晶粒尺寸分布对纳米永磁材料矫顽力的影响

采用对数高斯分布模型,研究了晶粒尺寸分布对纳米硬磁材料有效各向异性Keff和矫顽力Hc的影响.研究结果表明:Keff和Hc随晶粒尺寸分布的集中而增加.纳米硬磁材料矫顽力的下降主要是由有效各向异性的下降引起的.为获得较高的矫顽力,晶粒尺寸分布应尽可能的集中.     

纳米单相NdFeB永磁材料的有效各向异性和矫顽力

研究了纳米Nd₂Fe₁₄B永磁材料中晶粒交换耦合相互作用对磁体有效各向异性的影响和变化规律. 结果表明, 晶粒间交换耦合相互作用使材料的有效各向异性常数K_eff随晶粒尺寸的减小而逐渐下降, K_eff随晶粒尺寸的变化与矫顽力的变化规律相似. 纳米单相永磁材料有效各向异性的减小是矫顽力降低的主要原因. 为保证纳米NdFeB永磁材料具有需要的各向异性和矫顽力, 晶粒尺寸应不小于35 nm.     

量子点磁化动力学行为的研究

利用Monte-Carlo方法研究磁性量子点阵列在不同交换耦合常数Jex、偶极相互作用常数D和磁各向异性常数K下的磁化曲线及自旋组态.模拟结果表明,对于不同的Jex和D,系统表现出不同的磁化行为和自旋组态;当Jex=0.0,D取小值时,量子点阵列的磁性基本保持了孤立原子团的磁特性,矫顽力随温度变化关系与单个的磁性原子团的相似,在低温区,矫顽力随温度的增加急剧减少;在中间温区,出现矫顽力极小;在更高温区,矫顽力随温度的增加而减少.     

铁磁纳米颗粒系统磁性质对尺寸和各向异性效应的依赖

研究了随机分布颗粒系统的尺寸、各向异性、矫顽力和温度之间的关系.从FexCu1-x,Fe/SiO2,Fe/Al2O3颗粒膜实验结果入手,以Néel-Bron理论和Storner-Wohlfartly模型为依据,建立了描述细磁性颗粒矫顽力Hc与颗粒大小d、热力学温度T的函数关系,并得出在粒径小于dm(=18~20 nm)范围内,矫顽力随着颗粒的尺寸的增加而迅速地增大,而在颗粒尺寸大于这个范围,则按照Hc∝1/d规律变化.       

高压退火对FePt:Ag纳米薄膜的微结构和矫顽力的影响

采用直流磁控溅射技术在自然氧化的Si基片上生长厚度约为100nm的原始态FePt:Ag纳米复合薄膜,采用高压退火调控该薄膜的微结构和矫顽力。在873 K温度下,当退火压力从常压增加到0.6 GPa时,退火后所生成的L10-FePt薄膜的有序畴尺寸从d=19 nm减小到D=9 nm,FePt薄膜的晶粒尺寸从D=34 nm减小到D=13nm,且有序畴尺寸和晶粒尺寸分布的均匀性明显提高。随着退火压力的增加FePt:Ag薄膜的矫顽力降低,因此,高压退火可以用来调控FePt:Ag复合薄膜的矫顽力。     

Co掺杂对共沉淀法制备Co-Ni铁氧体纳米颗粒结构及磁性能影响研究

利用共沉淀法成功地合成了(x=0、0.2、0.2、0.4和0.8)纳米颗粒并进行了退火处理.对样品进行了XRD、FT-IR、TG-DSC和VSM等表征.结果显示,样品前驱体中存在少量的杂质如吸收水和硝酸盐,退火处理是获得单相和高度结晶Co-Ni尖晶石铁氧体的必备条件.所有退火样品均是单相立方尖晶石结构纳米晶粒,其平均尺寸在40~60 nm的范围.晶格常数随着Co掺杂含量增加而增加.比表面积测试显示Co掺杂量的增加在一定程度上减少了样品的表面体积比,有利于CoNi铁氧体的晶粒生长.样品饱和磁化(Ms)和矫顽力(Hc)与钴掺杂量密切相关.Ms值从37.5 emu/g(x=0)增加到62.0 emu/g(x=0.8),这是由于较高的掺杂Co~(2+)阳离子磁矩的增强导致A和B亚晶格之间的超交换相互作用增强.矫顽力Hc的大小从73.0 Oe(x=0)到558.3 Oe(x=0.8),这主要是由于掺杂Co~(2+)阳离子具有比Ni~(2+)阳离子更大的磁晶各向异性常数.     

Al^3＋代换Fe^3＋对钴铁氧体结构与磁性能的影响

采用化学共沉法制备了CoFe2-xAlxO4（x=0．1～0．5）铁氧体纳米粉料,并在不同温度下进行退火处理,利用X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）对样品的结构和磁性进行了测量和分析．结果表明：所有样品均形成了单一的尖晶石相,晶粒尺寸为35～45nm;经1280℃退火后的样品能同时获得较高的比饱和磁化强度如和矫顽力Hc;随铝代换量x的增大,比饱和磁化强度起初变化平缓然后迅速降低,而矫顽力却呈现出了先增后减的趋势,在x=0．3附近出现峰值。     

锂铁氧体微粉各向异性的研究

测量了锂铁氧化体微粉不同温度下的磁化曲线，利用单畴颗粒矫顽力随温度变化关系计算了颗粒的有效磁各向异性常数．结果发现，有效磁各向异性常数随粒度的减小而增大，微粉的有效磁各向异性常数大于锂铁氧体的磁晶各向异性常数     

Fe_(100-x)Co_x系合金超细粉末的制备和磁性

用机械合金化方法制备了Fe100-xCox系超细粉末(x=15,35,50).对各样品进行了X-ray衍射谱的分析;用柯西分布公式计算了材料的晶粒尺寸,约为9～12nm;用最小二乘法计算了材料的晶格常数a;测量了不同成分样品的磁滞回线.研究发现,当x=15,35,50时,材料均呈现了α-Fe的单相,并且样品有较低的矫顽力Hc和较高的饱和磁化强度Ms.用趋近饱和定律计算了样品的有效磁晶各向异性常数Ke和原子磁矩μ.研究表明,样品具有优良软磁材料的内禀性能.     

放电等离子烧结热变形Nd-Fe-B磁体的磁性能研究

采用放电等离子烧结技术,利用不同速率的快淬薄带制备出各向异性的热变形Nd-Fe-B磁体,运用振动样品磁强计和扫描电子显微镜对热变形磁体的磁性能和微观结构进行研究.结果表明：随着快淬薄带速率的增加,获得最佳磁性能的热变形温度也逐渐增加,三类热变形Nd-Fe-B磁体获得最佳磁性能的热变形温度分别为650,680和700°C;磁体最佳磁性能中的剩磁和最大磁能积随着快淬薄带速率的增加而降低,而内禀矫顽力却略有增加.磁体的晶粒尺寸随着热变形温度的增加而增大;相同热变形温度下,磁体的晶粒尺寸随快淬速率的增加而减小.     

纳米晶CoFe2-xCexO4的结构与磁性能研究

采用化学共沉法制备了纳米尺度的CoFe2-xCexO4（x=0～0．3）粉料,分别在不同温度下进行了热处理,利用X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）对样品的结构和磁性进行了测量和分析．实验结果表明：在铈掺杂量x≤0．2时样品形成了单一的具有尖晶石结构的钴铁氧体相,而x〉0．2时钴铁氧体相和CeO2相并存;铈掺杂量对样品的磁性能有较强的影响,在铈含量较低（x≤0．2）时,比饱和磁化强度σs变化不大,矫顽力Hc大幅度增大,而在x〉0．2之后二者都急剧下降,在x=0．1附近样品能同时获得较大的Hc和σs值．     

Dependence of magnetic properties of HDDR Nd-Fe-B bonded magnet on intergranular phase

Using proposed different anisotropy expressions K1^Ⅰ（r） and K1^Ⅱ（r） at the grain boundary, we investigate the effect of intergranular phase （IP） on the average anisotropy 〈K1〉 of grain boundary and the coercivity Hc of HDDR （hydrogenation, disproportionation, desorption and recombination） Nd-Fe-B bonded magnet. The results indicate that when the IP＇s thickness d is zero, 〈K1〉 and Hc based on K1^Ⅰ（r） are equal to the corresponding ones based on K1^Ⅱ（r）. While dtakes nonzero values, 〈K1〉 and Ho based on K1^Ⅱ（r） falls and rises more rapidly, respectively, with increasing d. When d is 1 nm and the structure defect thickness r0 is close to the thickness of domain wall （-4 nm）, the calculated coercivity is consistent well with the avaiable experimental data.     

Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶（纳米晶）合金的磁性机理研究

采用单辊甩带法制取了Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶合金薄带。利用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热法（DSC）和振动样品磁强计（VSM）等手段对非晶态和晶化后的薄带的微观结构和磁性能进行了表征和测试,研究了Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr合金中磁性能随着Zr含量以及退火温度变化的磁性机理。结果表明,在铸态Fe-...     

La-Zn取代对钡铁氧体微结构和磁性能的影响

用溶胶-凝胶法(sol-gel)化学合成了钡铁氧体(Ba1-xLaxFe11.6-xZnxO19,0≤x≤0.8),并进一步研究了La-Zn取代量对样品微结构和磁性能的影响.当0≤x≤0.6时,样品主要由六角铁氧体相构成,晶格常数a和c随取代量的增加而单调减小.磁化强度σ在x=0.6时达到最大,x进一步增加σ反而下降;而样品矫顽力Hc,各向异性场HA,居里温度Tc随着x增加单调减小;为了使磁化强度达到最大,取代量大的样品需要更高的烧结温度.对实验结果进行了合理的定性解释.     

FexPt100-x取向薄膜的结构与磁性

用电子束沉积法在加热到100℃的MgO（001）基板上生长了50nm厚的FexPt100-x取向薄膜,原子比成分范围为x=[10,85].在500℃进行保温2h的原位热处理后,分析样品的结构及沿面内和垂直于薄膜方向施加磁场的磁性行为.结果表明,随着x的增加,易磁化轴的方向在沿平行于膜面方向和垂直于膜面方向之间反复变化,取决于内秉的磁晶各向异性与外秉的形状各向异性之间的竞争.当x=60时,由于薄膜发生不完全的A1→L10相转变,形成了A1软磁相与L10硬磁相的复合体,样品沿平行和垂直于膜面方向磁化的矫顽力都达到5kOe（1Oe=79.5775Am-1）以上.沿膜面方向磁化时,矫顽力高于软磁相的磁晶各向异性场,并且正负向磁化的剩余磁化强度明显不相等.采用三磁畴软磁相模型,结合硬磁/软磁交换耦合作用,对此进行了解释.这种硬磁/软磁复合材料适合于用来制作磁力显微镜的各向同性高矫顽力探针.     

易轴取向对硬磁/软磁多层膜磁性能的影响

通过微磁学方法,系统计算了硬磁/软磁多层膜（Nd2Fe14B/-Fe多层膜）在晶轴和外场存在夹角情况下的磁矩空间分布、磁滞回线和磁能积.计算表明,在膜面内易轴的偏角对磁性多层膜的磁化反转过程以及剩磁和钉扎场的影响较大.与=0°的情况相比,偏角不为0°时,体系没有明显的成核点.只有在剩磁状态（H=0）时,磁性多层膜内部的磁矩才会出现一致的取向（≡）,随着外场的减小,软磁相内部磁矩快速偏转,并且通过界面处的交换耦合作用带动硬磁相内部磁矩的偏转.当软磁相厚度较小时,钉扎场随着的增大先减小后增大,在等于30o附近出现一个低谷;当软磁相厚度较大时,钉扎场随着的增大而单调增大.体系的剩磁和矫顽力随着的增加都呈现出减小的趋势,导致磁能积随的增加而急剧减小,这在一定程度上解释了材料最大磁能积的实验值和理论值之间的巨大差距.     

CaBi4Ti4O15基陶瓷制备与镧掺杂的性能优化

两步法烧结制备一系列CaBi4-xLaxTi4O15（x=0,0．1,0．2,0．3,0．4）（CBLT—X）：以氧化物为前驱体用熔盐法合成片状粉体,然后通过晶体定向技术制备后烧结成陶瓷．通过SEM微观结构表征来确定增加镧掺杂和温度对晶粒生长和织构形成的影响．当镧掺杂（z=0．4）烧结温度在1150℃时,CBLT—X陶瓷在垂直于流延方向上介电常数可提高到570．CBLT—X系列陶瓷的介电常数和介电损耗在垂直于流延的方向的数值都高于平行方向上．控制CBLT—X陶瓷结构化和晶粒生长的机理首次用3D模式进行了讨论．