磁性纳米体系形状各向异性效应的微磁学模拟

利用微磁学模拟软件OOMMF详细研究了形状对磁性纳米体系矫顽力的影响。模拟结果显示当体系厚度一定时,随着长度和宽度的增加,矫顽力先迅速降低,然后逐渐趋于平缓,通过计算体系的退磁因子论证了矫顽力降低的原因主要来源于形状各向异性。同时,对不同尺寸体系的磁化反转过程进行了研究,结果发现由于形状各向异性的影响,体系在不同的尺寸范围内表现出不同的磁化反转过程,这种不同的磁化反转过程,是引起体系矫顽力大小有所差异的主要原因。     

磁性纳米线反磁化机制随磁化方向变化的微磁学研究

采用微磁学模拟的方法对不同直径有限长Ni纳米线的反磁化机制随磁化方向的变化关系进行了研究.发现有限长纳米线与无限长纳米线理论模型不同,几乎所有直径范围的纳米线的反磁化机制都会随磁化方向发生变化,不同直径纳米线反转机制有所不同,但随着角度(磁化方向与纳米线长轴之间的夹角)增大,反转模式都是由0°时较复杂的反转模式逐渐过渡为90°时最简单的一致反转模式.     

磁纳米线阵列交换偏置研究

讨论了磁纳米线阵列中静磁相互作用导致的交换偏置问题。采用伊辛模型并利用蒙特卡洛方法比较了三角点阵纳米线阵列上不同反转比下的静磁相互作用能和形状各向异性能的大小。根据斯通纳-沃尔法斯模型,交换偏置场主要来自偶极相互作用场。计算表明,交换偏置场随反转比增大相比最大值下降很快。纳米线长度涨落对体系的交换偏置影响很小。分析了实验中对实际纳米线阵列观察不到明显交换偏置现象的原因。     

含有缺口的Co纳米环的微磁学模拟

以Nipun Agarwal等人的实验结果为依据,用微磁学理论对外径为300nm、内径50nm、厚度不同、含有不同角度缺口的Co纳米环在不同方向(垂直和平行于盘的缺口方向)磁场作用下的磁化反转过程进行模拟。从剩磁态、剩磁比和矫顽力三个方面对模拟的结果进行分析比较。当磁场的方向垂直于缺口方向时,Co纳米环具有稳定的剩磁态,这与已有的研究结果一致。剩磁比随缺口角度的增大而增高,随厚度的增大无明显变化;矫顽力与磁体厚度和缺口角度的关系较为复杂。     

Nd_2Fe_(14)B图形化点阵的微磁学模拟

以微磁学理论为基础,详细研究了厚度不变,尺寸和间距的变化对Nd_2Fe_(14)B图形化点阵磁性能和磁反转过程的影响。结果显示,当点阵厚度(20 nm)和间距(30 nm)保持不变,随着点阵半径的增大,矫顽力和交换作用能降低,静磁能逐渐增大,磁化过程由一致反转的单畴态过渡到非一致反转的多畴态;保持点阵厚度(20 nm)和点阵半径(30 nm)不变,随着点阵间距的增大,磁耦合相互作用减弱,矫顽力逐渐增大,当间距增大到40~50 nm时,磁耦合相互作用基本消失,矫顽力基本不再发生变化。     

成核,形核;脱溶,沉淀,淀积

永磁材料的矫顽力机制 (磁硬化机制 )有两种 :成核型和钉扎型。前者通过反磁化核的形成和长大实现反磁化 ,外场超过反磁化核的成核场 Hn 时才能使局部磁矩反转形成反磁化核。后者则是通过晶格缺陷、杂质和脱溶物对畴壁的钉扎作用 ,阻碍反磁化。永磁合金分类中有一类称脱溶硬化型合金 ,其中也有两种 :一种是脱溶物对畴壁具有强烈的钉扎作用 ,例如 Sm2 Co1 7母相中脱溶出来的 Sm Co5 相对母体中的畴壁具有钉扎作用。另一种是磁性脱溶物为弥散的细微的单畴颗粒 ,从而产生高矫顽力 ,例如 Fe-Ni-Al合金和 Al Ni Co合金 ;或者是非磁性小片状…     

采用霍尔传感器的矫顽力计

本文提出一种用霍尔传感器做磁通指示器的矫顽力计，可测量尺寸大、形状复杂的样品或零件。文章对磁通指示器线路、磁化和退磁螺管、磁化和退磁电流源、技术指示及应用等作了介绍说明。     

溶胶-凝胶法合成的Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒

利用溶胶-凝胶法合成了Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒.X射线衍射(XRD)分析表明,合成的产物为多相Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒.利用振动样品磁强计(VSM)测量了所制得样品的磁化曲线,并由此得出了样品的饱和磁化强度和矫顽力.实验结果表明,在同一热处理温度下,当样品中Fe元素与Al2O3的质量比越大,所制得的Fe...     

MnZn铁氧体超顺磁性研究

对砂磨后ＭｎＺｎ铁氧体预烧粉料的形貌特征及超顺磁性进行研究。结果表明铁氧体粉料的比饱和磁化强度σｓ、矫顽力Ｈｃ将随粉料颗粒大小而显著变化；粉料磁滞回线形状、居里温度Ｔｃ略有差异。此外，粉料形貌的ＳＥＭ研究表明，尽管粉料经较长时间的砂磨，但其仍具有较宽的粒度分布，同时表面形状极不规则，这将导致不同大小颗粒粉料的Ｌ～Ｔ曲线形状有所差异。     

高性能各向异性Sm_2Co_(17)纳米永磁材料的制备与表征

利用表面活性剂辅助高能球磨(SA-HEBM)分别制备了高性能的各向异性Sm2Co17纳米永磁粉末材料,然后对球磨产物进行超声波分散清洗。利用高速离心技术进行纳米颗粒分级,获得颗粒尺寸分布狭窄的纳米永磁颗粒,对所得粉末进行适当的快速热处理。分别采用扫描电镜、X射线衍射和振动样品磁强计分析、测试样品的显微形貌、相结构和室温磁性能。结果表明,粉末的厚度在80 nm左右,长度为亚微米级,具有高比表面积、强形状各向异性与磁各向异性;经过磁场取向后,Sm2Co17的易磁化轴和难磁化轴方向的室温矫顽力分别达到612.9 k A/m(7.7 k Oe)和278.6 k A/m(3.5 k Oe);表面活性剂在球磨过程中起到了重要作用。     

SmDyCo薄膜的磁特性及微磁模拟研究

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了SmDyCo薄膜.振动样品磁强计(VSM)测试结果显示,SmDyCo薄膜垂直膜面方向矫顽力为353kA/m,矩形比为0.88;而平行膜面方向的矫顽力为10kA/m,矩形比为0.093,这表明SmDyCo薄膜具有垂直磁各向异性.对SmDyCo薄膜的微磁模拟结果与实验结果基本吻合.通过对SmDyCo磁性薄膜在外场下动态磁化过程的计算,发现薄膜的磁矩并不是从一个方向到另一个方向的直接转动过程,而是一种阻尼进动过程.薄膜磁矩转动过程瞬态图像也证实了这种现象.     

Sm-Co/α-Fe双层膜和多层膜磁反转的微磁学模拟

采用微磁学模拟软件OOMMF,详细研究了软/硬磁层总厚度不变,结构的变化对Sm-Co/α-Fe薄膜磁性能和磁反转过程的影响。结果显示,从双层膜变化到多层膜的过程中,不同的结构具有不同的磁性能和磁反转过程;当结构优化为Sm-Co(7.5 nm)/α-Fe(2.5 nm)/Sm-Co(5 nm)/α-Fe(2.5 nm)/Sm-Co(7.5 nm)多层膜时,最大磁能积和矫顽力相比Sm-Co(20 nm)/α-Fe(5 nm)双层膜大幅度提高,分别为1015.44 k J/m3和μ0Hc=1.891T。此结论对高性能交换耦合类磁性薄膜的研究具有一定的指导意义。     

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe双层膜和多层梯度膜磁反转过程的微磁学模拟

利用微磁学有限差分计算方法,详细研究了软/硬磁层总厚度固定不变,结构的变化对Nd2Fe14B/α-Fe双层膜和Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B多层梯度膜的磁性能和磁反转过程的影响。结果表明,从双层膜变化到多层梯度膜的过程中,不同的结构具有不同的磁性能和磁反转过程;当结构优化为Nd2Fe14B(10 nm)/α-Fe(5 nm)/Nd2Fe14B(10 nm)多层梯度膜时,磁滞回线台阶消失,矫顽力大幅度降低。此结论对交换耦合梯度介质的实验设置具有一定的指导意义。     

厚度对M型钡铁氧体薄膜结构及磁性能的影响

采用射频(RF)磁控溅射法在蓝宝石基片上制备M型钡铁氧体(Ba M)薄膜,研究了薄膜厚度对Ba M铁氧体薄膜的结构及磁性能影响。结果显示,样品的衍射峰全部为Ba M薄膜的(00l)衍射峰,表明样品都具有良好的c轴取向性。显微结构分析结果表明,在膜厚为40~90nm范围内,薄膜样品表面主要为c轴取向的片状晶粒,未出现c轴随机取向的针状晶粒;当样品厚度增加至140nm时,出现了较明显的针状晶粒;随着薄膜厚度进一步增加到190nm时,样品表面出现了大量c轴随机取向的针状晶粒,且部分针状晶粒长度达到了μm级。磁性能测试结果显示,随着薄膜厚度的增加,薄膜样品饱和磁化强度降低,垂直膜面方向矫顽力和剩磁比减小,膜厚40~90nm范围的薄膜在垂直膜面方向获得了最大剩磁比和矫顽力,表现出较好的磁晶各向异性。     

磁场诱导下纳米镍纤维的制备及静磁性能

以乙二醇为溶剂,采用液相还原法成功制备了纤维状磁性金属镍。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜与振动样品磁强计对样品进行了表征和分析,研究外加均匀磁场对磁性镍粉的形貌和性能的影响。结果表明,未加磁场时,反应产物为链状镍纤维,当外加均匀磁场为0.3T时,反应产物变成线状镍纤维。二者得到的产物均为面心立方金属镍。链状镍纤维的比饱和磁化强度和矫顽力分别为47A·m2/kg及15.52kA/m,而线状镍纤维随着反应物浓度的变化,比饱和磁化强度分别为49A·m2/kg、42A·m2/kg、42A·m2/kg,矫顽力分别为14.96kA/m、18.94kA/m及20.22kA/m。分析认为这种差异可能是镍纤维的粒径差异以及形状各向异性等所导致。     

等量La-Zn替代对锶铁氧体结构和磁性能的影响

采用陶瓷工艺制备了La、Zn替代的Sr1-xLaxFe12-xZnxO19 (x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25)锶铁氧体,分析了La3+,Zn2+共同取代对锶铁氧体结构和磁性能的影响.X射线衍射分析表明,随着La3+、Zn2+离子替代量的增加,锶铁氧体主体仍为六角晶结构.通过扫描电镜对样品的形貌结构...     

模板法合成的CoFe2O4纳米管的结构与磁性

利用阳极氧化铝(AAO)模板,用化学方法合成了三种不同孔径的CoFe2O4(CFO)纳米管.X射线衍射(XRD)分析表明,纳米管由无择尤取向、立方尖晶石结构的多晶CoFe2O4构成;透射电镜(TEM)观察显示,随着纳米管直径的增大,管壁厚度和CoFe2O4颗粒直径随之增大;进一步的磁性测量表明,纳米管阵列的矫顽力、磁滞回线的矩形比也随着纳米管直径的增大而增大.     

渗Dy处理对烧结NdFeB磁体结构与磁性能的影响

在工业生产线上制备35H、40H烧结钕铁硼磁体,应用DyF_3粉末作为镝源,进行渗镝处理试验。应用比较高的渗镝处理温度、比较长的渗镝处理时间有利于提高渗镝处理磁体的内禀矫顽力;在一定的渗镝处理温度和时间条件下,随着磁体厚度减小,渗镝处理磁体的内禀矫顽力明显提高。在1218 K保持2 h而进行渗镝处理,3.0 mm厚度40H磁体的内禀矫顽力上升幅度达到406.7 kA/m,其剩磁下降0.0187 T;而3.0 mm厚度35H磁体的内禀矫顽力上升363.8 kA/m,其剩磁下降幅度为0.0198 T。SEM与EDAX分析结果表明,Dy元素扩散进入富稀土晶界相中,并存在于主相晶粒表面区域,从而使渗镝处理磁体内禀矫顽力大幅度上升,同时其剩磁仅略微下降。     

热处理工艺对Fe-79%Ni软磁合金磁性能的影响

采用真空电弧炉熔炼Fe-79%Ni合金,经过不同的热处理工艺进行退火处理。通过电子探针(EPMA-1600)观察其杂质的含量及晶粒的长大情况;并采用振动样品磁强计(VSM)测得合金的磁滞回线,分析其磁性能的变化。实验结果表明,二段连续退火与一次退火相比较,合金的矫顽力Hc显著降低,饱和磁化强度略有提高;对二段连续退火工艺,随着保温时间的延长,合金的矫顽力Hc显著降低,饱和磁化强度显著提高。