磁晶各向异性的高次项对纳米材料的磁滞回线的影响

在一般的磁滞回线计算中,磁晶各向异性能的高次项被忽略.运用一致转动的模型,在外磁场与易轴方向分别平行和垂直的情况下,通过分析磁晶各向异性能的四次方项对铁磁材料磁化过程的影响,得到磁滞回线的形状随磁晶各向异性能四次方和二次方项常数的比值λ的不同而发生变化,并给出不同λ时的矫顽力解析公式.结果对铁磁和铁电材料都适用.     

磁晶各向异性对反铁磁耦合纳米体系磁特性的影响

采用微磁学方法研究了磁性层的磁晶各向异性对反铁磁耦合三层纳米体系磁特性的影响.结果表明:随着磁性层磁晶各向异性的增大,反铁磁耦合三层纳米体系具有4种不同类型的磁滞回线,上、下磁性层的反转场逐渐减小,而饱和场先减小后增大.当磁晶各向异性较小时,反磁化过程为反磁化核的形成与传播过程;当磁晶各向异性很大时,反磁化过程为先形成多畴微磁结构,再逐渐反转的过程.     

Sm2Fel7-xGaxCy化合物磁晶各向异性的晶场分析

用单离子模型晶场理论计算了Ｓｍ２Ｆｅ１７－ｘＧａｘＣｙ化合物的磁晶各向异性场随温度和Ｇａ、Ｃ含量的变化关系,讨论了不同晶位的Ｇａ原子和间隙位Ｃ原子对磁晶各向异性的贡献。从而解释了Ｇａ原子对Ｓｍ２Ｆｅ１７－ｘＧａｘ和Ｓｍ２Ｆｅ１７－ｘＧａｘＣｙ化合物磁晶各向异性的影响。     

Sm2Fe17Cx化合物磁晶各向异性计算

用单离子模型计算了不同温度下Sm2Fe17Cx化合物磁晶各向异性场，结果与实验基本吻合.这表明用单离子理论解释Sm2Fe17Cx磁晶各向异性是比较成功的.     

驱动方式对玻璃包裹铁基纳米晶丝巨磁阻抗(GMI)效应的影响

用HP4294A型阻抗分析仪测量了不同直径的玻璃包裹铁基纳米晶丝在2种驱动方式下的巨磁阻抗.结果发现,纵向和环向2种驱动方式下晶丝的最佳退火温度分别为580℃和560℃.2种驱动方式下,巨磁阻抗比值都随细丝直径的增大而增大;环向驱动方式下,巨磁阻抗频谱曲线峰值对应的驱动频率随细丝直径的增大而减小;纵向驱动方式下,不同直径晶丝的巨磁阻抗频谱曲线峰位频率没有明显的变化.     

3d过渡金属薄膜磁晶各向异性能的应变调控

目的研究应变对材料磁晶各向异性能的影响对于设计高密度磁存储材料至关重要。方法结合第一性原理全电子方法和转矩法,研究单层Fe,Co,Ni薄膜在Pt(001)面上的磁晶各向异性能随应变的变化。结果研究结果表明,应变对3种薄膜的磁晶各向异性能均有明显的调节作用。拉伸应变降低Fe/Pt(001)的垂直磁晶各向异性能,而压缩应变使其增加。Ni/Pt(001)具有比Fe/Pt(001)更大的垂直磁晶各向异性能。Ni/Pt(001)的磁晶各向异性能随拉伸应变增加而随压缩应变减少。不同的是,Co/Pt(001)的易磁化轴位于水平方向。其磁晶各向异性能随应变的变化与Fe/Pt(001)类似。结论以Fe/Pt(001)为例,通过分析磁晶各向异性能在二维布里源区的分布和能带结构,发现关键的电子态,即Fe原子的dxy和dx2-y2态,Fe/Pt(001)的磁晶各向异性能的变化主要是这些电子态随应变的变化引起的。本结果将为实验研究应变对磁晶各向异性能的影响提供理论依据。     

PrCo5的磁晶各向异性起源

用单粒子点电荷模型研究了ＰｒＣｏ５的磁晶各向异性，特别是计算了磁晶各向异性常数随温度的变化，计算结果表明：晶场和屏蔽因子对磁晶各向异性能有较大影响，而交换相互作用对各向异性能影响较小．同时，理论分析的结果也解释了实验上观察到的ＰｒＣｏ５由易锥面磁化转向易轴磁化的现象     

HoIG中Ho3+离子基态晶场能级的理论研究

分析了重稀土石榴石HoIG的晶体结构,利用晶场作用理论计算了HoIG中Ho3 离子所受其周围离子或原子对它的晶场作用;然后根据量子力学理论,解久期方程计算了Ho3 离子基态(4f10)5I8的晶场能级和晶场波函数.计算的晶场能级结果与实验值符合得很好,为进一步研究重稀土石榴石HoIG的磁和磁光性质奠定了基础.     

Fe-Nb-B纳米晶合金的结构与磁性

利用X射线衍射,差热分析及静态磁性测量,研究了退火温度对不同成分的非晶Fe Nb B合金纳米晶化行为和磁性的影响·实验发现:在纳米晶化过程的初期出现磁硬化,矫顽力与最大磁导率均呈现不同程度的恶化·在硼化物(Fe2B和Fe3B)相析出前,具有纳米结构的合金由α Fe固溶体和非晶基体相组成,呈现较佳的软磁特性·随纳米晶相体积分数增加而呈现的磁软化现象可解释为由于纳米晶粒间距的减少,交换耦合增强所致·     

ZrO2：Y纳米晶的γ辐照研究

ＺｒＯ２：Ｙ纳米晶中原本并不存在顺磁色心点缺陷，用γ射线激发ＺｒＯ２：Ｙ纳米晶中的顺磁点缺陷，并用ＥＳＲ方法研究纳米晶中存在的替位Ｙ３＋的相对浓度，发现不同粒径的ＺｒＯ２：Ｙ纳米晶中的Ｙ３＋含量与样品的粒径有关，粒径小的样品Ｙ３＋含量多     

磁处理碳酸钙过饱和溶液析晶过程中的"磁记忆效应"

利用双道析晶动力学实时监测系统(DPMS)和时间延迟摄像显微镜(TLVM)系统,验证了磁场抑制碳酸钙过饱和溶液析晶过程中“磁记忆效应”的存在。根据析晶动力学曲线和TLVM图片,比较了磁处理溶液静置不同时间(10,27,45,70、80h)后“磁记忆效应”的差异,首次提出了“磁记忆效应”存在峰值。TLVM光学实验照片清晰显示:溶液磁处理之后静置时间约30h时,沉析物中文石所占比例最多,方解石和球霰石所占比例最少,从而形成软垢,达到最佳阻垢效果;且还发现磁记忆时间至少可以达80h。     

纳米晶FeB合金的微波磁性

系统地研究了纳米晶FeB合金颗粒的微波磁性.样品由机械合金化方法制备,X射线衍射实验表明合金颗粒是由尺寸约为10 nm左右的纳米微晶组成的.对FeB合金系列样品进行直流及微波磁性测量,结果表明:(1) 纳米晶 FeB合金颗粒的饱和磁化强度σS随B含量增加而单调下降.(2) FeB合金颗粒的磁损耗μ",在B含量约为5at.%时达到最大值,其有效复数磁导率为μ=3.06-j3.44,相应的内禀磁导率达μi=5.67-j12.11,当B含量超过10at.%时,磁损耗μ"显著降低.(3) 磁损耗μ"的峰值频率随B含量的增加,基本呈下降趋势.通过上述研究,我们得出如下结论:(1) 合理地选择纳米晶 FeB合金颗粒的成分,可以有效地提高磁损耗μ".(2) 金属间化合物FeB相的出现,对材料的微波磁性将产生不利影响.     

Nd~(3+)的稳定能与晶场参数及磁交换作用的关系

基于单离子模型,通过对Nd3+磁晶各向异性哈密顿数值的求解,研究了温度趋于0 K时,Nd3+离子稳定能与晶场参数及磁交换作用的关系.结果表明,对于强磁物质(如NdCo5,Nd2Co17,Nd2Fe14B等),Nd3+贡献的稳定能与晶场参数B20近似成正比,而对磁交换作用的变化不敏感.     

F360系列断路器用FeSiCuNbB纳米晶软磁合金的晶化研究

研究了F360系列的电磁式漏电断路器中FeSiCuNbB纳米晶软磁磁芯的非晶晶化过程.研究发现,快淬薄带淬态组织以非晶相为主,含有少量α-Fe(Si)晶化相;合金非晶晶化过程存在两个阶段,分别对应于α-Fe(Si)相和Fe2B相析出,其晶化激活能分别为291.16kJ/mol和430.88 kJ/mol;磁芯经过510℃晶化处理后,获得最佳综合磁性能,满足了电磁式漏电断路器的要求.     

铁基纳米晶合金巨磁阻抗效应的理论研究

利用“双相”结构模型首次推导了薄带形纳米晶合金的巨磁阻抗解析式,证实了巨磁阻抗效应起源于高频趋肤效应并与磁导率密切相关,发现小的磁晶各向异性是导致巨磁阻抗效应的一个重要因素。所得理论结果对现有的实验数据给出比较令人满意的解释。     

Fe—（Cu—Nb）—Si—B纳米晶合金的磁致伸缩

采用适当的热处理工艺将不同成分的Ｆｅ－（Ｃｕ－Ｎｂ）－Ｓｉ－Ｂ非晶态合金制备成纳米晶合金，测试了纳米晶合金的磁致伸缩，并与相应成分的非晶合金做了比较，实验结果表明，纳米晶合金的饱和磁致伸缩均小于非晶合金，较小的磁致伸缩并不是产生优异软磁性能的主要原因。     

Fe－（Cu－Nb）－Si－B纳米晶合金的磁致伸缩

采用适当的热处理工艺将不同成分的Ｆｅ－（Ｃｕ－Ｎｂ）－Ｓｉ－Ｂ非晶态合金制备成纳米晶合金，测试了纳米晶合金的磁致伸缩，并与相应成分的非晶合金做了比较．实验结果表明，纳米晶合金的饱和磁致伸缩均小于非晶合金，较小的磁波伸缩并不是产生优异软磁性能的主要原因．     

镍铁氧体纳米晶的制备及电磁性能研究

通过高分子凝胶法制备了尖晶石型镍铁氧体(NiFe2O4)纳米晶.采用FT-IR,X射线,TEM和波导等方法对产物以及产物的电磁性能进行了表征.结果表明,干凝胶为无定型状态,当煅烧温度高于400℃时,形成纯相的尖晶石型纳米晶.煅烧温度为400,600和800℃时,由透射电镜照片可知粉体平均粒径分别约为8,25和40 nm,红外光谱显示金属-氧离子(M—O)键的特征吸收峰出现了红移,该峰红移23 cm-1;纳米晶在8~12 GHz的测试频率范围内具有介电损耗与磁损耗,随着热处理温度的升高,镍铁氧体纳米晶的介电损耗和磁损耗明显增大.     

磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗效应影响的研究

研究了Fe基纳米晶粉芯线圈与电容并联成LC回路的共振频率，fr)随外加磁场变化的特性，讨论了磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗效应的影响，认为在纵向驱动巨磁阻抗效应中，磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗有十分灵敏的影响。     

GdCo5和Gd^3＋离子的磁晶各向异性

本文采用点电荷模型，考虑过渡族离子和稀土离子对晶场势的贡献。以自旋轨道耦合与晶场势为微扰哈密顿量，计算了ＧｄＣｏ５中Ｇｄ＾３＋的基态分裂和磁晶各向异性常数，所得结论解释了ＧｄＣｏ５的磁晶各向异性。