FeCo基納米晶合金高溫磁性及其微觀機理研究.pdf

1、FeCo基納米晶合金高溫磁性及其微觀機理研究HighTemperatureMagneticPropertiesandmechanismofexchangecouplinginteractionforFeCobasednanocrystallineAlloys_學(xué)科專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究生：楊靜指導(dǎo)教師：王治教授天津大學(xué)理學(xué)院二零一零年五月一夸一令，年直月k●◆■摘要本文研究了Fe784、Co、SiqB9Nb：6CuI(x=27440517

2、84)系列非晶及納米晶合金的磁性、微觀結(jié)構(gòu)及高溫下磁性起源的微觀機理并探索了Ni元素的加入對合金磁性能的影響。重點分析了Co含量對合金高溫及室溫下磁性的影響及高溫下磁性起源的微觀機理。利用XRD對合金微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。分別研究了500℃等溫退火不同時間及不同退火溫度對合金微觀結(jié)構(gòu)及磁性的影響。利用Origin軟件模擬XRD衍射峰計算晶化相體積分?jǐn)?shù)、晶粒尺寸和剩余非晶層厚度。結(jié)果表明，退火條件對合金的微觀結(jié)構(gòu)有顯著影響，退火溫度和退火時

3、間變化對合金的晶化體積分?jǐn)?shù)、晶格常數(shù)以及剩余非晶層的厚度都有很大影響。隨退火溫度的升高，退火時間的增長，晶化相體積分?jǐn)?shù)增大，而晶粒間的非晶層厚度不斷減小，晶格常數(shù)增加，但其數(shù)值一直小于bccFeCo的晶格常數(shù)。利用測量交流初始磁導(dǎo)率“隨溫度的變化規(guī)律(即陽T曲線)，研究了合金的高溫磁性。采用在線測量初始磁導(dǎo)率變化的方法，得到了20℃“一800℃范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率與溫度的關(guān)系。結(jié)果表明，Co部分替代合金中的Fe可以顯著提高了FINEMET型合

4、金的非晶相居里點，使合金“保持到較高溫度沒有明顯下降，但是Co的加入?yún)s使飽和磁感應(yīng)強度下降，磁致伸縮系數(shù)增加，導(dǎo)致室溫下磁導(dǎo)率的顯著下降。由不同溫度真空退火后的納米晶合金初始磁導(dǎo)率隨溫度的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)經(jīng)較高溫度退火的合金的初始磁導(dǎo)率在非晶相居里溫度以上很大范圍內(nèi)沒有明顯衰減，這是在雙相納米晶合金中觀察到的一種新現(xiàn)象，其磁特性不同于Fe基納米晶合金。我們利用Hernado關(guān)于Fe基合金的交換耦合作用模型，采用理論計算和實驗驗證的方法分析

5、了FeCo基合金高溫下交換耦合作用的微觀機理，結(jié)果顯示，雙相納米晶合金晶粒間發(fā)生完全交換耦合穿透作用時，晶粒間非晶層的表觀居里溫度可大幅提高到與晶化相居里點相同的溫度(即7=華)，并計算得到aFeCo晶粒間發(fā)生完全交換耦合穿透作用的臨界厚度(以)小于0【Fe晶粒的以，解釋了高溫下FeCo基納米晶合金磁導(dǎo)率明顯高于Fe基納米晶合金的原因。為了提高FeCo基納米晶合金的初始磁導(dǎo)率，在FeCo基納米晶合金中加入了不同的Ni含量，并測試了Ni含