納米復(fù)合永磁薄膜的磁性能模擬.pdf

1、納米復(fù)合永磁材料由于其表現(xiàn)出的特殊性能，是國(guó)內(nèi)外材料學(xué)科研究中的前沿?zé)衢T課題。微磁學(xué)理論與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的微磁學(xué)模擬是磁學(xué)領(lǐng)域的新興研究方向，它是在納米級(jí)上研究磁性材料的磁化過(guò)程與反磁化機(jī)理的重要工具。在我的這篇論文中，首先對(duì)納米復(fù)合永磁薄膜目前的研究現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)行的介紹，之后以Nd2Fe14B/α-Fe為研究對(duì)象，從模擬計(jì)算的角度系統(tǒng)的研究了三層膜和多層膜的磁性能隨磁層厚度的變化情況。
　　 Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2

2、Fe14B三層薄膜軟磁層厚度與薄膜磁性能的關(guān)系表明：硬磁層厚度一定時(shí)，當(dāng)軟磁層厚度小于臨界尺寸(5nm)，磁滯回線為矩形，三層膜處于完全耦合狀態(tài)，增加軟磁層厚度的厚度時(shí)，矯頑力呈現(xiàn)單調(diào)下降的趨向，而最大磁能積和剩磁卻出現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)。當(dāng)三層薄膜的硬磁層厚度為1nm，軟磁層厚度為5nm時(shí)，Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三層薄膜最大磁能積有最大值，為788.87KJ/m3(98.44MGOe)。
　　 Nd2

3、Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三層薄膜硬磁層厚度與薄膜磁性能的關(guān)系表明，軟磁層厚度保持不變的狀況下，增加硬磁層厚度時(shí)三層膜的剩磁卻出現(xiàn)了單調(diào)遞減的情形；而體系的矯頑力卻出現(xiàn)了慢慢增加的情形。
　　 在前期的研究中，本課題組制備的Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三層膜磁性能不是很理想，本論文結(jié)合自己模擬計(jì)算的結(jié)果從兩方面分析了磁性能較差的原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施：第一，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化薄膜沉積的主要

4、工藝參數(shù)；第二，完善熱處理工藝過(guò)程，以期提高薄膜的磁性能；第三，加入適量合金元素，可以有效地控制晶粒的尺寸，改善微結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高納米復(fù)合材料的綜合磁性能。
　　 Nd2Fe14B/α-Fe多層薄膜總厚度不變時(shí)，磁層厚度與薄膜磁性能的關(guān)系表明：隨磁層厚度的增加，體系的剩磁和矯頑力均逐漸減??；磁能積的最大值則是在合適的磁層比例及厚度下獲得。
　　 Nd2Fe14B/α-Fe多層膜層數(shù)不變時(shí)，磁層厚度與薄膜磁性能的關(guān)系表明：當(dāng)