納米復(fù)合永磁薄膜的制備及磁性能模擬.pdf

1、納米復(fù)合永磁薄膜具有剩磁增強(qiáng)效應(yīng)和潛在的巨磁能積，在信息、微型機(jī)械、微型機(jī)器人等方面有廣闊的應(yīng)用前景。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于納米復(fù)合永磁薄膜研究現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，從實(shí)驗(yàn)和模擬計(jì)算兩方面對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要內(nèi)容如下： ⑴在實(shí)驗(yàn)方面，采用磁控和離子束聯(lián)合濺射方法制備出了Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三層納米永磁薄膜，研究了退火溫度和軟磁層厚度對(duì)薄膜組織結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，薄膜在未退火狀態(tài)下呈非

2、晶態(tài)，隨著退火溫度的升高，結(jié)晶相逐漸增多，其主要成分為Nd2Fe14B和α-Fe，但硬磁性相Nd2Fe14B的c軸取向不夠明顯。薄膜的剩磁和矯頑力隨著退火溫度的升高先增大后減小，在退火溫度為650℃時(shí)，達(dá)到最大值；復(fù)合薄膜的矯頑力隨著軟磁層α-Fe厚度的增加而下降，但剩余磁化強(qiáng)度先增大后減小。 ⑵在模擬計(jì)算方面，以微磁學(xué)理論為基礎(chǔ)，采用三維模型對(duì)Nd2Fe14B/α-Fe雙層薄膜的磁化過(guò)程進(jìn)行了模擬，研究了軟、硬磁層厚度對(duì)Nd2

3、Fe14B/α-Fe雙層薄膜磁性能的影響。軟磁層厚度與薄膜磁性能的關(guān)系表明，軟磁層厚度小于臨近尺寸時(shí)，磁滯回線為矩形，軟、硬磁層完全耦合，隨著軟磁層厚度的增加，剩磁和最大磁能積先增大后減小，而矯頑力單調(diào)下降。硬磁層厚度與薄膜磁性能的關(guān)系表明，薄膜的矯頑力隨著硬磁層厚度的增加先快速增加，然后變化趨于平緩，但當(dāng)薄膜的軟磁層厚度較大時(shí)，硬磁層厚度對(duì)體系矯頑力的影響不明顯；雙層薄膜最大磁能積隨著硬磁層厚度增加而降低，經(jīng)估算，Nd2Fe14B/α