納米復合永磁薄膜的制備及磁性能模擬.pdf

1、納米復合永磁薄膜具有剩磁增強效應和潛在的巨磁能積，在信息、微型機械、微型機器人等方面有廣闊的應用前景。本文在對國內外關于納米復合永磁薄膜研究現狀及發(fā)展進行綜述的基礎上，從實驗和模擬計算兩方面對其進行了系統的研究。主要內容如下： ⑴在實驗方面，采用磁控和離子束聯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薄膜組織結構和磁性能的影響。實驗結果表明，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，達到最大值；復合薄膜的矯頑力隨著軟磁層α-Fe厚度的增加而下降，但剩余磁化強度先增大后減小。 ⑵在模擬計算方面，以微磁學理論為基礎，采用三維模型對Nd2Fe14B/α-Fe雙層薄膜的磁化過程進行了模擬，研究了軟、硬磁層厚度對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系表明，軟磁層厚度小于臨近尺寸時，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，而矯頑力單調下降。硬磁層厚度與薄膜磁性能的關系表明，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，但當薄膜的軟磁層厚度較大時，硬磁層厚度對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，經估算，Nd2Fe14B/α