納米磁體剩磁增強及反轉(zhuǎn)機制的理論研究.pdf

1、永磁體性能主要取決于最大磁能積(B·H)max、剩磁Mr和矯頑力Hc。過去二十多年，以稀土—過渡族金屬為基礎(chǔ)的磁性薄膜引起了廣泛深入的研究，特別是在納米稀土磁體中發(fā)現(xiàn)的剩磁增強效應(yīng)受到了廣泛關(guān)注。由于薄膜間交換耦合相互作用，納米尺寸下的復合磁體也呈現(xiàn)出明顯的剩磁增強。本論文基于一種由趙國平教授提出的混合模型和布朗微磁學模型，從理論上研究納米磁體剩磁增強及其磁化反轉(zhuǎn)機制，主要研究如下： 1．以Nd2Fe14B為例，研究單相納米永磁

2、體剩磁增強。在趙等人的解析混合模型基礎(chǔ)上，適當改進地解析推導單相納米永磁體的剩磁，得出單相納米永磁體剩磁的一個普適公式Mr=Ms/2+cWMs/L，其中Mr、Ms、W、L分別為剩余磁化強度、飽和磁化強度、疇壁寬度和晶粒線度，c是一無量綱常數(shù)，通過擬合法得出多種具體納米永磁材料剩磁，并與其相應(yīng)的實驗結(jié)果對比，兩者吻合較好，驗證了公式的普適性。 2．用微磁學方法研究表面各向異性對剩磁的影響。我們假設(shè)：表面各向異性與體各向異性相互垂直

3、時，表面各向異性總使磁化強度垂直于膜面，體各向異性卻使磁化強度平行膜面，兩者相互競爭。當表面各向異性小于某一臨界值時，其不改變膜層的磁化強度分布和剩磁，當表面各向異性與體各向異性比值相對較大時，表面各向異性對表面附近磁化強度方向和剩磁就有重要影響。 3．研究了垂直取向磁性三層膜(Nd2Fe14B/α—Fe)的磁化反轉(zhuǎn)過程?？紤]了退磁能量項，將趙等人提出的關(guān)于納米單相永磁體混合模型推廣到復合磁體，垂直取向的成核場比平行取向時低，甚