應力對FeCoSiB非晶磁彈性薄膜磁特性影響的研究.pdf

1、非晶磁彈性薄膜由于具有磁晶各向異性消失和高磁彈耦合系數的特點,應力誘導的各向異性對其磁結構及磁性能將起到顯著的影響。本文針對FeCoSiB非晶磁彈性薄膜,從理論和實驗上研究了應力對FeCoSiB非晶磁彈性薄膜的磁化過程和磁特性的影響。理論上,本文首先在Jiles-Atherton(J-A)模型的基礎上,對模型中疇壁釘扎的物理機制進行了的分析,根據非晶磁彈性薄膜的特點,引入了Stoner-Wolhfarth(S-W)模型的疇轉機理,獲得了

2、釘扎系數與外磁場、應力等的關系,建立了應力作用下疇壁釘扎的磁滯回線模型。根據該模型,計算了不同大小以及方向的張應力或壓應力作用下的非晶磁彈性薄膜的磁滯回線,研究了應力對磁滯回線、矯頑力的影響。模擬結果表明,應力對材料的磁化過程以及磁特性有著顯著的影響。應力方向平行于外磁場方向時,矯頑力隨張應力的增加而減小;隨壓應力的增加而增加。實驗上,利用直流磁控濺射制備了FeCoSiB非晶薄膜,采用了EDAX、VSM、AFM、MFM等分別研究了不同濺

3、射氣壓下薄膜的成分、磁滯回線、形貌以及磁疇結構等。實驗結果表明,濺射氣壓不僅影響薄膜的成分、表面形貌,而且顯著影響薄膜的磁滯回線。薄膜的磁疇結構與濺射氣壓密切相關,隨著濺射氣壓的增加,薄膜的條狀磁疇結構對比度增強。采用應力生長的方法制備了受張應力和壓應力作用的FeCoSiB非晶薄膜,研究了應力對各向異性、剩磁、矯頑力以及磁疇等磁性能的影響。結果表明,應力在薄膜內誘導出了較強的各向異性,且隨著應力的增加,薄膜的各向異性場線性增加。張應力作