立方晶系軟磁和稀土永磁復(fù)合多層膜的磁滯回線.pdf

1、交換耦合納米復(fù)合多層膜體系,由于包含了軟磁相和硬磁相,所以具有了硬磁相的高矯頑力和軟磁相的高剩磁,同時(shí)具備了軟硬磁其它諸多優(yōu)點(diǎn),引起了業(yè)界的極大興趣。本論文運(yùn)用微磁學(xué)方法,對(duì)兩相納米復(fù)合永磁材料的磁化反轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,得到了納米復(fù)合多層膜體系的成核場(chǎng)。通過(guò)計(jì)算,對(duì)立方晶系軟磁和稀土永磁復(fù)合三層膜進(jìn)行研究,軟磁相采用立方晶體(有三條易軸),得到三層膜體系的能量公式,計(jì)算并且得到了體系的成核場(chǎng)、角度分布、釘扎場(chǎng)、磁滯回線和臨界厚度。

2、本文還以Nd2Fe14B/a-Fe為例,研究了納米復(fù)合三層膜體系的磁能積等,主要研究結(jié)果如下:
　　 1.系統(tǒng)地研究了交換耦合SmCO5/Co多層膜體系的退磁過(guò)程。得到了成核場(chǎng)HN隨硬磁相厚度Lh和軟磁相厚度Ls變化的規(guī)律圖像,成核場(chǎng)隨著軟磁相厚度的增大而減小,隨硬磁相厚度的增大而增大。成核場(chǎng)隨著軟磁相厚度的增大呈現(xiàn)單調(diào)的減小,即軟磁相使成核場(chǎng)減小,而且沒有出現(xiàn)在一些文獻(xiàn)中描述的峰值和平臺(tái)。我們研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)軟磁相厚度和硬磁相厚度都

3、同時(shí)增大的時(shí)候,成核場(chǎng)受到的影響是減弱的,此時(shí)成核場(chǎng)受到的影響主要來(lái)自軟磁相。隨著軟硬磁相厚度的減小,軟硬磁相的交換耦合作用逐漸增加,復(fù)合磁體最終由交換彈簧向退耦合磁體演變。
　　 2.通過(guò)采用微磁學(xué)方法,以Nd2Fe14B/a-Fe/Nd2Fe14B的磁性三層膜為例,主要研究了硬磁相厚度很小的情況下,對(duì)立方晶系軟相的納米復(fù)合三層膜體系的成核場(chǎng)、角度分布、磁滯回線、臨界厚度和釘扎場(chǎng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)并且得到了以下的部分結(jié)果:

4、通過(guò)忽略四次項(xiàng)以及高次項(xiàng)的影響,立方晶系軟相的納米復(fù)合三層膜體系的成核場(chǎng)沒有發(fā)生變化,即立方晶系軟相的納米復(fù)合三層膜體系的成核場(chǎng)和單軸晶系三層膜體系的成核場(chǎng)是完全相同的。由于立方晶系存在著三條易軸,立方晶系軟相的納米復(fù)合三層膜體系的角度分布比單軸晶系的角度偏轉(zhuǎn)更快,即在成核點(diǎn)立方晶系軟相的納米復(fù)合三層膜體系的角度分布遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于單軸晶系的角度分布,且更加接近90°。此時(shí),立方晶系軟相的納米復(fù)合三層膜體系是典型的退耦合磁體。立方晶系軟相的納

5、米復(fù)合三層膜體系的臨界厚度比單軸晶系三層膜體系的臨界厚度要大一些,而這個(gè)較大的臨界厚度與實(shí)驗(yàn)得到的臨界厚度更加接近。
　　 3.本文還以Nd2Fe14B/a-Fe/Nd2Fe14B組成的三層膜系統(tǒng)為例,計(jì)算了納米復(fù)合永磁材料的磁能積,討論了不同軟磁相厚度下磁能積隨外場(chǎng)的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)當(dāng)軟磁相厚度約為10hm時(shí),出現(xiàn)了隨外場(chǎng)H變化的磁能積(B·H)最大值,即得到了最大磁能積(B·H)max。因此,最大磁能積存在與軟硬磁相厚度都很小