多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能

采用磁控溅射法制备了Nd Fe B/Nd 2组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明:对于Mo/Nd/Nd Fe B/Nd/Mo多层薄膜,当Nd Fe B/Nd厚度比为6/5时,薄膜的内禀矫顽力最好,平行和垂直方向的内禀矫顽力分别为14.5×79.6和10.5×79.6 k A·m~(-1);对于Mo/[Nd Fe B/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;Nd Fe B/Nd厚度比为6/5)交替多层薄膜,当周期n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的内禀矫顽力分别为21.3×79.6和16.7×79.6 k A·m~(-1);对于Nd Fe B/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。     

多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能研究

采用磁控溅射法制备了两组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明：对于Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo多层薄膜,当NdFeB/Nd厚度比为6/5时,薄膜的矫顽力最好,平行和垂直方向的矫顽力分别为14.5kOe和10.5kOe;对于Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;NdFeB/Nd厚度比为6/5 )交替多层薄膜,当n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的矫顽力分别为21.3kOe和16.7kOe;对于NdFeB/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。     

粉末热挤压制备纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体

将球磨后获得的Nd2Fe14B非晶相和α-Fe纳米晶直接进行冷压制坯、真空包套、粉末热挤压来制备近致密的纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体.借助于X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等分析方法研究了挤压温度为950℃时,不同加热时间磁体相对密度、微观组织和磁性能的影响规律.结果表明,随加热时间的延长,Nd2Fe14B及α-Fe的晶粒尺寸逐渐长大.当挤压温度为950℃,加热时间为15 min时,Nd2Fe14B及α-Fe的晶粒尺寸比较细小,分别为60和80 nm,此时磁性能最好,达到Br=0.98T,Hci=305.6 kA/m和(BH)m=89.8kJ/m3.     

Co掺杂和甩带速率对NdFeB合金的结构、磁性能和吸波性能的影响

研究了Co元素对Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1(x=1,2,3,4,5)快淬薄带合金的相结构、磁性能和吸波性能的影响。利用真空非自耗电弧炉和行星式球磨机制备合金样品。通过X射线衍射分析仪(XRD)对粉末合金的相结构进行分析;采用扫描电镜观察微观组织;利用振动样品磁强计(VSM)测试不同辊轮转速及掺杂不同Co元素含量试样的磁性能;利用矢量网络分析仪(VNA)测试粉末样品球磨后的吸波性能。结果表明:Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1样品主相为Nd2(FeCo)14B硬磁相,属于四方晶系,P42/mnm空间结构,其晶胞参数随Co含量增加而线性减小。随着Co含量的增加,合金粉末分散性较好,且粉末的平均颗粒尺寸减小。以23m/s的转速且Co掺杂x=3时薄带的综合磁性能最佳。x=3时Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1合金在2～18 GHz内具有良好的微波吸收效率,样品在8.72 GHz处的最小反射峰频率达到最好,为-25.17 dB。     

两种方法制备纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体实验研究

将机械球磨后制备的Nd2Fe14B非晶粉末和α-Fe纳米晶粉末分别采用2种方法制备纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体。第1种方法是直接将其冷压制坯、真空包套和热挤压制备永磁体。第2种方法是先将Nd2Fe14B晶化,然后冷压制坯、真空包套和热挤压制备永磁体。利用TEM、VSM等分析手段对比研究了2种方法制备永磁体的相对密度、微观组织以及磁性能。结果表明:在相同的工艺参数下,第1种方法制备永磁体不仅可以减少工序,而且其制备的永磁体综合性能均优于第2种方法,其制备永磁体的相对密度为98.24%;Nd2Fe14B和α-Fe的晶粒尺寸分别为60和80nm;磁性能达到:Br=0.98T,Hci=305.6kA/m,和(BH)m=89.8kJ/m3。     

集成电路中Ta扩散阻挡层对铜布线电迁移性能的影响

采用磁控溅射法在硅基材料上分别制备了Cu薄膜和Cu/Ta薄膜,用X射线衍射仪(XRD)研究两种样品在不同温度热处理下的织构情况和择优取向.结果表明,加Ta薄膜的样品可显著提高Cu(111)的衍射峰强度,说明Ta薄膜层能有效增强Cu薄膜层的抗电迁移性能.加Ta层的样品在一定温度下退火后同样也能增进Cu薄膜的抗电迁移性能.     

Dy元素对纳米复合(Nd,Pr)_(10.5-x)Dy_xFe_(83.5)B_6合金磁性能与显微结构的影响（英文）EI北大核心CSCD

采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-x Dyx Fe83.5B6(x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)系列粘结磁体,研究了Dy元素添加对快淬合金显微组织结构、磁性能及快淬薄带热稳定性的影响。与Nd2Fe14B相比,硬磁相Dy2Fe14B具有较高的磁晶各向异性场HA和较低的饱和磁极化强度Js,因此,Dy元素添加能显著提高合金的内禀矫顽力Hcj,但会降低合金的剩磁Br。Dy元素替代Nd/Pr元素,增强了快淬薄带的热稳定性,提高了晶化退火温度。较高的晶化退火温度,使快淬薄带中已经形成的微晶更容易长大,形成一些粗大晶粒,降低了粘结磁体的磁性能。1.0%是较佳的Dy元素添加量,(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金快淬粘结磁体的最大磁能积(BH)max为71.6 k J/m3,剩磁Br为0.638 T,内禀矫顽力Hcj为611 k A/m。     

Dy元素对纳米复合(Nd,Pr)_(10.5-x)Dy_xFe_(83.5)B_6合金磁性能与显微结构的影响（英文）

采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-x Dyx Fe83.5B6(x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)系列粘结磁体,研究了Dy元素添加对快淬合金显微组织结构、磁性能及快淬薄带热稳定性的影响。与Nd2Fe14B相比,硬磁相Dy2Fe14B具有较高的磁晶各向异性场HA和较低的饱和磁极化强度Js,因此,Dy元素添加能显著提高合金的内禀矫顽力Hcj,但会降低合金的剩磁Br。Dy元素替代Nd/Pr元素,增强了快淬薄带的热稳定性,提高了晶化退火温度。较高的晶化退火温度,使快淬薄带中已经形成的微晶更容易长大,形成一些粗大晶粒,降低了粘结磁体的磁性能。1.0%是较佳的Dy元素添加量,(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金快淬粘结磁体的最大磁能积(BH)max为71.6 k J/m3,剩磁Br为0.638 T,内禀矫顽力Hcj为611 k A/m。     

Nd-Fe-B包晶合金高梯度定向凝固试验研究

在定向凝固试验中,采用全熔和区熔两种加热方式分别获得了180 K/cm和250～360 k/cm的温度梯度,在5～500μm/s的抽拉速率范围内对过包晶Nd13.5Fe79.75 B6.75合金进行了定向凝固试验,考察了温度梯度和抽拉速率对此合金凝固组织及相含量的影响.结果表明,合金的凝固组织包含初生a-Fe枝晶、包晶Nd2Fe14B相及少量的富Nd相.随着抽拉速率的增加,包晶相含量先增加后减少;而在同一抽拉速率下,提高温度梯度可增加铁磁性Nd2Fe14B相的含量.当抽拉速率为50 μm/s时,区熔试样中(G=300 K/cm)Nd2Fe14B相的含量可达约90%,而相同速率下全熔试样(G=180 K/cm)中其含量约为60%.     

低稀土含量的纳米复相α-Fe/Nd2Fe14B淬态合金微结构与微波电磁特性研究

对低稀土含量的Nd6Fe91B3合金进行熔体快淬处理,制备了由α-Fe相和少量的Nd2Fe14B相组成的纳米复相材料,并对其进行球磨处理25h。研究了快淬速度对淬态合金的相组成、微观结构、微波电磁性能的影响规律。研究结果表明,随着淬度的提高,淬态合金中高磁晶各向异性的Nd2Fe14B相逐渐减少,材料的自然共振频率向低频移动,但样品微波磁导率随淬速的提高而升高。淬速为40m/s的样品微波磁导率虚部在4.17GHz获得最大值μ"rmax=4.66,其实部在1.55GHz获得最大值μ’max=7.88。同时,低稀土含量的纳米复相α-Fe/Nd2Fe14B材料具有良好的微波电特性,其复介电常数在2GHz附近出现共振。由于磁损耗和电损耗共同作用,有利于该材料在GHz频段电磁波吸收材料中的应用。     

The influence of buffer/capping-layer-mediated stress on the coercivity of NdFeB films

The influence of buffer/capping-layer-mediated stress on the coercivity of NdFeB films is demonstrated. NdFeB films, 5 μm thick and rich in Nd, were deposited on Si/SiO₂ and Al₂O₃ substrates, with or without buffer/capping layers of Ta. The coercivity of Ta-free samples (～0.5 T) is significantly less than that achieved in samples with Ta present as a buffer and/or capping layer (1.7–1.8 T). The as-sputtered Ta layers are under strong compressive stress due to peening. During post-deposition annealing to crystallize the Nd₂Fe₁₄B phase, stresses are relieved in the Ta layer. This leads in turn to a compressive stress in the NdFeB layer, inducing extrusion of a Nd-rich phase up through the NdFeB layer. The high values of coercivity achieved in Ta-containing structures are attributed to good coverage of individual Nd₂Fe₁₄B grains with the redistributed Nd-rich phase.     

Magnetron sputtering deposition of [FePt/Ag]n multilayers for perpendicular recording

[FePt/Ag]n multilayers were deposited on glass substrates by RF magnetron sputtering and ex situ annealed at 550℃ for 30 min. The effects of inserted Ag layer thickness and the number of bilayer repetitions （n） on the structure and magnetic properties of the multilayers were investigated. It was found that the difference between in-plane and out-of-plane coercivities varied with an increase of inserted Ag layer thickness in the [FePt 2 nm/Ag x nm]10 multilayers. The ratio of out-of-plane coercivity to in-plane coercivity reached the maximum value with the Ag layer thickness of 5 nm, indicating that the Ag layer thickness plays an important role in obtaining perpendicular orientation. For the [FePt 2 nm/Ag 5 um]n multilayers, perpendicular orientation is also influenced by n. The maximum value of the ratio of out-of-plane coercivity to in-plane coercivity appeared when n was given as 8. It was found that the [FePt 2 nm/Ag 5 nm]8 had a high perpendicular coercivity of 520 kA/m and a low in-plane one of 88 kA/m, which shows a strong perpendicular anisotropy.     

Effect of Al and Al/Mo addition on microstructure and magnetic properties of sintered Nd22Fe71B7 magnets

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｍｉ ｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｎｔｅｒｅｄＮｄ Ｆｅ Ｂｍａｇｎｅｔｓｐｌａｙｓａｋｅｙｒｏｌｅｉｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｈｅｉｒｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ[1,2 ].Ｅａｒｌｉｅｒｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｃｏｍ ｐｏｓｅｄｏｆａＮｄ ｒｉｃｈｐｈａｓｅａｎｄａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆＢ ｒｉｃｈｐｈａｓｅ[3].Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｓｈｏｗｎ…     

Inter-granular exchange coupling and magnetic anisotropy of Ta/Ru/Co-23 at%Pt perpendicular thin films with different Ru underlayer thicknesses

In the present work, a series of Ta/Ru/Co-23 at%Pt thin films with varied Ru underlayer thicknesses were fabricated by magnetron sputtering. All of the films show c-axis preferred orientation perpendicular to the film surface. The drop of c/a ratio and lattice expansion of Co–Pt layer with the increase in Ru underlayer thickness was revealed by X-ray diffraction(XRD). The coercivity of the Ta/Ru/Co–Pt thin films increases drastically with Ru underlayer thickness increasing, due to the enhancement of effective magneto-crystalline anisotropy constant and exchange decoupling of magnetic nano-grains. The enhancement of effective magneto-crystalline anisotropy constant is ascribed to the lattice deformation of Co–Pt layer by mismatching the Ru layer and Co–Pt surface.Moreover, the exchange decoupling of magnetic nanograins is attributed to the further isolation of magnetic nano-grains.     

热扩渗DyZn合金膜层对烧结钕铁硼磁性能与耐热性能的影响

采用直流磁控溅射的方法,在烧结NdFeB磁体表面制备了DyZn薄膜,研究了热扩渗处理磁体前后的磁性能、温度稳定性及微观组织结构变化。结果表明,晶界扩散渗DyZn处理后,磁体在保持剩磁基本不降低的情况下,矫顽力大幅度提升,矫顽力从原来的963.68 kA/m提高到1544.60 kA/m,增幅达63.31%。晶界扩散处理可以改善磁体的温度稳定性,在293~453 K范围内,剩磁温度系数基本不变,而矫顽力温度系数由–0.5533%/K降低为–0.4885%/K。通过对样品微观组织结构观察发现,Dy元素沿着晶界液相扩散,主要富集在晶界相和晶粒外延层处,晶界相结构与成分的优化、及晶界和晶粒之间(Nd,Dy)_2Fe_(14)B过渡层的形成是矫顽力大幅度提升的主要原因。     

钛掺杂无氢类金刚石薄膜疏水性能研究

利用X射线衍射分析（XRD）和BH测试仪分别研究了元素Tb、Zr的添加对HD法制备NdFeB永磁体的微结构及磁性能的影响规律。微结构研究表明,元素Tb、Zr添加前后的磁体都主要由四方相Nd2Fe14B（P42/mnm）和微量的富Nd相构成;但Tb和Zr的添加明显改变了永磁体的取向特性和磁性能;采用HORTA法计算表明,Tb和Zr的添加虽然都使永磁体的（004）、（006）、（008）极密度因子减小,但是室温下磁性能测试表明,Zr的添加降低了磁体的矫顽力,而Tb添加后永磁体的矫顽力有了明显的提升,从2038 kA/m提升到2302 kA/m;Kronmüller-Plot关系曲线表明,3种合金的矫顽力机理均为磁畴成核反转机制。     

NdDyFeAlCuB合金的显微结构和磁性能的研究

按照传统烧结Nd-Fe-B永磁体的工艺制得合金Nd33.5Dy1.0Fe63.8Al0.5Cu0.1B1.1,研究了稀土元素Dy以及Al和Cu的添加对永磁体的显微结构及磁性能的影响。结果显示：稀土元素Dy以及Al和Cu能有效的细化晶粒并提高其矫顽力;此外,合理的Dy、Al和Cu含量能获得方形度较好的退磁曲线以及综合磁性能比较好的烧结NdFeB磁体。采用磁力显微镜（MFM）扫描烧结NdFeB试样以表征其表面畴结构,发现Nd2Fe14B的平均晶粒尺寸明显大于磁衬度,这是由于在热退磁状态下,大多数烧结NdFeB磁体的Nd2Fe14B晶粒都是多畴结构。     

放电等离子烧结-热变形技术制备NdFeB永磁材料

采用放电等离子烧结(SPS)方法烧结HDDRNdFeB粉末,研究烧结温度对制备NdFeB永磁材料密度和磁性能的影响。随着烧结温度在650～900℃范围内升高,剩磁、内禀矫顽力及最大磁能积均呈现先升后降的趋势。800℃烧结所获得磁体的磁性能最佳:Br=0.78T,Hcj=577kA/m,(BH)max=78kJ/m3,其致密度达到了99%。微观组织、XRD图谱及磁性能均表明800℃烧结的磁体出现了一定程度的各向异性。900℃烧结时,晶粒长大明显。进而选择具有最佳磁性能的磁体在800℃进行热变形(HD)处理,制备出各向异性磁体。热变形制备的磁体中,大部分晶粒为扁平片状且c轴取向与热压方向一致;少量异常长大晶粒会使细小Nd2Fe14B晶粒的c轴偏离压力方向。各向异性磁体沿c轴的磁性能为:Br=1.09T,Hcj=384kA/m,(BH)max=114kJ/m3。     

Effect of Doping of Ti and C on Crystallization and Magnetic Properties of NdPrFeB Thick Melt-Spun Ribbons

系统研究了添加Ti和C对NdPrFeB合金厚带晶化过程及磁性能的影响。结果表明,Ti的添加可以抑制合金中(Nd,Pr)2Fe23B3亚稳相的生成并细化晶粒从而极大地提高矫顽力;而同时添加Ti和C,随着C含量的增加,矫顽力逐渐降低而剩磁升高。最佳热处理后(Nd0.4Pr0.6)9Fe72Ti4B11C4合金的磁性能达到Jr为0.88T,Hcj为618kA/m,(BH)max为109.8kJ/m3。     

添加Dy烧结NdFeB磁体的研究进展

介绍了添加Dy烧结NdFeB磁体的制备方法,包括单相合金粉末烧结法、双相合金粉末烧结法和晶界扩散法,并总结了Dy元素对烧结NdFeB磁体显微结构和磁性能的影响。添加Dy能细化磁体晶粒,并且在Nd2Fe14B晶粒周围形成富稀土层,从而显著提高磁体的矫顽力性能。