溶胶凝胶法制备的Mn,Li共掺ZnO粉晶性能研究

利用溶胶-凝胶法合成了名义组分Zn0.993-xMn0.007LixO(x=0,0.005,0.02)粉晶,分别采用SEM,EDX,XPS,XRD,UV-VIS和VSM对样品的形貌、成分、晶体结构、光学特性和磁性进行了研究。结果表明:Li的引入明显提高了Zn0.993Mn0.007O的室温磁化强度。当x=0.005时,Li以间隙原子的形式进入ZnO晶格,结晶性能下降,磁化强度的提高归因于ZnO晶格间隙电子掺杂和缺陷,使Mn2+-Mn2+间接铁磁性交换耦合增强;当x=0.02时,Li以替代原子形式进入ZnO晶格,相对于x=0.005其结晶性能提高,磁化强度的提高归因于ZnO中空穴载流子的增加,空穴载流子来自于Li+的受主作用。     

淬态非晶FeSiB薄带的各向异性及其巨磁阻抗效应

采用单辊快淬法制备了Fe_(75)Si_9B_(13)非晶薄带。磁阻抗测试显示,淬态非晶FeSiB合金薄带具有显著的巨磁阻抗效应(GMI),在7 MHz频率下,纵横向最大阻抗比分别达到30%和29%。磁畴结构观察表明,薄带样品磁畴结构为具有一定的横向取向的180°条形畴,易轴与样品横向夹角约为75°。磁电阻变化与样品各向异性变化没有直接关系,相比磁阻抗,磁感抗更确切地反映了磁矩转动磁化行为和样品各向异性场的大小,易轴具有一定的横向取向以及薄带各向异性在厚度方向的空间分布是影响其GMI变化特性的原因。分析了磁电阻、磁感抗对样品巨磁阻抗效应的影响,发现,低频下,磁电阻对磁阻抗变化起主要作用,随着趋肤效应增强,样品磁感抗逐渐成为影响磁阻抗变化行为的主要方面。     

制备态(Fe88Zr7B5)100-xCux非晶薄膜的磁特性和巨磁阻抗

采用射频溅射法在单晶Si衬底上制备了Fe88Zr7B5)100-xCux(x=0、1、2、3、4)非晶薄膜样品,对其软磁特性和巨磁阻抗(GMI)变化行为进行了测量和研究。测量结果显示,加入适量Cu元素(x=3)的制备态样品具有极好的软磁性能和GMI效应,此样品的矫顽力仅有56A/m,在13MHz的频率下,最大有效磁导率(μe)比和GMI比分别为42.5%和17.0%。研究发现,制备态样品的电阻R、电抗X和阻抗Z都随Cu含量的增加而下降。X=0、4两个样品的μe、R、X、Z对外加磁场响应极不敏感,只有软磁性能优异的x=3样品的μe、R、X、Z才显示出对外加磁场响应敏感,因而有显著的GMI效应。样品拥有高的磁导率、小的矫顽力和低的电阻率是获得大GMI效应的本质条件。     

FeNiCrSiB淬态薄带的几何尺寸对巨磁阻抗效应的影响

研究了FeNiCrSiB淬态薄带的几何尺寸对其巨磁阻抗(GMI)效应的影响.研究结果表明:淬态FeNiCrSiB软磁合金薄带便具有良好的软磁性能和巨磁阻抗效应.薄带的几何尺寸为2.0mm×20mm(宽2.0mm,长20mm)时存在最佳巨磁阻抗效应,在4.0 MHz频率下,纵向最大GMI比为25%,横向最大GMI比为20%.研究结果还表明具有最佳几何尺寸样品的磁电抗比和磁容抗比的绝对值随外加直流磁场的变化规律相类似,样品的电抗部分呈电容性特征.     

淬态FeNiCrSiB薄带的磁特性和纵向巨磁阻抗效应

采用单辊快淬法制备了(Fe50Ni50)77.5Cr0.5Si11B11合金薄带,测试了淬态薄带样品的微结构、静磁性能、磁导率和磁阻抗。研究结果表明,未经热处理的淬态(Fe50Ni50)77.5Cr0.5Si11B11合金薄带便具有良好的软磁性能和显著的巨磁阻抗效应,在7MHz频率下,纵向最大阻抗比达到31%。同时分析了几个典型频率下的纵向磁阻抗比、电阻比、电抗比和有效磁导率比随外磁场的变化行为,发现薄带样品的电抗比和有效磁导率比之间存在密切联系。由于内部结构的不均匀性,使得样品的横向各向异性场随驱动电流频率增大向高场方向移动。     

淬态非晶FeNiCrSiB/Cu/FeNiCrSiB三明治薄带的巨磁阻抗特性

研究了淬态非晶FeNiCrSiB/Cu/FeNiCrSiB三明治薄带样品的巨磁阻抗(GMI)特性。该三明治薄带具有十分显著的GMI效应,在0.5 MHz频率下其纵横向GMI比分别达到282%和408%。磁畴结构观察表明,三明治薄带由于横向磁路闭合,使得沿带轴方向主导的180°条形畴向横向产生约10°偏转。分析了三明治薄带磁电阻、磁感抗、有效磁导率的变化与GMI效应的关系,发现在40 Hz~10 MHz测试频率范围内,样品的磁感抗部分对GMI效应起主导作用,这缘于三明治结构降低了损耗,显著提高了材料有效磁导率、增强了磁电感效应,受控于三明治薄带有效磁导率变化的磁电感效应是其GMI效应的主要特征。     

不同磁场退火方式FeZrBCu薄膜巨磁阻抗效应比较

用射频溅射法制备了(Fe88Zr7B5)0.97Cu0.03软磁合金薄膜,研究了不同磁场退火方式对薄膜磁导率和巨磁阻抗(GMI)效应的影响.姑果表明,纵向和横向磁场退火都能有效地提高薄膜样品的巨磁阻抗效应,在13MHz频率下纵向最大GMI比分别为18.6%和17%;纵向磁场退火后薄膜样品的横向磁各向异性消失,横向磁场退火则能有效增强横向磁各向异性,提高巨磁阻抗效应的磁场响应灵敏度;磁场诱导的磁导率变化是巨磁阻抗效应变化的主要原因.     

磁场沉积态FeCuCrVSiB薄膜的软磁特性和巨磁阻抗效应

采用射频溅射法,在无磁场和施加72 kA/m的纵向磁场下制备了FeCuCrVSiB软磁合金薄膜样品,对沉积态样品的软磁特性和巨磁阻抗(GMI)效应进行了测量和分析.结果表明,在制备过程中加磁场可明显改善材料的软磁性能,与无磁场沉积态相比,样品的矫顽力从1.080 kA/m降低到0.064 kA/m,在13 MHz频率下有效磁导率比从10%增加到106%.GMI效应与磁导率比的大小密切相关.无磁场沉积态样品没有检测到GMI效应,而磁场沉积态样品则具有显著的GMI效应.在13 MHz的频率下,最大纵向和横向巨磁阻抗比分别高达22%和20%.这些结果都优于厚度几乎相同的退火态FeCuNbSiB薄膜的GMI特性.     

SOFT MAGNETIC PROPERTIES AND GIANT MAGNETOIMPEDANCE EFFECT IN MAGNETIC FIELD–DEPOSITED FeCuCrVSiB FILMS

采用射频溅射法, 在无磁场和施加72 kA/m的纵向磁场下制备了FeCuCrVSiB软磁合金薄膜样品, 对沉积态样品的软磁特性和巨磁阻抗(GMI)效应进行了测量和分析. 结果表明, 在制备过程中加磁场可明显改善材料的软磁性能, 与无磁场沉积态相比, 样品的矫顽力从1.080 kA/m降低到0.064 kA/m, 在13 MHz频率下有效磁导率比从10%增加到106%. GMI效应与磁导率比的大小密切相关. 无磁场沉积态样品没有检测到GMI效应, 而磁场沉积态样品则具有显著的GMI效应. 在13 MHz 的频率下, 最大纵向和横向巨磁阻抗比分别高达22%和20%. 这些结果都优于厚度几乎相同的退火态FeCuNbSiB薄膜的GMI特性.     

电子束沉积TiAl合金的微观形貌及组织结构稳定性

利用大功率电子束物理气相沉积设备,采用单靶蒸镀方法制备厚度为0.3mm的自由态TiAl合金板,并对制备态样品进行不同温度(650~950℃)的真空退火处理。借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析退火处理对相组成及微观组织结构的影响。结果表明:Ti,Al元素饱和蒸气压的差异导致富Ti成分区和富Al成分区沿板材截面呈现交替变化,其组成相为α_2-Ti_3Al,γ-TiAl和τ-TiAl_2;在650~950℃温度区间退火24h后,由于Al向Ti中扩散,呈现明显的界面融混和晶粒粗化,导致有序相含量的降低,其层状结构的退化受到孔洞形成、晶粒长大以及层间吞噬的影响。