磁控溅射磁性薄膜成分含量和均匀性控制

用轮番溅射工艺在多靶磁控溅射设备上制备了SmCo薄膜。通过改变Sm，Co纯金属靶的溅射时间间隔和溅射功率来调整薄膜的化学成分和均匀性。实验表明，可以通过调整溅射电流来优化薄膜的化学成分。沿垂直膜面俄歇电子(AES)逐层分析证明，优化溅射工艺制备的薄膜化学成分分布均匀。电子衍射表明薄膜溅射态为非晶结构，经过400℃退火处理，薄膜开始晶化。VSM分析表明溅射态的薄膜为软磁特征。晶化后的薄膜表现为硬磁特征，450℃退火时薄膜的矫顽力最大，达80320A／m。薄膜呈现一定的各向异性。     

热处理及SmCo磁性层对TbDyFe薄膜磁致伸缩性能的影响

研究了SmCo薄膜的复合及热处理对TbDyFe薄膜磁性及磁致伸缩性能的影响。XRD分析表明制备态的TbDyFe薄膜为非晶态，在450℃退火后，样品仍保持非晶态结构。退火处理减少了薄膜的垂直各向异性，并且退火热应力有利薄膜的易磁化轴转向膜面，从而提高了薄膜的磁导率和TbDyFe薄膜低场下的磁致伸缩值。磁控溅射的SmCo薄膜有良好的软磁性能，它的复合也能有效地增强TbDyFe薄膜的低场磁致伸缩性能。     

SmCo非晶及纳米晶薄膜的磁性及微结构

稀土过渡族金属磁性薄膜作为高密度磁记录材料引起科技界的广泛关注。作为磁记录介质要求具有小的磁粒尺寸才可能有高的记录密度。通过溅射制出非晶膜，再通过控制回火使其晶化得到小的磁粒尺寸是比较好的方法。我们用多靶磁控溅射制备出非晶SmCo薄膜，研究其晶化和磁性能及微结构之间的变化关系。并对其磁性变化规律进行了讨论。     

SmCo薄膜的不均匀晶化及其磁性能

采用不同的磁控溅射和回火工艺制备了SmCo磁性薄膜.用能谱仪对不同工艺溅射的样品进行了化学成分分析; 用透射电子显微镜和振动样品磁强计(VSM)研究了薄膜的显微结构和磁性能.结果表明: 溅射态的薄膜为非晶态并具有软磁特征; 当回火温度位于400～ 450℃之间时, 薄膜的微观组织均匀细小, 且随着回火温度增加, 矫顽力增大, 并在450℃回火的样品中得到了最大的矫顽力.回火温度500℃后, 薄膜微观组织中晶粒出现了不均匀粗化, 矫顽力明显降低.     

纳米晶SmCo7合金的相稳定性、相变行为及其对磁性能的影响

以纳米晶单相SmCo7合金块体为初始原料,通过系列退火系统研究了随着晶粒长大其物相组成和显微组织的演变特征。研究发现纳米晶SmCo7相从室温至600℃都能保持很好的相稳定性(晶粒长大十分缓慢)。而且研究发现纳米晶SmCo7相的失稳分解和晶粒的突发长大会同时发生。值得注意的是分解形成的Sm2Co17相大部分是以显微孪晶的形式存在,而SmCo5相则是呈圆形均匀分布于合金中。另外通过对具有不同晶粒尺寸和物相组成的纳米晶SmCo7合金的室温磁性能细致表征,发现单相SmCo7合金都具有非常优异的磁性能。而其中平均晶粒尺寸为33nm的单相SmCo7合金具有最高矫顽力,达到1164.54kA/m;平均晶粒尺寸为29nm的单相SmCo7合金具有最高的磁能积,达到95.65kJ/m3。     

快淬速度对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料结构和磁性能的影响

利用熔体快淬法制备了(Nd0.9Dy0.1)9(Fe0.9Co0.1)85.5B5.5快淬薄带,研究了快淬速度对晶化过程、晶化后薄带的结构及磁性能的影响.研究发现,快淬速度不同,薄带的非晶程度不同,晶化过程存在很大差异;在快淬速度为12m/s时,快淬薄带中已存在一定的晶态相,晶化后的晶粒细小均匀,磁性能较高;而当快淬速度达到18m/s和25m/s时,合金晶化后的晶粒粗大且不均匀,磁性能较低.     

退火温度对磁控溅射氧化钒薄膜结构和光学性能的影响

采用射频磁控溅射技术在玻璃基底上沉积VO_x薄膜,随后在不同温度下进行退火处理,研究退火温度对薄膜结构和光学性能的影响。利用X射线衍射、扫描电镜、分光光度计分别测试了物相结构、表面形貌、光学性能。结果表明,退火处理使薄膜样品由处理前的非晶态转变成晶态。随着退火温度的升高,薄膜的平均晶粒尺寸逐渐增大。退火后薄膜的透射率比退火前的偏小,当退火温度由300℃升高到500℃时,薄膜的吸收带边向长波方向偏移,出现红移现象,薄膜的吸收率也随之升高。在晶化的样品中,退火温度为300℃时的薄膜透射率最好;退火温度为500℃时,薄膜的晶粒度均匀性最好。     

单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金的交换耦合作用与显微组织

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了含铌单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金,研究添加Nb对单相Nd2Fe14B纳米晶合金的磁性能、交换耦合和微观结构的影响规律.结果表明:Nb的添加提高了合金的非晶热稳定性,使得合金最佳晶化温度升高;合金晶化退火后,Nb可使晶粒尺寸分布均匀,并得到单一Nd2Fe14B相;晶粒边界比较完整,存在共格、半共格或大角度晶界,但没有观察到晶界相.上述结构可有效提高合金的磁性能,增强交换耦合作用.通过对Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金磁性能分析可知:650 ℃晶化退火10 min后的合金性能最佳,交换耦合作用最强.     

Synthesis of TbCu7-type Structural SmCo-based Films for Microelectromechanical System Applications

微机电系统(MEMS)的发展要求Si基片上的永磁薄膜具有良好的热稳定性。采用磁控溅射工艺在单晶Si(100)基片上沉积了SmCo基永磁薄膜,研究了溅射参数对薄膜沉积速率、微观结构、晶体结构和磁性能的影响。结果表明:通过调整溅射参数可以获得TbCu7型结构的SmCo基永磁薄膜。该薄膜具有良好的晶粒取向和微观结构,因而获得了较好的面内磁性能,其反磁化过程主要受控于畴壁钉扎机制。     

等温热处理对(Fe_(0.58)Co_(0.42))_(73)Cr_(17)Zr_(10)非晶合金组织结构及磁性能的影响

采用单辊急冷法制备了(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶薄带,并对该合金进行等温退火。用XRD、AFM、VSM研究退火温度对(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶合金的组织结构和磁性能的影响。结果表明:该合金晶化析出过程为:Am→α-Fe(Co)+Am'→α-Fe(Co)+Cr Fe4+Fe3Ni2+Cr2Zr+未知相。500℃和610℃退火后薄带表面的AFM观察表明:AFM图片所呈现的颗粒尺寸要比用Scherrer法测得的α-Fe(Co)纳米晶尺寸大得多,这是典型的包裹晶粒现象。在低于晶化峰值温度(Tp)退火,由于铁磁性α-Fe(Co)相的析出,合金的饱和磁化强度Ms随退火温度的升高大幅上升;当退火温度高于Tp时,由于α-Fe(Co)相的粗化和析出相的析出和长大,Ms急剧下降,在635℃退火能获得最好磁性能,其Ms=126.2 emu/g。     

展示磁场空间分布的磁性液体系列装置研制

根据磁性液体在外加磁场条件下特殊的形状变化,利用自制的磁性液体制作了系列展示磁场空间分布的装置。该系列装置可以生动地三维展示磁场的空间分布,激发学生学习相关科学文化知识的热情。     

2003-2004年磁性功能材料及应用研究新进展

本综述性论文开始写于1996年，其后每年撰写。本年综述的内容包含：（1）磁性超薄膜；（2）巨磁电阻材料；（3）磁显微术及其应用；（4）软磁铁氧体材料；（5）磁流体材料。     

磁屏蔽对内圆磁力研磨加工影响的研究

在分析内圆磁力研磨加工原理的基础上，通过建立适量的假设条件，简化了磁力研磨加工区域中的磁场，利用拉普拉斯方程及必要的边界条件推导出在磁场中圆柱腔内、外磁感应强度的近似关系，并对不同壁厚的45钢圆柱管进行对比试验，结果表明内圆磁力研磨加工只适合加工薄壁磁性材料圆管工件。     

磁性磨料在磁力研磨加工中受磁场力作用的研究

针对国内在磁力研磨加工机理领域上研究的不足，论文在磁力研磨加工原理的基础上，利用建立磁场图的方法，对磁力研磨加工中磁性磨料所受的磁场力进行了理论上的分析和推导，结果表明磁场对磁性磨料的作用力大小与磁性磨料的粒度、磁性磨料的磁化率、加工区域的磁场强度、磁通集中情况以及磁场梯度有着重大的关系。     

2002-2003年磁性功能材料及应用新进展

本综述论文开始写于1996年，其后每年撰写。本年的综述内容包含：(1)Mn-Zn系铁氧体的新研究；(2)Fe-Al系磁性薄膜；(3)磁性液体的制备和应用；(4)Fe-Si系磁性的改进：(5)微波磁性器件的新进展。     

PrFeB铸造合金的磁各向异性

本文主要研究ＰｒＦｅＢ加Ｃｕ、Ｎｂ、Ｚｎ的４种铸造合金的铸态结晶组织及其磁性的各向异性。结果表明：ＰｕＦｅＢ系合金的铸态性能具有磁各向同性特征。与合金的凝固形式和结晶方向无关。     

钛的世纪回眸与展望

综述了１９９７年～１９９８年间若干磁性功能材料在研究和应用方面的若干新进展。这些新进展包括：（１）非晶和纳米晶软磁材料;（２）新的磁效应的的磁性功能材料：（３）磁共振成象在显示生物活休生等上的应用;（４）磁力显微镜的新应用;（５）磁浮火车从研究、试验和走向应用。     

EFFECT OF TEMPERING IN PULSE MAGNETIC FIELD ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF HIGH SPEED STEEL

Using a self-made pulse magnetic field heat treatment equipment with low or medium intensi-ty,the tempering process of high speed steel W6Mo5Cr4V2 was investigated.It was foundthat the secondary hardening process and the transformation of retained austenite for the steelwere accelerated by the pulse magnetic field,and the tempering period could be reduced tohalf of the original.It was shown by the analyses of X-ray and eletron microscopy that theprecipitation of carbides becomes more homogeneous and dispersive,and the tetragonality ofmartensite increases obviousely,which causes the improvement of hardness and red-hardnessfor the steel.It was confirmed that the service life of tools as centre bits,screw taps andpunches for nuts could be increased by 0.4 to 1.4 times by the tempering in magnetic field.     

新型Fe80.5Si7.2B12.3非晶合金带材的退火工艺与磁性能

研究了新型Fe80.5Si7.2B12.3非晶合金带材在不同退火工艺下的磁性能及磁损耗特性,并与传统的铁基非晶合金Fe80Si9B11进行了对比.结果表明:新型Fe80.5Si7.2B12.3非晶合金带材比Fe80Si9B11具有更高的饱和磁感应强度,在励磁磁场强度为3500 A/m下其磁通密度值为1.607 T;在f...     

Magnetic leakage field due to sub-surface defects in ferromagnetic specimens

This paper describes analytical expressions for the magnetic leakage field of two types of internal defects: two dimensional rectangular and elliptical defects as functions of the applied magnetic field strength, the defect size and the distance below the surface. In this study, the magnetic image effects from the spatial boundary and the defect boundary are taken into consideration. That is, the leakage field of rectangular-like defects or elliptically shaped defects ‘below the surface’ are derived by using the modified dipole model and image theory. The profiles and strengths of leakage fields calculated from the proposed analytical forms are presented under various conditions and compared with experimentally measured ones.