Magnetic Property Enhancement of Co0.85W0.15 Magnetic Films by Addition of Vanadium in Ru Buffer Layer

垂直磁记录材料需要高的磁晶各向异性能。尝试了通过改变缓冲层成分来产生晶格畸变以提高磁晶各向异性的方法。300℃下,利用直流磁控溅射设备在RuV缓冲层上沉积了Co0.85W0.15磁性薄膜,其中Ru缓冲层中添加15%V。利用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的精细晶体结构,确定了薄膜的结构、取向关系、晶格常数、c轴分散性、fcc/hcp体积分数比和堆垛层错密度。根据实验结果,研究了Co0.85W0.15/Ru0.85V0.85/MgO(111)薄膜的晶体结构和磁晶各向异性能间的关系。实验结果表明,由于缓冲层中V的添加,晶格常数比降低,显著提高了Co0.85W0.15薄膜的磁晶各向异性。因此,可以通过缓冲层的成分设计实现不同磁性材料的磁晶各向异性。     

金属间化物Nd(Fe_(1-x)Co_x)_(10)V_2的磁性能机制

通过X射线衍射.磁测量和M(?)ssbauer谱测定了Nd（Fe1-Cox）10V2的结构和磁性.结果表明,Nd（Fe1-xCox）10V2（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20）化合物的晶体结构均为ThMn12型结构;随着 Co含量x的增大,晶格常数将单调减少.Co原子的替代将导致化合物各个Fe晶位上的磁超精细场值Bhf逐渐增加.Co部分取代Nd（Fe1-xCox）10V2中的Fe原子时.将择优占据8i铁晶位.取向样品NdFe10V2的热磁曲线和变温M(?)ssbauer谱研究结果表明.该化合物在T=120K条件下存在自旋重取向现象.     

金属间化物Nd(Fe1-xCox)10V2的磁性能机制

通过X射线衍射，磁测量和Moessbauer谱测定了Nd(Fe1-xCox)10V2的结构和磁性。结果表明：Nd(Fe1-xCox)10V2(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)化合物的晶体结构均为ThMn12型结构；随着Co含量x的增大，晶格常数将单调减少。Co原子的将导致化合物各个Fe晶位上的磁超精细场值Bhf逐渐增加。Co部分取代Nd(Fe1-xCox)10V2中的Fe原子时，将择优占扰8i铁晶位。取向样品NdFe10V2的热磁曲线和变温Moessbauer谱研究结果表明，该化合物在T＝120K条件下存在自旋重取向现象。     

Si原子择优占位对R2Co17化合物中Co次晶格磁晶各向异性的影响

对R2Co17-xSix（R＝Ce,Gd和Y）化合物的X射线衍射和磁性测量研究结果表明,Si原子的加入使R2Co17化合物的室温磁晶各向异性由易面转变为易轴,各向异性常数随Si原子浓度的增加而出现极大值、重点讨论了Si原子在Co次晶格四个不同晶位择优占位与Co次晶格磁晶各向异性演化的关系,其中18h晶位对Co次晶格各向异性负贡献起重要作用     

Sm2Co17—xTix化合物的结构和磁性

利用X射线衍射和磁性测量研究了Sm2Co17-xTix化合物的结构和磁性，实验表明这些化合物都具有Th2Zn17型结构，Ti替代Co不改变化合物的晶体结构，但引起晶格膨胀，所有化合物在Curie温度以下都表现为单轴磁晶各向异性，随着Ti含量的增加，化合物的Curie温度和饱和磁化强度都单调降低，而磁晶各向异性场在Ti含量为1.0时出现一极大值。     

Nd(Fe_(1-x)Co_x)_(10)V_2的Mssbauer谱

通过X射线衍射、磁测量和M ssbauer谱等测试方法研究了Nd(Fe1-xCox) 10 V2 的结构和磁性。结果表明 :Nd(Fe1-xCox) 10 V2 (x =0 ,0 .0 5 ,0 .1,0 .15 ,0 .2 )化合物的晶体结构均为ThMn12 型结构 ;随着Co含量增大 ,晶格常数将单调减少 ,居里温度Tc 呈单调增大 ,饱和磁化强度Ms 逐渐增加。Co部分取代Nd(Fe1-xCox) 10 V2 中的Fe原子 ,将择优占据 8i铁晶位。     

Nd(Fe1-xCox)10V2的Mossbauer谱

通过X射线衍射、磁测量和Mossbauer谱等测试方法研究了Nd(Fe1-xCox)10V2的结构和磁性.结果表明:Nd(Fe1-xCox)10V2(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)化合物的晶体结构均为ThMn12型结构;随着Co含量增大,晶格常数将单调减少,居里温度Tc呈单调增大,饱和磁化强度Ms逐渐增加.Co部分取代Nd(Fe1-xCox)10V2中的Fe原子,将择优占据8i铁晶位.     

Sm_2Co_(17-x)Ti_x化合物的结构和磁性

利用 Ｘ射线衍射和磁性测量研究了 Ｓｍ２Ｃｏ１７－ｘＴｉｘ化合物的结构和磁性实验表明这些化合物都具有 Ｔｈ２Ｚｎ１７型 结构, Ｔｉ替代 Ｃｏ不改变化合物的晶体结构,但引起晶格膨胀所有化合物在 Ｃｕｒｉｅ温度以下都表现为单轴磁晶各向异性随 着 Ｔｉ含量的增加,化合物的 Ｃｕｒｉｅ温度和饱和磁化强度都单调降低,而磁晶各向异性场在 Ｔｉ含量为 １．０时出现一极大值     

Nd含量对磁控溅射Si(111)/Cr/Nd-Co/Cr薄膜结构与磁性的影响

采用磁控溅射技术制备了系列Si(111)/Cr(10 nm)/NdCox(400 nm)/Cr(10 nm)薄膜,其中,Co/Nd原子比x=2.5～7.2。利用XRD、SEM、AFM/MFM、VSM等手段研究了Nd含量对制备态薄膜垂直磁各向异性(PMA)与磁畴结构及退火态薄膜相结构与磁性的影响规律。结果表明,随着Nd含量的变化,制备态Nd-Co薄膜的垂直磁各向异性能Ku在x=5.2附近存在一个较宽的峰,峰值处Ku=(80±5) kJ/m~3。MFM图像的相移均方根偏差(Δφrms)在临界成分x=5.2处也存在最大值,其成分依赖关系与Ku-x的变化趋势一致。薄膜应力诱导的磁弹各向异性是导致溅射Nd-Co非晶薄膜PMA的主要原因。经过在600℃真空快速退火后,所有薄膜均析出了Nd2Co17、NdCo2、Nd4Co3等金属间化合物,而NdCo5±x相纳米晶只在Nd过量(至少4%,原子分数)的x=2.5和3.8薄膜中才被观测到,同时还伴随着Nd_2Co_7共生相的析出。室温磁性测试结果表明,NdCo5±x和Nd_2Co_7相纳米晶的析出,导致x=2.5和3.8薄膜面内矫顽力(分别为Hc-in=54和51 kA/m)显著增强;而x≥4.4样品的面内矫顽力保持在低值(Hc-in=4～8 kA/m)范围内。     

稀土化合物Tm_2(Co_(1-x)Fe_x)_(17)的结构与磁性研究

采用真空悬浮熔炼法制备了Tm_2(Co_(1-x)Fe_x)_(17)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)化合物。用X射线衍射仪和振动样品磁强计(VSM)研究了封管退火后化合物的晶体结构和磁性。X射线衍射结果表明,化合物都具有单相Th_2Ni_(17)六方结构,属于P63/mmc空间群;Fe元素对Co元素的替代不改变化合物的晶体结构;晶格常数a、c和晶胞体积V都随着Fe含量的增加而增大。磁性测量结果表明,Tm_2(Co_(1-x)Fe_x)_(17)化合物的饱和磁化强度Ms随Fe含量的增加而增大;化合物的各向异性场H_A先增大后减小,x=0.3时达到最大值4.8 T。合适的Fe元素替代可改善化合物的磁性能。     

SmCo_7永磁薄膜的高温磁性能（英文）

研究了以Mo为衬底在Si(100)基片上沉积SmCo7永磁薄膜的高温磁学性能。结果表明,高温老化处理对薄膜的晶体结构和磁性能没有显著影响。根据趋近饱和定律和薄膜的高温磁化曲线,获得了磁晶各向异性常数K1随温度的变化关系。该关系说明随着温度的增加,SmCo晶粒的取向在一定程度上受到了破坏。此外,薄膜磁性能随温度的变化关系适当,可以满足在微电子机械系统(MEMS)中的应用。     

PtxCo1-x(x=0.48~0.51)合金的磁性能和晶体结构

系统研究了等原子比附近不同Pt、Co原子比的PtCo合金的磁性能和晶体结构.采用电弧炉熔炼方式制备了原子比为.Pt_xCo_(1-x)(x=0.48～0.51)的合金,热处理后磁测量结果显示,随着Pt含量的增加,合金的剩磁逐渐减小,矫顽力逐渐增大.合金的X射线衍射结果表明:时效热处理后,随着Pt含量的增加,合金面心四方结构的有序相的c/a值逐渐减小,c/a值的减小增大了四方晶格结构的a与c方向的不对称性,使有序相的磁晶各向异性场增大,提高了合金的矫顽力.     

AISI M2钢上磁控溅射TiN、TiAlN和TiAlVN薄膜的显微结构(英文)

为了研究Al和V掺杂对TiN薄膜微结构的影响,用磁控溅射法在AISI M2高速钢上沉积TiN、TiAlN和TiAlVN薄膜。采用XRD、SEM和TEM对薄膜的显微结构进行表征。结果表明,TiN薄膜中掺杂Al引起了晶格常数的降低,TiAlN中掺杂V则导致晶格常数的增加。另外,TiN、TiAlN和TiAlVN薄膜的生长形态显示,添加Al和V有改善柱状结构的倾向。在TiN、TiAlN和TiAlVN薄膜中鉴定出(111)和(200)晶向,ε(Fe3N-Fe2N)相的存在是因为薄膜中存在少量的Fe。TiAlN和TiAlVN薄膜夹层具有)0101(择优取向。在TiAlN和TiAlVN薄膜中观察到(111)和(200)晶向的织构(柱状)结构,在TiAlVN/M2夹层和回火马氏体之间存在)0101(α-Ti//(110)T.M的位向关系。     

Fe/Pt磁性薄膜的研究进展

Fe/Pt合金薄膜是重要的磁性材料。介绍了Fe／Pt合金的晶体结构以及磁控溅射法、真空电弧离子法、机械冷变形法和化学合成法4种主要制备Fe/Pt合金薄膜的方法，并对影响Fe／Pt合金薄膜磁性能的重要因素进行了评述，包括改变热处理工艺参数和添加掺杂元素。最后指出，Fe/Pt纳米结构材料具有良好的化学稳定性和较高的磁晶各向异性，因而在超高密度信息存储领域有着巨大的应用潜力。     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的结构、磁致伸缩性能和自旋重取向研究

本文系统研究了室温下Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、内禀磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响.结果发现,x＜0.4时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95完全保持MgCl2立方Laves相结构,晶格常数a随Al含量x的增加而增大.磁致伸缩测量发现,随着替代量x的增多磁致伸缩减小,x＞0.15时超磁致伸缩效应消失;x＜0.15时磁致伸缩在低场下(H≤40kA/m)有小幅增加,高场下迅速减小,而且易趋于饱和,说明添加少量Al有助于减小磁晶各向异性.内禀磁致伸缩λ111随[111]替代量x的增加大幅度降低.穆斯堡尔效应表明,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的易磁化方向随成份和温度在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,即自旋重取向.室温下,当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相;x＞0.15时,合金完全呈顺磁性.     

化合物TbMn6Sn6的磁性和磁相变

采用分子场理论模型对稀土-过渡族金属间化合物的磁性、自旋重取向相变和场诱导的一级磁相变进行了研究.从理论上计算了TbMn6Sn6的易磁化方向随温度的变化以及不同温度时的磁化曲线,描述了自旋重取向相变和场诱导的一级磁相变.基于单离子模型计算了Tb离子和化合物的一阶和二阶磁晶各向异性常数及其随温度的变化,得到了和实验数据基本一致的结果.结果表明:Mn次晶格和Tb次晶格磁晶各向异性能之间的相互竞争是导致自旋重取向相变的物理机制,而稀土离子的四阶晶场项对场诱导的一级磁相变产生很大的影响.     

(Fe1-xCox)78.4Nb2.6Si9B9Cu1纳米晶软磁合金的结构与高频磁性

研究了非晶(Fe1-xCox)78.4Nb2.6Si9B9Cu1(x=0.35,0.5,0.65)合金490℃等温退火0.5 h后的结构与高频磁性.XRD分析表明,退火后非晶合金实现纳米晶化,析出晶粒尺寸约15 nm的α-FeCo(Si)软磁晶体相;随Co含量增加,晶格常数变小.利用Pseudo-Voigt2函数模拟XRD衍射峰并计算了晶体相体积分数,由晶体相体积分数及晶格常数估算了剩余非晶相的成分.用阻抗分析仪测量了合金在10 kHz-10 MHz范围的磁谱曲线.结果表明,随Co含量增加,合金初始磁导率降低,而共振频率明显提高,用畴壁运动方程及畴壁钉扎理论解释了Co含量变化对纳米晶合金高频磁性的影响规律.     

用攀枝花钛矿和云南钛矿冶炼钛渣工业试验研究

通过磁性测量和X-射线衍射研究了Gd2(Co，Al)17化合物的结构和磁晶各向异性。当x≤4时，样品具有菱方Th2znl7型结构，x=5时，具有六方CaCu5型结构。随着Al浓度增加，晶格常数和单胞体积单调增大，而居里温度和自发磁化强度近似线性地减小；在x≥l时，观察到Co亚点阵的磁晶各向异性变号，室温易磁化方向由易面转变为易轴，且易轴各向异性场和各向异性常数随Al原子浓度增加出现极大值；基于补偿温度(65K)下自由粉末颗粒的磁化曲线，导出了亚点阵间的分子场系数和Gd-co交换耦合常数，结果表明，Al原子对Gd-Co交换耦合作用的影响较小。根据Al原子在Co亚点阵4种晶位的择优占位，分析了磁晶各向异性的演变。     

倾斜溅射对CoFeB薄膜条纹磁畴结构与磁各向异性的影响

利用倾斜溅射的方法制备了非晶Co Fe B磁性薄膜,研究了倾斜溅射对非晶Co Fe B磁性薄膜条纹磁畴结构、面内静态磁各向异性、面内转动磁各向异性、垂直磁各向异性的影响规律。结果表明,倾斜溅射可以有效地降低Co Fe B非晶薄膜条纹磁畴结构出现的临界厚度,无倾斜溅射时,Co Fe B薄膜出现条纹磁畴结构的临界厚度大于240 nm,倾斜溅射时,出现条纹磁畴结构的临界厚度小于240 nm。磁性测试结果表明,对于具有条纹磁畴结构的Co Fe B薄膜,倾斜溅射不仅可以提高磁性薄膜的面内静态磁各向异性的强度,同时还可以增强面内转动磁各向异性与垂直磁各向异性的强度。随着倾斜溅射角度的逐渐增大,磁各向异性的强度均呈现增大的趋势。XRD和TEM观测结果证明,Co Fe B薄膜趋于非晶结构,同时,SEM观察结果表明,Co Fe B薄膜虽然不存在长程有序的晶体结构,但依然可以形成柱状结构,由于倾斜溅射技术,形成的柱状结构呈倾斜状态,从而增强了薄膜的垂直磁各向异性,导致条纹磁畴结构的出现。     

Hf、CNTs混合掺杂对纳米晶Sm5Co19合金结构和磁性能的影响

对制备出纳米晶组织的Sm_5Co_(19)Hf_(0.4)合金和Sm_5Co_(19)Hf_(0.4)CNTs_(0.4)合金的显微组织、晶体结构和磁性能等进行了系统表征分析。结果表明:Hf元素和碳纳米管(CNTs)的混合添加不引起Sm_5Co_(19)合金Ce_5Co_(19)型结构发生相分解,且使纳米晶组织中的晶粒变得细小,晶粒尺寸均匀分布。能谱分析表明,添加的CNTs进入纳米晶Sm_5Co_(19)Hf_(0.4)CNTs_(0.4)合金的晶界区域,产生晶界钉扎作用,显著提高纳米晶Sm_5Co_(19)合金的矫顽力。晶体结构精修表明,Hf元素进入纳米晶Sm_5Co_(19)合金晶胞结构的Sm空位,导致晶格参数a、b、c均减小,而轴比c/a增加,使Hf掺杂的纳米晶合金的磁晶各向异性增大,具有提高纳米晶合金的矫顽力的作用。本研究结果对设计制备具有高磁晶各向异性、高内禀矫顽力的Sm-Co基合金具有明确指导意义。