非晶态Fe_(90)Zr_(10)合金的磁性和晶化动力学

本文研究了非晶态Fe_(90)Zr_(10)合金的磁性和晶化动力学,得到样品的居里温度T_c=232K。每个Fe原子的平均磁矩μ_(Fe)=1.56μ_B,μ_(Fe)值明显偏低是由于样品中存在反铁磁排列的自旋团。低温下的磁化强度与温度的关系符合布洛赫的T~(3/2)定律,计算出样品的自旋波劲度系数D=35meV(?)~2,交换作用范围的平方平均值     

热处理温度对Fe_(83.5)B_(15)Cu_(1.5)合金结构及性能影响

通过熔体快淬法制备具有(200)取向α-Fe晶粒的Fe83.5B15Cu1.5非晶纳米晶合金,并重点研究了在制备过程中α-Fe晶粒的产生以及贴棍面和自由面对合金结构与磁性能的影响规律。研究表明,Fe83.5B15Cu1.5合金在熔体快淬之后具有大量(200)择优方向的α-Fe晶粒。晶化热处理之后,贴辊面的微观形貌主要是球形纳米颗粒,而自由面的微观形貌主要是长度为200~300nm的片状多孔结构。经过热处理(温度390℃,保温时间10min)之后可获得最佳磁性能为:饱和磁感应强度Bs=1.83T,矫顽力Hc=8.7A/m。本研究对Fe基非晶合金软磁材料的发展具有积极意义。     

Fe_(60.5-x)Pt_(39.5)Dy_x(x=0.5,1.0)磁性合金的相转变和磁性能研究

用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、金相及电子显微镜(SEM)研究了添加微量稀土元素Dy对Fe60.5_xPt39.5Dyx(x=0.5,1.0)合金的组织结构与性能的影响。结果表明:添加了稀土Dy的FePt合金有序无序两相共存的温度范围确保在600~800℃之间,且稀土Dy含量的增加提高了该合金从FCT向FCC的转变温度;低温退火态比高温快淬态得到更高的磁性能,原因是发生交换耦合所致,并对磁转变温度宽化作出了合理的解释。认为稀土Dy的加入可使合金的综合性能获得改善和提高。     

基片温度对Ni_(81)Fe_(19)薄膜磁性能的影响

采用电子束蒸发法在Si(111)基片上制备厚度约为100nm的Ni81Fe19薄膜,研究了基片温度对薄膜微观结构及磁性能的影响。结果表明,随着基片温度的升高,Ni81Fe19薄膜(111)衍射峰逐渐锐化,衍射峰强度显著增强,薄膜晶粒逐渐长大;薄膜的饱和磁化强度(Ms)及面内矫顽力(Hc)随基片温度的升高均逐渐增大;随着基片温度的升高,薄膜在9GHz下的共振场(Hr)呈单调降低的趋势,而铁磁共振线宽(ΔH)则先减小后增大最后基本保持不变。当基片温度为100℃时,薄膜铁磁共振线宽具有最小值ΔH=7.44kA/m(9GHz)。     

反铁磁性交换作用对稀磁半导体(DMS)居里温度的影响

DMS的居里温度与空穴载流子浓度有着极大的关系.基于局域空穴模型,本文定量地分析了反铁磁性交换作用对DMS居里温度的影响.结果表明反铁磁性交换作用对居里温度的影响与磁性离子浓度ni和空穴浓度nc的比值有着密切关系.当ni/nc＞10000时,反铁磁性交换作用对居里温度的影响十分显著;当ni/nc＜10时,反铁磁性交换作用对居里温度的影响将会明显减弱,随着空穴浓度的增加,空穴对反铁磁性交换作用有强的抑制作用.     

反铁磁性交换作用对(Ga,TM)As居里温度的影响

基于Zener模型,详细分析了反铁磁性交换作用对(Ga,TM)As(TM=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni)居里温度的影响,结果表明,反铁磁性交换作用对n型半导体居里温度的影响程度远远大于对p型半导体居里温度的影响,而且在考虑了反铁磁性交换作用后,除了(Ga,Cr)As和(Ga,Mn)As以外都不可能实现室温铁磁性,(Ga,Cr)As和(Ga,Mn)As的掺杂浓度为13.1%和18%时可获得室温铁磁性,但是反铁磁性交换作用相对强弱增强到y=0.01时,任何掺杂浓度都不能实现室温铁磁性。     

Co含量和退火温度对Co_x-C_(1-x)复合块材微结构和巨磁电阻效应的影响

采用液压烧结法制备了一系列不同Co含量的Cox_C1_x(原子分数)复合块材样品,用SEM和XRD分析了样品在不同退火温度下的形貌和结构,并应用标准的四探针法研究了退火温度和Co含量对样品的巨磁电阻(GMR)效应的影响。结果表明,Co含量大于0.15的样品,随着退火温度的升高GMR效应逐渐消失,而Co含量小于0.15的复合块材GMR效应则具有较好的热稳定性。     

Ce离子的变价行为对Pr_(0.1)Ce_xTb_(0.9-x)Fe_(1.9)化合物性能的影响

用电弧炉熔炼法制备了Pr0.1CexTb0.9-xFe1.9(x=0.2～0.8)化合物。分别采用X射线衍射(XRD)、超导量子干涉磁强计(SQUID)和应变仪分析了化合物Pr0.1CexTb0.9-xFe1.9的相结构、低温磁化曲线和磁致伸缩性能。发现Ce含量x在0.6附近时,Pr0.1CexTb0.9-xFe1.9化合物的晶格常数正向偏离了Vegard定理;低温磁化曲线和磁致伸缩在Ce含量x为0.6时出现反常增加的现象。Pr0.1CexTb0.9-xFe1.9化合物的晶格常数、磁化曲线和磁致伸缩的反常变化归因于Ce离子的价态波动。     

退火工艺对Co_(50-x)Pt_(50)Dy_x合金微结构的影响

Co-Pt永磁合金具有较高的各向异性和矫顽力,耐腐蚀,抗氧化,在磁存储领域具有良好的应用前景。在Co-Pt合金中添加稀土金属可以细化晶粒,还可改变合金的微结构。本文主要研究了退火温度和退火时间对添加稀土Dy的Co-Pt合金微结构的影响。     

退火对Fe_(80)Pt_(20)薄膜结构和磁性的影响

用射频磁控溅射方法在玻璃基片上制备厚度为100 nm的Fe80Pt20薄膜,研究了退火对其结构和磁性的影响。随着退火温度的升高,观察到了Fe80Pt20薄膜从fcc相到可能的hcp相的相变。并且,当退火温度高于653 K时,薄膜的饱和磁化强度和矫顽力都发生显著的变化。不同温度退火薄膜的饱和磁化强度与温度的关系曲线也表明了这一相变。     

Al掺杂对Fe_2Si电子结构和磁学特性的影响

采用第一性原理的贋势平面波方法,计算了无掺杂和Al掺杂Fe_2Si体系的电子结构和磁学特性,并分析了Al掺杂对Fe_2Si体系电磁特性的影响。计算结果表明,未掺杂和Al掺杂Fe_2Si体系为半金属铁磁体,自旋向上的能带结构穿过费米面表现为金属特性,未掺杂Fe_2Si体系自旋向下的能带表现为间接带隙半导体特性,带隙值为0.464 eV;Al掺杂Fe_2Si体系自旋向下的能带表现为Z间的直接带隙半导体特性,带隙值为0.541 eV。Al掺杂使各原子磁矩和Fe_2Si体系的总磁矩均减小,体系的带隙值增加,相应的半金属隙也增加,并且使得体系自旋向下部分由间接带隙变为直接带隙半导体。Fe_2Si体系的半金属性和磁性主要来源于Fe-3d电子之间的d-d交换,Si-3p电子与Fe-3d电子之间的p-d杂化。综上所述,掺杂是调控半金属铁磁体Fe_2Si电磁特性的有效手段。     

Fe_4Co_(66)V_2Si_8B_(20)非晶态合金在加热过程中固态相变的研究

一、引言该非晶态合金是一种很有实用价值的新型磁性材料。可是这种急冷非晶态合金的原子排列是处于亚稳状态,其固态结构随着温度的升高一定会产生相应的相变,从而影响材料的磁性能和其它物理性能。本文通过差热分析、高温X射线衍射分析和透射电镜分析研究了该非晶态合金在加热过程中的固态相变。     

预烧和烧结温度对Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)铁氧体微结构及性能的影响

采用固相反应法制备Sr3Co2Fe24O41六角锶铁氧体粉末,探究了预烧和烧结温度对材料电阻率的影响。随预烧温度上升,材料的主晶相由M相转变为Z相,在预烧温度1200℃获得了纯净的Z相;烧结温度为1150℃时,材料晶粒为均匀的片状,具有较大电阻率。烧结通O2条件的实验表明,进气量变化时(20~40L/h),材料的电阻率变化不大,改变O2分压(0.2~0.4MPa)时,在0.3MPa时获得了最大的电阻率,其值为1.12×109?·cm。最后,在室温下测试了材料对施加弱磁场的磁电效应(0~500m T),结果表明Z型铁氧体与M型六角铁氧体相比在室温弱场下具有明显的磁电效应,M型的介电常数则几乎无变化,而Z型铁氧体在0~100m T下介电常数下降,变化率为1.6%。改变测试频率,在200k Hz测试时获得了较大的磁电效应。     

润滑剂对温压成型Fe_(78)Si_(9)B_(13)非晶磁粉芯性能的影响

以机械破碎的Fe78Si9B13非晶粉末为原料制备非晶磁粉芯,研究硬脂酸锌和硬脂酸锂这两种润滑剂的添加量对磁粉芯性能的影响。结果表明,在120℃、800MPa温压成型条件下,对应相同的润滑剂添加量,以硬脂酸锌为润滑剂制备的磁粉芯其综合磁性能优于以硬脂酸锂为润滑剂制备的磁粉芯。随着硬脂酸锌添加量的增多,磁粉芯的密度ρ先增大后减小,当添加量为1.5wt%时,达到最大值,热处理前为4.98g/cm3;相应的有效磁导率μe也达到最大,50kHz时μe可达47.8,磁损耗Ps也最低。     

Nd_δFe_(14)B(δ=2.18～11)纳米晶合金的性能及矫顽力机理分析

通过直接甩带制备出不同富稀土含量的NdδFe14B(δ=2.18~11)纳米晶合金,并对其性能和矫顽力机理进行了研究。结果表明,在最佳条件下制备的NdδFe14B合金中,随着合金中Nd含量的增加,其矫顽力从1021k A/m提高到了1713k A/m,剩磁从0.80T减小到0.38T,饱和磁极化强度Js和Js/Js(Nd2Fe14B)逐渐减小,磁能积从104k J/m3降低至29k J/m3。其中,Nd2.82Fe14B合金的Jr/Js=0.52、Nd11Fe14B合金的Jr/Js=0.51,表明磁性颗粒间交换耦合作用仍然存在,但Nd11Fe14B的交换耦合作用相对较弱;两种薄带合金的矫顽力行为均具有钉扎机制特征。通过构建NdδFe14B合金矫顽力和硬磁性颗粒间相对距离之间的关系,发现其矫顽力和距离基本满足线性关系。     

B含量对FeSiBMoCrCuP系铁基纳米晶合金结构和软磁性能的影响

用单辊甩带机在大气环境下制备了Fe81-xSi13BxMo2Cr1Cu1P2(x=8.6~9.6)非晶合金带材。结果表明,对于淬态材料,当x9.5时,XRD谱中除了一个宽的漫散射峰外,还有少量的晶体衍射峰,当x≥9.5时,XRD谱只呈现了宽的漫散射峰,表明合金为非晶态。经过520℃×30min退火后,纳米晶合金的XRD谱中主要出现α-Fe(Si)相的晶体衍射峰,仅在x=8.6的样品中还出现了FeSi相的衍射峰。由DTA图谱可知,样品的一次晶化峰起始温度Tx1随B含量的增大而降低,同时第一、二次晶化峰起始温度的温差ΔTx随B含量的增加而略有减小。磁性能检测结果显示,退火后合金的起始磁导率随B含量的增加而增大,B含量为9.5和9.6的样品表现出了优异的软磁性能。     

粘结剂含量对(Pr_(0.8)Tb_(0.2))(Fe_(0.4)Co_(0.6))_(1.88)C_(0.05)合金粘结样品磁致伸缩的影响

用HDDR工艺制备Tb0.2Pr0.8(Fe0.4Co0.6)1.88C0.05合金粉末,用不同的粘结工艺制备粘结样品,用电阻应变片方法测量样品的磁致伸缩性能。结果表明,对不同粘结剂配比的棒状样品,当模压压力为420 MPa、粘结剂含量为8%、磁场强度为9 kOe时,样品的磁致伸缩最大(λa=533×10-6);随粘结剂的增加或减少,样品的磁致伸缩均降低;粘结样品的密度随粘结剂含量的增加而减少。     

成分变化、快淬速度及热处理温度对Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)合金薄带的微观组织及磁性能的影响

采用电弧熔炼和熔体快淬的方法,制备了不同成分与不同快淬速度的Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等实验设备,测试了合金快淬薄带的相组成、相结构以及磁性能。实验结果表明:在Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带中,合金薄带的矫顽力随着x含量的增加逐渐变大,在x=0.08(快淬速度为45 m/s)时,合金薄带获得最大矫顽力(Hcj)为7.34 kOe;当快淬速度为45 m/s时,Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.08)合金薄带在623 K的环境下热处理2 h,合金薄带可获得最优的综合磁性能,其矫顽力(Hcj)为7.67 kOe,剩磁(Br)为2.81 kGs,最大磁能积(BH)max为7.64 MGOe。     

合金Pr_(0.15)Tb_(0.30)Dy_(0.55)Fe_(1.85)C_x的结构和磁致伸缩

用电弧炉熔炼法制备了Pr0.15Tb0.30Dy0.55Fe1.85Cx(x=0.0~0.1)合金。分别采用X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和应变仪分析了合金的结构、居里温度和磁致伸缩。研究发现,所有样品均呈现单一MgCu2型Laves相结构;随C含量的增加,晶格常数增大、居里温度增高;C元素的引入,对合金的磁致伸缩和磁晶各向异性能产生了一定的影响。     

La对不包覆La_xMm_(1-x)(NiCoMnAl)_5合金电化学性能的影响

研究了Ｌａ含量对贮氢合金ＬａｘＭｍ１－ｘ（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５的电化学性能的影响。结果表明：随着Ｌａ含量的增大,合金的活化性能、放电容量、高倍率充放电性能均提高。荷电保持能力先增后减,充放电循环寿命降低。该合金的１Ｃ最大放电容量大于３００ｍＡｈ／ｇ。