热处理对Tb0.27Dy0.73Fe2巨磁致伸缩薄膜性能的影响

本文研究了热处理对Tb0.27Dy 0.73Fe2薄膜磁性及巨磁致伸缩性能的影响.XRD分析表明制备态的Tb0.27Dy 0.73Fe2薄膜为非晶态,并且在450℃退火仍然保持非晶态,制备态的Tb0.27 Dy0.73Fe2薄膜显示垂直磁各向异性,在退火后向平行磁各向异性变化.热处理提高了Tb0.27Dy0.73Fe2薄膜在低磁场下的磁致伸缩特性.     

真空热处理对TbDyFe薄膜结构和磁学性能的影响

采用磁控溅射制备TbDyFe非晶薄膜,系统研究了不同温度和时间真空热处理对薄膜结构与磁学性能的影响.当热处理温度高于450℃时,薄膜中有磁致伸缩的RFe2结晶相形成.热处理使Tb0.28Dy0.72Fe2薄膜的易磁化方向从垂直于膜面向平行于膜面转变,并显著提高膜面内饱和磁化强度.450℃真空热处理60min后Tb0.29Dy0.71Fe1.8薄膜饱和磁化强度较高、矫顽力低,更容易在低场下磁化,适于低场下作为磁致伸缩薄膜应用.     

新型稀土磁致伸缩材料Tb0.27Dy0.73Fe1.95的各向异性参数研究

全面测量了《110》轴向取向的Tb0.27Dy0.73Fe1.95(商品名为TDT-110)超磁致伸缩材料的各向异性常数.利用超声波穿透法测量在零磁场下的各向异性弹性常数Cij,用振动样品磁强计测量了该材料的各向异性磁导率μ11和μ33,用磁致伸缩测量仪测量了该材料的各向异性微分磁致伸缩应变常数d.     

弛豫对低场下的薄膜磁致伸缩性能影响模型

基于非晶合金结构微缺陷的Egami模型，本文提出了一个弛豫影响低场下的磁致伸缩性能模型。在此模型中，低磁场下的磁化和磁致伸缩乃是180℃磁畴的壁移磁化过程将被非晶的结构微缺陷所钉扎，而在较高磁场情况下，不产生磁致伸缩的壁移磁化过程被启动。退火过程将发生非晶相的结构弛豫，使非晶相内由结构缺陷产生的应力降低，从而导致低磁场下的磁致伸缩得以提高。此模型可以很好地解释各工艺状态的Tb0.27Dy0.73Fe2薄膜低场下的磁致伸缩行为。     

非晶Tb/Fe/Dy和Fe/Tb/Fe/Dy纳米多层膜磁性能及超磁致伸缩性能(英文)

研究非晶Tb/Fe/Dy(样品A)和Fe/Tb/Fe/Dy(样品B)纳米多层膜超磁致伸缩性能和磁性能.磁滞回线表明样品A的垂直磁各向异性而样品B有面向磁各向异性,样品B比样品A更好的磁性能.样品B有很好的低场超磁致伸缩性能,在外磁场为0.12T情况下样品B的超磁致伸缩性能是样品A的五倍,即从16ppm变为82ppm.     

弛豫对低场下的薄膜磁致伸缩性能影响模型

基于非晶合金结构微缺陷的Egami模型 ,本文提出了一个弛豫影响低场下的磁致伸缩性能模型。在此模型中 ,低磁场下的磁化和磁致伸缩乃是 180°磁畴旋转的结果 ,而 180°磁畴的壁移磁化过程将被非晶的结构微缺陷所钉扎 ,而在较高磁场情况下 ,不产生磁致伸缩的壁移磁化过程被启动。退火过程将发生非晶相的结构弛豫 ,使非晶相内由结构缺陷产生的应力降低 ,从而导致低磁场下的磁致伸缩得以提高。此模型可以很好地解释各工艺状态的Tb0 .2 7Dy0 .73 Fe2 薄膜低场下的磁致伸缩行为     

Pr0.15Tb0.3Dy0.55Fe1.85棒材的制备与性能研究

采用改进的区熔法和粘结法制备了Pr0.15Tb0.3Dy0.55Fe1.85棒材,并对棒材的磁致伸缩进行了研究.利用石英管作为熔体的载体对区熔法进行了改进,并采用该方法制备出＜110＞取向的Pr0.15Tb0.3Dy0.55Fe1.85棒材,沿棒材的＜110＞方向进行磁致伸缩的测量,当磁场为900kA/m时,磁致伸缩达到1000ppm.采用粘结法制备的Pr0.15Tb03Dy0.55Fe1.85棒材,电阻率较合金提高了近3个量级.变温磁致伸缩的测量表明172K至372K范围内,磁致伸缩随温度的升高而降低.     

元素Zr添加对铸态Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金组织与磁致伸缩性能的影响

采用高真空电弧炉制备了Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0、0.03、0.06、0.09）合金,研究了不同Zr含量Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0、0.03、0.06、0.09）合金的晶体结构、微观组织及磁致伸缩性能。结果表明添加Zr后的Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0.03、0.06、0.09）合金基体相仍保持为MgCu2（C15型）立方Laves相结构,Zr添加后取代了Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金中的稀土原子Tb、Dy而使晶格常数减小。添加Zr后,初生相ZrFe2的形成使得凝固液体富稀土从而抑制了RFe3有害相的生成,Zr在基体相RFe2中有限固溶而在富稀土相Re中不溶。初生相ZrFe2（C15型）可溶于与自身结构相同的RFe2（C15型）相中形成（Re、Zr）Fe2相。当Zr含量x=0.09时,Zr的溶解过饱和,从而在（Re、Zr）Fe2基体相上析出了富Zr相。Zr的添加量x对磁致伸缩的影响很大,少量Zr的添加对磁致伸缩的提高有利,但当含量x=0.09时,由于富Zr相,富Re相的析出对磁致伸缩的提高不利,但相对于Tb0.3Dy0.7Fe1.95母合金有少量提高。     

退火效应对非晶TbFeCo薄膜磁性能的影响

详细研究了退火效应对非晶TbFeCo薄膜磁滞回线的影响。 10 0℃退火表明 ,薄膜保留较大的垂直磁各向异性、矫顽力和很好的矩形比 ,磁致伸缩各向异性是引起矫顽力下降的主要原因。经 13 0℃退火显示 ,矫顽力和垂直磁各向异性明显下降 ,薄膜仍展示垂直于膜面的矫顽力和磁滞回线 ,但是薄膜显示一清晰的平面内磁各向异性。实验表明 ,矫顽力和垂直磁各向异性的大大降低只是与退火温度的升高有关 ,而长时间的退火并不能有效影响薄膜的磁性和矫顽力。     

稀土Nd掺杂FeCo纳米磁性薄膜的结构和磁性

利用射频磁控共溅射方法,通过改变Nd靶溅射功率,制备了一系列Ta/Ndx(FeCo)100-x/Ta纳米薄膜。研究了其结构和磁性随Nd含量和真空磁场退火温度(T)的变化关系。X射线衍射研究表明制备态的薄膜为非晶态,随着退火温度的升高,逐渐析出Fe-Co纳米晶,随T的进一步升高,FeCo纳米晶粒逐渐变大,而且在薄膜中生成了FeCoNd合金纳米晶。利用振动样品磁强计研究了纳米薄膜的静态磁性,结果表明,饱和磁化强度随着Nd含量的升高而降低。经真空磁场热处理的样品都表现出很好的面内磁各向异性,在Ta/Nd20(FeCo80)/Ta样品中获得了易轴矫顽力135.32A/m,难轴矫顽力为199A/m,各向异性场为8166.96A/m的优异静态磁性,表明在高频领域具有很好的潜在应用前景。     

快淬和退火对Fe_(83)Ga_(17)Ce_(0.8)合金结构和磁致伸缩性能的影响

采用电弧熔炼法制备了稀土Ce掺杂的Fe83Ga17Ce0.8铸态合金,然后对其进行快淬处理,获得Fe83Ga17Ce0.8快淬态合金,最后对Fe83Ga17Ce0.8快淬态合金在1 223K下进行退火热处理5h。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜及能谱仪(SEM/EDS)和磁致伸缩测试方法研究了快淬和退火对合金结构和磁致伸缩性能的影响。结果表明,Fe83Ga17Ce0.8铸态合金由bcc结构的Fe(Ga)相和少量的CeFe2第二相组成。Fe83Ga17Ce0.8快淬态合金除了含有大量的Fe(Ga)相和少量的CeFe2相外,合金中还出现了非对称DO3结构的Fe3Ga相。Fe83Ga17Ce0.8快淬态合金经退火热处理后,合金中的CeFe2相转化为贫稀土Ce2Fe17相。在外磁场为557kA/m时,Fe83Ga17Ce0.8快淬态合金的磁致伸缩系数(3.82×10-4)明显大于铸态合金(3.56×10-4)和退火态合金(1.82×10-4)的磁致伸缩系数。     

TbDyFe中稀土元素的烧损对组织和性能的影响

在模拟实验低真空环境下,将Tb,Dy及Fe合金元素经过熔炼、定向凝固、热处理后,制备了Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.91)合金棒。测试合金棒的磁致伸缩性能,研究材料的组织结构,分析组织中缺陷产生的原因。结果表明:在低真空环境下,大量的孪生枝晶片层和普通孪晶组织产生,其中片层状孪晶具有良好的压磁效应和力学性能,而普通孪晶的产生对材料磁致伸缩性能产生不利影响。合金基体主要相为REFe_2与REFe_3耦合相,烧损导致合金的成分偏离,造成包晶REFe_2相和初生REFe3相的耦合生长。与此同时,存在由于热应力产生的微裂纹和稀土元素偏聚烧损后产生的孔洞。这些组织和缺陷对TbDyFe合金棒的磁致伸缩性能和力学性能产生不利影响。     

Fe3O4缓冲层对CoFe2O4薄膜磁性能的影响

采用射频磁控溅射在基片Si（100）和Fe3O4（20nm）/Si（100）上制备了钴铁氧体（CoFe2O4）薄膜，制备的薄膜在空气气氛中进行300～1000℃的退火处理，采用XRD、VSM分析了薄膜的微结构以及磁性能。结果表明，制备的钴铁氧体薄膜均具有尖晶石结构，Fe3O4缓冲层薄膜促进了钴铁氧体薄膜的结晶，但降低了钴铁氧体薄膜的垂直各向异性和垂直于膜面方向的矫顽力，而钴铁氧体薄膜的磁化强度和矩形度得到了一定的提高。     

铁基巨磁阻抗薄膜的研究

溅射方法制备的非晶Fe68Cu0 .5Cr4 V5Si13 .5B9薄膜 ,通过适宜的退火处理得到具有纳米α Fe(Si)和非晶母相的混合结构和最佳的软磁性能 ,相应的巨磁阻抗值最高可达 72 %。本文着重研究了热处理条件、薄膜组织结构、软磁性能以及驱动电流频率对Fe68Cu0 .5Cr4 V5Si13 .5B9薄膜磁致阻抗的影响。     

退火处理Fe(Co)Al(Zr)O系薄膜磁性能的研究

采用射频磁控溅射装置在氩气氛下制备了Fe(Co)Al(Zr)O系薄膜.用X射线衍射仪、透射电镜及其选区衍射来分析薄膜的微结构.用振动样品磁强计、磁导计等测量了矫顽力Hc、饱和磁化强度Ms及磁导率等磁性参数.通过退火处理研究了Fe(Co)Al(Zr)O系薄膜的磁性能.Fe(Co)Al(Zr)O系薄膜磁各向异性是由形状各向异性引起的.     

纳米Fe颗粒的化学还原制备及结构与磁性表征

室温下通过NaBH4还原FeCl2溶液,在实验过程中加入聚丙烯酸(PAA)作为表面活性剂,制备了粒径大小为3～5nm的Fe纳米颗粒,并在不同温度下对得到的颗粒进行退火。对比了在不同温度下退火对样品的结构及磁性能的影响。结果表明,通过化学还原法制备的Fe纳米颗粒为非晶态,其磁性表现为超顺磁和铁磁的混磁态,随着退火温度的增加Fe纳米颗粒的晶化程度越来越高,其饱和磁化强度和矫顽力逐渐增大,磁性由混磁态逐渐向铁磁态转变。     

热处理温度对TbFe2/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜的影响

采用直流磁控溅射在20mm×5mm×240μm抛光单晶硅片上制备了TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜,主要研究了热处理温度对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数的影响.采用量热分析法(DSC)、XPS以及光杠杆测试法对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的晶化曲线、成分随深度的变化以及磁致伸缩系数进行了分析与测试.结果表明TbFe2薄膜的起始晶化温度为327℃,晶化温度为372℃;TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的最佳热处理温度为327℃,在此热处理温度下热处理60min,外加磁场1.6×104A/m时,TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数可达1.56×10-4.采用XPS分析了一个周期的TbFe2/Fe成分随薄膜深度的变化,未经热处理的薄膜Fe层和TbFe2层之间界面清晰,两层之间有少量的扩散.经327℃热处理60min的薄膜Fe层和TbFe2层界面发生了互扩散,原子数之比也发生了改变.     

磁控溅射硅钼薄膜的抗氧化性能研究

用射频磁控溅射法在单晶Si基体上制备了硅钼薄膜,对薄膜进行真空退火处理以及高温氧化实验,借助SEM和X射线衍射仪(XRD)等仪器对退火前后的薄膜以及高温氧化后的薄膜进行了分析。结果表明沉积态的硅钼薄膜为非晶态,高温真空退火使薄膜由非晶态转变为晶态,致密的复合氧化物是硅钼薄膜具有良好的抗氧化性能的主要原因。     

基片倾斜角度对TbFe薄膜磁致伸缩性能的影响

采用直流磁控溅射法制备了非晶态 TbFe磁致伸缩薄膜,通过基片的倾斜安装研究了基片倾斜角度对TbFe薄膜磁致伸缩性能的影响。结果表明:随着基片倾斜角度的增大 TbFe薄膜的磁致伸缩系数增大,在外加磁场110kA·m-1下基片倾斜角度为 60°时薄膜磁致伸缩系数达到最大值 1.02×10-4,并且随着基片倾斜角度的增大 TbFe薄膜的易磁化方向由垂直膜面方向逐渐转向平行膜面方向。这是由于倾斜基片溅射形成的倾斜的薄膜柱状微结构产生的形状各向异性引起的。     

Tb0.5Dy0.5（Fe1-x）1.91（x=0～0.15）合金的温度性能研究

研究了Mn元素掺杂及热处理工艺对超磁致伸缩材料Tb0.5Dy0.5（Fe1-x）1.91（x=0～0.15）合金温度性能的影响，实验结果表明Mn掺杂对该材料居里温度影响较大，随Mn掺杂量的增加居里温度降低：在无预压应力时，Mn掺杂提高了合金的低温、低场磁致伸缩应变性能；热处理工艺对进一步提高磁致伸缩性能无明显作用。