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。     

射频溅射法制备的CoFe_2O_4薄膜结构及磁性能

采用射频溅射法在Si(001)基片上制备了CoFe_2O_4 (CFO)薄膜,分别采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)进行测试和分析.结果表明,随着退火温度的升高,晶粒逐渐增大,在600℃左右退火,晶粒长大受到抑制;M_s和H_c随退火温度的升高都是先增大后减小;薄膜晶粒大小和膜内晶格应力导致垂直膜面方向矫顽力大于平面方向矫顽力.在600℃退火,H_(c⊥)/H_(c∥)值达到了2.72,表明制备的CFO薄膜具有高度垂直各向异性.     

热处理温度对NdFeB稀土永磁薄膜磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备NdFeB稀土永磁薄膜,并对其进行了退火热处理,主要考察了热处理温度对薄膜磁性能的影响.结果表明,热处理后的薄膜磁性能显著提高,随热处理温度的升高,薄膜的磁性能逐渐升高,但当温度上升到700℃时,薄膜的磁性能迅速下降.在热处理温度为650℃时,薄膜的最佳磁性能为,矫顽力Hc=650kA/m,剩余磁感应强度Br=0.72T,最大磁能积(BH)max=74kJ/m3.     

溅射功率对CoFeB薄膜磁与结构特性的影响

以不同功率溅射制备了CoFeB合金薄膜样品并在高真空下退火处理。发现低功率生长的薄膜始终具有磁各向同性,而高功率生长的薄膜随着退火温度的升高,由起始的单轴磁各向异性逐渐向磁各向同性转变。X射线衍射分析也印证了CoFeB薄膜随退火温度的升高,薄膜由非晶态逐渐向结晶态转变。当退火温度高于400℃时,低功率生长的CoFeB样品的矫顽力大于高功率生长薄膜的矫顽力。同时发现低功率生长的CoFeB的(110)峰值高于高功率生长的样品峰值,表明低功率生长的薄膜晶粒尺寸更大。     

纳米合金薄膜Ni-P的结构和磁性

用化学沉积法制备了纳米合金薄膜Ni100-xPx(x=2.40,2.89,3.60,4.64,5.45),7.64,8.16,12.07）系列样品。沉积态样品处于亚稳定的纳米晶状态。用X射线衍射分析方法测量子沉积态样品和经过热磁处理后的样品的结构与颗粒度。利用振动样品磁强计测量了热磁处理前后的磁学参数以及这些参数随磷含量的变化。经过热磁处理后形成顺磁化合物Ni3P0对部分样品还用超导量子干涉磁强计测量了低温下的磁滞回线。     

Cu和Cr缓冲层对SmCo_5薄膜微观结构和磁性能的影响

利用新型AE(Advanced Energy)脉冲电源采取共溅射的方式在Si片上制备不同结构的Cr/SmCo_5/Cr和Cu/SmCo_5/Cr薄膜,并分别研究Cu和Cr缓冲层对SmCo_5薄膜磁性能和微观结构的影响。以Cu作为缓冲层时,在优于2×10―5Pa的真空环境下通过对样品在650℃退火60min,可以获得较良好的硬磁性能,垂直膜面的矫顽力可以达到1308Oe。以Cr作为缓冲层时,在低于2×10~(-5)Pa的真空环境中,且在650℃退火60min便制备出样品。随后分别改变Cr缓冲层的厚度和SmCo_5的厚度并观察其对Cr/SmCo_5/Cr的磁性能的影响。     

厚度对磁控溅射CoPt永磁薄膜磁性能的影响

CoPt永磁薄膜有较高的剩磁和矫顽力,通常用作磁传感器中的磁偏置或者微机电系统(MEMS)中的磁制动部件。CoPt薄膜多采用磁控溅射或离子束沉积工艺制备。采用磁控溅射制备了不同厚度CoPt/Cr薄膜。结果显示,CoPt薄膜矫顽力随薄膜厚度增加而降低;薄膜较厚时(大于400?),剩磁随薄膜的厚度增加而降低。这主要是因为CoPt薄膜具有密集六方结构,其自然生长为(002)面,具有垂直各向异性。由于Cr缓冲层存在,CoPt薄膜较薄时沿(1010)面生长,从而具有面内各向异性;但随薄膜厚度的增加,薄膜会沿(002)生长从而具有垂直各向异性,导致薄膜磁性能降低。     

退火温度对FeCoTiO纳米颗粒膜软磁性能的影响

采用射频磁控溅射法制备FeCoTiO纳米颗粒膜,在不同温度下进行退火处理,研究退火温度对其磁性能的影响.结果表明,随着退火温度的升高,在低于200℃时薄膜受应力变化机制影响较大,体现为矫顽力Hc、各向异性场Hk、截止频率fr降低,磁导率实部μ′增大;在高于200℃时以晶粒长大机制为主,体现为Hc、Hk、fr增高,μ′减小.综合考虑FeCoTiO纳米颗粒膜磁性能在各退火温度下的表现,在制备集成磁膜微电感的过程中,确定250℃是聚酰亚胺的最佳高温胶联化温度.     

磁场溅射+磁场退火对Ce_9Fe_(91)薄膜高频软磁性能的优化

为了研究磁场溅射和磁场退火对材料磁性能的影响,用磁控溅射制备了几组CeFe薄膜,分别为衬底不加磁场的样品(No)和溅射时衬底加磁场的样品(FS),No和FS样品在外部磁场作用下分别在260℃、360℃热退火处理得到的样品。通过比较磁滞回线和高频磁谱,发现No样品磁退火之后各项性能几乎没变化。而磁场溅射的样品矫顽力更大,面内单轴各向异性场也更大,共振频率变化不大。磁场溅射之后再磁场退火显著地降低了CeFe薄膜的矫顽力,增大饱和磁化强度,增高共振频率。因此最有效的方法是同时利用磁场溅射和磁场退火来提高CeFe薄膜的软磁特性和高频截止频率。     

Fe60.5-xPt39.5Dyx(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-xPt39．51Dyx（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,且稀士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。认为稀士Dy的加入可使合金的综合性能获得改善和提高。     

Co2+含量对钴铁氧体薄膜结构及磁性的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了钴铁氧体CoxFe3―xO4(x=0.2~0.8)薄膜。分别用振动样品磁强计及X射线衍射仪对样品的磁性和结构进行了测量与分析。结果表明,随Co2 含量增加,样品中的尖晶石相衍射峰逐渐增强,至x=0.8时为单一的尖晶石结构。高Co2 含量(x>0.7)样品的饱和磁化强度和矫顽力随退火温度的升高呈上升趋势,630℃退火Co0.8Fe2.2O4薄膜矫顽力达156kA/m。Co2 含量的增加还可使晶粒细化。当Co2 含量x=0.8时,可同时获得好的磁性能及小的晶粒。     

氧化液pH值对低温沉积Ni-Zn铁氧体薄膜的结构和磁性能的影响

用FeCl2 NiCl2 ZnCl2组成的还原液和CH3COONH4 NH3H2O NaNO2组成的氧化液不断地向转盘上的玻璃基片喷镀,在90℃下反应制备了厚度1～2 μm的Ni-Zn铁氧体薄膜.X射线衍射(XRD)显示制备的薄膜具有尖晶石结构铁氧体的特征衍射峰.当氧化液的pH值从8.0增大到8.8时,薄膜的沉积速率和表面粗糙度都相应提高.氧化液pH值等于8.8时薄膜组成为Ni2 0.43Zn2 0.09Fe2 0.48Fe3 2O4.制备的薄膜显示了210.3kA/m的高饱和磁化强度和1.218kA/m的低矫顽力.这种优良的软磁薄膜可应用于射频感应器和微波频段的电磁干扰抑制器.     

热处理对溅射FeSiAl膜结构及磁性的影响

在真空度１０＾－２Ｐａ以上的条件下对溅射ＦｅＳｉＡｌ膜进行了两小时真空退火热处理。发现样品的相结合并未因此而改变，但热处理过程中的晶粒长大和应力消除明显改善了溅射膜的软磁性能。     

(FeCo/CoNbZr)n多层软磁薄膜的结构与磁性能

利用磁控溅射制备纳米晶单轴各向异性(FeCo/CoNbZr)n多层软磁薄膜,通过CoNbZr层的加入来细化FeCo颗粒。这种组合而成的多层膜矫顽力低,单轴各向异性明显,各向异性等效场Hk高,热稳定性优良,非常适合应用于超高密度磁记录头。     

[Fe/Pt]n多层膜中膜层结构对磁性能的影响

采用射频磁控溅射的方法,在玻璃基片上制备了不同膜层结构的[Fe/Pt]n多层膜,经不同温度真空热处理后,得到L10有序结构的FePt薄膜.实验结果表明,[Fe/Pt]n多层膜结构可以有效降低FePt薄膜的有序化温度,550℃退火30min后其平行膜面矫顽力可达320.3 kA/m;多层膜结构中,Pt层厚度与Fe层厚度相同时,矫顽力最大;Pt层和Fe层厚度相等且总厚度相同的情况下,Fe、Pt单层厚度越薄,有序化温度越低,且对应的矫顽力越大.     

Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响

为改善FeBCu系纳米晶软磁合金的热处理工艺性,抑制其退火脆性倾向,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、振动样品磁强计和平板弯曲实验等测试手段,研究了Nb含量对Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x(x = 0~6)急冷合金条带的结构、热性能、结晶化组织、磁性能和退火脆性倾向的影响。结果表明：增加Nb量可有效提高非晶相的热稳定性、细化热处理后合金的α-Fe晶粒尺寸并改善其软磁性和退火脆性。其效果在Nb含量＞2 at.%尤为显著,而当Nb含量 ≥ 5 at.%时趋于平缓。纳米晶合金退火脆性的改善主要源于其α-Fe晶粒尺寸和体积分数的降低。