交换耦合的纳米软-硬磁性晶粒的有效各向异性常数

以α-Fe、Nd2Fe14B为例,研究了纳米晶粒尺寸对交换耦合的软-硬磁性晶粒各向异性的影响.结果表明,软-硬磁性晶粒的有效各向异性常数〈Ksh〉随软磁性晶粒尺寸Ds的增加而减小,随硬磁性晶粒尺寸Dh的增加而增大.当Ds/Dh为固定值且1/1.1≥Ds/Dh≥1/1.4时,〈Ksh〉在Ds为10～20nm之间取得一极大值.当Dh＞25nm,Ds在10nm左右时,可获得较大的〈Ksh〉.     

纳米硬磁晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性

以纳米Nd2Fe14B永磁材料为例,研究了硬磁晶粒间交换耦合相互作用对磁体有效各向异性的影响。结果表明晶粒间交换耦合相互作用随晶粒尺寸的减小而增强,材料的有效各向异性常数Keff随晶粒尺寸的减小而逐渐下降,Keff随晶粒尺寸的变化与矫顽力的变化规律相似。纳米单相永磁材料有效各向异性的减小是矫顽力降低的主要原因,交换耦合系数口aex实际上是各向异性的减小量。为保证纳米Nd2Fe14B材料具有较高的各向异性和矫顽力,晶粒尺寸应不小于30nm。     

晶粒尺寸对软-硬磁性晶粒间有效各向异性的影响

以软磁性相α—Re和硬磁性相Nd2Fe14B为例,研究了软—硬磁性晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性随晶粒尺寸和软、硬磁性晶粒尺寸比(Ds：Dh)的关系,软—硬磁性晶粒间的有效各向异性常数可以用软、硬磁性相的平均各向异性常数的统计平均值表示,当晶粒尺寸大于其铁磁交换长度时,晶粒分为有、无交换耦合两部分,无交换耦合部分的各向异性常数为通常的K1,而耦合部分的各向异性常数随到晶粒表面的距离而变化,研究结果表明：软—硬磁性晶粒间的有效各向异性随晶粒尺寸的减小而下降,随着软、硬磁性晶粒尺寸比值(Ds：Dh)的减小而增加,为使软—硬磁性晶粒间的有效各向异性常数Keff保持较高的值,应控制硬磁性晶粒大于35nm,软磁性晶粒尺寸为10nm左右。     

晶粒间界相对纳米硬磁材料各向异性的影响

采用立方晶粒结构模型研究了晶粒间界相对纳米硬磁材料交换耦合相互作用和有效各向异性的影响.结果表明,晶粒间界相减弱了交换耦合作用,使晶粒的平均各向异性〈K〉增加,有助于提高材料的有效各向异性Keff;而非磁性晶粒间界相又会使Keff降低,导致Keff在间界相为某一厚度d时取极大值.适当厚度的晶粒间界相可以提高材料的有效各向异性和矫顽力.     

Nd-Fe(Co,Ga,Nb)-B纳米复合材料矫顽力的晶粒尺寸关系

用熔体快淬方法制备了Nd2(Fe，Co，Ga，Nb)l4B／α—Fe纳米复合水磁材料，研究了材料的磁性能与晶粒尺寸的关系．结果表明：纳米复合材料的剩磁随着平均晶粒尺寸的减小单调增加，矫顽力随着晶粒尺寸的减小先增加，在23nm附近出现峰值．采用软硬磁性相之间的交换耦合磁硬化和有效各向异性模型解释了矫顽力出现峰值的现象。     

纳米复合永磁体的成分、晶粒尺寸与各向异性

以Nd2Fe14B/α—Fe为例,研究了晶粒之间交换耦合相互作用对纳米复合永磁体有效各向异性的影响。纳米复合永磁体的有效各向异性常数可用软—软、硬—硬、软—硬三种不同晶粒界面对应有效各向异性常数的统计平均值表示。计算结果表明：材料的有效各向异性常数Keff随软磁性相成分的增加而降低;在相成分比例一定的条件下,随软、硬磁性相晶粒尺寸比值的增加而增加。     

Nd2Fe14 B/α-Fe纳米复合永磁材料的有效各向异性

Nd2Fe14B／α-Fe纳米复合永磁材料中存在软-软、软-硬、硬-硬3种不同磁性晶粒界面。不同晶粒间的交换耦合相互作用使其有效各向异性常数Keff减小。Keff可以用这3种不同有效各向异性的统计平均值表示。计算结果显示：如随晶粒尺寸D的减小和软磁性成分的增加而降低。当D减小到4nm时,Keff减小为通常各向异性常数值的1/3∽1/4。当软磁性相体积分数为50％时,Keff的值下降为硬磁性相对应值的1/2左右。有效各二向异性与矫顽力的变化规律基本相同。     

各向异性纳米耦合永磁材料的制备

采用热变形和SPS-热变形两种方法,探讨制备高性能纳米双相耦合材料的可能性,发现(1)、采用热变形的方法,可以实现晶粒组织的纳米尺寸,为实现材料的耦合打下基础.(2)、采用SPS-热变形方法,可以制备出密度更高、各向异性显著的磁体.     

磁性薄膜材料中的交换耦合

介绍了在磁性薄膜材料中的交换耦合的研究进展。制备了铁磁/反铁磁/铁磁3层结构不同成分的薄膜。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等测试分析技术,系统研究了磁性多层薄膜的相组成、界面及微观结构等。利用超导量子干涉仪(SQUID)研究薄膜的磁、电性能和交换耦合。在Co/反铁磁/Fe结构中发现了非常明显的与温度相关的铁磁/反铁磁界面耦合与铁磁/铁磁层间耦合之间的竞争效应。含有不同铁磁层Fe、Co、Fe20Ni80的3层膜FM1/Cr2O3/FM2对交换耦合随温度的变化存在较强的影响,发现铁磁层的磁晶各向异性和跟Cr2O3接触的自旋非对称性反射系数体系的界面和层间耦合有很大的影响。铁磁层对FM/AFM的交换耦合强度的影响甚大,这种影响和铁磁层的各向异性的相关性要强于和铁磁层饱和磁化强度的相关性。通过面内预加场和场冷的方式,在易轴互相垂直的[Pt/Co]n/NiFe/NiO异质结中实现了交换偏置的4种状态,可等温调控偏置。研究了Co/NiO反点阵列和连续膜的交换偏置,与连续膜相比,纳米反点阵列既能增大偏置,也能减小偏置,具有更高的热稳定性。     

纳米复合永磁材料中软硬磁性相间交换耦合作用的表征

软硬磁性相间的交换耦合作用对纳米复合永磁材料的性能有重要的影响。介绍了目前几种常用的表征软硬磁性相间交换耦合作用强弱的方法,并相应地给出了一些典型的测量结果。     

纳米晶软磁合金环形试样有效磁各向异性的研究

采用趋近饱和定律首次测定了纳米晶合金环形试样有效磁各向异性常数〈K〉.为了对比测量的准确度,同时测试了传统的晶态坡莫合金环形试样的磁晶各向异性.结果表明,用环形试样可以完成对低矫顽力的软磁材料进行磁各向异性的测定.     

Solids with cracks and non-spherical pores: proper parameters of defect density and effective elastic properties

The work is motivated by inadequacy of the conventional defect density parameters, such as porosity (relative volume of pores) or the usual crack density in situations that are frequently encountered in applications: of non-spherical pores of diverse shapes, fluid-filled cracks/pores, pores in an anisotropic matrix. We call a defect density parameter proper if it correctly reflects the individual defect contributions into the effective elastic properties. Only in terms of such parameters can these properties be uniquely expressed. Their identification is non-trivial even in the framework of the non-interaction approximation; defect interactions further complicate the problem. We show that the proper parameters are identified by the structure of the elastic potential. Besides being necessary, the proper parameters yield the following benefits: (1) anisotropy due to non-randomly oriented defects is established; (2) expressions for the effective moduli cover, in a unified way, all mixtures of defects of diverse shapes and arbitrary orientational distributions; (3) they provide guidance for the proper interpretation of experimental data on elasticity of porous materials. For certain types of defects (field of pores of complex, but identical shapes, for example), the general results in terms of tensorial parameters reduce, for each particular orientational distribution, to expressions in terms of the conventional parameters. However, in other situations (non-spherical pores of diverse shapes, fluid-filled cracks/pores, pores in an anisotropic matrix) such a reduction cannot, generally, be done, even for a particular orientational distribution. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

MgO/Pd底层对CoSiB/Pd多层膜垂直磁各向异性及热稳定性的影响EI北大核心CSCD

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备以MgO/Pd为底层的CoSiB/Pd多层膜样品,研究MgO底层厚度t对CoSiB/Pd多层膜垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy,PMA)的影响,分析具有MgO/Pd底层的多层膜的热稳定性。通过对样品的反常霍尔效应的测试分析发现,底层中引入MgO层能够提高其PMA性能,当t为3.5 nm时,样品的矩形度最好。对最佳样品MgO(3.5 nm)/Pd(3 nm)/[CoSiB(0.5 nm)/Pd(0.8 nm)]2/Ta(2 nm)的磁滞回线进行测试,其有效磁各向异性常数K eff达到2.0×10^5 J/m^3。热稳定性分析发现,当退火温度为200℃时,样品的K eff达到最大值2.6×10^5 J/m^3;当退火温度达到400℃时,样品仍能保持良好的PMA性能。     

石墨烯纳米复合材料的制备及结构表征

制备了含羟基的三亚苯衍生物,2,3,6,7,10,11-六（10′-羟基癸氧基）三亚苯（HHDTP）。利用核磁共振（1H-NMR）对其结构进行了表征。通过Hummers法制备了氧化石墨（GO）。通过三亚苯基团与石墨烯片层之间强烈的π-π相互作用,在GO还原为石墨烯的过程中将HHDTP与石墨烯复合,得到了一种新型纳米复合...