超磁致伸缩TbFe/FeAI多层膜的研究

采用直流磁控溅射法制备了TbFe/feAl超磁致伸缩多层膜,研究了FeAl薄膜的复合对TbFe薄膜磁性能以及热处理温度对TbFe/FeAl磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数的影响.结果表明.ThFe层与FeAl层之间的交换耦合作用以及热处理能明显提高薄膜的软磁性能和磁致伸缩性能;与TnFe单层膜相比,TbFe/FeAl多层膜水平方向的矫顽力从59.2kA·m-1降低到29.6kA·m-1;经最佳退火处理(350℃×60min),获得了较低的饱和磁场强度和矫顽力,分别为H =96kA·m-1和,H =16kA·m-1;外加磁场400kA·m-1时,ThFe/FeAl磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数可达574×10-6.     

NdFeB薄膜制备及对TbFe薄膜磁致伸缩性能的影响

本文采用磁控溅射镀膜技术,制备NbFeB、TbFe单层及TbFe/NbFeB复合薄膜。通过设计正交试验,优化溅射工艺参数。采用振动样品磁强仪、X射线衍射对不同热处理温度处理的NbFeB薄膜的磁学性能、晶体结构进行了研究,并采用电容位移测量法对TbFe薄膜和TbFe/NbFeB复合薄膜的磁致伸缩系数进行测量。研究结果表明,NbFeB薄膜和TbFe薄膜为内易磁化方向,在低于400℃温度下真空热处理,薄膜保持非晶态,显现较好的软磁性能。与TbFe薄膜复合,可以大大降低薄的矫顽力,其低场磁致伸缩性能优于TbFe单层薄膜,这为提高TbFe薄膜的低场磁致伸缩性能的研究提供了一条新途径。     

TbDyFe超磁致伸缩薄膜的低场磁敏特性

采用磁控溅射法制备了TbDyFe超磁致伸缩非晶薄膜,研究了真空热处理退火及软磁性Fe薄膜的交换耦合作用对TbDyFe超磁致伸缩的低场磁致伸缩性能的影响.研究结果表明:真空退火处理通过改善薄膜的微结构及应力状态,有效地提高薄膜了的低场磁敏性能;易磁化方向平行于膜面的软磁Fe膜的复合,使薄膜平行于膜面的易磁化性能大大提高,复合薄膜的强制磁致伸缩系数(dλ/dH)提高3倍以上.单层薄膜厚度越小,交换作用越强,低场磁致伸缩性能越好;当薄膜厚度大于交互作用距离、薄膜的总厚度不变时,单层薄膜的厚度变化对复合薄膜的磁致伸缩性能没有影响.     

磁控双靶共溅射磁致伸缩TbFe薄膜的研究

采用直流磁控双靶共溅射方法,在玻璃基片上制备了非晶态的TbFe磁致伸缩薄膜,研究了溅射功率、工作气压等工艺参数对薄膜成分的影响.研究结果表明:当溅射功率从20W增加到100W时,TbFe薄膜中Tb含量从35.77at%增加到44.54at%;工作气压从0.2 Pa增加到1.0 Pa时,11)Fe薄膜中Tb含量从38.02at%增加到44.1at%.重点研究了真空退火处理对TbFe薄膜磁性及磁致伸缩性能的影响.结果表明,真空退火处理有利于提高平行于膜面的饱和磁化强度和磁导率;350℃真空退火60 min,在外加磁场为5 kOe条件下,TbFe薄膜的磁致伸缩系数可达到351x10-6.     

磁头用磁性薄膜

磁头只是在极狭小面积的磁极端部使用极薄软磁膜 ,这类磁头用软磁薄膜要求大的饱和磁化强度Ｍｓ、低的矫顽力Ｈｃ 以及在高频下具有高的比磁导率 μｒ。μｒ高、磁致伸缩系数λｓ接近于零值的 80Ｎｉ2 0Ｆｅ(坡莫合金 )薄膜在ＭＲ磁头上使用的最多 ,作为ＭＲ磁头用的软磁薄膜 ,最近发现了显示巨磁阻 (ＧＭＲ)效应的各种多层膜。( 1)大饱和磁化薄膜 :记录密度越高则必须提高媒体磁记录层的Ｈｃ ,因而首先要求磁头中的极薄磁极层的Ｍｓ 也尽量大 ,为此近年来开发了一系列大Ｍｓ 磁性薄膜。 ( 2 )低矫顽力薄膜 :纯铁与非磁性体 (类金属 ,过渡金…     

“一步热脱脂+烧结”工艺对注射成形硬质合金显微结构与性能的影响

采用注射成形．溶剂脱脂．“一步热脱脂＋烧结”工艺制备了硬质合金。系统研究了一步热脱脂气氛和烧结工艺对合金性能的影响。结果表明：溶剂脱脂率控制在55％～58％时,通过“一步氢气热脱脂＋气压烧结”可以有效解决合金的控碳难和致密度低的问题。制备出的YG10X硬质合金制品抗弯强度达2690MPa,比常规模压．烧结法制备的合金性能大大提高。其硬度、钴磁、矫顽力控制在正常范围之内,它们分别是：维氏硬度为1320MPa,钴磁为8．6％。矫顽力为12．5kA·m^-1。     

多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能研究

采用磁控溅射法制备了两组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明：对于Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo多层薄膜,当NdFeB/Nd厚度比为6/5时,薄膜的矫顽力最好,平行和垂直方向的矫顽力分别为14.5kOe和10.5kOe;对于Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;NdFeB/Nd厚度比为6/5 )交替多层薄膜,当n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的矫顽力分别为21.3kOe和16.7kOe;对于NdFeB/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。     

FeGaB(25 nm)/Al_2O_3/FeGaB(25 nm)多层薄膜结构:氧化铝(Al_2O_3)厚度变化对静态与动态磁性能的影响（英文）

铁镓(FeGa)薄膜与其它软磁材料相比具有较大的磁致伸缩常数,在设计集成磁性传感器芯片中具有独特的优势,可通过采用非磁性掺杂和多层膜方法来控制这种合金薄膜的磁学与电学性能参数。在掺杂一定量硼(B)元素后,厚度小于30 nm的FeGa薄膜顽力可以得到显著降低,而对于较厚薄膜在插入超薄Al_2O_3中间层后软磁性能可以得到同样程度显著改善,同时饱和磁化(M_s)变化可忽略。对于我们制备的FeGaB(25 nm)/Al_2O_3(0.5 nm)/FeGaB(25 nm)多层膜,其易轴矫顽力可以小到0.98×79.6 A/m,电阻率与50 nm单层FeGaB膜相比增加了1.5倍,同时具有吉赫兹高磁导率谱。样品微结构分析表明,磁性颗粒结晶质量和物理尺寸的减小对软磁性改善起到重要作用,另外也讨论分析了静磁相互作用和表面形貌对磁畴运动及矫顽力的影响。所发展的掺杂与多层膜混合方案来增强电磁性能的方法,也可应用于其他类型的软磁材料系统。     

FeGaB (25 nm)/Al2O3/FeGaB(25 nm)多层薄膜结构：氧化铝(Al2O3)厚度变化对静态与动态磁性能的影响

铁镓(FeGa)薄膜与其它软磁材料相比具有较大的磁致伸缩常数,在设计集成磁性传感器芯片中具有独特的优势,本文通过采用非磁性掺杂和多层膜方法来控制这种合金薄膜的磁学与电学性能参数。我们实验发现在掺杂一定量硼(B)元素后,厚度小于30 nm的FeGa薄膜顽力可以得到显著降低,而对于较厚薄膜在插入超薄Al2 O3中间层后软磁性能可以得到同样程度显著改善,同时饱和磁化(Ms)变化可忽略。对于我们制备的FeGaB (25 nm)/Al2O3(0.5 nm)/FeGaB(25 nm)多层膜,其易轴矫顽力可以小到0.98 Oe,电阻率与50nm单层FeGaB膜相比增加了1.5倍,同时具有吉赫兹高磁导率谱。样品微结构分析表明,磁性颗粒结晶质量和物理尺寸的减小对软磁性改善起到重要作用,另外我们也讨论分析了静磁相互作用和表面形貌对磁畴运动及矫顽力的影响。本文发展的掺杂与多层膜混合方案来来增强电磁性能的方法,也可应用于其他类型的软磁材料系统。     

热处理及SmCo磁性层对TbDyFe薄膜磁致伸缩性能的影响

研究了SmCo薄膜的复合及热处理对TbDyFe薄膜磁性及磁致伸缩性能的影响。XRD分析表明制备态的TbDyFe薄膜为非晶态，在450℃退火后，样品仍保持非晶态结构。退火处理减少了薄膜的垂直各向异性，并且退火热应力有利薄膜的易磁化轴转向膜面，从而提高了薄膜的磁导率和TbDyFe薄膜低场下的磁致伸缩值。磁控溅射的SmCo薄膜有良好的软磁性能，它的复合也能有效地增强TbDyFe薄膜的低场磁致伸缩性能。     

TbCo／Cr非晶垂直磁化膜的磁特性

在 SPF-430H 溅射系统上采用不加偏压的射频磁控溅射法制备了 TbCo 非晶垂直磁化膜, 并就 Cr 底层对 TbCo 非晶垂直磁化膜磁性能的影响进行了研究。结果表明,Cr 底层的存在能够增强 TbCo 非晶垂直磁化膜的磁各向异性,并使得其矫顽力增加。分别采用 VTBH-1 型高感度振动样品磁强计和 MTL-1 磁转矩系统测量了 TbCo薄膜的磁滞回线和磁转矩曲线。结果发现,厚度为 120 nm,并带有 180 nm 厚度 Cr 底层的 Tb31C69 薄膜的矫顽力和磁各向异性能分别高达 51.2×104 A/m 和 0.457 J/cm3;没有带 Cr 底层的同样厚度的 Tb31C69 薄膜的矫顽力和磁各向异性能分别只有 35.2×104 A/m 和 0.324 J/cm3。Hitachi X-650 型扫描电镜的观测结果表明,带有 Cr 底层的TbCo 薄膜具有柱状结构,这一柱状结构导致了磁各向异性能的增强以及矫顽力的提高。     

多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能

采用磁控溅射法制备了Nd Fe B/Nd 2组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明:对于Mo/Nd/Nd Fe B/Nd/Mo多层薄膜,当Nd Fe B/Nd厚度比为6/5时,薄膜的内禀矫顽力最好,平行和垂直方向的内禀矫顽力分别为14.5×79.6和10.5×79.6 k A·m~(-1);对于Mo/[Nd Fe B/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;Nd Fe B/Nd厚度比为6/5)交替多层薄膜,当周期n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的内禀矫顽力分别为21.3×79.6和16.7×79.6 k A·m~(-1);对于Nd Fe B/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。     

NiFeSiMnMo/Cu/NiFeSiMnMo多层膜结构中磁性层厚度对巨磁阻抗效应的影响

在康宁玻璃上用真空蒸镀法沉积NiFeSiMnMo/Cu/NiFeSiMnMo多层膜,对所沉积单层膜的软磁性能随膜厚的变化和多层膜的巨磁阻抗效应随磁性层(NiFeSiMnMo)厚度的变化进行分析.实验结果表明:NiFeSiMnMo单层膜随厚度的增加,矫顽力增大,软磁性能变差;退火后的多层膜的纵向巨磁阻抗比(GMI ratio)的最大值随磁性层NiFeSiMnMo的厚度增加而增加.     

磁记录介质材料

Sm-Co/Cu薄膜的结晶结构及磁性与厚度的关系由于磁记录介质粒子的微细化,其交换作用减小,相对热能而言磁能减小,因此热涨落的影响就突现出来,使之出现极不稳定性。为此必须制备高磁晶各向异性能的磁性材料,由此对磁晶各向异性能(Ku)大于107J·m-3以上的Sm-Co薄膜引起人们极大关注。实验发现这种膜在很短的自然时效(一般在12h以上)就出现磁性恶化,即矫顽力下降,从而使磁记录工作出现差错,为此武井重人(日本)等人开发了Sm-Co/Cu薄膜。Sm-Co层与Cu基层在玻璃基板上连续制备,制备容器内初压为1~2×10-6Torr,Cu底层在基板不加热情况下以0·…     

邻苯二酚紫-溴化十六烷基三甲胺示差光度法测定钢中钨

在表面活性剂CTMAB存在下,于PH2.5酸性溶液中,W(Ⅵ)与邻苯二酚紫生成稳定的蓝色的三元络合物,其配位比W(Ⅵ):PV:CTMAB=1:1:4,λmaz=660 nm,表观摩尔吸光系数ε=5×104L·mol-1·cm-1.该方法灵敏度、选择性、重现性均好,用于测定钢中钨,结果满意.     

Cu-Fe-Cr原位复合材料的组织结构与磁学性质

通过真空熔炼、锻造和大量拉拔变形制备了Cu-16Fe-2Cr原位复合材料。用X-射线衍射仪（XRD）、光学金相显微镜和扫描电镜（sEM）观察分析了纤维相结构和形貌，用振动样品磁强计（VSM）测试了Cu-16Fe-2Cr原位复合材料的磁性。结果表明，随着Fe—Cr纤维的细化和沿织构〈110〉方向的定向排列，沿丝材轴向Cu-16Fe-2Cr原位复合材料表现出显著的磁各向异性。随着变形量的增大，Cu-16Fe-2Cr原位复合丝材的矫顽力和矩形度逐渐提高，在η=5．42时分别达到163×79.6A·m^-1和0.71。     

Ag中间层对FePd薄膜结构及磁性能的影响

采用磁控溅射方法在石英玻璃上制备了FePd(93 nm)单层膜和FePd(46.5 nm)/Ag(10 nm)/FePd(46.5 nm)多层膜,并在600℃退火不同时间,通过XRD、VSM对薄膜样品的结构和磁性能进行测量。结果发现:FePd单层膜在600℃退火240 min后有序化转变不明显,300 min后部分有序化,360 min后基本上完全有序化,形成了有序面心四方结构的L1_0-FePd相;当热处理时间为420 min时,有最大的面内矫顽力,约为1670 Oe;Ag中间层对溅射态的FePd薄膜衍射峰的形成有抑制作用,Ag中间层的添加可大幅缩短FePd有序化的时间;样品热处理5 min后就开始有序化,热处理15 min后样品性能即可达到最好,有最大的面内矫顽力2660 Oe,但热处理时间过长会使薄膜磁性能变差。     

低频脉冲磁场处理Fe78Si9B13非晶合金的微观结构及其磁性

研究了低频脉冲磁场处理对非晶合金Fe78Si9B13微观结构及磁性的影响。用非接触红外测温仪对试样的温升进行测量，用穆斯堡尔谱仪、透射电镜等仪器对样品的组织结构、晶化行为进行分析，利用交变梯度磁强计AGM对样品的磁性进行测试。结果表明，低频脉冲磁场处理（脉冲频率f=10-40Hz，磁场强度H=（100～400）×79．6A／m，处理时间t=-180-1200s）可在温升△T≤7℃的情况下，促进非晶合金Fe78Si9B13发生单相晶化，晶化相为α-Fe（Si），晶粒尺寸为2～10nm，析出量为3％～7％。样品在经过f=40Hz，H=300×79．6A／m，t=300s处理后，获得较好磁性能：Bs=1．74T，H0=0．13×79．6A·m^-1。     

尿素熔盐中Sm_xFe_(17)合金膜的电沉积及磁特性

在353K的乙酰胺．尿素-NaBr-KBr熔体中,用恒电位电解法在Cu基片上制备了Sm—Fe合金膜。利用循环伏安法研究其不同熔体组分下的电化学行为。在Pt电极上,Fe^2＋＋2e→Fe是一步完全不可逆反应;可测得在FeCl2-乙酰胺-尿素-NaBr-KBr熔体中的Fe^2＋传递系数α=0．39,扩散系数D0=7．55×10^-5cm^2·s^-1。Sm^3＋难以单独沉积,但可以被Fe^2＋诱导共沉积,在不同阴极电位下制备出含Sm量各异的合金膜。通过等离子发射光谱仪（ICP）检测合金膜成分,用XRD分析了制备态合金膜的晶相结构,用扫描电镜（SEM）观测合金膜的表面形貌,用振动样品磁强计（VSM）测量了合金膜的磁性能。结果表明,制备态Sm-Fe合金膜为非晶结构,在773K退火30s后则变为多晶结构;合金膜中Sm含量随沉积电位负移而增加;退火和Sm含量对Sm-Fe合金膜的磁性能有重要影响。     

SPS法制备的赝二元合金（Ga2Te3）x-（Bi0．5Sb1．5Te3）1-x（x=0～0．2）电学性能

采用放电等离子烧结（SPS）方法制备了赝二元合金（Ga2Te3）（Bi0.5Sb1.5Te3）1-x（x=0—0．2），并研究其电学性能。结果表明，在318K时（Ga2Te3）x-（Bi0.5Sb1.5Te3）1-x（x=0．1）合金的电导率为3．7×10^4Ω^-1·m^-1，是三元合金Bi0.5Sb1.5Te3的2倍，而Seebeck系数没有明显下降。从所测得的a和σ值可知，赝二元（Ga2Te3）x-（Bi0.5Sb1.5Te3）1-x（x=0．1）合金的功率因子最大，为2．1×10^-3（W·K^-2·m^-1），是三元Bi0.5Sb1.5Te3合金的1．5倍。