电力电子中高频软磁材料的研究进展

随着电力电子行业的飞速发展,新型电磁材料的投入使用,对电子元器件的高频磁性能提出了新的要求。磁芯作为电子元器件的核心部件,其发展程度直接决定电子元器件的性能,这就要求具有优异高频软磁性能的材料发展。本文综述了四种软磁材料的发展历程,对每种软磁材料的优缺点进行了归纳总结,同时指出了未来的发展方向,并重点对近年来研究热门的软磁复合材料进行了梳理。粒径大小可控、包覆层对核层的包覆均匀程度以及从实验室走向产业化的大批量制备方法是未来高频软磁复合材料的发展趋势。     

铁磁/反铁磁双层膜中的磁化性质与界面微结构

采用Monte Carlo模拟方法,通过反铁磁层中非磁性掺杂方式调节铁磁层与反铁磁层界面微结构,讨论了其界面微结构对体系的磁滞回线的不对称性、交换偏置场及矫顽场的影响.模拟结果显示:在同一掺杂浓度下,体系的磁滞回线的不对称性及交换偏置场强烈地依赖于掺杂方式,但矫顽场几乎不受影响,其相应的温度特性亦依赖于掺杂方式.它表明铁磁/反铁磁双层膜体系中的磁滞回线的不对称性以及交换偏置场与其界面微结构密切相关,同时实验上人们可通过界面微结构的改变获得交换偏置场大、矫顽场小且热稳定性好的自旋阀结构.     

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。     

FeCoNi-SiO2合金纳米颗粒体的制备和磁性研究

采用溶胶－凝胶法制备了FeCoNi-SiO2合金颗粒体，利用透射电子显微镜（TEM）观察了嵌在SiO2母体中的合金微粒体的形貌，利用X射线衍射（XRD）确定了样品的相结构；用振动样品磁强计（VSM）测定了样品的各种磁性参数，特别是详细研究了制备条件和合金含量对材料的磁学性质的影响，还研究了合金中的Ni含量对材料的磁学性质和合金微粒晶格常数的影响。     

Enhanced Coercivity for Pure Advection and Advection–Diffusion Problems

We present a common framework in which to set advection problems or advection–diffusion problems in the advection dominated regime, prior to any discretization. It allows one to obtain, in an easy way via enhanced coercivity, a bound on the advection derivative of the solution in a fractional norm of order −1/2. The same bound trivially applies to any Galerkin approximate solution, yielding a stability estimate which is uniform with respect to the diffusion parameter. The proposed formulation is discussed within Fourier methods and multilevel (wavelet) methods, for both steady and unsteady problems.Dedicated to David Gottlieb on the occasion of his 60th Birthday.     

Nd_2Fe_(14)B图形化点阵的微磁学模拟

以微磁学理论为基础,详细研究了厚度不变,尺寸和间距的变化对Nd_2Fe_(14)B图形化点阵磁性能和磁反转过程的影响。结果显示,当点阵厚度(20 nm)和间距(30 nm)保持不变,随着点阵半径的增大,矫顽力和交换作用能降低,静磁能逐渐增大,磁化过程由一致反转的单畴态过渡到非一致反转的多畴态;保持点阵厚度(20 nm)和点阵半径(30 nm)不变,随着点阵间距的增大,磁耦合相互作用减弱,矫顽力逐渐增大,当间距增大到40~50 nm时,磁耦合相互作用基本消失,矫顽力基本不再发生变化。     

应力对厚30 nm的FeCoSiB薄膜影响的微磁模拟

从微磁学理论出发,建立了单轴应力作用下的等效模型;利用美国国家标准技术协会(NIST)开发的微磁学软件OOMMF,从理论上研究应力对厚30nm的FeCoSiB非晶磁弹性薄膜图形化单元磁畴、剩磁、矫顽力等磁性特性的影响。结果表明,FeCoSiB非晶磁弹性薄膜的磁矩分布随应力的变化明显不同;当应力于外磁场方向平行时,薄膜单元的矫顽力和剩磁随张应力的增加而线性增加,随着压应力的增加而线性减小。     

溶剂热法制备FePd纳米颗粒及其性能研究

以对环境友好的Fe(acac)3和Pd(acac)2作为主反应物,PEG-400为还原剂,通过简易的溶剂热法制备了FePd纳米颗粒,并对其磁性能和电催化活性进行了研究。结果表明：合成态的样品中FePd纳米颗粒为fcc相,其磁性能表现为超顺磁性,并对乙醇氧化表现出了一定的电催化活性。经过95%Ar+5%H2气氛下热处理后,FePd纳米颗粒从fcc相转变为fct相,磁性能转变为硬磁性,内禀矫顽力达到1.8 kOe,而且样品对乙醇氧化的电催化活性较之热处理前明显提高,峰值电流密度达26.6 mA/mg。     

具有正温度系数的2:17型Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的研究现状

总结了矫顽力具有正温度系数的2:17型Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的研究现状;分析了成分与胞状显微组织对矫顽力正温度系数的影响,概括了目前解释矫顽力正温度系数的几种矫顽力机制模型,提出了对矫顽力正温度系数的研究是高温永磁体Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z今后一个很有前景的新研究方向.     

C/Co/C纳米颗粒膜的制备及特性

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜,并进行了原位退火.发现磁性层厚度对C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性有明显影响.在400℃退火的样品具有很好的六角密堆积结构,磁矩很好的排列在膜面内.随着磁性层Co层厚度的增加,矫顽力Hc先增大然后减小,粒径和磁畴簇略微增大,样品的表面粗糙度Ra也减小到了0.5 nm左右.