納米磁體剩磁增強(qiáng)及反轉(zhuǎn)機(jī)制的理論研究.pdf

1、永磁體性能主要取決于最大磁能積(B·H)max、剩磁Mr和矯頑力Hc。過去二十多年，以稀土—過渡族金屬為基礎(chǔ)的磁性薄膜引起了廣泛深入的研究，特別是在納米稀土磁體中發(fā)現(xiàn)的剩磁增強(qiáng)效應(yīng)受到了廣泛關(guān)注。由于薄膜間交換耦合相互作用，納米尺寸下的復(fù)合磁體也呈現(xiàn)出明顯的剩磁增強(qiáng)。本論文基于一種由趙國(guó)平教授提出的混合模型和布朗微磁學(xué)模型，從理論上研究納米磁體剩磁增強(qiáng)及其磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制，主要研究如下： 1．以Nd2Fe14B為例，研究單相納米永磁

2、體剩磁增強(qiáng)。在趙等人的解析混合模型基礎(chǔ)上，適當(dāng)改進(jìn)地解析推導(dǎo)單相納米永磁體的剩磁，得出單相納米永磁體剩磁的一個(gè)普適公式Mr=Ms/2+cWMs/L，其中Mr、Ms、W、L分別為剩余磁化強(qiáng)度、飽和磁化強(qiáng)度、疇壁寬度和晶粒線度，c是一無量綱常數(shù)，通過擬合法得出多種具體納米永磁材料剩磁，并與其相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，兩者吻合較好，驗(yàn)證了公式的普適性。 2．用微磁學(xué)方法研究表面各向異性對(duì)剩磁的影響。我們假設(shè)：表面各向異性與體各向異性相互垂直

3、時(shí)，表面各向異性總使磁化強(qiáng)度垂直于膜面，體各向異性卻使磁化強(qiáng)度平行膜面，兩者相互競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)表面各向異性小于某一臨界值時(shí)，其不改變膜層的磁化強(qiáng)度分布和剩磁，當(dāng)表面各向異性與體各向異性比值相對(duì)較大時(shí)，表面各向異性對(duì)表面附近磁化強(qiáng)度方向和剩磁就有重要影響。 3．研究了垂直取向磁性三層膜(Nd2Fe14B/α—Fe)的磁化反轉(zhuǎn)過程?？紤]了退磁能量項(xiàng)，將趙等人提出的關(guān)于納米單相永磁體混合模型推廣到復(fù)合磁體，垂直取向的成核場(chǎng)比平行取向時(shí)低，甚