稀土永磁薄膜材料

物理光学

第26卷 第3和4期

 2006年9月物 理 学 进 展PROGRESSINPHYSICSVol.26,No.3and4Sep.,2006文章编号:100020542(2006)03、0420452208

(,沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016

中国科学院国际材料物理中心,沈阳110016)

各向异性稀土永磁薄膜材料方面的进展。摘 要: 简要地介绍在纳米复合稀土永磁薄膜材料、

在纳米复合稀土永磁薄膜材料中实现磁性交换耦合和剩磁增强效应,系统地研究了其结构与磁性的关系。制备成功高磁能积的各向异性稀土永磁薄膜材料,比较了Ti或Mo缓冲层对Nd2Fe2B薄膜的表面形貌、磁畴结构和磁性能的影响。发现薄膜的表面形貌强烈地依赖于缓冲层的厚度。由于它极大地影响薄膜的成分,溅射速率被证明是控制薄膜的显微结构、表面形貌和磁性能的一个重要因素。在微磁学模型的基础上,通过分析从5到300K的矫顽力温度依赖关系。研究了各向异性Pr2Fe2B薄膜的矫顽力机制。在晶粒表面,由于磁各向异性的降低和局域退磁场的提高导致的反转畴的形核被确定为控制各向异性Pr2Fe2B薄膜的磁化反转过程的首要机制。

关键词:磁学;稀土永磁薄膜;综述;纳米复合;各向异性;结构;磁性

中图分类号:O487       文献标识码:

0 引言

磁性薄膜材料是微电子与信息技术中重要的一类功能材料。随着人类社会高技术的发展,要求研制越来越多的新型磁性薄膜材料和器件。稀土永磁薄膜材料是稀土永磁材料发展的方向之一。永磁薄膜材料可以用来制备微型电机,在信息、微型机械、微型机器人等方面有广阔的应用前景。稀土永磁薄膜材料有利于相关器件微型化、功能兼容一体化,在计算机、信息、机电等行业有迫切需求。

稀土永磁材料经历了SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B三代发展过程。目前,磁性能最高的Nd2Fe14B基永磁体的磁能积超过440kJ/m3,逼近其理论值。经过近二十年的努力,在探索综合性能高于Nd2Fe14B的新型稀土过渡金属化合物方面进展缓慢。所以,进一步发展和提高块体稀土永磁材料的磁能积的空间有限。在Coehoorn等人报导由软磁相和永磁相组成的纳米复合磁体具有剩磁增强效应后[1],理论预言多层膜型纳米复合永磁体的磁能积可超过800kJ

稀土永磁薄膜材料

/收稿日期:2006207206

基金项目:国家自然科学基金项目资助(50331030)

E2mail:zdzhang@http://www.mianfeiwendang.com

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