磁晶各向异性常数论文-马天勇

磁晶各向异性常数论文-马天勇

导读:本文包含了磁晶各向异性常数论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:软磁薄膜,静态磁性,负磁晶各向异性,高频磁性

磁晶各向异性常数论文文献综述

马天勇[1](2019)在《负磁晶各向异性常数合金软磁薄膜的取向生长及高频磁性调控》一文中研究指出软磁薄膜能满足电子设备在高频领域的应用要求,例如微型电感器,微型变压器和噪声抑制器等,已经成为磁学研究领域的热点之一。在实际应用中,要求软磁薄膜具有良好的综合性能,例如高饱和磁化强度、低矫顽力、高磁导率和高自然共振频率等;也要求拥有足够的厚度(通常高于微米量级)以获得足够的磁通信号。目前广泛研究的Fe-和Co-基非晶和纳米晶软磁薄膜具有优异的静态及高频磁特性。但由于Acher极限的限制,在保持初始磁导率不变的情况下,该类薄膜自然共振频率不可能进一步提高;由于缺陷和内应力等因素,这些软磁薄膜在制备过程中总会产生相当大的垂直各向异性,并且当厚度超过几百纳米时会出现条纹畴结构。这不仅降低了薄膜的软磁性能,也限制了磁通信号。然而,c轴取向的CoIr软磁薄膜不受Acher极限的限制。因为具有负磁晶各向异性,所以该薄膜在初始磁导率不降低时,自然共振频率会明显地增加。除需要克服退磁场之外,该薄膜磁矩从c平面旋转到c轴方向还必须要克服很大的负磁晶各向异性等效场。因此CoIr软磁薄膜的奈耳壁向布洛赫壁转变厚度也极大地提高。然而该薄膜高频磁性的进一步调控、软磁性能的进一步优化和条纹畴是否会出现等问题仍需深入探究。除了CoIr合金,还有一大批比CoIr负磁晶各向异性更强的稀土合金材料。我们期待将其通过磁控溅射技术制备成为稀土软磁薄膜。所以,本文进一步优化CoIr薄膜的静磁性能和调控高频磁性,并初步探索稀土合金的磁控溅射制备方法。我们用磁控溅射制备了CoIr软磁薄膜和稀土合金薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、电子自旋共振谱仪(ESR)和矢量网络分析仪(VNA)等测试手段测量和表征薄膜性能。研究了楔形倾斜角度、退火温度和不同衬底层对CoIr薄膜的c轴取向生长的影响、静磁参数的优化和高频磁性能的调控;改变掺杂剂含量,研究了软磁薄膜hcp-(CoIr)_(100-x)M_x(M=Cr、B、SiO_2和Ni)的取向生长以及高频磁性的调控;制作了微米厚CoIr软磁薄膜,讨论c轴取向度、磁矩分布状态以及微波磁性;探讨并总结了用磁控溅射制备稀土软磁薄膜的方法。得到以下主要结果:(1)面内单轴各向异性场的调控。调整楔形倾斜角度,我们可以控制取向CoIr软磁薄膜面内单轴各向异性场大小,方便地调节高频性能。而且样品的c轴取向度和面外各向异性场均不变化。(2)面外各向异性场的调控。随着退火温度的增加,ESR和VNA两种测试方法都表明取向CoIr软磁薄膜面外各向异性场先增加,后变小。退火温度能提高薄膜的高频磁性,但过高的温度破坏了晶体结构,薄膜的软磁性能和高频性能降低。(3)CoIr薄膜取向生长的调控。取向的衬底层(Ni、Cu、Ir、Pt和Au)可以诱导磁性层c轴取向生长,而无衬底层薄膜取向性差。薄膜的软磁性能、面外各向异性场及负磁晶各向异性常数也对衬底层晶格的几何形状和尺寸很敏感。初始磁导率与衬底关系不大,但自然共振频率强烈地受到衬底层材料及结构的制约。(4)CoIr薄膜性能的优化。成功制备了一系列c轴取向的hcp-(CoIr)_(100-x)M_x(M=Cr、B、SiO_2和Ni)软磁薄膜。掺杂的Cr和Ni原子在不同晶粒间的间隙中,或者进入了晶体结构。然而,大量B和SiO_2掺杂剂会使CoIr晶体结构不稳定,导致c轴取向偏离并非晶化。这些掺杂剂在一定范围内都能极大地优化薄膜的软磁性能,影响薄膜的负磁晶各向异性常数。如预期的那样,微波特性可以在很宽的范围内调节,以满足不同应用的特定要求。(5)c轴取向微米厚软磁薄膜的磁特性。该类薄膜的垂直各向异性常数随膜厚增加而变大,微米厚时约为250 kJ/m~3,而负磁晶各向异性常数约为-753kJ/m~3,净磁各向异性常数仍然是负的。当薄膜厚度达到微米量级时,薄膜磁矩仍严格地躺在面内。(6)稀土软磁薄膜的展望。探索了具有更强负磁晶各向异性稀土合金的磁控溅射制备方法,总结了制备过程和测试结果。在此基础上,为成功制备稀土软磁薄膜提出了一些易操作的建议,例如,继续增加基片温度和骤然冷却样品。通过优化生长条件或退火工艺,我们可以改变薄膜的缺陷和内部应力,从而控制薄膜的静磁参数,进而调节高频磁性。在薄膜生长过程中添加第叁种成分的方法可以细化晶粒,降低内部应力,因此也可以达到同样的目的,而且可以优化薄膜的软磁性能。因为都具有负磁晶各向异性,所以微米厚CoIr薄膜的磁矩被限制在面内,并且稀土合金软磁薄膜将是拥有更高微波磁性的理想材料。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01)

陈宪锋[2](2005)在《R_2Fe_(14)B型永磁材料中第二磁晶各向异性常数对反磁化过程的影响》一文中研究指出针对低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料的最小形核场问题,用数值计算法和近似解析解研究了第二磁晶各向异性常数K2对最小形核场的影响.研究发现,尽管对于Nd2Fe14B永磁材料一级近似的解析解与数值计算结果很接近,但是对于低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料则至少要用二级近似下的解析解才能与数值计算结果相接近.用有关最小形核场的计算结果很好地解释了低温时各向同性Pr2Fe14B永磁材料的矫顽力与最小形核场的关系.(本文来源于《物理学报》期刊2005年08期)

徐文革,刘英烈,季松泉,初大平,徐游[3](1986)在《R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)磁晶各向异性常数K_1,K_2随温度的变化》一文中研究指出本文在1.5—300K温度范围内测量了R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)各向异性常数K_1,K_2和各向异性场H_A随温度的变化。同时用单离子模型计算了Pr~(3+)离子对Pr_2Fe_(14)B磁晶各向异性的贡献,得到与实验值半定量符合的结果。(本文来源于《物理学报》期刊1986年12期)

磁晶各向异性常数论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料的最小形核场问题,用数值计算法和近似解析解研究了第二磁晶各向异性常数K2对最小形核场的影响.研究发现,尽管对于Nd2Fe14B永磁材料一级近似的解析解与数值计算结果很接近,但是对于低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料则至少要用二级近似下的解析解才能与数值计算结果相接近.用有关最小形核场的计算结果很好地解释了低温时各向同性Pr2Fe14B永磁材料的矫顽力与最小形核场的关系.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

磁晶各向异性常数论文参考文献

[1].马天勇.负磁晶各向异性常数合金软磁薄膜的取向生长及高频磁性调控[D].兰州大学.2019

[2].陈宪锋.R_2Fe_(14)B型永磁材料中第二磁晶各向异性常数对反磁化过程的影响[J].物理学报.2005

[3].徐文革,刘英烈,季松泉,初大平,徐游.R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)磁晶各向异性常数K_1,K_2随温度的变化[J].物理学报.1986

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