导读:本文包含了永磁薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:NdFeB永磁薄膜,高矫顽力,制备方法,磁控溅射
永磁薄膜论文文献综述
刘文峰,张敏刚,张克维,柴跃生[1]（2018）在《高矫顽力NdFeB永磁薄膜的研究进展》一文中研究指出NdFeB永磁材料具有优异的性能而广泛应用于各种电子器件及系统中。电子器件及系统的微型化要求NdFeB永磁材料薄膜化,而绿色经济和低碳经济的发展又扩大了对高矫顽力NdFeB永磁薄膜的需求。综合介绍了NdFeB永磁薄膜的制备方法,着重论述了磁控溅射法制备高矫顽力Nd FeB永磁薄膜的研究进展,最后展望了高矫顽力NdFeB薄膜研究未来的发展方向。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2018年06期）
杜川[2]（2018）在《MEMS永磁薄膜磁场的设计与仿真》一文中研究指出由于在MEMS隧道磁阻微机械陀螺中需要一个较高磁场变化率的磁场,其检测模块主要是利用磁场的变化率对位移信息进行敏感,需要利用磁场的变化敏感质量块的位移,所以设计一个具有较高磁场变化率的磁场是十分有必要的。通过仿真分析,设计了一个MEMS隧道磁阻陀螺中应用的磁场,尺寸规格为500μm×500μm×20μm,材料为钕铁硼,相对磁导率为1.18,表面剩磁为1.3T,充磁方向垂直于截面。在此设计规格下,永磁体选用面内方向作为检测方向,磁场的变化率最大可达到0.2 Oe/nm,并且在其他方向上磁场保持一定程度上的匀强,不对检测方向上的磁场产生干扰。(本文来源于《电子器件》期刊2018年02期）
任瀚洋[3]（2018）在《界面层对铁磁材料间交换耦合影响的研究及高性能Nd-Ce-Fe-B永磁薄膜的制备及机理研究》一文中研究指出本文基于超高真空(UHV)磁控溅射系统,进行了界面层对纳米复合永磁材料及铁磁材料间交换耦合强度影响的研究和高性能Nd-Ce-Fe-B永磁薄膜的制备及机理研究。主要使用了X射线衍射(XRD)、磁学测量系统的超导量子干涉仪(MPMS-SQUID)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、扫描探针显微镜(SPM)来测试和分析样品的成分、相组成、形貌特征、晶粒尺寸、磁性能以及磁畴结构等,研究并探讨了不同种类界面层材料对交换耦合的影响,制备并分析了高Ce含量的Nd-Ce-Fe-B薄膜的高矫顽力原因。主要结果如下:(1)磁性材料的界面层(或中间层)会强烈影响磁性材料的磁性能和界面处的交换耦合。在一些特殊的情况下也会使交换耦合的性质发生改变。界面层在调控铁磁材料间交换耦合作用方面起着至关重要的作用,但目前仍未获得两者之间定量的变化关系。本文采用合理的实验设计方法来定量地表征界面层对交换耦合强度的影响。选择纳米复合硬-软磁多层膜结构Sm-Co(15nm)/界面层(0-4 nm)/Fe(20 nm)来研究界面处的交换耦合作用。软磁形核场相H_(ns)由实验确定,本文中它被用作一种定量的表征交换耦合强度的方法,并为进一步分析交换耦合强度与非磁性层Cr、Ta和富稀土相界面层厚度的变化关系提供了条件。第一次定量的确定了在界面层厚度逐渐增加的过程中,两相间铁磁交换耦合的衰减行为。结果表明,在不同界面材料影响铁磁交换耦合的情况不同,本文通过确定的方法定量的研究了二者之间的关系。它有助于功能性磁性材料(如永磁体,磁记录介质等)的机理研究并为高性能磁性材料的设计提供了新的思路。(2)在Nd-Fe-B材料中使用部分Ce来替代Nd,是应对Nd-Fe-B工业生产中造成的Nd和Dy等资源稀缺危机并降低Nd-Fe-B磁体经济成本的有效方法。在本文中,采用超高真空(UHV)磁控溅射系统制备出了高性能的Nd-Ce-Fe-B薄膜,Ce元素的含量占整个材料总稀土含量的50 wt.%以上。在没有添加Dy的情况下,Ce替代了50 wt.%的Nd并且获得了13.3 kOe的矫顽力,11.4 kGs的剩磁和29.4 GMOe的最大磁能积,这比以往报道的具有相同Ce含量磁体的矫顽力(5-7.7 kOe)要高得多。通过分析相结构,微观结构和矫顽力机理,发现矫顽力机制主要由形核机制决定。基于微观结构的观察和矫顽力机理的分析,Nd-Ce-Fe-B薄膜的晶粒细小,分布均匀,晶粒表面光滑是造成高矫顽力的原因。我们的研究结果表明,在Nd-Fe-B磁体中用Ce代替Nd为缓解Nd和Dy元素的稀缺以及降低成本提供了一种有效的方法。(本文来源于《宁波大学》期刊2018-04-02）
孙亚超,朱明刚,韩瑞,石晓宁,俞能君[4]（2018）在《各向异性稀土永磁薄膜的磁黏滞性》一文中研究指出利用直流磁控溅射技术在Si基底上制备了NdFeB、CeFeB和NdFeB/CeFeB薄膜。XRD和磁滞回线结果表明,所制备的薄膜样品均具有良好的c轴取向,其中NdFeB单层薄膜垂直于薄膜表面方向的室温矫顽力Hc⊥达到1377.4 k A/m。研究了3种不同薄膜样品的磁黏滞系数S随温度(5~300 K)的变化趋势,发现在低温(5 K)条件下,3种薄膜的S值非常接近,且都小于1,这是由于低温时薄膜晶格内的热起伏已经不足以使畴壁跃过位垒达到能量更小的位置。通过研究温度和外场对3种薄膜磁黏滞性的影响,发现NdFeB/CeFeB薄膜的磁黏滞系数更接近于CeFeB单层薄膜,且远小于NdFeB薄膜,说明通过双硬磁复合能够有效降低薄膜磁化强度对时间的依赖性,提高其时间稳定性。(本文来源于《金属学报》期刊2018年03期）
包忠,杨云[5]（2018）在《厚度对磁控溅射CoPt永磁薄膜磁性能的影响》一文中研究指出CoPt永磁薄膜有较高的剩磁和矫顽力,通常用作磁传感器中的磁偏置或者微机电系统(MEMS)中的磁制动部件。CoPt薄膜多采用磁控溅射或离子束沉积工艺制备。采用磁控溅射制备了不同厚度CoPt/Cr薄膜。结果显示,CoPt薄膜矫顽力随薄膜厚度增加而降低;薄膜较厚时(大于400?),剩磁随薄膜的厚度增加而降低。这主要是因为CoPt薄膜具有密集六方结构,其自然生长为(002)面,具有垂直各向异性。由于Cr缓冲层存在,CoPt薄膜较薄时沿(1010)面生长,从而具有面内各向异性;但随薄膜厚度的增加,薄膜会沿(002)生长从而具有垂直各向异性,导致薄膜磁性能降低。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2018年01期）
张霄[6]（2017）在《Nd_2Fe_(14)B基纳米永磁薄膜的制备及其磁性能研究》一文中研究指出Nd-Fe-B永磁薄膜主要应用于微机电系统(MEMS),为了满足MEMS高性能和高可靠性的要求,获得高矫顽力的Nd-Fe-B薄膜受到了广泛研究和关注。本论文采用磁控溅射技术制备Nd-Fe(富Nd)/Nd-Fe-B(富Fe)双层及多层结构薄膜,并通过后续退火处理获得永磁性能。研究中系统探讨了衬底、缓冲层(覆盖层)材料、退火温度、薄膜成分对磁性能的影响;从元素扩散、分布及相互结合等层面分析了缓冲层(覆盖层)的影响机理;并通过调控磁性层厚度、插入隔离层及多层循环结构等方面改善第二象限退磁曲线的塌腰现象,提高薄膜的永磁性能。具体内容如下:1.通过对衬底及缓冲层(覆盖层)材料的优化,发现在Si衬底上以Ta作缓冲层(覆盖层)沉积Nd-Fe/Nd-Fe-B薄膜有利于获得更优的磁性能。在此基础上,改变靶材成分实现对薄膜成分的调控,当Nd-Fe-B靶材成分为Nd8Fe84B8时,600℃退火态Nd-Fe/Nd-Fe-B薄膜获得了较高的矫顽力((8=19.2 kOe),同时、大幅提高(=6.3 kG,=8.2 kG),综合性能更加优良。2.分析上述Nd-Fe/Nd-Fe-B薄膜的微结构,元素扩散、结合发现:退火处理显着改变各元素的分布,Nd2Fe14B硬磁相主要形成于Nd-Fe-B层;第二象限退磁曲线的塌腰现象,主要是因为Ta/Nd-Fe和Nd-Fe-B/Ta界面处存在软磁相Fe-Ta-B非晶层,软硬磁相比例的失衡削弱了交换耦合作用,产生塌腰现象,并且随着退火温度升高塌腰逐渐严重。3.优化磁性层厚度、退火温度,并在600℃退火态Nd-Fe(36 nm)/Nd-Fe-B(41 nm)薄膜的研究基础上,插入隔离层Pr-Cu以削弱缓冲层(覆盖层)的不利影响,当Pr-Cu层厚度为4 nm时,塌腰现象基本消失,?=0.97,(8=26.5 kOe,()8)(6=4.1 MGOe。最后,采用多层循环结构([Nd-Fe/Nd-Fe-B]n)优化磁性能并改善塌腰,当n=4时薄膜塌腰现象完全消失,?接近为1,(8=19.8 kOe,获得了最佳()8)(6=5.1 MGOe;此外,XPS分析显示多层循环结构薄膜中各元素可在层间、界面处更加充分的扩散、结合,整个磁性层范围内均形成Nd2Fe14B硬磁相,元素Fe、B在Ta/磁性层界面处的富集程度降低,从而使得塌腰现象完全消失并获得最佳磁性能。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30）
李晨庆[7]（2017）在《NdFeB永磁薄膜的电化学制备及其相关性能研究》一文中研究指出研究和发展具有较高剩磁强度、较大矫顽力及较大磁饱和感应强度等综合磁性能的磁性材料,是未来集高能化、微体积化和绿色节能化等特征于一体的微电子系统发展过程中的关键环节之一。钕铁硼(NdFeB)稀土合金是迄今为止发现的综合磁性能最高、应用最广泛的永磁材料,相较于AlNiCo系、FeCrCo系、永磁铁氧体等传统永磁材料,NdFeB具有高剩磁强度、矫顽力以及最大磁能积高且机械性能优良、合金密度高等优点,因此在电子、精密设备、工程制备、交通以及航空航天等诸多领域都有着广阔的应用前景。然而,由于NdFeB合金中稀土元素Nd的沉积电位非常负,且形成的富Nd相超强活性,极易被氧化。特别是在复杂的腐蚀环境中(潮湿气氛或溶液),材料表面极易因形成不同形式的微电池而导致腐蚀失效,从而影响材料综合磁和各项机械性能的迅速下降,大大阻碍了该材料的应用和发展。聚焦于上述问题,本论文主要分为两个部分开展了研究工作,第一部分选择循环伏安法作为电沉积的主要形式,以纯铜作为基体,制备整体呈纳米结构的永磁钕铁硼(NdFeB)薄膜。并在此基础上进一步采用循环伏安技术(CV)、电化学阻抗(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)以及电化学极化(Tafel)等电化学方法联合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及磁性振动扫描(VSM)等测试技术系统研究了该薄膜的电化学性能、磁性能与表面形貌及材料织构之间的内在联系及机理。第二部分对通过工艺优化后制备的NdFeB薄膜在3.5wt.%NaCl腐蚀介质中的腐蚀行为进行了研究,并通过电化学噪声(ElectrochemicalNoise,EN)深入探讨了其腐蚀演变过程及腐蚀机理,得出如下结论:1、结合NdFeB永磁薄膜的制备工艺条件,选择并设计四因素四水平正交试验,对各项工艺参数进行初筛,并在此基础上,对可行性较高的工艺组别的部分主要参数进行单因素优化,得出基础工艺参数:主盐NdCl3浓度为12g/L,FeCl2浓度为40g/L,H3B03浓度36g/L,两种配位剂甘氨酸和氯化铵浓度均为30g/L,十二烷基硫酸钠O.1g/L,抗坏血酸1.2g/L,pH值2.5,温度25摄氏度,扫描8圈,电位窗口区间为-0.9VscE～-1.6VscE,扫描速度20mV/s。2、对优化后工艺条件下制备的NdFeB薄膜的结构、形貌、磁性能以及电化性能进行系统研究后表明:通过循环伏安法电沉积制备出的NdFeB薄膜整体基本呈纳米结构,材料表面光滑,表面致密度高,在较高的阴极过电势条件下,薄膜遵循扩散控制下的3D瞬时“成核/生长”机制。3、研究了纳米结构NdFeB薄膜在中性3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为。结果发现:(1)其极化曲线腐蚀电位正移了约200mV,相较文献报道的烧结法制备的同类型材料耐蚀性能有一定的提高。(2)其电化学阻抗谱变化规律表明,随着腐蚀时间的延长,Nyquist图上的容抗弧半径呈收缩趋势,Rp和Rt在数值上也有所下降,表明腐蚀性阴离子Cl-对材料的侵蚀程度较严重。同时含Nd相的快速溶解也使得材料整体的失效速度呈自加速变化。(3)通过小波分析技术探讨了 NdFeB薄膜3.5wt.%NaCl腐蚀介质中不同浸泡时间下的能量分布状态可知,D1至D8晶胞所占能量的比例可以较好的解释腐蚀初期点蚀以及随后发生晶间腐蚀的演变过程。(本文来源于《宁夏大学》期刊2017-04-01）
汪文文[8]（2017）在《Sm_2Co_(17)稀土永磁薄膜磁性和交换偏置现象研究》一文中研究指出SmCo稀土永磁材料具有高的磁晶各向异性、低的温度系数和良好的温度特性,在很多领域,包括手机、电脑、汽车、航空航天、武器装备等地方都发挥着重要的作用,是一类重要的功能材料。针对SmCo稀土永磁薄膜材料的研究具有重要的应用价值和丰富的科学意义。本文利用脉冲激光沉积(PLD)技术,在SiO_2基片上制备了 SmCoCr/Cu/Cr系列薄膜,制备出的SmCo薄膜样品主要是以SmCo的2:17合金相形式存在,在室温下具有稳定的晶体结构。通过改变不同元素的含量以及退火温度,我们系统地研究了薄膜的结构、磁性、磁光性能以及温度特性。同时,深入地研究了Sm_2Co_17/Cr薄膜的磁交换偏置效应,并且对其机理进行了深入的讨论。为优化Sm_2Co_17薄膜的结构与磁性能,寻找能够应用于薄膜器件的工艺方案,提供了有参考价值的理论和实验结论。取得了以下的主要研究成果:1、采用脉冲激光沉积(PLD)技术在SiO_2衬底上制备出掺Cr元素Sm_2Co_17晶体薄膜,晶体在室温下具有稳定的钐钴2:17合金相结构。系统研究了制备工艺对薄膜生长和结晶质量的影响,探索和优化了 2:17合金相结构的成膜工艺条件。实验发现,在背景真空度为4×10-5Pa,生长温度为400℃条件下,保持激光脉冲能量为190 mJ/plus和频率8Hz时,通过控制Sm、Co的沉积时间,可以获得钐钴2:17合金相晶体结构,为制备掺杂SmCo_17合金薄膜奠定了实验基础。2、系统研究了 Sm_2Co_17Cr(x)/Cu/Cr(x = 0nm、1nm、2nm、3nm)薄膜磁性层中Sm、Co、Cr和Cu含量对织构与磁性的影响。实验发现,控制Sm含量是制备Sm_2Co_17磁性薄膜的关键因素之一,过量的Sm不仅不利于2:17合金相结构的形成,而且还会降低薄膜的磁化强度和矫顽力。因此,保证适量的Sm含量,才可以得到稳定的Sm_2Co_17磁性能。同时发现,在严格控制Sm、Co沉积时间的条件下,少量Cr掺杂可以提高Sm_2Co_17薄膜的结晶质量,并且具有比较高的矫顽力。此外,在镀SmCo磁性薄膜之前,蒸镀一层Cu种子层,形成Cu<200>结晶取向,有利于促进Sm_2Co_17磁性相的生长。我们还发现,在Cu种子层和衬底之间加镀Cr层,可以获得更好结晶质量的Sm_2Co_17磁性薄膜。这是因为Cr层在种子层Cu生长过程中起到了缓冲层的作用,提高了 Cu种子层的结晶质量,从而保证了 Sm_2Co_17取向更加稳定。另外,通过调节退火温度研究了 Sm_2Co_17薄膜结构和磁特性。实验发现,较高的退火温度,可以提高Sm_2Co_17薄膜的结晶质量,而且薄膜的矫顽力也有较明显的提升。3、系统研究了 SmCo/Cr薄膜交换偏置现象和交换机理。我们发现,在SmCo薄膜中出现了正的交换偏置现象,并且反铁磁层Cr厚度、磁性层SmCo厚度以及温度都对交换偏置有影响。这是由于铁磁层(FM)与反铁磁层(AFM)之间存在相互竞争作用的结果。掺杂Cr以后,Sm_2Co_17薄膜的交换偏置场越来越大,说明一定量的Cr可以增强对铁磁层的钉扎,使得铁磁相与反铁磁相交换偏置效应增大;随着磁性层厚度的增加,交换偏置现象减弱,这也符合HE∝1/tFM理论;温度变化会影响Sm_2Co_17薄膜交换偏置场,通过零场冷却和场冷却(ZFC/FC)曲线分析可知,在变温过程中,低温区主要表现为铁磁性,随着温度的提高,反铁磁性逐渐增大,最后在接近室温时转变成顺磁性;适当降低退火温度后,饱和磁化强度的变化不是很大,而偏置场出现递增,因此,获得高的矫顽力和结晶度的SmCo薄膜,选取适当的退火温度是十分重要的。(本文来源于《安徽大学》期刊2017-03-01）
赵国平,万秀琳[9]（2016）在《纳米硬/软磁复合永磁薄膜磁滞回线的微磁学理论综述》一文中研究指出纳米硬/软磁交换弹簧复合材料是一种新型的高性能永磁体材料,在基础研究和实际应用2个方面都得到广泛的重视.它有着丰富的磁学性质,特别是在磁能积方面潜力巨大,理论磁能积密度高达1 MJ/m3.微磁学是量子磁学和宏观磁性的桥梁,是研究材料磁滞回线和宏观磁性的重要理论,它能清晰地阐述材料的磁化反转机制,预测磁滞回线和磁性能.以薄膜结构为例,综述3种重要的计算复合磁体磁滞回线的微磁学方法:一维全解析模型;一维半解析模型;叁维数值计算模型,并分别讨论3种方法的优点与不足.将不同方法得到的计算结果进行比较,重点分析硬/软磁相厚度和易磁化轴取向对复合磁体宏观磁滞回线以及矫顽力机制的影响,并与实验进行比较,讨论理论和实验产生差别的原因,提出一些提高材料磁性能特别是矫顽力和磁能积的的方法.(本文来源于《四川师范大学学报(自然科学版)》期刊2016年01期）
郭韦,倪经,周俊,曹照亮,陈彦[10]（2016）在《永磁薄膜材料的研究进展》一文中研究指出永磁薄膜是相关电子器件及系统小型化、集成化的关键材料。首先概括介绍了永磁薄膜的常用制备技术,包括电沉积、溅射、激光脉冲沉积等方法。在此基础上,总结了各种永磁薄膜(金属合金、铁氧体、稀土化合物等)的国内外研究进展,以及在相关器件上的应用。最后展望了永磁薄膜的发展趋势和前景。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2016年01期）
永磁薄膜论文开题报告
（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：
由于在MEMS隧道磁阻微机械陀螺中需要一个较高磁场变化率的磁场,其检测模块主要是利用磁场的变化率对位移信息进行敏感,需要利用磁场的变化敏感质量块的位移,所以设计一个具有较高磁场变化率的磁场是十分有必要的。通过仿真分析,设计了一个MEMS隧道磁阻陀螺中应用的磁场,尺寸规格为500μm×500μm×20μm,材料为钕铁硼,相对磁导率为1.18,表面剩磁为1.3T,充磁方向垂直于截面。在此设计规格下,永磁体选用面内方向作为检测方向,磁场的变化率最大可达到0.2 Oe/nm,并且在其他方向上磁场保持一定程度上的匀强,不对检测方向上的磁场产生干扰。
（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。
永磁薄膜论文参考文献
[1].刘文峰,张敏刚,张克维,柴跃生.高矫顽力NdFeB永磁薄膜的研究进展[J].磁性材料及器件.2018
[2].杜川.MEMS永磁薄膜磁场的设计与仿真[J].电子器件.2018
[3].任瀚洋.界面层对铁磁材料间交换耦合影响的研究及高性能Nd-Ce-Fe-B永磁薄膜的制备及机理研究[D].宁波大学.2018
[4].孙亚超,朱明刚,韩瑞,石晓宁,俞能君.各向异性稀土永磁薄膜的磁黏滞性[J].金属学报.2018
[5].包忠,杨云.厚度对磁控溅射CoPt永磁薄膜磁性能的影响[J].磁性材料及器件.2018
[6].张霄.Nd_2Fe_(14)B基纳米永磁薄膜的制备及其磁性能研究[D].西安理工大学.2017
[7].李晨庆.NdFeB永磁薄膜的电化学制备及其相关性能研究[D].宁夏大学.2017
[8].汪文文.Sm_2Co_(17)稀土永磁薄膜磁性和交换偏置现象研究[D].安徽大学.2017
[9].赵国平,万秀琳.纳米硬/软磁复合永磁薄膜磁滞回线的微磁学理论综述[J].四川师范大学学报(自然科学版).2016
[10].郭韦,倪经,周俊,曹照亮,陈彦.永磁薄膜材料的研究进展[J].磁性材料及器件.2016