各向異性納米復(fù)合稀土永磁多層膜問(wèn)世
2014年09月25日 9:8 2717次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類(lèi)： 新材料前沿
近日，中科院金屬所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室磁性材料與磁學(xué)研究部的科研人員在國(guó)際上首次成功制備了硬磁相、軟磁相和隔離層組成的各向異性納米復(fù)合稀土永磁多層膜。
科研人員認(rèn)為，制備和研究各向異性納米復(fù)合稀土永磁多層膜材料，對(duì)弄清交換耦合機(jī)制和繼續(xù)提高納米復(fù)合磁體的磁性能十分重要。軟磁材料的磁性能特征就像個(gè)子高高的瘦子，而硬磁材料的磁性能特征就像個(gè)子矮矮的胖子。納米復(fù)合永磁材料的研究思路就是將這兩隊(duì)胖子和瘦子組成一個(gè)聯(lián)合戰(zhàn)斗小組，從而可以充分利用他們各自的優(yōu)勢(shì)條件。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，胖子和瘦子要充分結(jié)合在一起，最好是一個(gè)間一個(gè)地在納米尺度整齊排列。但這之前還要突破幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
首先，要讓軟磁材料和永磁材料兩相整齊地排列，需要在高溫下生長(zhǎng)材料，而高溫會(huì)導(dǎo)致不同材料間的元素?cái)U(kuò)散，從而無(wú)法形成兩個(gè)不同的相。磁性材料與磁學(xué)研究部的科研人員采用磁控濺射方法在加熱襯底上生長(zhǎng)取向的硬磁層，同時(shí)采用在軟磁和硬磁層間插入非磁性隔離層的思路，由此成功制備了硬磁相、軟磁相和隔離層組成的各向異性納米復(fù)合多層膜。
在此基礎(chǔ)上，科研人員還研究了非磁性間隔層和硬磁層厚度、硬磁相和非磁性層材料、硬磁層織構(gòu)對(duì)有效臨界關(guān)聯(lián)長(zhǎng)度以及軟磁層和硬磁層間的交換耦合的影響。
各向異性納米復(fù)合多層膜的成功制備以及間接和長(zhǎng)程交換耦合作用的相關(guān)工作引起國(guó)際同行的關(guān)注，促進(jìn)了永磁體的磁性能的提高。各向異性的納米復(fù)合永磁薄膜可以直接應(yīng)用于微型馬達(dá)和傳感器等。如果這種實(shí)現(xiàn)各向異性納米復(fù)合永磁體的思路能成功地應(yīng)用于塊體材料，將會(huì)大大降低稀土永磁材料的成本，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
責(zé)任編輯：淮金
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