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Nd-Ce-Fe-B纳米复合薄膜的磁性及交换耦合作用

孙亚超 朱明刚 石晓宁 宋利伟 李卫

Nd-Ce-Fe-B纳米复合薄膜的磁性及交换耦合作用

孙亚超, 朱明刚, 石晓宁, 宋利伟, 李卫
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  • 采用磁控溅射技术制备了具有永磁特征的Nd-Ce-Fe-B多层纳米复合薄膜,并对其进行了退火处理.通过改变退火温度,研究其对薄膜磁性能和晶体结构的影响.结果表明,随着退火温度的提高薄膜磁性能逐渐增大,但当温度达到695℃以上时,薄膜的磁性能急剧下降.当退火温度为675℃时,薄膜的矫顽力Hci=10.1 kOe(1 Oe=79.5775 A/m),垂直于薄膜表面方向的剩余磁化强度4Mr=5.91 kG(1 G=103/(4)A/m).薄膜的X射线衍射结果表明,磁性薄膜具有较好的c轴取向.通过对薄膜磁化反转过程的研究,发现随着外加磁场的增大,Mrev的极小值向Mirr减小的方向移动,这与畴壁弯曲模型类似,表明在薄膜中存在较强烈的局部钉扎作用,而剩余磁化强度曲线表明这种钉扎作用在薄膜矫顽力机制中并不占支配作用.此外,薄膜的Henkel曲线结果表明在薄膜中存在较强的交换耦合作用,在经过685℃退火的薄膜中磁相互作用更加显著.
      通信作者: 朱明刚, mgzhu@sina.com
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2014CB643701)和国家自然科学基金(批准号:51571064)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-22
  • 修回日期:  2017-05-02
  • 刊出日期:  2017-08-05

Nd-Ce-Fe-B纳米复合薄膜的磁性及交换耦合作用

  • 1. 钢铁研究总院功能材料研究所, 北京 100081
  • 通信作者: 朱明刚, mgzhu@sina.com
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2014CB643701)和国家自然科学基金(批准号:51571064)资助的课题.

摘要: 采用磁控溅射技术制备了具有永磁特征的Nd-Ce-Fe-B多层纳米复合薄膜,并对其进行了退火处理.通过改变退火温度,研究其对薄膜磁性能和晶体结构的影响.结果表明,随着退火温度的提高薄膜磁性能逐渐增大,但当温度达到695℃以上时,薄膜的磁性能急剧下降.当退火温度为675℃时,薄膜的矫顽力Hci=10.1 kOe(1 Oe=79.5775 A/m),垂直于薄膜表面方向的剩余磁化强度4Mr=5.91 kG(1 G=103/(4)A/m).薄膜的X射线衍射结果表明,磁性薄膜具有较好的c轴取向.通过对薄膜磁化反转过程的研究,发现随着外加磁场的增大,Mrev的极小值向Mirr减小的方向移动,这与畴壁弯曲模型类似,表明在薄膜中存在较强烈的局部钉扎作用,而剩余磁化强度曲线表明这种钉扎作用在薄膜矫顽力机制中并不占支配作用.此外,薄膜的Henkel曲线结果表明在薄膜中存在较强的交换耦合作用,在经过685℃退火的薄膜中磁相互作用更加显著.

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