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Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴偏转研究

李立毅 严柏平 张成明 曹继伟

Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴偏转研究

李立毅, 严柏平, 张成明, 曹继伟
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  • 研究了Tb0.3Dy0.7Fe2合金在压磁和磁 弹性效应中的磁畴偏转和磁导率特性. 基于Stoner-Wolhfarth 模型能量极小原理, 绘制了自由能与磁畴偏转角度的关系曲线, 研究了压应力和磁场载荷作用下磁畴角度的偏转特性, 计算分析了不同载荷作用下磁畴偏转的磁导率特性, 并与实验数据进行比较论证. 研究表明,应力和磁场的作用都将使磁畴方向[111]和[111]发生角度跃迁, 直观有效地解释了材料巨磁致伸缩效应的机理; 应力和磁场作用下磁畴的偏转将使材料磁导率呈减小趋势, 其中磁场能对磁导率的影响大于应力能, 这一现象在小载荷作用下尤为明显. 实验结果表明, 磁导率的计算数据与实验数据符合得较好, 验证了计算方法的正确性. 理论分析对Terfenol-D磁畴偏转模型的完善 和磁化过程中磁滞回线的绘制非常有意义.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划 (批准号: 2007AA04Z333)资助的课题.
    [1]

    Eason G, Noble B, Sneddon I N 2000 Sensor. Actuat. A 81 275

    [2]

    Bottauscio O, Roccato P E, Zucca M 2010 IEEE Trans. Magn. 46 3022

    [3]

    Zucca M, Roccato P E, Bottauscio O, Beatrice C 2010 IEEE Trans. Magn. 46 183

    [4]

    Grunwald A, Olabi A G 2008 Sensor. Actuat. A 144 161

    [5]

    Karunanidhi S, Singaperumal M 2010 Sensor. Actuat. A 157 185

    [6]

    Davino D, Giustiniani A, Visone C 2010 IEEE Trans. Magn. 46 646

    [7]

    Cullity B D, Graham C D 2009 Introduction to Magnetic Materials (New Jersey: Wiley) p258

    [8]

    Clark A E, Yoo J H, Cullen J R, Fogle M W, Petculescu G, Flatau A 2009 J. Appl. Phys. 105 07A913

    [9]

    Yan J C, Xie X Q, Yang S Q, He S Y 2001 J. Magn. Magn. Mater. 223 27

    [10]

    Mei W, Umeda T, Zhou S, Wang R 1997 J. Alloys Compd. 248 151

    [11]

    Liu J H, Wang Z B, Jiang C B, Xu H B 2010 J. Appl. Phys. 108 033913

    [12]

    Chen Y H, Jiles D C 2001 IEEE Trans. Magn. 37 3069

    [13]

    Clark A E, Savege H T, Spano M L 1984 IEEE Trans. Magn. 20 1443

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    Jiles D C, Thoelke J B 1994 J. Magn. Mater. 134 143

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    Zhang H, Zeng D C 2010 Atca Phys. Sin. 59 2808 (in Chinese) [张辉, 曾德长 2010 物理学报 59 2808]

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    Zhang H, Zeng D C, Liu Z W 2011 Atca Phys. Sin. 60 067503 (in Chinese) [张辉,曾德长,刘仲武 2011 物理学报 60 067503]

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    [18]

    Stoner E C, Wohifarth E P 1948 Philos. Trans. Roy. Soc. London A 240 599

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    Mei W, Okane T, Umeda T 1998 J. Appl. Phys. 84 6208

    [20]

    Jiles D C, Hariharan S 1990 J. Appl. Phys. 67 5013

    [21]

    Marcelo J D, Ralph C S, Alison B F 1999 SPIE 3668 405

    [22]

    Calkins F T, Smith R C, Flatau A B 2000 IEEE Trans. Magn. 36 429

    [23]

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  • [1]

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    [2]

    Bottauscio O, Roccato P E, Zucca M 2010 IEEE Trans. Magn. 46 3022

    [3]

    Zucca M, Roccato P E, Bottauscio O, Beatrice C 2010 IEEE Trans. Magn. 46 183

    [4]

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    [7]

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    [8]

    Clark A E, Yoo J H, Cullen J R, Fogle M W, Petculescu G, Flatau A 2009 J. Appl. Phys. 105 07A913

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    Liu J H, Wang Z B, Jiang C B, Xu H B 2010 J. Appl. Phys. 108 033913

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    Zhang H, Zeng D C 2010 Atca Phys. Sin. 59 2808 (in Chinese) [张辉, 曾德长 2010 物理学报 59 2808]

    [16]

    Zhang H, Zeng D C, Liu Z W 2011 Atca Phys. Sin. 60 067503 (in Chinese) [张辉,曾德长,刘仲武 2011 物理学报 60 067503]

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    Stoner E C, Wohifarth E P 1948 Philos. Trans. Roy. Soc. London A 240 599

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  • [1] 严柏平, 张成明, 李立毅, 吕福在, 邓双. Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴偏转的滞回特性研究. 物理学报, 2016, 65(6): 067501. doi: 10.7498/aps.65.067501
    [2] 张辉, 曾德长. Tb0.3Dy0.7Fe2单晶中巨磁致伸缩的逆效应. 物理学报, 2010, 59(4): 2808-2814. doi: 10.7498/aps.59.2808
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    [8] 卢敏, 黄惠莲, 余冬海, 刘维清, 魏望和. 不同晶面银纳米晶高温熔化的各向异性. 物理学报, 2015, 64(10): 106101. doi: 10.7498/aps.64.106101
    [9] 刘永军, 胡立发, 李大禹, 曹召良, 宣 丽, 穆全全. 光谱型椭偏仪对各向异性液晶层的测量. 物理学报, 2006, 55(3): 1055-1060. doi: 10.7498/aps.55.1055
    [10] 陈如山, 杨 阳, 袁 洪, 杨宏伟. 各向异性磁化等离子体的SO-FDTD算法. 物理学报, 2007, 56(3): 1443-1446. doi: 10.7498/aps.56.1443
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-03
  • 修回日期:  2012-02-08
  • 刊出日期:  2012-08-20

Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴偏转研究

  • 1. 哈尔滨工业大学电磁与电子技术研究所, 哈尔滨 150001
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划 (批准号: 2007AA04Z333)资助的课题.

摘要: 研究了Tb0.3Dy0.7Fe2合金在压磁和磁 弹性效应中的磁畴偏转和磁导率特性. 基于Stoner-Wolhfarth 模型能量极小原理, 绘制了自由能与磁畴偏转角度的关系曲线, 研究了压应力和磁场载荷作用下磁畴角度的偏转特性, 计算分析了不同载荷作用下磁畴偏转的磁导率特性, 并与实验数据进行比较论证. 研究表明,应力和磁场的作用都将使磁畴方向[111]和[111]发生角度跃迁, 直观有效地解释了材料巨磁致伸缩效应的机理; 应力和磁场作用下磁畴的偏转将使材料磁导率呈减小趋势, 其中磁场能对磁导率的影响大于应力能, 这一现象在小载荷作用下尤为明显. 实验结果表明, 磁导率的计算数据与实验数据符合得较好, 验证了计算方法的正确性. 理论分析对Terfenol-D磁畴偏转模型的完善 和磁化过程中磁滞回线的绘制非常有意义.

English Abstract

参考文献 (23)

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