磁性纳米晶颗粒磁化机制探索

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1、第35卷第4期电子科技大学学报Vol.35No.42006年8月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaAug.2006磁性纳米晶颗粒磁化机制探索邓龙江，周佩珩(电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054)【摘要】高磁损耗纳米晶颗粒是新型电磁波吸收材料的重要研究方向。该文以纳米晶结构为基础，从磁性纳米晶交换耦合作用和纳米小尺寸表面效应出发，归纳了纳米晶颗粒静态磁化特性，以及在动态磁化机制方面展开的探索工作，介绍了国内外在该领域的最新研究成果并结合本

2、实验室的实验结果进行讨论，最后提出了研究中存在的一些问题以及今后该领域的发展方向。关键词磁导率;纳米晶颗粒;磁化机制中图分类号TN277文献标识码AResearchontheMagnetizationMechanisminMagneticNanocrystallineParticlesDENGLong-jiang，ZHOUPei-heng(StateKeyLaboratoryofElectronicThinFilms&IntegratedDevices,Univ.ofElectron.Sci.&Tech.ofChinaChengdu6100

3、54)AbstractHigh-permeabilitynanocrystallineparticleisoneofthemostimportantapproachestodevelopthenewgenerationofelectromagneticwaveabsorbingmaterials.Basedontheexchangecoupling,finite-sizeandsurfaceeffectofnanostructure,thestaticmagneticcharacterizationsanddynamicmagnetizat

4、ionmechanismofhigh-permeabilitynanocrystallineparticlesareintroducedinthispaper.Theexperimentalresultsarediscussedincombinationwiththerecentresearchdevelopmentinthisfieldpromotedbythelocalandabroadresearchers.Finally,theproblemsinpresentworkanddevelopingtrendsoffutureresea

5、rchweresubmitted.Keywordspermeability;nanocrystallineparticles;magnetizationmechanism随着信息技术和电子技术向高性能、高频率，特别是微波频段的发展，对于具有“薄、轻、宽、强”特征的新型电磁波吸收材料的研究要求愈加迫切。根据电磁波吸收材料设计的基本要求以及研究结果，高[1]磁损耗纳米晶颗粒被视为新型吸收材料的重要发展方向。纳米晶材料不同于传统材料，其突出的特点是能够通过制备工艺对其原子级的组织结构进行人工控制，从而获得所需性能。本文所讨论的纳米晶颗粒指晶粒尺寸

6、集中在大约1～50nm的高磁导率金属合金。在过去近20年里，国内外对软磁纳米晶材料进行了大量的基础性研究，初步揭示出纳米结构所带来的小尺寸效应、表面效应以及晶粒内部结构间交换耦合作用对材料静态磁性能的影响。然而伴随着新现象的不断发现，对此领域的认识仍需不断深入。另一方面，微观结构的工艺可控性的提高，为材料性能的优化提供了非常好的工艺条件。[2-4]近年来，以Fe基合金为典型成分的高磁导率纳米晶片状颗粒在微波吸收剂方面的应用潜力逐步显现，对该类材料微波物性的关注也日益增长。随着测量方法和计算模型的不断发展，基于纳米结构和静态参数对颗粒动态磁化

7、过程的影响及其作用机制的探索也得到重视。揭示动态磁化吸收机制，进而改善和提高微波磁性能成为当前高磁损耗纳米晶颗粒吸收材料发展的重点之一。本文回顾了纳米效应对静态磁化过程作用的研究进展，在此基础上，总结当前对于高磁损耗纳米晶颗粒微波磁化过程的假设和认识，并根据实验结果进行讨论，提出了存在的问题和今后可能的发展方向。收稿日期：2006−05−27基金项目：四川省青年科技基金资助项目(04ZQ026-008)作者简介：邓龙江(1966−)，男，教授，主要从事电磁吸收材料，电磁功能材料方面的研究.608电子科技大学学报第35卷1纳米结构的静态磁化特

8、性1.1纳米晶交换耦合作用纳米晶颗粒内部结构之间的磁性短程相互作用超过了长程静磁作用的影响，使其在提高磁导率上具备优势：晶相、非晶相以及晶界的多重交换作用降低了材料的各向异性并且