smco_5α-fe纳米复合永磁材料的制备及其磁性能研究

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1、分类号：____________TM273密级：_____________公开ＵＤＣ：____________单位代码：______________11646硕士学位论文论文题目：SmCo5/α-Fe纳米复合永磁材料的制备及其磁性能研究学号：_________________________1211071045姓名：_________________________苏艳锋凝聚态物理专业名称：_________________________学院：_________________________理学院指导教师：_________________________诸跃进教授

2、_________________________张健研究员_________________________刘平研究员论文完成单位：中国科学院宁波材料技术与工程研究所___________________________________论文提交日期：2015年04月15AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreePreparationandMagneticPerformanceofSmCo5/α-FenanocompositepermanentmagneticmaterialCandidate：SuYan

3、fengSupervisors：ProfessorZhuYuejinProfessorZhangJianProfessorLiuPingFacultyofScienceNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINADate：April152014独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已

4、在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的声明本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：_______宁波大学硕士学位论文SmCo5/α-Fe纳米复合永磁材料的制备及其磁性能研究摘要本文对于SmCo/Fe体系纳米双相复合永磁材

5、料进行了掺杂界面交换作用机理的和各向异性块材实现工艺两个方面的研究。采用磁控溅射制备了SmCo/Fe纳米双相复合永磁双层膜，在软硬磁层界面处加入不同厚度的非铁磁性Cr层，研究Cr层的加入对磁性能的影响及机制。利用高能球磨和磁场热处理，制备了SmCo/Fe纳米复合永磁体，探究了磁场热处理温度和时间对成相、磁性能以及磁各向异性的影响。采用高能球磨、等温晶化并结合后续表面活性剂球磨研究了各向异性纳米双相复合颗粒的制备。利用X-射线衍射（XRD）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP）、振动样品磁强计（VSM）及超导量子干涉仪（SQUID）研究了所制备样品的成分、形貌、颗粒尺寸分布

6、、相组成、微观结构及磁性能，分析了Cr中间层对矫顽力和软硬磁相之间的交换耦合作用的影响及其机理，探讨和分析了磁场热处理、等温晶化后续表面活性剂辅助球磨制备各向异性纳米复合磁性材料的工艺及其机制。论文主要结果如下：（1）制备了不同Fe层厚度的SmCo/Fe双相复合永磁双层膜，通过在软硬磁层“sharp界面”中加入不同厚度的Cr层改变界面状态。实验发现Fe层厚度为6nm（小于临界尺寸）时，随着中间层Cr层厚度的增加矫顽力呈现先增大后减小的趋势，磁滞回线形状也从“单一磁性相特征”转变为“双相脱耦合特征”。在Cr中间层厚度为0.2nm时，矫顽力的增大使得磁能积也提高了，矫顽力的

7、提升主要是由于Cr层在界面处是作为“钉扎点”而造成的。Fe层厚度为20nm（大于临界尺寸）时，可以清楚地看到软磁相的形核场随着Cr层厚度的增加而减小，从而从实验上进一步证明Cr插入层会减弱界面处硬软磁相间的交换耦合强度。这Cr层的加入减小了软硬磁相之间的接触面积，增大了它们之间的距离，使得软硬磁相之间的交换耦合作用减弱。（2）干磨可有效细化软磁相Fe到纳米尺寸（几纳米），干磨经后续合适温度退火可以形成耦合很好的纳米复合永磁材料，磁滞回线表现出很好单相特征；退火温度过高，会造成软磁相晶粒过度长大，破坏两相间的交换耦合。高能球磨制备的非晶Sm