復(fù)合稀土永磁薄膜制備成功

     世界經(jīng)理人科技頻道（tech.icxo.com）消息：稀土永磁材料發(fā)展到第三代后，人們?nèi)栽诓恍傅靥剿骶哂懈鼉?yōu)異內(nèi)稟磁性的新型永磁化合物。鐵基稀土氮化物一度成為人們研究的熱點(diǎn)之一。張志東研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在稀土過(guò)渡金屬化合物的磁性相變、稀土亞穩(wěn)相向穩(wěn)態(tài)相轉(zhuǎn)變的機(jī)理、納米復(fù)合磁性材料的磁性耦合機(jī)制、量子阱效應(yīng)和磁性交互作用之間的關(guān)聯(lián)等方面取得系統(tǒng)深入的研究成果。有關(guān)成果加深了人們對(duì)磁性材料中的結(jié)構(gòu)相變、磁性相變、磁性耦合及納米復(fù)合等現(xiàn)象的理解。 

　　課題組通過(guò)尋找稀土亞穩(wěn)相形成的共同規(guī)律，分析稀土亞穩(wěn)相之間和向穩(wěn)定化合物的轉(zhuǎn)變過(guò)程，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)稱性是其中的關(guān)鍵因素之一；對(duì)納米復(fù)合稀土永磁材料的磁性耦合機(jī)理開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)和理論的研究工作；結(jié)合硬磁相和軟磁相兩者在納米尺度的對(duì)內(nèi)稟磁性的貢獻(xiàn)，提出了有效交換耦合常數(shù)的概念；等等。課題組成員近年來(lái)在國(guó)際刊物發(fā)表相關(guān)論文百余篇，應(yīng)邀為國(guó)際刊物和手冊(cè)撰寫(xiě)有關(guān)稀土過(guò)渡金屬化合物、稀土亞穩(wěn)相、薄膜和超晶格中自旋波、雙量子阱中的量子干涉效應(yīng)、納米復(fù)合磁性材料等專題綜述報(bào)告６篇。 

　　*近，在前期系統(tǒng)研究工作的基礎(chǔ)上，張志東研究小組與美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校合作，又在制備高性能的納米復(fù)合稀土永磁多層薄膜磁體方面取得進(jìn)展。自從實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)晶間磁性交換耦合后，理論預(yù)言納米復(fù)合永磁材料可以獲得高的剩磁和高的*大磁能積。但是，至今為止納米復(fù)合塊體永磁材料的*大磁能積的實(shí)驗(yàn)值遠(yuǎn)低于理論預(yù)期值。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，他們發(fā)展了在納米尺度設(shè)計(jì)稀土永磁材料的技術(shù)，采用磁控濺射方法制備納米復(fù)合稀土永磁多層薄膜磁體，通過(guò)控制多層薄膜的厚度來(lái)控制退火過(guò)程中硬磁相和軟磁相的晶粒生長(zhǎng)和分布。利用高分辨透射電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行平面和橫截面表征，表明硬磁相和軟磁相的分布均勻。精心設(shè)計(jì)的多層膜由晶粒尺寸為４０納米的硬磁相和連續(xù)分布的軟磁相組成。從而在多層薄膜中實(shí)現(xiàn)了磁性交換耦合和剩磁增強(qiáng)效應(yīng)，有效地結(jié)合了硬磁相和軟磁相的優(yōu)良磁性，實(shí)現(xiàn)了剩磁增強(qiáng)效應(yīng)，在薄膜磁體中獲得了*大磁能積２０３ ｋＪ／ｍ３。 

　　與會(huì)專家高度評(píng)價(jià)了這一成果，認(rèn)為“在國(guó)際同研究領(lǐng)域中處于*水平，為探索新型永磁材料提供了新思路，對(duì)永磁材料的發(fā)展及應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義”。 

 

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