各向異性納米復(fù)合稀土永磁多層膜問世
2014年09月25日 9:8 2805次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 新材料前沿
近日，中科院金屬所沈陽材料科學(xué)國家實驗室磁性材料與磁學(xué)研究部的科研人員在國際上首次成功制備了硬磁相、軟磁相和隔離層組成的各向異性納米復(fù)合稀土永磁多層膜。
科研人員認(rèn)為，制備和研究各向異性納米復(fù)合稀土永磁多層膜材料，對弄清交換耦合機(jī)制和繼續(xù)提高納米復(fù)合磁體的磁性能十分重要。軟磁材料的磁性能特征就像個子高高的瘦子，而硬磁材料的磁性能特征就像個子矮矮的胖子。納米復(fù)合永磁材料的研究思路就是將這兩隊胖子和瘦子組成一個聯(lián)合戰(zhàn)斗小組，從而可以充分利用他們各自的優(yōu)勢條件。要實現(xiàn)這個目的，胖子和瘦子要充分結(jié)合在一起，最好是一個間一個地在納米尺度整齊排列。但這之前還要突破幾個技術(shù)難點。
首先，要讓軟磁材料和永磁材料兩相整齊地排列，需要在高溫下生長材料，而高溫會導(dǎo)致不同材料間的元素擴(kuò)散，從而無法形成兩個不同的相。磁性材料與磁學(xué)研究部的科研人員采用磁控濺射方法在加熱襯底上生長取向的硬磁層，同時采用在軟磁和硬磁層間插入非磁性隔離層的思路，由此成功制備了硬磁相、軟磁相和隔離層組成的各向異性納米復(fù)合多層膜。
在此基礎(chǔ)上，科研人員還研究了非磁性間隔層和硬磁層厚度、硬磁相和非磁性層材料、硬磁層織構(gòu)對有效臨界關(guān)聯(lián)長度以及軟磁層和硬磁層間的交換耦合的影響。
各向異性納米復(fù)合多層膜的成功制備以及間接和長程交換耦合作用的相關(guān)工作引起國際同行的關(guān)注，促進(jìn)了永磁體的磁性能的提高。各向異性的納米復(fù)合永磁薄膜可以直接應(yīng)用于微型馬達(dá)和傳感器等。如果這種實現(xiàn)各向異性納米復(fù)合永磁體的思路能成功地應(yīng)用于塊體材料，將會大大降低稀土永磁材料的成本，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
責(zé)任編輯：淮金
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