冯维存
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高汝伟
,
韩广兵
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朱明刚
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李卫
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孙光飞
中国稀土学报
以纳米Nd2Fe14B硬磁材料为例, 从Herzer的随机各向异性理论出发, 采用立方体晶粒结构模型, 建立了纳米硬磁性晶粒之间的部分交换耦合模型, 研究了材料的有效各向异性随晶粒尺寸的变化关系.结果表明: 晶粒之间的交换耦合相互作用随晶粒尺寸的减小而增强, 材料的有效各向异性Keff随晶粒尺寸的减小逐渐下降. Keff随晶粒尺寸的变化规律与矫顽力的变化规律基本相似, 纳米Nd2Fe14B硬磁材料矫顽力的下降主要由有效各向异性的减小引起.
关键词:
金属材料
,
有效各向异性
,
晶粒尺寸
,
交换耦合相互作用
,
矫顽力
,
稀土
韩广兵
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傅爽
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高汝伟
,
董令国
功能材料
以α-Fe、Nd2Fe14B为例,研究了纳米晶粒尺寸对交换耦合的软-硬磁性晶粒各向异性的影响.结果表明,软-硬磁性晶粒的有效各向异性常数〈Ksh〉随软磁性晶粒尺寸Ds的增加而减小,随硬磁性晶粒尺寸Dh的增加而增大.当Ds/Dh为固定值且1/1.1≥Ds/Dh≥1/1.4时,〈Ksh〉在Ds为10～20nm之间取得一极大值.当Dh＞25nm,Ds在10nm左右时,可获得较大的〈Ksh〉.
关键词:
交换耦合相互作用
,
纳米晶粒
,
有效各向异性
,
纳米复合材料
陈伟
,
高汝伟
,
朱明刚
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2003.02.007
用熔体快淬方法制备了Nd2(Fe,Co,Ga,Nb)14B/α-Fe纳米复合永磁材料,研究了材料的磁性能与晶粒尺寸的关系.结果表明:纳米复合材料的剩磁随着平均晶粒尺寸的减小单调增加,矫顽力随着晶粒尺寸的减小先增加,在23 nm附近出现峰值.采用软硬磁性相之间的交换耦合磁硬化和有效各向异性模型解释了矫顽力出现峰值的现象.
关键词:
金属材料
,
纳米复合材料
,
交换耦合相互作用
,
矫顽力
,
有效各向异性
韩广兵
,
高汝伟
,
刘汉强
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2003.06.001
以软磁性相α-Fe和硬磁性相Nd2Fe14B为例,研究了软-硬磁性晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性随晶粒尺寸和软、硬磁性晶粒尺寸比(Ds:Dh)的关系.软-硬磁性晶粒间的有效各向异性常数可以用软、硬磁性相的平均各向异性常数的统计平均值表示.当晶粒尺寸大于其铁磁交换长度时,晶粒分为有、无交换耦合两部分.无交换耦合部分的各向异性常数为通常的K1,而耦合部分的各向异性常数随到晶粒表面的距离而变化.研究结果表明:软-硬磁性晶粒间的有效各向异性随晶粒尺寸的减小而下降,随着软、硬磁性晶粒尺寸比值(Ds:Dh)的减小而增加.为使软-硬磁性晶粒间的有效各向异性常数Keff保持较高的值,应控制硬磁性晶粒大于35 nm,软磁性晶粒尺寸为10 nm左右.
关键词:
复合材料
,
有效各向异性
,
交换耦合相互作用
,
软-硬磁性晶粒
,
矫顽力
韩广兵
,
高汝伟
,
冯维存
,
刘汉强
,
王志军
功能材料
以纳米Nd2Fe14B永磁材料为例,研究了硬磁晶粒间交换耦合相互作用对磁体有效各向异性的影响.结果表明晶粒间交换耦合相互作用随晶粒尺寸的减小而增强,材料的有效各向异性常数Keff,随晶粒尺寸的减小而逐渐下降,Keff随晶粒尺寸的变化与矫顽力的变化规律相似.纳米单相永磁材料有效各向异性的减小是矫顽力降低的主要原因,交换耦合系数αex实际上是各向异性的减小量.为保证纳米Nd2Fe14B材料具有较高的各向异性和矫顽力,晶粒尺寸应不小于30nm.
关键词:
交换耦合相互作用
,
有效各向异性
,
矫顽力
孙艳
,
高汝伟
,
冯维存
,
韩广兵
功能材料
采用立方晶粒结构模型研究了晶粒间界相对纳米硬磁材料交换耦合相互作用和有效各向异性的影响.结果表明,晶粒间界相减弱了交换耦合作用,使晶粒的平均各向异性〈K〉增加,有助于提高材料的有效各向异性Keff;而非磁性晶粒间界相又会使Keff降低,导致Keff在间界相为某一厚度d时取极大值.适当厚度的晶粒间界相可以提高材料的有效各向异性和矫顽力.
关键词:
交换耦合相互作用
,
晶粒间界相
,
有效各向异性
韩广兵
,
高汝伟
,
冯维存
,
刘汉强
,
白岗
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.04.001
以软磁性相α-Fe和硬磁性相Nd2Fe14B为例,研究了软、硬磁性晶粒间的交换耦合作用和有效各向异性常数随晶粒尺寸的变化关系.由于晶粒间的交换耦合作用,晶粒可分为晶粒内部无界面交换耦合作用影响和晶粒表面有界面交换耦合作用影响两部分,其各向异性常数为两部分的统计平均值.计算结果表明:对固定的软磁性晶粒尺寸Ds, 随硬磁性晶粒尺寸Dh一致增加;对固定的Dh, 随Ds一致减小.为使软、硬磁性晶粒间的有效各向异性常数Keff 保持较高的值,应控制硬磁性晶粒大于35 nm,软磁性晶粒在10 nm 左右.
关键词:
交换耦合相互作用
,
有效各向异性
,
纳米晶粒
冯维存
,
高汝伟
,
韩广兵
,
刘汉强
,
白岗
功能材料
Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料中存在软-软、软-硬、硬-硬3种不同磁性晶粒界面.不同晶粒间的交换耦合相互作用使其有效各向异性常数Keff减小.Keff可以用这3种不同有效各向异性的统计平均值表示.计算结果显示:Keff随晶粒尺寸D的减小和软磁性成分的增加而降低.当D减小到4nm时,Keff减小为通常各向异性常数值的1/3～1/4.当软磁性相体积分数为50%时,Keff的值下降为硬磁性相对应值的1/2左右.有效各向异性与矫顽力的变化规律基本相同.
关键词:
Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体
,
交换耦合相互作用
,
有效各向异性
