多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能
发布时间：2021-07-21 11:15
采用磁控溅射法制备了Nd Fe B/Nd 2组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明:对于Mo/Nd/Nd Fe B/Nd/Mo多层薄膜,当Nd Fe B/Nd厚度比为6/5时,薄膜的内禀矫顽力最好,平行和垂直方向的内禀矫顽力分别为14.5×79.6和10.5×79.6 k A·m-1;对于Mo/[Nd Fe B/Nd]n/Mo（n=2,5,8,10;Nd Fe B/Nd厚度比为6/5）交替多层薄膜,当周期n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的内禀矫顽力分别为21.3×79.6和16.7×79.6 k A·m-1;对于Nd Fe B/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。
【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2017,46(01)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的XRD图谱
第1期张敏刚等：多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能·271·图1不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的XRD图谱Fig.1XRDpatternsofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswithvariousthicknessratioR(008)峰，且R为6/5时薄膜的峰强为最高，还出现了相对较弱的Nd2Fe14B相(410)、(116)和(324)峰，说明薄膜晶化得很好。然而，对于Li等人[8]在单层NdFeB薄膜中观察到的Nd2Fe14B相(004)、(105)和(006)强衍射峰，在图1中均没有观察到，说明多层薄膜的垂直取向不太明显。图2为不同NdFeB/Nd厚度比R下多层薄膜内禀矫顽力的变化曲线。可以看出，薄膜均有良好的矫顽力，且平行方向的内禀矫顽力远远大于垂直方向的。随着厚度比R的增大，薄膜平行方向的内禀矫顽力先增大后略微减小，最后快速减小，垂直方向也是先增大后减校当厚度比R为6/5时，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均为最大，分别为14.5×79.6和10.5×79.6kA·m-1。这与图1中薄膜的微观结构相对应。当厚度比R大于12/5以后，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均迅速减校这可能是由于NdFeB层太厚，相对Nd的含量减少，导致生成的Nd2Fe14B硬磁性相的数量减少。图2不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的内禀矫顽力变化曲线Fig.2VariationofHcJofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswithvariousthicknessratioR图3为NdFeB/Nd厚度比R为6/5的多层薄膜的磁滞回线。可以看出，薄膜在平行方向的磁滞回线有很好的方形度，而且正如M.J.Kim[6]报道的薄膜平行方向的内禀矫顽力优于垂直方向的。然而，W.B.Cui[9]研究的Nd15Fe75B10(80nm)/Nd(20nm)多层薄膜表明，垂直方向的内禀矫顽力比较大。本研究出现的情况可能是由于过厚的Nd层影响了NdFeB晶粒的c轴织构的形成
顽力先增大后略微减小，最后快速减小，垂直方向也是先增大后减校当厚度比R为6/5时，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均为最大，分别为14.5×79.6和10.5×79.6kA·m-1。这与图1中薄膜的微观结构相对应。当厚度比R大于12/5以后，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均迅速减校这可能是由于NdFeB层太厚，相对Nd的含量减少，导致生成的Nd2Fe14B硬磁性相的数量减少。图2不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的内禀矫顽力变化曲线Fig.2VariationofHcJofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswithvariousthicknessratioR图3为NdFeB/Nd厚度比R为6/5的多层薄膜的磁滞回线。可以看出，薄膜在平行方向的磁滞回线有很好的方形度，而且正如M.J.Kim[6]报道的薄膜平行方向的内禀矫顽力优于垂直方向的。然而，W.B.Cui[9]研究的Nd15Fe75B10(80nm)/Nd(20nm)多层薄膜表明，垂直方向的内禀矫顽力比较大。本研究出现的情况可能是由于过厚的Nd层影响了NdFeB晶粒的c轴织构的形成[10,11]，使得c轴取向发生了偏转。这与在图1中得出的薄膜的垂直取向不明显相对应。2.2NdFeB/Nd厚度比恒定不同周期下交替多层薄膜磁性能的变化为了解厚度比恒定不同周期下薄膜磁性能的变化，在上节中得到的最佳NdFeB/Nd厚度比R为6/5、NdFeB层和Nd层总厚度均保持不变的条件下，制备了Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10)交替多层薄膜。图4为不同周期n下交替多层薄膜内禀矫顽力的变化曲线。可以看出，随着周期n的增大，薄膜平行方向的内禀矫顽力先增大后减小，当周期n为8时，矫顽力图3厚度比R为6/5的Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的磁滞回线Fig.3HysteresisloopofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswiththicknessratioR=6/5图4Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo（n=2，5，8，10）薄?
【参考文献】：
期刊论文
[1]定向沉积法对Nd2Fe14B薄膜形态和磁性能的影响[J]. 傅明喜,宗华,李岩,查燕清. 稀有金属材料与工程. 2006(07)
本文编号：3294920
【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2017,46(01)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的XRD图谱
第1期张敏刚等：多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能·271·图1不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的XRD图谱Fig.1XRDpatternsofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswithvariousthicknessratioR(008)峰，且R为6/5时薄膜的峰强为最高，还出现了相对较弱的Nd2Fe14B相(410)、(116)和(324)峰，说明薄膜晶化得很好。然而，对于Li等人[8]在单层NdFeB薄膜中观察到的Nd2Fe14B相(004)、(105)和(006)强衍射峰，在图1中均没有观察到，说明多层薄膜的垂直取向不太明显。图2为不同NdFeB/Nd厚度比R下多层薄膜内禀矫顽力的变化曲线。可以看出，薄膜均有良好的矫顽力，且平行方向的内禀矫顽力远远大于垂直方向的。随着厚度比R的增大，薄膜平行方向的内禀矫顽力先增大后略微减小，最后快速减小，垂直方向也是先增大后减校当厚度比R为6/5时，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均为最大，分别为14.5×79.6和10.5×79.6kA·m-1。这与图1中薄膜的微观结构相对应。当厚度比R大于12/5以后，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均迅速减校这可能是由于NdFeB层太厚，相对Nd的含量减少，导致生成的Nd2Fe14B硬磁性相的数量减少。图2不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的内禀矫顽力变化曲线Fig.2VariationofHcJofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswithvariousthicknessratioR图3为NdFeB/Nd厚度比R为6/5的多层薄膜的磁滞回线。可以看出，薄膜在平行方向的磁滞回线有很好的方形度，而且正如M.J.Kim[6]报道的薄膜平行方向的内禀矫顽力优于垂直方向的。然而，W.B.Cui[9]研究的Nd15Fe75B10(80nm)/Nd(20nm)多层薄膜表明，垂直方向的内禀矫顽力比较大。本研究出现的情况可能是由于过厚的Nd层影响了NdFeB晶粒的c轴织构的形成
顽力先增大后略微减小，最后快速减小，垂直方向也是先增大后减校当厚度比R为6/5时，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均为最大，分别为14.5×79.6和10.5×79.6kA·m-1。这与图1中薄膜的微观结构相对应。当厚度比R大于12/5以后，薄膜平行和垂直方向的内禀矫顽力均迅速减校这可能是由于NdFeB层太厚，相对Nd的含量减少，导致生成的Nd2Fe14B硬磁性相的数量减少。图2不同厚度比R下Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的内禀矫顽力变化曲线Fig.2VariationofHcJofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswithvariousthicknessratioR图3为NdFeB/Nd厚度比R为6/5的多层薄膜的磁滞回线。可以看出，薄膜在平行方向的磁滞回线有很好的方形度，而且正如M.J.Kim[6]报道的薄膜平行方向的内禀矫顽力优于垂直方向的。然而，W.B.Cui[9]研究的Nd15Fe75B10(80nm)/Nd(20nm)多层薄膜表明，垂直方向的内禀矫顽力比较大。本研究出现的情况可能是由于过厚的Nd层影响了NdFeB晶粒的c轴织构的形成[10,11]，使得c轴取向发生了偏转。这与在图1中得出的薄膜的垂直取向不明显相对应。2.2NdFeB/Nd厚度比恒定不同周期下交替多层薄膜磁性能的变化为了解厚度比恒定不同周期下薄膜磁性能的变化，在上节中得到的最佳NdFeB/Nd厚度比R为6/5、NdFeB层和Nd层总厚度均保持不变的条件下，制备了Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10)交替多层薄膜。图4为不同周期n下交替多层薄膜内禀矫顽力的变化曲线。可以看出，随着周期n的增大，薄膜平行方向的内禀矫顽力先增大后减小，当周期n为8时，矫顽力图3厚度比R为6/5的Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo薄膜的磁滞回线Fig.3HysteresisloopofMo/Nd/NdFeB/Nd/MothinfilmswiththicknessratioR=6/5图4Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo（n=2，5，8，10）薄?
【参考文献】：
期刊论文
[1]定向沉积法对Nd2Fe14B薄膜形态和磁性能的影响[J]. 傅明喜,宗华,李岩,查燕清. 稀有金属材料与工程. 2006(07)
本文编号：3294920
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