磁性纳米材料的形状各向异性及微波电磁性能研究

发布时间：2024-12-26 03:22

　　磁性纳米材料在GHz频段电磁性能优异,不仅能满足高频器件的要求,而且还可以解决伴随高频器件的电磁干扰问题。基于应用的考量,对磁性材料提出了高的磁导率和高的截止频率的要求,且二者受微波磁极限关系的制约。为了突破这一制约,调控磁性纳米材料的电磁性能,我们可以从其中的非本征参数——形状各向异性着手。为了调控磁性纳米材料的微波电磁性能,我们必须知晓材料体系的问题与形状各向异性之间的关系。对于传统的磁性软磁金属及合金而言,其磁晶各向异性决定了截止频率难以出现在GHz范围,而且高频下体系的涡流、以及介电常数过高产生的阻抗失配都会给其应用带来阻碍。合理地调节材料的形状各向异性是解决这些问题的关键。另外,材料的纳米化给体系各向异性带来新的变化,这对高频电磁性能又会有怎样的影响呢?带着这些问题,本文进行了以下几个方面的研究:1.以片状纳米晶FeCuNbSiB合金为例,研究了不规则片状合金微粉的磁导率和介电常数,并实现对其调控。（1）研究了片状化粉体的形状各向异性分布,提出了基于此分布的磁导率谱表达式并以此解析了磁导率谱的损耗峰宽化问题。（2）基于合金复合材料体系涡流效应的考量,我们分选了不同粒度的合金粉体...

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1磁性材料用于电子器件的抗电磁干扰示例（图中箭头处）

电磁干扰（EMI）对人们的生活染而造成的经济损失可高达5亿美元/年的惊在必行[1-7]。抗EMI的方法很多，在材料方面了广泛的关注[7-10]，如图1-1所示的吸波材料，例如：WLAN（2.4GHz）[11]和RFID（2.电磁干扰材料的工作频率相应地提高。我们知....

图1-2各种软磁材料高频磁导率（f=1kHz）的比较

稳定性；居里温度较低，不能在高温下工作。另外，其损低、频带窄，再加上密度大和加工性的原因，导致其在高局限性。而磁性合金刚好可以克服以上缺点，展现出很好，其高电导率导致的介电常数和磁导率的失配以及涡流效带来了新的挑战[19]。（nanocrystalline）软磁材料是磁性材料中一....

图1-3磁体磁化后在零场时的静磁能为了定量表示出形状各向异性，我们需要得到在零外场下磁体的静磁能Ems

材料中常见的各向异性可以分为4类[44，49，50]：1.磁晶各向异；3.由应力、磁场退火、塑性形变和辐照等感生的各向异性；这些各向异性中，除了磁晶各向异性以外，严格来讲，所有其于非本征的或感应产生的。然而，习惯上，人们将第三点中的各向异性。在实际情况中，以上四种各向异性都非....

图1-4长椭球体模型

电子科技大学博士学位论文2msd18EHdv分的体积微元。Hd在空间的分布很难精确测定，即计算。但是，计算三角形OCD的面积很简单，如msd12EHM磁化强度值，因为dH与M方向相反，能量以矢量msd12EHM，所以上式可以写成如式....

本文编号：4020450