SmCo永磁磁场对SEM成像影响及其微观分析研究

发布时间：2021-10-17 02:12

　　自2:17型SmCo合金于上世纪七十年代被大量开发研究以来,其高的磁学性能、较轻的重量和较小的体积正顺应了我国高速发展的航空航天领域对于器件微型化,集成化的要求。同时由于SmCo永磁具有高居里温度,高温度稳定性,这些特性使得其高温环境下工作的永磁材料及器件的最佳候选者。但是因为当其在高温环境下长期工作时,表面会产生氧化层导致磁体以及器件性能下降,导致失效。所以针对SmCo永磁等磁性材料的微观失效分析以及分析手段研究是十分必要的,同时未消磁的磁性样品会对扫描电子显微镜（SEM）成像结果产生影响。本文针对SmCo永磁材料,分析了其长期高温有氧环境下的老化机理以及其磁场对SEM分析过程中的影响,主要工作如下。（1）磁性样品磁场会引起的SEM图像质量的显着降低,主要原因是电子轨迹受到洛伦兹力影响而偏转。本文利用未完全消磁的矩形SmCo永磁样品作为磁场源,以不同的磁场方向放置样品进行实验,结合相关理论以及COMSOL软件对磁场方向对SEM二次电子成像的影响进行了分析,给出了最佳观测方向并讨论了其原理。（2）研究了一种利用规则磁体的磁场,使得未配备背散射电子探测器的SEM可以在二次电子模式下获得类... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见永磁体磁能积与温度关系

电子科技大学硕士学位论文究动态磁化过程的各种微妙细节，并可以分析局部磁化和畴壁运动的差异。由于磁体磁畴的周期性局部磁场分布特征会对电子产生影响，使得利用 SEM 对样品磁畴进行观察也是磁学研究界研究的热点之一。W. Szmaja[33]提出了一种数字图像处理系统及其在钴单晶体中用扫描电子显微镜（SEM）中的 I 型磁性对比进行磁畴观察的应用。并首次证明了，可以利用 SEM 将图像进行相减处理，从而获得仅具有I 型磁性对比度（即没有形貌对比度）的图像。J. imíová[34]介绍了一种使用胶体技术和扫描电子显微镜（GEL-SEM 方法）的组合方法在不同的磁场环境中研究CoCr 薄膜材料的磁畴结构的成像。W. Szmaja 等人[35]使用 SEM 在加热循环过程中研究了钴单晶基面上的磁畴变化行为，发现磁畴结构和 I 型磁性对比度的变化是由随着温度升高磁晶各向异性能减小而引起的。图 1-2 为利用 SEM 观察到的磁畴图像。

11图 2-1 JSM-6490LV 扫描电子显微镜与 EDAX Genesis 2000 能谱仪.1 扫描电子显微镜结构介绍SEM 的功能系统主要由电子光学系统、信号收集系统、显示系统、真空系统源系统以及计算机控制系统组成。本文实验讨论主要与其电子光学系统和信集系统息息相关，故下文主要对这两部分系统的结构与原理进行介绍。.1.1 镜筒结构SEM 的镜筒作用类似于光学显微镜的镜筒，主要是对电子束进行发射、加及收束，从而使其形成稳定的探针束斑。本文所用 SEM 的镜筒的主要结构， 2-2 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]电子元器件及封装质量控制中若干案例的分析研究[D]. 宋利杰.电子科技大学 2016
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[3]涉及气体稀薄效应的磁头磁盘空气轴承动力学特性分析[D]. 王希超.哈尔滨工业大学 2013
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本文编号：3440915