NdFeB永磁薄膜性能研究及其濺射模擬.pdf

1、NdFeB永磁薄膜由于具有潛在的優(yōu)異性能和商業(yè)價值而備受青睞。對其進行研究不僅有重要的理論價值,而且具有巨大的經(jīng)濟意義。但由于成分和工藝等方面的原因,目前其實際磁性能與理論值還有較大差距。 本論文對NdFeB稀土永磁薄膜近幾年來的研究進展作了詳細介紹,主要包括制備方法、膜層結(jié)構(gòu)、矯頑力機制、添加元素、熱處理工藝、磁性能及其模擬等方面。 本論文采用直流磁控、射頻磁控濺射方法制備了NdFeB系列薄膜,研究了濺射功率、濺射氣壓

2、、退火熱處理對薄膜微結(jié)構(gòu)、表面形貌和磁性能的影響。利用X射線衍射儀、能譜儀、振動樣品磁強計等對薄膜進行了組織結(jié)構(gòu)、成分和性能測試。主要結(jié)論有:NdFeB層濺射功率為50 W,濺射氣壓為0.6 Pa條件下制備的NdFeB薄膜性能較好。濺射氣壓為1.5 Pa條件下,NdFeB層濺射功率為50 W的樣品經(jīng)650℃真空熱處理之后的矯頑力比70 W、100 W樣品的矯頑力高,方形度也較好。NdFeB層濺射功率為70 W,濺射氣壓為1.5 Pa條件

3、下所制備的NdFeB結(jié)構(gòu)薄膜經(jīng)650℃退火處理后呈現(xiàn)明顯的垂直磁各向異性。磁控濺射制備的薄膜樣品中Nd含量較高,Nd的相對含量隨著濺射氣壓的升高而升高,隨濺射功率的增大而增大。 本論文運用軟件SRIM2006對Nd2Fe14B靶的Ar+濺射過程進行了模擬,并就入射離子入射能量、角度進行分析,得到濺射產(chǎn)額與入射離子能量、入射角以及濺射原子摩爾比之間的一些規(guī)律：濺射產(chǎn)額隨著入射離子能量的增加而增加,在低能量區(qū)域增加幅度很大,到了高能