SmCo稀土永磁薄膜制備及矯頑力機(jī)理研究.pdf

1、Sm(Co,Cu,Fe,Zr)Z薄膜由于具有優(yōu)異的永磁性能受到了人們的廣泛關(guān)注。本文從理論上研究了Sm(Co,Cu,Fe,Zr)Z薄膜的矯頑力機(jī)制，實(shí)驗(yàn)中研究了制備工藝對(duì)矯頑力的影響。 本文首先建立了Sm(Co,Cu,Fe,Zr)Z薄膜疇壁釘扎的二維微磁學(xué)模型，研究了胞壁相的厚度和磁晶各向異性常數(shù)對(duì)疇壁釘扎的影響。計(jì)算結(jié)果表明，隨著胞壁相厚度的增加，薄膜的釘扎場(chǎng)先增加后降低，這說(shuō)明胞壁相厚度與疇壁寬度相當(dāng)時(shí)才會(huì)獲得較大的釘扎。而

2、較低的胞壁相磁晶各向異性常數(shù)K1，則有助于獲得高的釘扎場(chǎng)。 實(shí)驗(yàn)中，利用磁控濺射方法制備了Sm(Co,Cu,Fe,Zr)Z薄膜，并在高真空下退火熱處理。研究了濺射氣壓對(duì)薄膜成分的影響。系統(tǒng)研究了常規(guī)退火熱處理和兩級(jí)退火熱處理對(duì)Sm(Co,Cu,Fe,Zr)Z薄膜微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。結(jié)果表明，在低于700℃的溫度退火時(shí)，主要是SmCo5永磁相析出，而在高于700℃的溫度退火時(shí)，薄膜中同時(shí)有SmCo5和Sm2Co17永磁相析出。退

3、火溫度顯著影響到薄膜的織構(gòu)，當(dāng)在較低的溫度下退火時(shí)，薄膜永磁相C軸趨向于垂直膜面，從而薄膜面內(nèi)矯頑力較低。隨著退火溫度的升高，薄膜永磁相C軸趨向于平行膜面，從而薄膜面內(nèi)矯頑力較高。而合適的兩級(jí)退火熱處理能使SmCo5和Sm2Co17永磁相充分析出，并形成一定的擇優(yōu)取向，從而可以顯著提高薄膜的矯頑力。本論文獲得的最佳退火工藝條件為：950℃保溫60min自然冷卻到850℃保溫60min。 最后本文還研究了Cr緩沖層、Sm(Co,C