應(yīng)力對FeCoSiB非晶磁彈性薄膜磁特性影響的研究.pdf

1、非晶磁彈性薄膜由于具有磁晶各向異性消失和高磁彈耦合系數(shù)的特點,應(yīng)力誘導(dǎo)的各向異性對其磁結(jié)構(gòu)及磁性能將起到顯著的影響。本文針對FeCoSiB非晶磁彈性薄膜,從理論和實驗上研究了應(yīng)力對FeCoSiB非晶磁彈性薄膜的磁化過程和磁特性的影響。理論上,本文首先在Jiles-Atherton(J-A)模型的基礎(chǔ)上,對模型中疇壁釘扎的物理機制進(jìn)行了的分析,根據(jù)非晶磁彈性薄膜的特點,引入了Stoner-Wolhfarth(S-W)模型的疇轉(zhuǎn)機理,獲得了

2、釘扎系數(shù)與外磁場、應(yīng)力等的關(guān)系,建立了應(yīng)力作用下疇壁釘扎的磁滯回線模型。根據(jù)該模型,計算了不同大小以及方向的張應(yīng)力或壓應(yīng)力作用下的非晶磁彈性薄膜的磁滯回線,研究了應(yīng)力對磁滯回線、矯頑力的影響。模擬結(jié)果表明,應(yīng)力對材料的磁化過程以及磁特性有著顯著的影響。應(yīng)力方向平行于外磁場方向時,矯頑力隨張應(yīng)力的增加而減小;隨壓應(yīng)力的增加而增加。實驗上,利用直流磁控濺射制備了FeCoSiB非晶薄膜,采用了EDAX、VSM、AFM、MFM等分別研究了不同濺

3、射氣壓下薄膜的成分、磁滯回線、形貌以及磁疇結(jié)構(gòu)等。實驗結(jié)果表明,濺射氣壓不僅影響薄膜的成分、表面形貌,而且顯著影響薄膜的磁滯回線。薄膜的磁疇結(jié)構(gòu)與濺射氣壓密切相關(guān),隨著濺射氣壓的增加,薄膜的條狀磁疇結(jié)構(gòu)對比度增強。采用應(yīng)力生長的方法制備了受張應(yīng)力和壓應(yīng)力作用的FeCoSiB非晶薄膜,研究了應(yīng)力對各向異性、剩磁、矯頑力以及磁疇等磁性能的影響。結(jié)果表明,應(yīng)力在薄膜內(nèi)誘導(dǎo)出了較強的各向異性,且隨著應(yīng)力的增加,薄膜的各向異性場線性增加。張應(yīng)力作