C0FEB及Ni納米軟磁材料制備與磁性能.pdf

1、納米金屬軟磁材料因具有優(yōu)異的磁學和電學性能而被廣泛研究。影響納米軟磁材料磁性能的關鍵因素之一是其磁各向異性。本文利用化學鍍方法制備了CoFeB薄膜及納米陣列,利用電鍍方法制備了Ni納米線陣列。研究了磁場對制備態(tài)及熱磁處理態(tài)材料組織和磁性能的影響。利用能譜(EDS)分析、掃描電子顯微鏡(SEM)觀察以及X射線衍射(XRD)分析等手段研究了一維納米陣列的成分、微觀組織和相組成。利用振動樣品磁強計(VSM)測試了材料的磁性能。通過研究獲得了熱

2、磁處理引起的結構弛豫過程對非晶薄膜及納米管陣列磁性能的影響規(guī)律。通過研究可逆與不可逆磁化過程,揭示了一維納米陣列磁化反轉模式的演變規(guī)律以及外加磁場對一維納米陣列磁各向異性的影響機制。
　　由熱磁處理引起的原子短程序的改變導致CoFeB非晶薄膜表面出現顆粒狀析出物。熱處理磁場與膜面法線方向成60°角時,退火態(tài)非晶CoFeB薄膜具有最優(yōu)的綜合軟磁性能,其飽和磁化強度達到850emu/cm3,矯頑力為25Oe。
　　隨著納米線直徑

3、的增加,CoFeB納米線陣列的磁化反轉機制由卷曲(Curling)模式逐漸向卷曲與疇壁橫向擴展(Transverse)的混合模式轉變。化學鍍工藝研究表明,增加敏化-活化的次數可以提高模板的填充率,敏化-活化工藝對納米線陣列的形貌有很大影響。化學鍍過程中施加大于1200Oe的軸向磁場可以使直徑200nm的非晶CoFeB納米線陣列的易磁化方向由垂直軸向轉變?yōu)槠叫休S向。這種磁各向異性的轉變來源于取向沿軸向的原子對增加而引入的一種“偽”磁晶各向

4、異性。加磁場化學鍍使納米線陣列的磁化反轉機制由卷曲與橫向疇壁擴展的混合模式轉變?yōu)閱渭兊木砬Ｊ健?br>　　CoFeB納米管陣列的軸向磁各向異性隨化學鍍過程中外加磁場的增加而增強。制備態(tài)CoFeB非晶納米管陣列經過不同溫度的熱磁處理,磁性能起伏不超過10％,在小磁場下的熱穩(wěn)定性很好。
　　電鍍過程中施加軸向磁場可以顯著加強Ni納米線陣列的軸向磁各向異性。外加磁場為600Oe時,納米線陣列的晶粒最大,(110)織構最強,軸向磁各向異