SmCo稀土永磁薄膜制備及矯頑力機理研究.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注。本文從理論上研究了Sm(Co,Cu,Fe,Zr)Z薄膜的矯頑力機制，實驗中研究了制備工藝對矯頑力的影響。 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模型，研究了胞壁相的厚度和磁晶各向異性常數對疇壁釘扎的影響。計算結果表明，隨著胞壁相厚度的增加，薄膜的釘扎場先增加后降低，這說明胞壁相厚度與疇壁寬度相當時才會獲得較大的釘扎。而

2、較低的胞壁相磁晶各向異性常數K1，則有助于獲得高的釘扎場。 實驗中，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。研究了濺射氣壓對薄膜成分的影響。系統(tǒng)研究了常規(guī)退火熱處理和兩級退火熱處理對Sm(Co,Cu,Fe,Zr)Z薄膜微結構和磁性能的影響。結果表明，在低于700℃的溫度退火時，主要是SmCo5永磁相析出，而在高于700℃的溫度退火時，薄膜中同時有SmCo5和Sm2Co17永磁相析出。退

3、火溫度顯著影響到薄膜的織構，當在較低的溫度下退火時，薄膜永磁相C軸趨向于垂直膜面，從而薄膜面內矯頑力較低。隨著退火溫度的升高，薄膜永磁相C軸趨向于平行膜面，從而薄膜面內矯頑力較高。而合適的兩級退火熱處理能使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