2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、Nd-Fe-B永磁薄膜主要應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS),為了滿足MEMS高性能和高可靠性的要求,獲得高矯頑力的Nd-Fe-B薄膜受到了廣泛研究和關(guān)注。本論文釆用磁控濺射技術(shù)制備Nd-Fe(富Nd)/Nd-Fe-B(富Fe)雙層及多層結(jié)構(gòu)薄膜,并通過后續(xù)退火處理獲得永磁性能。研究中系統(tǒng)探討了襯底、緩沖層(覆蓋層)材料、退火溫度、薄膜成分對(duì)磁性能的影響;從元素?cái)U(kuò)散、分布及相互結(jié)合等層面分析了緩沖層(覆蓋層)的影響機(jī)理;并通過調(diào)控磁性層厚度、

2、插入隔離層及多層循環(huán)結(jié)構(gòu)等方面改善第二象限退磁曲線的塌腰現(xiàn)象,提高薄膜的永磁性能。具體內(nèi)容如下:
  1.通過對(duì)襯底及緩沖層(覆蓋層)材料的優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)在Si襯底上以Ta作緩沖層(覆蓋層)沉積Nd-Fe/N+d-Fe-B薄膜有利于獲得更優(yōu)的磁性能。在此基礎(chǔ)上,改變靶材成分實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜成分的調(diào)控,當(dāng)Nd-Fe-B靶材成分為Nd8Fe84B8時(shí),600℃退火態(tài)Nd-Fe/Nd-Fe-B薄膜獲得了較高的矯頑力(Hc=19.2kOe),同時(shí)M

3、s、Mr大幅提高(Mr=6.3kG,Ms=8.2kG),綜合性能更加優(yōu)良。
  2.分析上述Nd-Fe/Nd-Fe-B薄膜的微結(jié)構(gòu),元素?cái)U(kuò)散、結(jié)合發(fā)現(xiàn):退火處理顯著改變各元素的分布,Nd2Fe14B硬磁相主要形成于Nd-Fe-B層;第二象限退磁曲線的塌腰現(xiàn)象,主要是因?yàn)門a/Nd-Fe和Nd-Fe-B/Ta界面處存在軟磁相Fe-Ta-B非晶層,軟硬磁相比例的失衡削弱了交換耦合作用,產(chǎn)生塌腰現(xiàn)象,并且隨著退火溫度升高塌腰逐漸嚴(yán)重。<

4、br>  3.優(yōu)化磁性層厚度、退火溫度,并在600℃退火態(tài)Nd-Fe(36nm)/Nd-Fe-B(41nm)薄膜的研究基礎(chǔ)上,插入隔離層Pr-Cu以削弱緩沖層(覆蓋層)的不利影響,當(dāng)Pr-Cu層厚度為4nm時(shí),塌腰現(xiàn)象基本消失,Mr/Ms=0.97,Hc=26.5kOe,(BH)max=4.1MGOe。最后,采用多層循環(huán)結(jié)構(gòu)([Nd-Fe/Hd-Fe-B]n)優(yōu)化磁性能并改善塌腰,當(dāng)n=4時(shí)薄膜塌腰現(xiàn)象完全消失,Mr/Ms接近為1,Hc

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