新型磁性材料由于在當今電子器件領(lǐng)域的潛在應(yīng)用受到磁學界的廣泛關(guān)注。例如,軟磁薄膜研究領(lǐng)域,為了獲得良好的軟磁性能,除了高飽和磁化強度的要求外,磁各向異性是另一個重要因素。為了更進一步突破傳統(tǒng)軟磁薄膜的Acher極限,具有c軸取向的CoIr軟磁薄膜應(yīng)運而生。由于其較大的負磁晶各向異性,使得薄膜的磁矩分布不同于傳統(tǒng)軟磁薄。相較于CoIr軟磁薄膜,具有條紋疇結(jié)構(gòu)的NiFe薄膜因其具有面內(nèi)轉(zhuǎn)動各向異性,從理論上預(yù)測其可實現(xiàn)對各個方向的高頻響應(yīng)。另外,與一般fcc結(jié)構(gòu)的FeNi合金所不同的是,具有L1₀結(jié)構(gòu)的FeNi合金因其空間點陣不同于一般FeNi合金,一般具有大的矯頑力以及磁晶各向異性常數(shù),在永磁材料中有潛在應(yīng)用。并且由于其不含有稀土元素而被廣泛關(guān)注。深入理解這些新型磁性材料并進一步提高其磁性能是當前的主要目標。從微觀角度分析這些材料的磁矩分布對于完成上述目標有重要意義。因此,本文利用⁵⁷Fe穆斯堡爾譜微觀探測手段結(jié)合其他宏觀磁性表征,對c軸取向的CoIr軟磁薄膜、條紋疇結(jié)構(gòu)的FeNi薄膜以及通過氮化脫氮制備的L1₀-FeNi... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

晶粒尺寸與矯頑力之間的關(guān)系[50]

蘭州大學碩士學位論文新型磁性材料微觀磁性及穆斯堡爾譜研究11第二章理論基礎(chǔ)2.1磁各向異性具有某種晶體結(jié)構(gòu)的晶體是各向異性的。因此，磁性晶體的自由能取決于自發(fā)磁化矢量s相對于晶格軸的方向，這種各向異性稱為磁晶各向異性[1]。非球形磁性體的靜磁能量也取決于磁感應(yīng)方向，這種各向異性稱為形狀各向異性[2]。在某些磁介質(zhì)中，通過某些處理，可能會引起額外的磁各向異性，這種各向異性稱為感應(yīng)各向異性[3]。非晶態(tài)合金中的磁性原子具有隨機分布的易磁化軸方向的磁各向異性，這種稱為隨機各向異性[4]。下面主要介紹磁晶各向異性與感生各向異性。2.1.1磁晶各向異性如圖2-1所示，該圖顯示了在[100]，[110]和[001]軸方向上測量的四方Nd2Fe14B晶體的磁化曲線。可以看出沿著不同的晶軸方向，材料的磁化曲線是不一樣的。在易磁化軸方向上需要的磁化能最小，而在難磁化軸上需要的磁化能是最大的。因此鐵磁體中的磁晶各向異性能是通過表示不同晶軸方向上所需要的能量來描述的。通過增加外加磁場測量樣品的靜態(tài)磁化曲線，單位體積介質(zhì)從退磁狀態(tài)到飽和時的磁化功可以表示為：0sJW=HdJ(2-1)圖2-1Nd2Fe14B不同晶軸方向的磁化曲線[1]

蘭州大學碩士學位論文新型磁性材料微觀磁性及穆斯堡爾譜研究16通常當薄膜的厚度減小到大約為疇壁寬度時，磁矢量在薄膜平面內(nèi)隨著位置的偏移而旋轉(zhuǎn)的疇壁的能量變得小于布洛赫壁的能量。因此該疇壁被新的疇壁所取代，稱為奈爾壁[16]。如圖2-4所示為奈爾壁。與布洛赫壁不同的是，奈爾壁內(nèi)的磁矩始終在薄膜平面內(nèi)。如圖2-5所示為根據(jù)有關(guān)公式[17]模擬的傳統(tǒng)Fe-基或Co-基軟磁薄膜僅有20-40nm之間的奈爾壁轉(zhuǎn)變厚度[18,19]。2.3磁疇形貌及結(jié)構(gòu)到目前為止已經(jīng)觀察到無數(shù)的磁疇結(jié)構(gòu)[20-25]。磁疇結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且在許多情況下非常復(fù)雜。結(jié)構(gòu)不僅取決于固有的磁性，例如自發(fā)磁化，磁各向異性，磁致伸縮等[22]，而且還取決于物質(zhì)的形狀、尺寸和微觀結(jié)構(gòu)。比如晶粒尺寸及其分布，缺陷，內(nèi)應(yīng)力，雜質(zhì)等[21]。圖2-4奈爾壁[15]圖2-5Fe-基或Co-基奈爾壁和布洛赫壁轉(zhuǎn)變臨界厚度

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本文編號：3242967