磁性材料的进展分析.ppt

金属纳米微晶软磁材料 非晶磁性合金分三类： 1。 【过渡金属－类金属(B,C,Si,P)】合金,如:FeSiB 2。【稀土－过渡族】合金,如：NdFeB 3。【过渡族－过渡族】合金，如FeZr(B),CoZr(B) 纳米微晶软磁材料系列： 软磁颗粒膜 非晶、纳米晶软磁材料因低电阻率的禀性只能应用在低频段，为了增加电阻率以利于高频段的应用，可采用磁性颗粒镶嵌在绝缘的薄膜(氧、氮、碳等化物）中而构成软磁颗粒膜，例如： Co(Fe)-Al(Zr)-O; Co-Pd-Al-O; CoFeB-SiO2 ; (Fe,Co)-M-O 其工作频率可高达千兆赫频段，见下图 软磁颗粒膜可应用于：射频电感器；超高密度磁记录磁头；微型高频滤波器、变压器 纳米软磁颗粒体 如将nm-αFe颗粒包裹SiO2后再包裹一层非晶碳，化学稳定性很好，比饱和磁化强度可达200Am2/kg,频率曲线十分平坦。 高温磁制冷材料 从相变的角度高温磁制冷材料大致上分二类 1。利用一级相变的磁性材料 铁磁- 反铁磁相变：FeRh, Pr1/2Sr1/2O3 结构相变导致的磁熵变：Gd5(SiGe)4; MnFePAs; La(Fe,Si)13 ； 大磁熵变，不可逆 Gd5 Ge1.9Si2Fe.1 (2004Nature) 2。利用二级相变的磁性材料 铁磁－顺磁相变:Gd, RAl, 部分钙钛矿化合物 可逆，但磁熵变较低 有机磁性材料 有机磁性材料大致上分三类： 1。纯有机磁性材料 指不含金属离子而显示出磁性的一类有机化合物，通常含电子自旋未配对的自由基，同时存在铁磁耦合。如 [TDAE]C60(Tc=16K)，C60经光辐照Tc~800. 2。磁性络合物 通常络合物中含有磁性离子并相互铁磁耦合。 如：C24H22Mn3N28 ；C24H24ClMn2N21O5 ； 3。磁性聚合物（金属、无机磁性材料/有机） 第三类已实用化，我们更感兴趣第一、二类有机磁性材料 * 磁性材料的必威体育精装版进展 都有为 南京大学 磁性材料的分类 1。按物理性质分类 a）. 静磁特性：永磁；软磁；矩磁；磁记录（介质、磁头） b）. 交叉耦合效应：磁光；磁热；磁致收缩；旋磁； 吸波； 反常霍尔效应；铁电/铁磁；GMI c）.与自旋相关的输运性质：自旋电子学材料 2。按化学组成分类 金属（合金）；无机（氧化物）；有机化合物 3。按维度分类 纳米（零维；一维；二维）；微晶；非晶；块体 4。按磁结构分类：铁磁；亚铁磁；反铁磁；超顺磁 5。按应用分类：。。。隐身；磁制冷；磁传感器；MEMS。。。 Global market for magnetic materials the total in 1999 was about 30b$. （1975－2005）年“Magnetic materials” SCI论文百分数 据Web of Science检索（1975－2005）年间，共发表”Magnetic materials”论文3874篇， 分布如图，“Magnetism” 论文12813篇。1228篇（Magnetic material) 370篇 稀土永磁 第一，二代稀土永磁 (1967—1975) 第三代稀土永磁 (1983) 第一代SmCo5 (60年代）；第二代Sm2Co17 (70年代）；第三代 Nd2Fe14B(80年代）；第四代稀土永磁？ 永磁材料基本磁性 1。饱和磁化强度 Ms，Tc : 组成，磁结构 2。剩磁 Br ：取向，密度 Br = ?o p Ms f . p- 孔隙率； f－取向度 f=1/2 –各向同性 f＝1 －各向异性，理想取向。 3。矫顽力 Hc ：晶体结构，K， 显微结构 单畴： 磁晶各向异性：Hc ～ K/ ?o Ms , BHc ? Br ? ?o Ms 形状各向异性： Hc ～ NMs 4。磁能积 （BH)m （BH)m（理论）＝?oMs2/4 ? 600 462(512) 250(310) 200(259)* (BH)m(kJ/m3) ? 7 7 6.5 25-44 HA