导读:本文包含了磁性各向异性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:各向异性,磁性,晶格,薄膜,永磁,常数,霍尔。
磁性各向异性论文文献综述
王艳杰[1]（2019）在《二维重金属氧化物和碘化物的磁性及Ta|CoFeB|MgO异质结磁各向异性的第一性原理研究》一文中研究指出自石墨烯成功被剥离,原子层厚度的二维(2D)材料因其独特的物理和化学性质引起了广泛的关注。然而,石墨烯的零带隙限制了其在电子学、自旋电子学和光电子学等方面的应用。为此,很多研究致力于寻找新型2D半导体材料。在2D金属卤化物中,碘化铅(PbI_2)是最近合成的单层半导体,是典型的2D金属卤化物半导体。单层PbI_2是内秉非磁性的,这将限制其在自旋电子学方面的应用。目前,空位和替代非金属原子对单层PbI_2电子结构和磁性的影响尚未报道。值得注意的是,重元素Pb和I具有强的自旋轨道耦合(SOC)作用,可以对PbI_2的能带结构有显着的影响。我们采用第一性原理计算方法,系统地研究了I空位和Si、P、S、F、Cl、Br等替代掺杂对单层PbI_2的稳定性、几何结构、电子结构和磁性的影响,同时探讨了SOC对替代掺杂的单层PbI_2电子能带结构和磁性的影响。铁磁性单层材料可以看成是原子层厚度的铁磁性薄膜,将具有大磁晶各向异性的单层铁磁性材料作为磁记录介质有助于提高磁记录的存储密度。值得注意的是,近两年具有强磁各向异性的铁磁性单层CrI_3,VSe_2和Fe_3GeTe_2以及铁磁性二维材料Cr_2Ge_2Te_6相继被实验发现。有关理论研究显示单层RuO_2具有铁磁性。考虑到4d、5d重金属元素具有较强的SOC效应及Os与Ru有相似的d轨道价电子,单层RuO_2和OsO_2可能是具有大磁晶各向异性的二维内禀铁磁性材料。我们采用第一性原理计算方法,系统地研究了单层RuO_2和OsO_2的稳定性、电子结构和磁晶各向异性,研究了应变对单层RuO_2和OsO_2磁性能的影响。具备较高垂直各向异性的磁性电极层能有效降低磁性隧道结的磁矩翻转电流密度。基于Ta|CoFeB|MgO的垂直磁性隧道结具有大的隧穿磁电阻(TMR)值和较低的磁矩翻转电流密度,被广泛关注。目前Ta|CoFeB|MgO垂直磁各向异性的起源还存在争议。有关实验表明退火会导致B从非晶CoFeB中迁移,这可以使退火后Ta|CoFeB|MgO的垂直磁各向异性增加。Wang等人通过电子能量损失能谱(EELS)清晰地观察到Ta|CoFeB|MgO|CoFeB|Ta退火后,B从非晶的CoFeB中迁移到金属覆盖层Ta中。我们采用第一性原理计算方法,系统地研究了间隙硼的位置对异质结Ta|CoFeB|MgO磁晶各向异性的影响。本论文的主要研究成果如下:1.计算的I空位和替代掺杂原子的形成能和分子动力学(MD)模拟结果表明对于单层碘化铅,I空位以及非金属原子(F、Cl、Br、Si、P和S)替代I掺杂在适当的实验条件下是可能实现的。由于F、Cl、Br和I的价电子数量相同,F,Cl和Br掺杂的碘化铅Pb_(16)I_(31)F、Pb_(16)I_(31)Cl和Pb_(16)I_(31)Br体系是非磁性的。而I空位,Si,P和S掺杂的碘化铅Pb_(16)I_(31)、Pb_(16)I_(31)Si、Pb_(16)I_(31)P和Pb_(16)I_(31)S体系的基态是磁性的,I空位、掺杂S、P和Si原子产生的磁矩分别为1.0μ_B、1.0μ_B、2.0μ_B和3.0μ_B。磁矩的分布与掺杂原子与其相邻的Pb与I原子之间、空位附近Pb原子与I原子之间的p轨道杂化有关。此外,由于I空位以及非金属原子替代I掺杂的单层碘化铅体系没有空间反演对称性,考虑SOC后,体系的能带产生自旋劈裂。对于Pb_(16)I_(31)、Pb_(16)I_(31)S、Pb_(16)I_(31)P和Pb_(16)I_(31)Si,SOC产生的自旋劈裂比其交换劈裂要小。更重要的是,SOC产生的自旋劈裂没有改变费米能级附近能带的电子占据,因此在考虑SOC后,Pb_(16)I_(31)、Pb_(16)I_(31)S、Pb_(16)I_(31)P和Pb_(16)I_(31)Si体系的磁矩几乎没有改变,Pb_(16)I_(31)F、Pb_(16)I_(31)Cl和Pb_(16)I_(31)Br体系的磁矩仍然为零。我们的研究结果表明,空位以及非金属原子替代掺杂可以导致单层PbI_2产生磁性。2.T结构的单层1T-MO_2(M=Ru、Os)是稳态并且单层1T-OsO_2可能被实验合成。更为重要的,单层1T-MO_2(M=Ru、Os)是具有大磁晶各向异性的二维内秉铁磁性材料,其磁矩和磁晶各向异性主要来源于Ru和Os原子的贡献。特别地,由于Os原子具有强的SOC作用,单层1T-OsO_2的磁各向异性能高达-42.67meV/cell,且居里温度远高于液氮。值得注意的是,当拉伸应变达2%时,单层1T-OsO_2的磁各向异性增加了19%。基于二阶微扰理论,我们通过分析Ru和Os原子d轨道态密度及其d轨道间的自旋轨道耦合相互作用矩阵元对磁晶各向异性能的贡献,揭示了单层1T-MO_2(M=Ru、Os)大的磁晶各向异性能主要由Ru和Os原子相反自旋的d_x _y和d_(x2-y2)轨道间的自旋轨道耦合相互作用矩阵元所贡献。而拉伸应变引起单层1T-OsO_2的磁各向异性增大源于Os原子自旋向下d_(yz)和d_z _2轨道之间的矩阵元对Os原子磁各向异性能的贡献由零变为负。3.异质结Ta|CoFeB|MgO的垂直磁晶各向异性主要来源于MgO|CoFe界面的Co原子层及CoFe|Ta界面的Co原子层和Ta原子层的贡献。进一步地,相比于间隙B在异质结Ta|CoFe|MgO的CoFe合金层内,间隙B在异质结Ta|CoFe|MgO的覆盖层Ta内的垂直磁各异性能明显地增强,而且相比于间隙B在异质结Ta|CoFe|MgO的CoFe|Ta界面的CoFe层面上,间隙B在异质结Ta|CoFe|MgO的CoFe|Ta界面的Ta层面上的垂直磁各异性能也明显地增强。这些结果表明间隙B迁移到Ta覆盖层是退火后Ta|CoFeB|MgO垂直磁各向异性增加的原因。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
卢赐福,朱洁[2]（2019）在《无α-Fe各向异性Sm_2Fe_(17)N_3磁粉的制备及其磁性能》一文中研究指出Sm2Fe_(17)N_3一般通过氮化单相Sm2Fe_(17)化合物粉末制备。在Sm-Fe二元合金中,α-Fe和SmFe3与Sm2Fe_(17)相平衡共存,使用Sm-Fe二元合金制备Sm2Fe_(17)N_3时难以完全避免形成有害的软磁相α-Fe。我们通过研究Sm-Fe-Cu合金中的相平衡关系,测定了Sm-Fe-Cu叁元合金在450℃的局部等温相图,发现相图包含Sm2Fe_(17)+SmCu_2+SmCu叁相区。SmCu和SmCu2是低熔点的非磁性相,据此构建了具有Sm2Fe_(17)主相+Sm-Cu非磁性低熔点相新型组织的母合金。Sm-Cu相以SmCu为主时,Sm2Fe_(17)/Sm-Cu合金氮化后不会析出α-Fe。使用(Sm_(10.5)Fe_(89.5))_(97)(Sm_(45)Cu_(55))_3铸片,经热处理、破碎及氮化,制备了无α-Fe的氮化磁粉;经球磨,可制备方形度高达53%-56%的各向异性细磁粉;其中0.9μm的磁粉矫顽力、方形度和最大磁能积依次是11.5kOe、52.9%和32.9 MGOe。(本文来源于《第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集》期刊2019-05-15）
马天勇[3]（2019）在《负磁晶各向异性常数合金软磁薄膜的取向生长及高频磁性调控》一文中研究指出软磁薄膜能满足电子设备在高频领域的应用要求,例如微型电感器,微型变压器和噪声抑制器等,已经成为磁学研究领域的热点之一。在实际应用中,要求软磁薄膜具有良好的综合性能,例如高饱和磁化强度、低矫顽力、高磁导率和高自然共振频率等;也要求拥有足够的厚度(通常高于微米量级)以获得足够的磁通信号。目前广泛研究的Fe-和Co-基非晶和纳米晶软磁薄膜具有优异的静态及高频磁特性。但由于Acher极限的限制,在保持初始磁导率不变的情况下,该类薄膜自然共振频率不可能进一步提高;由于缺陷和内应力等因素,这些软磁薄膜在制备过程中总会产生相当大的垂直各向异性,并且当厚度超过几百纳米时会出现条纹畴结构。这不仅降低了薄膜的软磁性能,也限制了磁通信号。然而,c轴取向的CoIr软磁薄膜不受Acher极限的限制。因为具有负磁晶各向异性,所以该薄膜在初始磁导率不降低时,自然共振频率会明显地增加。除需要克服退磁场之外,该薄膜磁矩从c平面旋转到c轴方向还必须要克服很大的负磁晶各向异性等效场。因此CoIr软磁薄膜的奈耳壁向布洛赫壁转变厚度也极大地提高。然而该薄膜高频磁性的进一步调控、软磁性能的进一步优化和条纹畴是否会出现等问题仍需深入探究。除了CoIr合金,还有一大批比CoIr负磁晶各向异性更强的稀土合金材料。我们期待将其通过磁控溅射技术制备成为稀土软磁薄膜。所以,本文进一步优化CoIr薄膜的静磁性能和调控高频磁性,并初步探索稀土合金的磁控溅射制备方法。我们用磁控溅射制备了CoIr软磁薄膜和稀土合金薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、电子自旋共振谱仪(ESR)和矢量网络分析仪(VNA)等测试手段测量和表征薄膜性能。研究了楔形倾斜角度、退火温度和不同衬底层对CoIr薄膜的c轴取向生长的影响、静磁参数的优化和高频磁性能的调控;改变掺杂剂含量,研究了软磁薄膜hcp-(CoIr)_(100-x)M_x(M=Cr、B、SiO_2和Ni)的取向生长以及高频磁性的调控;制作了微米厚CoIr软磁薄膜,讨论c轴取向度、磁矩分布状态以及微波磁性;探讨并总结了用磁控溅射制备稀土软磁薄膜的方法。得到以下主要结果:(1)面内单轴各向异性场的调控。调整楔形倾斜角度,我们可以控制取向CoIr软磁薄膜面内单轴各向异性场大小,方便地调节高频性能。而且样品的c轴取向度和面外各向异性场均不变化。(2)面外各向异性场的调控。随着退火温度的增加,ESR和VNA两种测试方法都表明取向CoIr软磁薄膜面外各向异性场先增加,后变小。退火温度能提高薄膜的高频磁性,但过高的温度破坏了晶体结构,薄膜的软磁性能和高频性能降低。(3)CoIr薄膜取向生长的调控。取向的衬底层(Ni、Cu、Ir、Pt和Au)可以诱导磁性层c轴取向生长,而无衬底层薄膜取向性差。薄膜的软磁性能、面外各向异性场及负磁晶各向异性常数也对衬底层晶格的几何形状和尺寸很敏感。初始磁导率与衬底关系不大,但自然共振频率强烈地受到衬底层材料及结构的制约。(4)CoIr薄膜性能的优化。成功制备了一系列c轴取向的hcp-(CoIr)_(100-x)M_x(M=Cr、B、SiO_2和Ni)软磁薄膜。掺杂的Cr和Ni原子在不同晶粒间的间隙中,或者进入了晶体结构。然而,大量B和SiO_2掺杂剂会使CoIr晶体结构不稳定,导致c轴取向偏离并非晶化。这些掺杂剂在一定范围内都能极大地优化薄膜的软磁性能,影响薄膜的负磁晶各向异性常数。如预期的那样,微波特性可以在很宽的范围内调节,以满足不同应用的特定要求。(5)c轴取向微米厚软磁薄膜的磁特性。该类薄膜的垂直各向异性常数随膜厚增加而变大,微米厚时约为250 kJ/m~3,而负磁晶各向异性常数约为-753kJ/m~3,净磁各向异性常数仍然是负的。当薄膜厚度达到微米量级时,薄膜磁矩仍严格地躺在面内。(6)稀土软磁薄膜的展望。探索了具有更强负磁晶各向异性稀土合金的磁控溅射制备方法,总结了制备过程和测试结果。在此基础上,为成功制备稀土软磁薄膜提出了一些易操作的建议,例如,继续增加基片温度和骤然冷却样品。通过优化生长条件或退火工艺,我们可以改变薄膜的缺陷和内部应力,从而控制薄膜的静磁参数,进而调节高频磁性。在薄膜生长过程中添加第叁种成分的方法可以细化晶粒,降低内部应力,因此也可以达到同样的目的,而且可以优化薄膜的软磁性能。因为都具有负磁晶各向异性,所以微米厚CoIr薄膜的磁矩被限制在面内,并且稀土合金软磁薄膜将是拥有更高微波磁性的理想材料。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01）
张庆阳[4]（2019）在《Mn_xGa|Co_2FeAl超晶格磁性及垂直磁各向异性能的第一性原理研究》一文中研究指出随着时代的发展,人们对信息存储的要求越来越高,比如在希望储存容量增大的同时又要便于携带。目前,磁随机存储器(MRAM)因其优良的性能,如非易失性、高速度、高密度、低能耗等,被广泛的应用在存储领域。为了进一步提高磁随机存储器的存储密度,磁随机存储器的磁性层要求满足以下四个条件:1、大的垂直磁各向异性常数()。2、低的磁阻尼常数。3、小的磁矩。4、大的隧道磁电阻率(TMR)。其中,大的垂直磁各向异性在克服热扰动以及增强磁记录稳定性方面起着非常重要的作用;低的磁阻尼常数能减小磁矩翻转电流,从而减小能耗;小的总磁矩,可以有效的降低退磁场,并且能减小相邻存储单元的耦合作用,从而增加记录信息的稳定性,提高信噪比;大的TMR与自旋极化有关,可以进一步提高MRAM的存储密度和存取的速度。因此寻找同时具有大的垂直磁各向异性能与低的、的半金属材料成为问题的关键。我们利用第一性原理,通过控制界面、改变Mn_xGa硬磁层和Co_2FeAl软磁层的厚度与界面交换耦合,对Mn_xGa|Co_2FeAl(x=1,1.66,3)超晶格进行了一系列的研究。结果表明,当反铁磁耦合的Mn_xGa层和Co_2FeAl层具有适合的厚度与界面时,超晶格的总磁矩可以很好地平衡到零附近。在超晶格中,Mn_xGa层可以保留其块体的强垂直磁各向异性(PMA),对于x=1,1.66,3时,块体值分别可到达0.38,0.37,0.22 meV/Mn。超晶格中PMA很少依赖于厚度,但是与Mn_xGa和Co_2FeAl层之间的耦合密切相关。我们发现,Mn-Co界面处的铁磁/反铁磁耦合会产生小/大的界面负PMA,因此会减小超晶格的PMA;然而,对于Ga-Co界面,铁磁/反铁磁耦合对超晶格的PMA产生大/小的正贡献。此外,Ga-Co(MnGa-Co)界面是实验上外延生长Mn_xGa|Co_2FeAl超晶格的最好的界面,因为它可以保证超晶格呈现高稳定性、大PMA和可调磁矩。总之,我们用第一性原理计算研究了Mn_xGa|CFA超晶格(x=1,1.66,3)的几何结构、电子结构和磁性。全面地研究了磁性和垂直次各向异性能对化学组分,界面和厚度的依赖关系,分析了界面交换耦合,并提供了物理机制。此外,我们画出了磁性原子的PDOS图,用二阶微扰公式分析了磁各向异性能的起源,并发现电子在8)=±2之间的跃迁是造成超晶格大的PMA的主要原因。本文对Mn_xGa|Co_2FeAl超晶格的探究不仅对科学研究,而且对磁隧道结的应用有着指导作用,为下一代数据存储设备和自旋电子学存储应用提供新的选择和可行方案。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
黄超娟[5]（2019）在《面内单轴各向异性FeGa薄膜的制备与磁性研究》一文中研究指出随着信息技术的快速发展,各电子系统中的元器件均朝着“小、轻、薄、精”的方向不断提高,信息频率也随着升高。适合材料工作的最高频率为共振频率,高于共振频率时,材料的磁损耗会急速加大,将不适合实际的应用。因此提高材料的共振频率成为近年来研究的热门的话题。本文研究的Fe Ga薄膜具有良好的软磁性能,其饱和磁致伸缩系数较大,矫顽力小,饱和磁场低,是很好的制造高频器件的磁功能材料。文中利用脉冲激光沉积的方法分别在Si(100)、PMN-PT衬底上沉积Fe Ga薄膜,利用XRD、AFM、VSM、SEM等手段对薄膜进行表征。研究内容主要分为以下几个部分:1.倾斜PLD沉积的Fe Ga薄膜具有面内单轴各向异性,随着沉积角度(39°、45°、51°)的增加,薄膜面内单轴磁各向异性场(IPUMA)不断变大,Fe Ga薄膜的易轴矫顽力从126.15 Oe增加到154.71 Oe,而难轴矫顽力变化不明显。2.利用倾斜PLD沉积在不同取向PMN-PT衬底上制备具有面内单轴各向异性的Fe Ga薄膜,通过施加电压,进一步增强了Fe Ga薄膜的磁各向异性。在(110)取向PMN-PT衬底上,倾斜角度为51°和外加电压从0到600 V,Fe Ga薄膜IPUMA场可以从18 Oe变化到275 Oe。3.通过图案转移,研究形状各向异性对Fe Ga薄膜动态、静态磁性影响。利用光刻改变沉积Fe Ga薄膜的形状,制备出具有明显面内各向异性Fe Ga薄膜;调整条形宽度,条形宽度从200 nm到500 nm,可以诱导出明显条形畴。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-04-01）
徐梓丞,彭斌[6]（2019）在《基于各向异性磁电阻(AMR)开关芯片的磁性液位计》一文中研究指出磁性液位计具有广泛的应用领域。利用各向异性磁电阻(AMR)开关芯片设计了一种磁性液位计及其测试电路系统,利用微处理器的I/O口直接读取各个AMR传感器的输出电压,从而获得液位高度信息,利用USB转UART实现和计算机之间的液位数据通信。测试结果表明,所制作的液位计可以准确监测液位高度。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2019年01期）
马晓琴[7]（2018）在《倾斜溅射制备磁性薄膜磁各向异性的研究》一文中研究指出随着电子信息技术的不断发展,磁性薄膜在电子学领域已占据了不可或缺的地位与作用。因此,磁性薄膜性质特点的研究成为了当今时代广大研究者关注的热点之一。磁各向异性场是磁性薄膜磁性的重要参数之一,其大小会影响磁性薄膜自然共振频率的大小。倾斜溅射技术在磁性薄膜的制备过程中是最为常用的一种制备方法,利用这种方法可以在薄膜中诱导出一定的磁各向异性。通过改变倾斜溅射角度的大小不仅可以调控磁性薄膜磁各向异性场的大小,而且还可以产生取向确定的有效磁各向异性场。通常,倾斜溅射技术会产生一个初始取向垂直于溅射原子束流面内投影方向的有效磁各向异性场,并且有效磁各向异性场的大小随着倾斜溅射角度的增大而增大;特殊条件下,在不同成分的材料中,倾斜溅射技术则会产生初始取向平行于溅射原子束流面内投影方向的有效磁各向异性场,其有效磁各向异性场的大小也随着倾斜溅射角度的增大而增大。对于以上两种情况,在不同的材料中,随着倾斜溅射角度的不断增大,有效磁各向异性场的取向也会发生不同的变化,即当倾斜溅射角度增大到一定值时,磁各向异性场的取向会发生90°的翻转,从垂直(平行)到平行(垂直)于溅射原子束流面内投影方向的翻转;或者始终保持不变,只是大小有所变化。本论文研究了倾斜溅射技术对材料成分不同的磁性薄膜磁各向异性的影响规律,并且为了了解磁各向异性在不同温度下的变化情况,利用具有各向异性热膨胀性能的聚偏氟乙烯(PVDF)作为衬底材料结合倾斜溅射技术研究了温度对磁各向异性的影响规律。首先,室温下,在无任何诱导因素的条件下,利用倾斜溅射技术制备了一系列材料成分不同(FeCoTa、FeCoB、FeNi)的磁性薄膜,研究了倾斜溅射技术对材料成分不同的磁性薄膜磁各向异性场取向的影响。研究发现,在FeCoTa和FeCoB材料的磁性薄膜中,有效磁各向异性场的初始取向均平行于溅射原子束流面内投影的方向,场的大小均也随着倾斜溅射角度的增大而增大,并且当倾斜溅射角度增大到一定值时,两者的有效磁各向异性场的取向均发生了90°的翻转。而在FeNi材料的磁性薄膜中,有效磁各向异性场的取向垂直且始终垂直于溅射原子束流面内投影的方向,其场的大小也随着倾斜溅射角度的增大而增大,且当倾斜溅射角度增大到一定值时,其有效磁各向异性场的大小较前者会有所减小。再者,我们利用具有各向异性热膨胀性能的聚偏氟乙烯(PVDF)作为衬底,研究了FeCoTa、FeCoB及FeNi磁性薄膜在倾斜溅射角度分别为0°、25°、45°、65°、75°下的磁各向异性的变化情况,同时研究了磁各向异性在一定温度范围内的变化规律。经研究发现,FeCoTa磁性薄膜的磁各向异性强度随倾斜溅射角度的增大均呈现先增大后减小再增大的趋势。同时,当时,沿a_(32)方向生长的FeCoTa磁性薄膜,其磁各向异性强度随着温度的升高而呈现先减小后增大的趋势,而当时,其磁各向异性的强度随温度的升高则呈现递增的趋势;而对于沿a_(31)方向生长的FeCoTa磁性薄膜,当倾斜溅射角度或时,其磁各向异性的强度随着温度的升高均呈现先减小后增大的趋势,而当时,磁各向异性强度随温度的升高则呈现持续递增的趋势。FeNi磁性薄膜的磁各向异性强度随着倾斜溅射角度的增大均呈现先增大后减小的趋势。同时,当时,沿a_(32)方向生长的FeNi薄膜,其磁各向异性的强度随着温度的升高呈现先减小后增大的趋势;而当时,磁各向异性强度随温度的升高均呈现持续递增的趋势。而对于沿a_(31)方向生长的FeNi薄膜,除了无倾斜溅射外,在其它倾斜溅射角度下,薄膜的磁各向异性强度随着温度的升高均呈现持续递减的趋势。不同材料成分的磁性薄膜,磁各向异性的强度随倾斜溅射角度和温度的变化均呈现不同或者类似的变化规律。FeCoB磁性薄膜也具有与以上两种材料相类似和不同的结果。最后,对本论文的工作进行了总结,提出了工作中存在的不足,同时对本工作进行了后续工作的展望与讨论。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-12-01）
俱海浪[8]（2018）在《Co基磁性多层膜垂直磁各向异性研究》一文中研究指出研究了Co/Pt、Co/Ni及CoFeB/Ni等垂直磁各向异性磁性多层膜中的成分、结构及制备工艺等因素对其磁性能及自旋相关输运的影响,其中CoFeB/Ni磁性多层膜结构是首次在实验上进行制备研究的;通过对多层膜加入MgO底层及退火处理,均大幅度的提高了其垂直磁各向异性;通过材料的性能测试及结构表征构建材料性能与结构之间的关系。本论文的主要研究内容如下:制备了以Pt及MgO/Pt为底层的Co/Pt多层膜样品,通过测试其反常霍尔效应回线、磁滞回线等方法研究了其垂直磁各向异性,发现在Co/Pt多层膜中加入MgO底层后样品的矫顽力和霍尔电阻分别较单纯Pt底层样品提高了 324%和17%;加入MgO底层经退火后Co/Pt多层膜的有效磁各向异性常数Keff增加到原始Co/Pt多层膜的356%。Pt底层和MgO/Pt底层样品的X射线衍射与截面样品的透射电镜测试结果表明,加入MgO后促使Co/Pt多层膜的(111)织构增强,从而提高了样品的垂直磁各向异性。制备了以Pt及MgO/Pt为底层的Co/Ni多层膜样品,将Co/Pt多层膜的高垂直磁各向异性与Co/Ni多层膜的低阻尼系数相结合,系统研究了各参数如周期层中Co、Ni厚度、底层Pt厚度、Co/Ni周期数以及不同MgO厚度等对样品性能的影响,发现在底层中加入MgO及进行合适温度的退火,可以进一步的优化多层膜的垂直磁各向异性。加入MgO底层及进行退火处理,样品的Keff分别增加了 185%和215%;通过对样品结构的X射线衍射测试分析,发现加入MgO后样品的(111)织构明显增强;通过对截面样品的透射电镜测试发现其晶格条纹在加入MgO后变得清晰有序,取向趋于一致,这说明样品垂直磁各向异性的提高与MgO底层加入后增强了(111)方向的织构有关。研究了复合靶材CoFeB与Ni构成周期层的多层膜性能。在对Pt底层CoFeB/Ni多层膜的研究中,通过加入MgO底层及退火处理,样品的Keff分别增加了176%和212%。对样品的X射线衍射测试发现,MgO底层加入后,样品的(111)织构显着的增强,同时样品出现了对应的CoFeB/Ni周期层(111)衍射峰。通过对截面样品的透射电镜测试发现样品的晶格取向基本一致。通过引入矫顽力不同的Co/Pt及Co/Ni两个铁磁层,制备出了以Au为隔离层的赝自旋阀结构样品,当固定隔离层Au的厚度,Co/Pt多层膜周期数n大于3时两个铁磁层的磁矩翻转在磁场的作用下是先后进行的,样品具备了明显的磁电阻效应;通过测试磁滞小回线发现n等于4时,两个铁磁层之间是反铁磁耦合,当n分别等于2、5、6时,两个铁磁层之间是铁磁耦合;改变隔离层Au的厚度时,两个铁磁层的耦合在铁磁与反铁磁之间转换,样品的磁电阻效应随着Au厚度的逐渐增加出现振荡减小的趋势。(本文来源于《北京科技大学》期刊2018-06-01）
焦娟莹[9]（2018）在《基于负磁晶各向异性CoIr软磁薄膜ECC介质的磁性研究》一文中研究指出垂直磁记录在存储介质中仍然占据重要的位置,但记录过程中因其“高记录密度、热稳定性和易写性”叁者之间的制约关系,在提高记录密度方面一直受阻。为了解决这一问题,人们提出许多基于垂直磁记录技术的新材料和新工艺。交换耦合复合介质(简称ECC media)由于其具有较低的矫顽力同时能够保持较高的热稳定性以及在实验中容易制备而受到研究人员的广泛地关注。ECC介质由软磁层与硬磁层构成,并且存在两种耦合方式:(1)直接耦合,硬磁层和软磁层直接接触;(2)间接耦合,在软磁层和硬磁层之间加入中间层减小双层耦合强度。大量研究结果表明,复合介质中使用具有负磁各向异性能的软磁材料耦合硬磁层有助于降低整个颗粒的反转场,因此,我们选择具有强负磁晶各向异性的Co Ir软磁材料去耦合硬磁层,试图降低介质的矫顽力。利用磁控溅射制备一系列性能优良的Co Pt/Co Ir ECC介质薄膜,研究薄膜的晶体结构、静态磁性及微观结构等。最后从理论模型出发加以验证。本论文的主要研究内容如下:1.制备具有高磁晶各向异性的Co Pt硬磁层。选取合适的衬底层(Ta、Pt、Ru)去诱导得到沿着c轴取向生长且具有优良磁性质的Co Pt硬磁层。实验中采用控制变量的方法优化薄膜制备的溅射条件(气压、功率、厚度和成分)。通过比较不同溅射条件下样品的晶体结构和静态磁性参数,得到制备Co Pt硬磁层的最优溅射条件,为进一步制备Co Pt/Co Ir ECC介质奠定基础。2.Co Pt/Co Ir ECC介质薄膜的制备及磁性研究。在Co Pt硬磁层表面上直接生长Co Ir软磁层得到具有Si(Si O2)/Ta/Pt/Ru/Co Pt/Co Ir层状结构的ECC介质薄膜。透射电镜结果显示Co Pt硬磁层具有分离均匀的柱状颗粒结构,且外延生长的Co Ir软磁层显示出相同的结构。静态磁性测量的结果显示Co Pt和Co Ir双层薄膜之间存在很强的交换耦合作用,Co Pt/Co Ir ECC介质的矫顽力随着Co Ir软磁层厚度的增加迅速降低。同时实验结果得到理论计算的验证。3.Co Pt/Pt/Co Ir ECC介质薄膜的制备及磁性研究。实验中进一步在Co Pt和Co Ir之间溅射生长Pt中间层,调节两层之间的耦合强度,观察Co Pt/Pt/Co Ir ECC介质磁性的变化,实验中制备叁组不同Co Ir软磁厚度的Co Pt/Pt/Co Ir复合样品。磁性测量的结果表明中间层Pt的使用可以提高介质的矩形比,增大矫顽力,有效地降低软磁层和硬磁层之间的交换耦合强度。然而,随着Pt层厚度的增加,软磁层和硬磁层之间的交换耦合强度逐渐变小,复合介质的矫顽力增加。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-06-01）
黄光伟[10]（2018）在《各向异性块体异质纳米复合永磁体的制备、结构与磁性》一文中研究指出永磁材料是应用最为广泛的功能材料之一,随着社会的不断发展,对永磁材料的需求除了高的磁能积,还需要低成本和优异的温度稳定性。异质纳米复合永磁体具有将各种永磁材料优点结合在一起实现高磁能积,低成本和优异的温度稳定性的潜力,但是目前所制备的异质纳米复合永磁体面临着稀土含量高,晶粒尺寸粗大,不兼容或难形成硬磁相织构等问题,限制了其发展。本文立足这一研究背景,通过高能球磨及熔体快淬工艺并结合高压热压缩变形技术成功制备出了各向异性块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe、[SmCo_7/α-Fe(Co)]@[Nd_2Fe_(14)B/α-Fe]及SmCo_7/α-Fe(Co)@Nd_2Fe_(14)B异质纳米复合永磁体,并对所制备磁体的结构和磁性能进行了如下的研究分析。通过对贫Nd的Nd_9Fe_(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金条带粉体与商用富Nd的Nd_(13.6)Fe_(73.6)Ga_(0.6)Co_(6.6)B_(5.6)纳米晶合金粉体的混合物进行高压热压缩变形,成功制备出了块体的各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe异质纳米复合永磁体。在变形温度为650℃,变形应力为820 MPa,变形时间为45 s,变形量为79%时获得最佳性能的磁体。该磁体由贫Nd区和富Nd区组成,含有24 wt%的软磁相。在贫Nd区和富Nd区同时观察到沿(00l)方向的Nd_2Fe_(14)B纳米晶织构,且各区具有细小的晶粒尺寸:贫Nd区由晶粒尺寸约为22 nm的α-Fe和晶粒尺寸约为29 nm的Nd_2Fe_(14)B纳米晶构成;富Nd区由长轴方向尺寸为50-142 nm,厚度为20-35 nm的板条状Nd_2Fe_(14)B纳米晶组成。所获异质纳米复合永磁体的最大磁能积高达23 MGOe,同时具有好的温度稳定性(β_((RT-250℃))=-0.3%℃~(-1))。通过对经过高能球磨后得到的SmCo基非晶纳米晶粉体与熔体快淬贫Nd的Nd_9Fe_(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金粉体的混合物进行快速高压热压缩变形,成功制备出了各向异性块体[SmCo_7/α-Fe(Co)]@[Nd_2Fe_(14)B/α-Fe]多相异质纳米复合永磁体。在变形温度为650℃,变形应力~1 GPa,变形量为80%,变形时间为30 s的工艺下,该磁体具有最佳磁性能。此时,该磁体含有30 wt%的α-Fe(Co)和α-Fe软磁相,由SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合区和Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合区交替镶嵌而成。在SmCo_7/α-Fe(Co)区和Nd_2Fe_(14)B/α-Fe区同时观察到了硬磁相SmCo_7和Nd_2Fe_(14)B纳米晶沿(00l)方向的织构,且这两个纳米复合区具有细小的晶粒尺寸:SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合区的α-Fe和SmCo_7晶粒尺寸均约为12 nm;Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合区的α-Fe和Nd_2Fe_(14)B晶粒尺寸分别为19 nm和29 nm。此异质纳米复合永磁体的最大磁能积为25 MGOe,矫顽力温度系数β_((RT-250℃))=-0.27%℃~(-1),该磁体的磁能积随Nd_9Fe _(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金粉体前驱物含量的增加先增大后减小,在Nd_9Fe_(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金粉体为30 wt%时获得最高磁能积,磁体的磁能积随变形量(68-80%)的增大而增高。通过对经过高能球磨后得到的SmCo基非晶纳米晶粉体与商用富Nd的Nd_(13.6)Fe_(73.6)Ga_(0.6)Co_(6.6)B_(5.6)纳米晶粉体的混合物进行高压热压缩变形,制备出各向异性块体SmCo_7/α-Fe(Co)@Nd_2Fe_(14)B多相层状异质纳米复合永磁体。在变形时间为35 s,变形温度为650℃,变形量为82%,最大变形应力~1 GPa的条件下,我们获得了最佳性能的磁体。该磁体的软磁相含量为25.6 wt%,由SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合层区和Nd_2Fe_(14)B纳米晶层区交替重迭而成,SmCo_7/α-Fe(Co)层由晶粒尺寸约为11 nm的α-Fe(Co)相和SmCo_7相组成,Nd_2Fe_(14)B层由长度平均尺寸为75 nm,宽度平均尺寸为23 nm的板条状Nd_2Fe_(14)B纳米晶构成。在SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合层和Nd_2Fe_(14)B层同时获得了SmCo_7和Nd_2Fe_(14)B纳米晶沿(00l)方向的织构。最终获得同时具有高磁能积和优异温度稳定性的各向异性块体多相层状异质纳米复合永磁体,其最大磁能积为31 MGOe,高于当前所制备的SmCo基双相纳米复合永磁体的最高磁能积28 MGOe,能与传统烧结的SmCo基单相磁体相媲美,该磁体具有优异的温度稳定性,其矫顽力温度系数β_((RT-250℃))=-0.28%℃~(-1)。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
磁性各向异性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
Sm2Fe_(17)N_3一般通过氮化单相Sm2Fe_(17)化合物粉末制备。在Sm-Fe二元合金中,α-Fe和SmFe3与Sm2Fe_(17)相平衡共存,使用Sm-Fe二元合金制备Sm2Fe_(17)N_3时难以完全避免形成有害的软磁相α-Fe。我们通过研究Sm-Fe-Cu合金中的相平衡关系,测定了Sm-Fe-Cu叁元合金在450℃的局部等温相图,发现相图包含Sm2Fe_(17)+SmCu_2+SmCu叁相区。SmCu和SmCu2是低熔点的非磁性相,据此构建了具有Sm2Fe_(17)主相+Sm-Cu非磁性低熔点相新型组织的母合金。Sm-Cu相以SmCu为主时,Sm2Fe_(17)/Sm-Cu合金氮化后不会析出α-Fe。使用(Sm_(10.5)Fe_(89.5))_(97)(Sm_(45)Cu_(55))_3铸片,经热处理、破碎及氮化,制备了无α-Fe的氮化磁粉;经球磨,可制备方形度高达53%-56%的各向异性细磁粉;其中0.9μm的磁粉矫顽力、方形度和最大磁能积依次是11.5kOe、52.9%和32.9 MGOe。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁性各向异性论文参考文献
[1].王艳杰.二维重金属氧化物和碘化物的磁性及Ta|CoFeB|MgO异质结磁各向异性的第一性原理研究[D].吉林大学.2019
[2].卢赐福,朱洁.无α-Fe各向异性Sm_2Fe_(17)N_3磁粉的制备及其磁性能[C].第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集.2019
[3].马天勇.负磁晶各向异性常数合金软磁薄膜的取向生长及高频磁性调控[D].兰州大学.2019
[4].张庆阳.Mn_xGa|Co_2FeAl超晶格磁性及垂直磁各向异性能的第一性原理研究[D].西南大学.2019
[5].黄超娟.面内单轴各向异性FeGa薄膜的制备与磁性研究[D].上海师范大学.2019
[6].徐梓丞,彭斌.基于各向异性磁电阻(AMR)开关芯片的磁性液位计[J].磁性材料及器件.2019
[7].马晓琴.倾斜溅射制备磁性薄膜磁各向异性的研究[D].兰州大学.2018
[8].俱海浪.Co基磁性多层膜垂直磁各向异性研究[D].北京科技大学.2018
[9].焦娟莹.基于负磁晶各向异性CoIr软磁薄膜ECC介质的磁性研究[D].兰州大学.2018
[10].黄光伟.各向异性块体异质纳米复合永磁体的制备、结构与磁性[D].燕山大学.2018
论文知识图
![碳纳米管纤维[64]](/uploads/article/2020/01/06/400885c6e65cf18e07cd8ae3.jpg)
