退火温度对NdFeB薄膜磁性能研究：优化条件与性能分析

"退火温度对NdFeB薄膜磁性能的影响" 在磁性材料领域， NdFeB薄膜因其高磁性能而被广泛研究。本研究由张敏刚、李敏杰等人进行，他们采用磁控溅射法来制备Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo多层薄膜，并通过一系列实验手段探讨了退火温度如何影响这些薄膜的磁性能。论文发表于《中国科技论文在线》并标注为首发论文，同时得到了多个科研基金的支持。 在实验过程中，研究团队利用X射线衍射仪(XRD)来分析薄膜的晶体结构，振动样品磁强计(VSM)测定其磁性能，而原子力显微镜(AFM)则用于观察薄膜表面的微观形貌。随着退火温度的升高，薄膜的磁性能表现出复杂的变化趋势：矫顽力(Hc)和最大磁能积(BHmax)都呈现先增加后降低的现象。这意味着存在一个最优的退火温度，使得薄膜的磁性能达到最佳状态。 在所有退火处理的样品中，630℃退火的薄膜样品表现出了最优的磁性能和较高的方形度。在这个温度下，薄膜的面内矫顽力达到21.8kOe，垂直方向矫顽力为15.2kOe，面内和垂直方向的最大磁能积分别为19.0MGOe和11.9MGOe。这些数值表明，在特定条件下，NdFeB薄膜可以实现良好的磁稳定性和高磁能量密度，这对于微电子、磁存储和磁性传感器等领域具有重要的应用潜力。 退火过程对于NdFeB薄膜的影响主要体现在以下几个方面：首先，高温可以促进元素间的扩散，改善薄膜的晶格匹配，从而提高磁性能；其次，适当的退火可以消除薄膜中的应力，减少磁畴壁移动的阻力，增加矫顽力；最后，过高的退火温度可能导致薄膜的晶粒过度生长，破坏薄膜的微观结构，导致磁性能下降。 因此，本研究对于优化NdFeB薄膜的制备工艺，尤其是确定合适的退火条件，提供了理论指导。通过精确控制退火温度，可以有效地调整薄膜的磁性能，以满足不同应用的需求。此外，该研究也对理解退火处理对磁性薄膜微观结构和磁性质的影响机制具有重要的科学价值。