纳米复合材料退火时间对交换耦合与微结构的影响研究

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"Effect of annealing time on exchange coupling interactions and microstructure of nanocomposite Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5 ribbons (2007年) - 论文 - 工程技术" 这篇论文探讨了退火时间对纳米复合材料Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5带材的交换耦合相互作用和微观结构的影响。研究采用了振动样品磁强计(VSM)、X射线衍射(XRD)以及高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等方法进行系统研究。 退火处理是材料加工中的关键步骤,它能改变材料的内部结构,从而影响其性能。在这项研究中,作者发现退火时间对Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5纳米复合材料的磁性能具有显著影响。当在700°C下退火15分钟后,材料获得了最大值的退火交换耦合强度(Jr)、内禀矫顽力(Hci)和最大磁能积(BH)max。这些性能的优化可能归因于在这个退火条件下形成了Pr2(Fe,Co)14B、α-(Fe,Co)和微量的Pr2(Fe,Co)17相的复杂结构。 尽管随着退火时间的进一步增加,Jr、Hci和(BH)max会逐渐降低,但研究指出,在较宽的退火时间范围内,仍可以保持相对较高的Jr和Hci以及(BH)max。这表明,通过调整退火条件,可以有效地控制这种纳米复合材料的磁性特性,以适应不同的应用需求。 交换耦合是硬磁和软磁颗粒之间的一种现象,其中相邻颗粒间的磁矩通过交换相互作用而保持对齐。这种耦合在磁记录和磁性存储介质中尤为重要,因为它决定了材料的磁稳定性。在本研究的材料中,通过磁力显微镜(MFM)观察到了由强交换耦合产生的交互域,这为理解材料的磁性行为提供了直接的视觉证据。 微观结构的演变也受到退火时间的影响。XRD分析揭示了材料相的形成和变化,而HRTEM则提供了亚微米级别的细节,帮助研究者深入理解了不同相之间的界面以及颗粒尺寸和分布如何影响磁性能。 这篇论文揭示了退火时间对纳米复合磁性材料Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5的重要作用,尤其是在优化其磁性能方面。这些发现对于设计和开发高性能磁性材料,特别是在工程技术领域,如磁存储、磁传感器和磁性器件等方面,具有重要的理论和实际意义。