31. Hddr – технология: технология диспергирования.

32. Спин – ориентационный переход в Nd2Fe14b.

Спин-переориентационные переходы (СПП) в магнитоупорядоченных веществах обусловлены переориентацией вектора намагниченности относительно кристаллических осей при изменении температуры или магнитного поля, и они часто встречаются в редкоземельных ферро- и ферримагнетиках. 

Большой проблемой является повышение температурной стабильности магнитных и гистерезисных характеристик постоянных магнитов Nd-Fe-B, как в области высоких, так и в области низких температур, в связи с тем, что соединение Nd2Fe14B имеет при температуре Т=135К ориентационный фазовый переход от магнитокристаллической анизотропии «легкая ось» к анизотропии «легкий конус».

Спин-переориентационный переход в интерметаллическом соединении Nd₂Fe₁₄B (рисунок)

Петли гистерезиса для спеченного магнита, измеренные при различных температурах.:

1– 4 К.

2– 50 К.

3– 100 К.

4– 130 К.

5– 170 К.

6– 230 К.

Спин-переориентационные переходы - особый класс магнитных фазовых переходов, при к-рых меняется ориентация осей лёгкого намагничивания магнетиков при изменении внеш. параметров (темп-ры, магн. поля). Эти фазовые переходы происходят между магнитоупорядоченными фазами магнетика и относятся к т. н. переходам типа порядок - порядок. При О. ф. П. перестраивается магнитная атомная структура и изменяется магнитная симметрия кристаллов. О. ф. П., происходящие при изменении темп-ры, наз. спонтанными переходами, при изменении внеш. магн. поля - индуцированными переходами.

Простейшим примером спонтанного О. ф. п. является наблюдаемая в ряде магн. кристаллов переориентация спинов (спиновых магн. моментов) от одной кристаллографич. оси к другой при изменении темп-ры. Такие переходы наблюдаются, напр., в классич. ферромагнесике кобальте, в гадолинии, в интерметаллических соединенияхRCo5 (гдеR - Nd, Pr, Dy, Tb), ферримагнетиках Mn2Sb и Ba2Co2Fe12 О 22 и в целом ряде редкоземельных магнптоупорядоченных кристаллов [1]. Спонтанная переориентация магн. моментов обусловлена в них температурной зависимостью энергии магнитной анизотропии.

Объяснения Лилеева:

Как известно существуют константы анизотропии. Обычно К1-главная и по величине самая большая. Но в в РЗМ константы К2 и К3 тоже большие. Также у РЗМ температурные зависимости этих констант (К1 К2 и К3) разные. В итоге при разных температурах получается, что например К2 или К3 больше чем К1 (или становятся отрицательными) Так что в результате вместо легкой оси получаем легкий конус. Так что остаточная намагниченность падает ( т к вектор ушёл)

+ можно почитать ответ старшеков, но ему этих 5 строк вроде как достаточно

33. Пленочные постоянные магниты.

Перспективное направление, заключающее в себе получение магнитотвердых пленок, характеризуется возможностью расширения диапазонов получения и применения готовой продукции. Миниатюризация постоянного магнита позволяет уменьшить приборное или исполнительное устройство основой, которого является постоянный магнит. Первые попытки получить постоянные магниты пленочной конфигурации относятся к 90 –м годам, кода ионно-плазменным напылением были получены пленки SmCo₅. Использование полученных пленок было ограничено отсутствие у них кристаллической текстуры. Основная техническая проблема пленочного магнита состоит в том, что необходимо получить достаточно интенсивное магнитное поле в направлении, перпендикулярном плоскости пленки. Такое геометрическое соотношение между направлением вектора намагниченности и минимальным размером (толщиной) пленки является энергетически очень не выгодной. Размагничивающее поле пленки, возникающее из-за наличия на поверхности магнитных зарядов, как бы разворачивает силовые линии магнитного поля в плоскость пленки и составляющая поля в направлении, перпендикулярном плоскости пленки мала. Преодолеть эту ситуацию можно только, создав в пленке кристаллическую текстуру, при которой оси легкого намагничивания кристаллитов будут направлены перпендикулярно плоскости пленки. Кроме того, необходимо обеспечить в кристаллитах высокое значение коэрцитивной силы, для противостояния перемагничиванию под воздействием размагничивающих полей. Этим требованиям удовлетворяет соединение Nd₂Fe₁₄B, которое склонно к образованию направленной кристаллической текстуры при затвердевании и обладает высоким значение магнитной кристаллической анизотропии.

Методом ионно-плазменного распыления получены магнитотвердые пленочные магниты толщиной 30-300 мкм с магнитной энергией до 35МгсЭ. Найдены оптимальные условия напыления. Разработана технология получения пленок с кристаллической текстурой, перпендикулярной плоскости пленки, со свойствами : jHc =23,7 кЭ, Br =10,1, и (BH)max =25,5 МГсЭ, и изотропных магнитотвердых пленок, обладающих : jHc=30 кЭ, Br =6,3 кГс и (BH)max=12 МГсЭ. Изучено влияние температуры подложки при напылении Тп и режимов отжига на магнитные свойства и текстуру получаемых пленок. Определен интервал температур напыления и отжига пленок, при которых формируется кристаллическая текстура в пленках, когда ось «с», перпендикулярна плоскости пленки.

В работе установлено, что в зависимости от температуры подложки, температуры отжига и времени отжига используемым методом напыления можно получать пленки как текстурованные, так и нетекстурованные пленки с коэрцитивной силой у последних до 30 кЭ. В отличие от ранних работ, в которых большие значения коэрцитивной силы пленок достигаются при длительных выдержках при температуре отжига, в настоящей работе показано, что Н_с более 28 кЭ может быть получена при кратковременном ( менее минуты ) отжиге при Т_отж = 540 С.

Проведено моделирование петель гистерезиса для ансамбля частиц, имитирующего пленку, Показано, что размеры частиц пленки составляют сотни нанометров и являются однодоменными. Проведено сравнение гистерезисных характеристик магнитотвердого пленочного магнита и спеченных магнитов на основе соединения Nd₂Fe₁₄B в интервале температур от 4,2 до 293 К.. Установлен однотипный для пленочных и спеченных магнитов характер изменения намагниченности от размагничивающего поля при различных температурах, и обусловленный наличием спинориентационного перехода в соединении Nd₂Fe₁₄B и несовершенством кристаллической текстуры в исследуемых магнитах.

Для практического использования магнитных пленок сложной формы необходимо не только знать характеристики материала, но и распределение магнитного поля и его напряженность на поверхности пленок и вокруг них. С этой целью, с помощью датчика Холла, было измерено магнитное поле вокруг пленок различной кофигурации.

Получение магнитотвердых пленок представляет направление, имеющее возможность расширения области применения. Вариации пленок, получаемых нанесением на различные по конфигурации подложки, помогут в конструировании новых приборов. Магнитотвердые пленки на основе соединения Nd₂Fe₁₄B могут быть использованы в комбинации с другими материалами.

Основываясь на магнитных и технических свойствах пленок, было предложено их использование в двух приборах; рекламно-информационном, управляемом магнитосенсорами, мультипликаторе (РУММ) и управляемом магнитосенсорами носителе информации картотечном (УНИ), а также для плоского микродвигателя.

34. Магнитные свойства порошков Fe-O.

35. Нанокристаллические магнитные порошки из соединения Nd₂Fe₁₄B.

36. Магнитокристаллическая одноосная анизотропия ( определение, примеры соединений, возможности реализации).

37. Переходная доменная структура

38. Технология измельчения и прессования сплавов магнитов SmCo₅.