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稀土永磁材料由于其卓越的磁学性能,被广泛应用于各个领域。随着当今科技的发展和稀土性能的进一步研发,稀土的需求量不断增加,导致稀土原料价格上涨。同时稀土材料同煤炭石油等一样属于不可再生资源。因此,开发低成本高性能的新型低稀土或无稀土永磁材料逐渐成为各国研究者关注的焦点。在新型无稀土永磁材料中,MnBi具有优异的磁学性能。低温相MnBi(Low temperature phase MnBi,简称LTP-MnBi)具有Ni-As型六方结构,它除了具有高矫顽力、大的磁晶各向异性和适中的饱和磁化强度外,还有一个非常吸引人的特性是矫顽力温度系数在150 K550K范围内为正值,即在此温度范围内矫顽力随温度升高而增加。因此LTP-MnBi具有良好的高温应用前景。基于电化学沉积操作简单,价格便宜以及磁控溅射可控性好,膜层纯度高等优点,本论文分别使用这两种方法制备了LTP-MnBi薄膜。本论文主要从以下几个方面进行研究:(1)采用电化学沉积和高温退火处理的方法在Cu基片上制备了LTP-MnBi薄膜。由于Mn2+与Bi3+还原电势相差很大,Bi的沉积速率又很大,导致两者比例不易控制。针对此问题,本文利用循环伏安法研究了在MnSO4和Bi(NO3)3混合溶液中加入不同浓度的络合剂EDTA后Mn2+与Bi3+还原电势的变化。实验发现,加入适当浓度的EDTA后,Mn2+还原电势正移而Bi3+还原电势负移,从而降低了两种离子之间还原电势的差异。在此基础上,采用恒电位法在不同沉积电压下制备了不同锰铋比例的薄膜。380 oC退火后,锰铋比例为55:46的样品中出现了低温相,相应矫顽力是1450 Oe。据我们所知,这是迄今为止首次采用电化学沉积法获得LTP-MnBi薄膜。(2)根据相图可知LTP-MnBi的形成必须经过高温退火处理,而金属Bi的熔点只有271 oC,所以退火温度对Bi的影响很大。首先采用磁控溅射法在玻璃基片上沉积Bi薄膜,研究了不同基片温度对Bi膜结构,形貌和生长方式的影响。实验结果表明,Bi膜的形貌和结构与温度直接相关,在从室温到接近金属熔点的温度范围内,160 oC(Ts/Tm=0.8)是形貌与结构的分界线。在对Bi有一定研究的基础上,用同样的方法在玻璃基片上沉积了不同锰铋比例(at%)的薄膜。研究了不同锰铋比例,退火温度与保温时间对LTP-MnBi形成的影响。结果表明,Mn含量在1.061.23范围内有利于形成LTP-MnBi。退火温度太低时无法达到相转变温度不能形成LTP-MnBi,温度过高时超过相转变温度导致性能下降,而适当延长保温时间也有利于LTP-MnBi的生成。