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纳米复合永磁材料由于其表现出的特殊性能,是国内外材料学科研究中的前沿热门课题。微磁学理论与数值计算相结合的微磁学模拟是磁学领域的新兴研究方向,它是在纳米级上研究磁性材料的磁化过程与反磁化机理的重要工具。在我的这篇论文中,首先对纳米复合永磁薄膜目前的研究现状进行系统行的介绍,之后以Nd2Fe14B/α-Fe为研究对象,从模拟计算的角度系统的研究了三层膜和多层膜的磁性能随磁层厚度的变化情况。Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三层薄膜软磁层厚度与薄膜磁性能的关系表明:硬磁层厚度一定时,当软磁层厚度小于临界尺寸(5nm),磁滞回线为矩形,三层膜处于完全耦合状态,增加软磁层厚度的厚度时,矫顽力呈现单调下降的趋向,而最大磁能积和剩磁却出现先增大后减小的变化趋势。当三层薄膜的硬磁层厚度为1nm,软磁层厚度为5nm时,Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三层薄膜最大磁能积有最大值,为788.87KJ/m3(98.44 MGOe)。Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三层薄膜硬磁层厚度与薄膜磁性能的关系表明,软磁层厚度保持不变的状况下,增加硬磁层厚度时三层膜的剩磁却出现了单调递减的情形;而体系的矫顽力却出现了慢慢增加的情形。在前期的研究中,本课题组制备的Nd2Fe14B/α-Fe/Nd2Fe14B三层膜磁性能不是很理想,本论文结合自己模拟计算的结果从两方面分析了磁性能较差的原因,并提出了相应的改进措施:第一,结合大量实验,进一步优化薄膜沉积的主要工艺参数;第二,完善热处理工艺过程,以期提高薄膜的磁性能;第三,加入适量合金元素,可以有效地控制晶粒的尺寸,改善微结构,进而提高纳米复合材料的综合磁性能。Nd2Fe14B/α-Fe多层薄膜总厚度不变时,磁层厚度与薄膜磁性能的关系表明:随磁层厚度的增加,体系的剩磁和矫顽力均逐渐减小;磁能积的最大值则是在合适的磁层比例及厚度下获得。Nd2Fe14B/α-Fe多层膜层数不变时,磁层厚度与薄膜磁性能的关系表明:当薄膜磁层厚度n<10nm时,最大磁能积的最大值及矫顽力随着磁层厚度的增加而逐渐增大;但是当体系磁层厚度n >10nm时,最大磁能积及矫顽力随着磁层厚度的增加而逐渐减小。体系的剩磁随磁层厚度的增加也出现先增大然后逐渐减小的趋势,当磁层厚度为5nm时,体系的剩磁达到最大值。