【摘 要】
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高密度信息存储技术是信息时代发展的重要部分,降低磁性材料的尺寸是实现高密度信息存储的途径之一。Sm-Co基合金具有高的各向异性场和小的超顺磁尺寸的特点,成为超高磁密度存储介质的最有吸引力的候选者。高温退火会使纳米颗粒尺寸增大和形态难以控制,因此降低磁性纳米颗粒的结晶温度或进行低温退火是非常重要的。本文主要研究了 Sm-Co基磁性纳米颗粒的磁性能以及晶化问题,通过使用与元素Co原子半径相当的元素Ni
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高密度信息存储技术是信息时代发展的重要部分,降低磁性材料的尺寸是实现高密度信息存储的途径之一。Sm-Co基合金具有高的各向异性场和小的超顺磁尺寸的特点,成为超高磁密度存储介质的最有吸引力的候选者。高温退火会使纳米颗粒尺寸增大和形态难以控制,因此降低磁性纳米颗粒的结晶温度或进行低温退火是非常重要的。本文主要研究了 Sm-Co基磁性纳米颗粒的磁性能以及晶化问题,通过使用与元素Co原子半径相当的元素Ni替代SmCo5中的部分Co元素,通过调整偏压,使得Sm-Co-Ni纳米颗粒不需要经过高温退火就实现了 1:5的相稳定性,较好的改善了它的磁性能。论文的主要研究内容如下:论文首先介绍了稀土永磁材料和磁性纳米颗粒的相关研究进展、制备方法和表征方法。根据当前Sm-Co基磁性纳米颗粒的磁性能研究中出现的高温退火条件导致纳米团簇形貌及尺寸不容易控制的问题,给出了本文的选题依据,即通过引入Ni元素、施加偏置电压,研究纳米颗粒的形态及尺寸的控制机制以及对磁性能的影响。其次论文以Sm-Co基纳米颗粒为模型系统,通过高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和能量色散X射线（EDX）的观察和统计分析,在原子尺度上探究了非晶纳米颗粒的形核过程,观察形核位置、晶核结构。探究纳米颗粒及晶相成分随退火温度的变化规律。为纳米颗粒的早期形核的研究、理解纳米级的相变以及优化晶相分布和纳米颗粒的可控合成提供了一定的参考价值。然后采用非平衡纳米团簇沉积方法（Cluster Beam Deposition）,添加元素Ni制备了 Sm-Co-Ni磁性纳米颗粒,探究了施加不同偏置电压对Sm-Co-Ni磁性纳米颗粒的尺寸、形貌、结晶度和磁性能的影响。最终通过施加高偏置电压,而无需高温退火,制备出了结晶有序的Sm-Co-Ni纳米颗粒并显著改善了它的磁性能。并发现在室温条件下,适当沉积厚度的Sm-Co基纳米颗粒薄膜可以不需要退火处理就可获得高矫顽力。最后给出了本文的研究结论,结果表明采用纳米团簇沉积方法,通过高的偏置电压可以提供一种替代高温退火的、简单而有效的方法来制备出结晶有序的Sm-Co-Ni纳米颗粒,显著改善它的磁性能,本文的研究对实现Sm-Co基纳米磁性材料的可控合成具有一定的指导意义。
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