纳米晶NdFeB磁体退磁曲线的微磁学研究

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通常用微磁学有限元方法(S模型)处理晶粒间交换作用时,都是将晶粒间交换作用看成是无限大的,即晶粒间交换耦合为刚性耦合。这样不能处理晶界相存在对晶粒间交换作用的影响。本文将晶粒间交换耦合当作非刚性耦合来处理,主要工作如下: 1.推导出晶粒间交换作用公式,利用此公式可用微磁学方法正确处理晶界相存在对晶粒间交换作用的影响。 2.运用此公式首先计算了纳米晶单相NdFeB磁体的退磁曲线。计算结果表明此公式可以正确处理晶粒间交换作用。 3.在此基础上,计算研究了含富Nd相NdFeB磁体中富Nd顺磁相对磁体磁性的影响。计算结果表明:当晶粒间交换作用与晶粒内部一样时,对于晶粒尺度小的磁体,计算的矫顽力值与Nd2.33Fe14B1.06Si0.21磁体的实验值符合,而对于晶粒尺度大的磁体(L=30nm),计算值较实验值偏小。这是因为晶粒尺度增大时,Nd2.33Fe14B1.06Si0.21磁体的富Nd相厚度也相对较大,从而使Nd2Fe14B晶粒间交换作用变小,导致矫顽力相对变大。这时可以通过将交换作用变小,使计算值与实验值符合。另外,我们的计算表明富Nd相的NdFeB磁体的微磁学计算应该考虑散磁场效应。
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