【摘 要】
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纳米磁性材料广泛应用在信息技术等领域,并日益显示出其重要性。超细晶FePt纳米磁性材料具有较高的磁晶各向异性,同时保持高的矫顽力、较强的耐磨性和耐腐蚀性,以及良好的热稳定性和化学稳定性。因而在理论上若获得纳米软、硬磁相交替分布的理想组织,其性能有望超越钕铁硼等强磁性材料,成为下一代超高密度磁记录材料。本文研究了累积叠轧制备的多层纳米结构FePt合金在强磁场作用下的退火组织和磁性能。对累积叠轧后的纳
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纳米磁性材料广泛应用在信息技术等领域,并日益显示出其重要性。超细晶FePt纳米磁性材料具有较高的磁晶各向异性,同时保持高的矫顽力、较强的耐磨性和耐腐蚀性,以及良好的热稳定性和化学稳定性。因而在理论上若获得纳米软、硬磁相交替分布的理想组织,其性能有望超越钕铁硼等强磁性材料,成为下一代超高密度磁记录材料。本文研究了累积叠轧制备的多层纳米结构FePt合金在强磁场作用下的退火组织和磁性能。对累积叠轧后的纳米相分层的形貌和强磁场退火条件下的硬磁相结构进行表征,并对FePt纳米复合磁性材料的磁性能进行测试,研究了 Fe-Pt累积叠轧工艺、退火温度和磁场强度等参数对FePt合金性能的影响规律。累积叠轧结合强磁场退火制备的Fe-50vol%Pt合金具有多层纳米结构,晶粒为纳米相,尺寸在40nm-100nm不等。在组织中,成分以L10-FePt相为主。晶粒分布均匀,在L10-FePt纳米晶粒中存在孪晶。Fe-33vol%Pt合金的组织中,L1 0-FePt和Fe3Pt两相共存,剩余的Fe呈层状,在尺寸100nm-200nm范围内可保持单个晶粒的形式存在,且L10-FePt和Fe3Pt晶粒中均存在孪晶,局部发现位错的存在。随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐长大,同时固态相变更加充分,层界面结合得更好。Fe-50vol%Pt合金中,随着退火温度升高,L10-FePt相的相对含量逐渐增加,最大磁能积逐渐增大。Fe-33vol%Pt合金的软磁相Fe3Pt的相对含量随退火温度逐渐增加,样品的磁性能随着退火温度逐渐降低。在Fe-50vol%Pt合金中,施加与样品层面方向垂直的磁场可抑制晶界推移速度,细化晶粒,有利于增加磁畴壁的阻碍作用,提高矫顽力。垂直方向磁场同时有利于强化合金硬磁相L10-FePt的（001）织构,提高合金的磁晶各向异性,从而提高了合金的剩余磁化强度和最大磁能积。在Fe-33vol%Pt合金中,垂直方向强磁场的施加使富Fe层比例有所增加,合金织构增强,但对磁性能影响较小。在Fe-50vol%Pt与Fe-33vol%Pt合金中,施加与样品层面方向平行的磁场,均发现磁场具有显著抑制扩散性固态相变的作用,且随着磁场强度的提高,抑制作用增强,富Fe分层数量增多且所占体积比例增加。平行方向磁场下,随着富Fe相的增加,样品的磁性能显著降低。
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