利用Preisach模型对超细Fe<,3>O<,4>颗粒磁性的研究

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Fe3O4具有类尖晶石结构,是目前使用极广泛的磁性材料。近年来的研究使其在磁记录等方面的应用取得了显著的进展。人们正在进行大量的实验,研究其纳米化产品效能,应用前景也十分广阔。 Preisach模型对材料的模拟,主要从自发磁矩的先后翻转顺序出发对材料磁化结构有一个详细的数值解释,考察了材料Barkhausen跳跃的实质问题。它将磁化过程分解为可逆磁化和不可逆磁化两部分,又将不可逆磁化分解成若干个磁矩为μ0,矫顽力为hc和交换偏场为hi的磁化单元,对于一种材料,模拟出的一套参数基本上可以反应不同的磁化过程。利用Preisach模型研究了共沉淀法制备的Fe3O4纳米颗粒的各种磁性行为。如ZFC、FC曲线以及不同温度下的磁滞回线、不同磁场下的磁后效等,并得到了一系列有价值的的拟合参数。研究结果表明,参数不仅可以很好地再现各种磁化规律,而且可以计算实验上很难观测到的短时和长时范围内的后效行为。 研究得到Fe3O4颗粒的Preisach子系统的尺寸与晶粒的大小相当,有效巴克豪森磁矩u0基本上就是一个晶粒的磁矩。后效曲线很好的满足logt行为,拟和得到体系的涨落场,得出的激活体积小于颗粒的尺寸大小,推断其反磁化机制可能为一致转动。拟合了双场过程的后效曲线,给出磁化强度先增加后减小的非单调变化的条件。当磁化强度是Hath的函数时,所有曲线变为单值曲线,M(Hath)曲线的存在是磁滞和热迟豫由相同的能量势垒分布控制的直接结果。
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