易面型稀土软磁复合材料的高频磁性与应用

【作者】 吴鹏； 张养德； 乔亮； 刘曦； 李发伸；

【机构】 兰州交通大学； 兰州大学；

【摘要】 我们采用熔炼快淬法制备了Y₂(Fe_1-xNi_x)17,样品在固定的球磨条件下球磨后,均成片状颗粒。我们对x=0的样品进行了氮化处理,我们发现氮化过程明显增加了饱和磁化强度,提高了磁导率,且将自然共振峰从0.2MHz推至7GHz。在氮化过程中,氮原子增加了Fe-Fe原子间距,增强了铁磁性交换作用,这一过程过程进一步发挥了易面型软磁复合材料的特性。随着Ni掺杂比例的增加,饱和磁化强度开始降低,这是由于Ni的原子磁矩小于Fe的原子磁矩,但是这相较于氮化对饱和磁化强度的影响是很小的。与此同时,具有负磁晶各向异性的Ni被引入造成了整挺的磁晶各向异性降低,这使磁导率也有所升高。然后我们通过双峰模型对磁谱进行了拟合。我们发现:（1） H_k确实会随着Ni掺入的比例升高而降低,这也是符合我们实验结果的;（2）在兆赫兹范围内出现了畴壁共振峰,并且随着Ni的掺入,峰位也向低频方向有略微移动,但是峰强并未改变,也就是说Ni的掺入并没有影响到畴壁对磁导率的贡献,只是将畴壁共振峰向低频推移,这可能与Hk的变化有关。同时我们可以根据我们拟合得到的H_k,并联立（μ_r-1）*f_r=2/3*γ*M_s*sqrt（H_φ/H_θ）和ω=γ*H_k=γ*sqrt （H_φ*H_θ）去计算的到H_φ和H_θ,从而得到Ni的引入分别对面内和面外的各向异性的影响。Y2（Fe1-x Nix）17由于其本身的易面型结构就在高频具有较好的磁性能,在经过Ni的掺杂和氮化处理后,其性能又有明显的的提高。并且经过一定的球磨条件后,也能使其成为片状颗粒,z轴方向的退磁场也会进一步将磁矩压至xy平面。其有望能够在高频功率元器件中发挥作用。我们也尝试使用CH2335a对其进行功率损耗的测量,以进一步的去发展易面型稀土软磁复合材料的高频应用。更多还原