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《磁性物理 感生磁各向異性》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1、磁退火效應(yīng)：Fe-Ni合金在外磁場(chǎng)下退火（緩慢冷卻）在Fe-Ni合金系中，富鎳相(21.5wt％Fe)有高導(dǎo)磁率，稱坡莫合金。只有高溫下淬火，才能得到高磁導(dǎo)率。中等溫度緩慢退火，大大降低磁導(dǎo)率（大多數(shù)磁性合金退火提高磁導(dǎo)率）第二節(jié)、感生磁各向異性平行于磁場(chǎng)方向垂直磁場(chǎng)方向無(wú)磁場(chǎng)Ni3Fe合金不同退火速度，K1的變化2、機(jī)理：(1)超晶格的形成：有序相的產(chǎn)生導(dǎo)致各向異性的消失，有序-無(wú)序轉(zhuǎn)變溫度大約4900C。(2)方向有序-原子對(duì)模型：近角觀察到完全有序態(tài)時(shí)，感生各向異性反而趨于消失。因此試圖用方向有序來(lái)解釋。假定鐵鎳合金中有各向異性分
2、布的Ni-Ni,Fe-Fe和Ni-Fe原子對(duì)，而且Ni-Fe原子對(duì)的鍵長(zhǎng)短。這樣方向有序引起晶格畸變，通過磁彈性能產(chǎn)生感生各向異性。無(wú)序完全有序方向有序(3)Kaya假設(shè)，有序化是通過不同體積的有序相的長(zhǎng)大來(lái)進(jìn)行并且用笫二相的形狀各向異性解釋了這種感生各向異性。設(shè)第二相磁化強(qiáng)度為Is’,不同于基體Is。退磁因子Nz(Nz<1/3),不管Is’相對(duì)于Is有多大，這種感生各向異性的易軸總是在磁場(chǎng)退火的磁場(chǎng)方向。?為第二相的體積分?jǐn)?shù)。(AlNiCo5)靜磁能表示為以上幾種模型可以幫助了解磁場(chǎng)退火效應(yīng)。(4)單原子模型例如最常見的在鐵中加入微量的碳
3、原子，碳原子不是替代鐵原子晶格位置，而是在間隙位置。在磁場(chǎng)作用下，由于磁致伸縮碳原子將處在能量最低的位置，而感生出各向異性。???FeCxyzzCy＋＋＋＋----IHd1、退磁場(chǎng)與磁化強(qiáng)度成正比N為退磁因子，決定于樣品的形狀。長(zhǎng)而細(xì)的棒N=0，粗而短的棒N很大。第三節(jié)形狀各向異性退磁能為例如，對(duì)x方向的細(xì)長(zhǎng)針形：Nx=0,Ny=Nz=1/2xyzzyx對(duì)非球形樣品，各個(gè)方向的退磁場(chǎng)不一樣，導(dǎo)致各方向磁性能量不一樣。設(shè)樣品在x,y,z方向的退磁場(chǎng)系數(shù)為Nx,Ny,Nz,退磁場(chǎng)為單軸各向異性的表達(dá)式：EA=Kusin2?,與Ed比較得：對(duì)于薄
4、板(xy面)，退磁場(chǎng)系數(shù)：Nz=1,Nx=Ny=0?=0,垂直x-y面，能量最高；?=?/2,平行x-y面時(shí)能量最低。因而面內(nèi)磁化是最容易的方向。如果Is比較小時(shí)，垂直和面內(nèi)退磁能的差也比較小。利用形狀各向異性的一個(gè)典型例子就是AlNiCo5永磁合金。該合金除了Fe以外，含有Al,Ni和Co。在13000C以上是體心立方結(jié)構(gòu)的均勻固溶體，但在9000C以下，脫溶成兩相。通過磁場(chǎng)冷卻，感生出一種易軸平行于冷卻時(shí)所加磁場(chǎng)方向的各向異性。由電鏡照片看到針狀脫溶物，針狀相是含較多Fe和Co的強(qiáng)鐵磁相，基體是含較多Al和Ni的弱磁相。其中Is與I’s
5、分別為基體和析出相的飽和磁化強(qiáng)度，?為析出顆粒的體積分?jǐn)?shù)，Nz是單個(gè)弧立析出粒子沿長(zhǎng)軸方向的退磁因子。這種脫溶稱為斯皮諾答爾(spinodal)分解。3、交換各向異性Maiklejohn與Bean發(fā)現(xiàn)，顆粒直徑為10-100nm的輕微氧化的Co粉，在磁場(chǎng)下從室溫冷卻到770k時(shí)，表現(xiàn)出單向各向異性(unidirectionalanisotropy)。這種各向異性，驅(qū)使磁化強(qiáng)度沿著冷卻時(shí)所加的外場(chǎng)方向。CoO是反鐵磁性，在冷卻過程中，反鐵磁自旋結(jié)構(gòu)在奈爾點(diǎn)(低于室溫)形成時(shí)，由于在外場(chǎng)作用下，表面處的Co2+的自旋與顆粒中Co的自旋必定平行排
6、列。這樣產(chǎn)生的各向異性能可表示為Kd的值為1x10-5Jm-3的數(shù)量級(jí)，它取決于顆粒的總表面積，因面依賴顆粒尺寸。在該材料中，磁滯回線偏移原點(diǎn)，這是因?yàn)镃o粒子的磁化強(qiáng)度趨向于外磁場(chǎng)的正向，在反向磁化時(shí)，為了使磁化強(qiáng)度反轉(zhuǎn)到負(fù)方向，必須在負(fù)方向施加一個(gè)額外的場(chǎng)，也就是交換各向異性產(chǎn)生的交換場(chǎng)。H交換在77K溫度下，輕微氧化的Co粉的磁滯回線實(shí)線：磁場(chǎng)中冷卻；虛線：無(wú)外場(chǎng)下冷卻。4、光感生磁各向異性在磁場(chǎng)下用光照射一些透明的鐵磁體，會(huì)感生出一種各向異性，稱為光感生磁各向異性(photoinducedmagneticanisotropy)。頻率
7、為?的光能量為h?，對(duì)于波長(zhǎng)為600nm的可見光，光量子能量h?為3.3x10-19J=2.1ev。相當(dāng)于24000K。因此，如果電子吸收了這種光子，它就有足夠多的能量耒克服將電子束縛于原子中的結(jié)合能。光磁效應(yīng)之一為光磁退火(photomagneticannealing)，這種退火是用非偏振光照射一種合適材料，形成一種新的離子分布，從而使自發(fā)磁化強(qiáng)度穩(wěn)定下耒。另外一種光磁效應(yīng)為偏振相關(guān)光感應(yīng)效應(yīng)(polarization-dependentphotoinducedeffect，在該效應(yīng)中，偏振光可以選擇性的激發(fā)某些晶位上的離子中的電子。在Y
8、IG中，F(xiàn)e3+占據(jù)24d和16a晶位，比例為3：2，且自旋反平行，表現(xiàn)出亜鐵磁性。非磁性Y3+離子占據(jù)24位。這種分布可用下式表示當(dāng)Si離子(X)進(jìn)入YIG中后，會(huì)有選擇的占據(jù)
