Магнитная фазовая диаграмма и доменная структура интерметаллического соединения Nd2Fe14B

• Автор: Медведева, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание
Введение

Г ЛАВА 1. Магнитная анизотропия и доменная структура тетрагональных магнетиков

1.1. Феноменологическое описание энергии магнитокристаллической анизотропии

1.2. Магнитная анизотропия соединений Ис12Ее14В

1.2.1. Структура соединения Ш2Бе14В при комнатной температуре и спин-переориентационный переход

1.2.2. Магнитные измерения в высоких полях на монокристалле ШЛе^В. Переход БОМР

1.3. Доменная структура высокоанизотропных магнетиков

1.4. Доменная структура соединения 1Мс12Ре|4В в области спиновой переориентации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ОБЗОРУ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 2. Методика проведения эксперимента

2.1. Приготовление образцов
2.2. Магнитные измерения
2.3. Методика наблюдения доменной структуры
ГЛАВА 3. Магнитная фазовая диаграмма магнетика
с одной осью симметрии
3.1. Альтернативные способы представления энергии магнитокристаллической анизотропии
3.1.1. Разложение в ряд по возрастающим степеням направляющих косинусов вектора намагниченности
3.1.2. Использование сферических гармоник

3.2. Поле анизотропии
3.3. Расчет констант и коэффициентов анизотропии для кристаллов
с одной осью симметрии
ГЛАВА 4. Параметры доменных границ тетрагонального магнетика и
температурное поведение доменной структуры соединения Мс^Ре^В
4.1. Энергия доменных границ в тетрагональных магнетиках
4.2. Структура доменных границ в тетрагональных магнетиках
4.3. Доменная структура тонкого кристалла НсУю^В в широком диапазоне температур
Основные результаты и выводы
Литература
Введение
* Интерметалли ческие соединения редкоземельных металлов с 3-ё
переходными металлами более сорока лет находятся в центре внимания магнитологов, занимающихся как разработкой магнитных материалов с экстремальными свойствами, так и развитием теоретических представлений физики магнитных явлений [1-12]. Особое место в этой группе материалов занимает соединение ЫсЩРенВ, на основе которого получены постоянные магниты с наивысшим на сегодня энергетическим произведением (В-Н)тах= 446 кДж/м3 [13-24]. Однако, несмотря на большое число работ, посвященных изучению данного соединения и магнитов типа Кё-Бе-В, до сих пор на практике не реализован теоретический предел энергетического произведения для этой группы постоянных магнитов. Большой проблемой также является вопрос повышения температурной стабильности магнитных и гистерезисных характеристик постоянных магнитов Ыё-Бе-В. Причем последняя проблема существует как в области высоких, так и в области низких температур, в связи с тем, что соединение ИёгБе^В имеет при температуре Т = 135 К ориентационный фазовый переход от высокотемпературного типа магнитокристаллической анизотропии «легкая ось» к низкотемпературному типу анизотропии «конус осей легкого намагничивания».
В настоящее время основные схемы получения редкоземельных постоянных магнитов найдены, поэтому дальнейшее совершенствование магнитных материалов данного типа невозможно без более глубокого понимания природы их фундаментальных магнитных свойств и адекватного модельного описания их микромагнитного состояния.
Одним из направлений, позволяющих уточнить имеющиеся и получить новые данные о природе магнитокристаллической анизотропии (МКА),

характере доменной структуры (ДС) и значениях микромагнитных параметров, является проведение комплексных исследований

доменных границ у помощью метода Боденбергера-Хуберта [54]. Для соединения ЫбгБеиВ получено следующее значение: у = 33 эрг/см2. С другой стороны, теоретическое выражение для энергии доменных границ в случае, когда анизотропия учитывается двумя константами анизотропии К и К2, для одноосных материалов записано авторами [63] в виде:
У = 2(4 • А',)1/2<| 1 +

(1.26)
где К = К2! Кл. Для оценки энергии доменных границ по соотношению
(1.26) для соединения ХёгБе^В использованы значения обменного параметра А = 9,2-10”12 Дж/м и констант анизотропии X, = 5-107 эрг/см3 и К2 — 0,66-107 эрг/см3. Само значение у получилось равным 28 эрг/см2. Величины плотности энергии доменных границ у для соединения Хс^БенВ, вычисленные по формулам (1.21) и (1.26), хорошо согласуются между собой. Эффективная ширина доменных границ 5, исследованных в [60] соединений, вычислялась как по экспериментальному значению энергии доменных границ у, так и по теоретическому. Для соединения МсЬБенВ получены значения 5 = 4,9 нм и 5 = 4,1 нм, соответственно. Так как измеренные величины у и 5 хорошо согласуются с теоретическими, модель, предложенную в [63], и основанную на положении о непрерывном вращении моментов в доменной границе, где углы между соседними спинами малы и равны, следует признать удовлетворительной. Исключение составляют соединения с Иб, в которых низкая анизотропия приводит к утолщению стенок.
В работах [29, 62] была определена плотность энергии доменных границ для Хб|5Ре77В8 магнитов. В [29], с использованием метода Боденбергера-Хуберта [54], получено значение у = 24 эрг/см2. В [62] с помощью электронного микроскопа была определена ширина доменных