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High coercivity Pr2Fe14B/α-Fe nanocomposite permanent magnets with Zr addition

Rare Metals 2020年第1期39卷 41-47页

作者： mehran khan alam Guang-Bing Han Shi-Shou Kang School of Physics Shandong UniversityJinan250100China

The ingots with nominal composition Pr9.5Fe84-xB6.4P0.1Zrx(x=0,1,2,3)were prepared by an electric arc furnace under purified argon *** ribbons were obtained by melt spinning at a wheel speed of16-33 m·s-1.X-ray diffraction(XRD)results show that P addition decreases crystallinity of hard phase,but further Zr addition increases the amorphous-forming ability of soft *** intrinsic coercivity largely increases from 502(Zr-free)to 945 kA·m-1(2 at%Zr),which is among the highest value reported so far in this poor rare earth nanocomposite *** hysteresis loops of the alloys with addition of 1 at%and 2 at%Zr show good squareness with single-phase characteristic,indicating well exchange coupling between hard and soft magnetic *** electron microscope(TEM)results reveal small grain size and uniformity in the microstructure in the Zradded samples,which is the reason for high coercivity.

关键词： Magnetic properties Coercivity Zr addition Nanocomposite magnets

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Synchronization of nanowire-based spin Hall nano-oscillators

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Chinese Physics B 2022年第7期31卷 549-553页

作者： Biao Jiang Wen-Jun Zhang mehran khan alam Shu-Yun Yu Guang-Bing Han Guo-Lei Liu Shi-Shen Yan Shi-Shou Kang School of Physics State Key Laboratory of Crystal MaterialsShandong UniversityJinan 250100China Department of Physics and Electronic Science Weifang UniversityWeifang 261061China

The synchronization of the spin Hall nano-oscillator(SHNO)device driven by the pure spin current has been investigated with micromagnetic *** was found that the power spectra of nanowire-based SHNO devices can be synchronized by varying the current flowing in the heavy metal(HM)*** synchronized signals have relatively high power and narrow linewidth,favoring the potential *** also found that the synchronized spectra are strongly dependent on both the number and length of ***,a periodic modulation of power spectra can be obtained by introducing interfacial Dzyaloshinskii–Moriya interaction(iDMI).Our findings could enrich the current understanding of spin dynamics driven by the pure spin ***,it could help to design novel spintronic devices.

关键词： spin Hall nano-oscillators synchronization Dzyaloshinskii–Moriya interaction spin wave

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锆掺杂对Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体性能的影响

锆掺杂对Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体性能的影响

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作者： mehran khan alam 山东大学

学位级别：硕士

永磁材料对电子技术企业的发展进步至关重要。由于具有很高的理论磁能积(144MGOe),纳米双相磁体成为研究热点之一。但近期实验研究结果发现实际所得样品材料的微结构与理论要求相差甚远,致使矫顽力和磁性能很低。通过添加微量元素来改... 详细信息

永磁材料对电子技术企业的发展进步至关重要。由于具有很高的理论磁能积(144MGOe),纳米双相磁体成为研究热点之一。但近期实验研究结果发现实际所得样品材料的微结构与理论要求相差甚远,致使矫顽力和磁性能很低。通过添加微量元素来改善材料微结构是提高矫顽力的有效方法。本文研究了在不同甩带速度下锆的掺杂对纳米复合永磁材料Pr2Fe14B/α-Fe磁性能的影响。使用了感应熔炼的方法在纯氩气氛围中制备了化学组分为Pr9.5Feg4-xB6.5-yZrxPy(x=0,1,2,3;y=0,0.1)的合金块体,然后通过甩带的方法在不同甩带速度(8,24和30m/s)下制备了不同厚度(40-66μm)的条带。研究发现,相比于没有锆掺杂的合金,1 at.%的锆掺杂中将会极大地提高母合金Pr9.5Fe84B6.5的磁性。在掺杂1at.%的锆之后,磁能积从9kJm3(缺锆合金)大幅提高到了 80kJJm3(富锆合金),矫顽力也被大大地提升,从89kAm-1(缺锆合金)到886kAm-1(富锆合金),同时剩磁从0.51T提高到0.75T。使用粉末X射线衍射技术分析了条带的物相组成,在1 at.%的锆掺杂之后,母合金中的锆抑制了软磁相的形成,同时显示有些硬磁样品中存在富锆相Fe3B(30m/s)。通过SEM技术分析了条带合金的微观结构,发现合金Pr9.5Fe84B6.5的表面形貌存在硬磁相织构,在30m/s制备的Zr掺杂合金的形貌具有均匀的微观结构,小的晶粒尺寸,并且不存在断裂,这是导致磁性增强的原因。3%的锆掺杂使得结晶性减弱,意味着过多的锆会导致材料从结晶态变为非晶态。在18m/s得到了最大的矫顽力是937 kAm-1(3 at.%的锆掺杂)。制备了 0.1 at.%的磷掺杂入母合金的条带,XRD结果显示随着磷的掺杂,条带的结晶性得到了提升。更进一步,制备了 1-3 at.%的锆掺杂进同样的合金Pr9.5Fe84B6.4P0.1,在18m/s快淬速度得到最大磁能积80 kJm-3(3 at.%Zr),在30m/s得到最大矫顽力945 kAm-1(2 at.%Zr),这是截止目前在此低稀土复合永磁材料中最高的矫顽力数值。SEM结果显示微观结构的均匀性是磁性增加的原因。

关键词：磁性能 Pr-Fe-B Zr添加纳米复合磁体甩带法

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