SrFe$_{12}$O$_{19}$/Fe 交换解耦硬-软复合磁体中由偶极相互作用引起的剩磁增强
材料科学
2023-09-26 v1
摘要
在对改进型永磁体的探索中，受稀土基磁体相关的地缘战略与环境问题推动，磁性硬（高各向异性）-软（高磁化强度）复合磁体有望作为替代磁体，在特定应用中取代现代永磁体（如稀土基与陶瓷磁体）。然而，迄今报道的硬-软复合磁体磁性能令人失望。本文试图进一步理解锶铁氧体基复合材料中磁性与微结构性能间的关联，即以不同含量 Fe 颗粒作为软相的硬 SrFeO（SFO）陶瓷，涵盖粉末与致密注射成型磁体。此外，研究了软相颗粒尺寸在纳米与微米尺度下对这些性能的影响。尽管 Fe 与 SFO 在我们的磁体中未交换耦合，但测得剩磁高于预期。事实上，在复合注射成型各向异性（磁取向）磁体中，剩磁相较纯铁氧体同型磁体提高了 2.4%。结合微磁模拟对实验结果的分析，使我们确定硬相与软相间的相互作用为偶极性质，并负责将一部分软相自旋与硬相磁化对齐。本工作揭示的机制对新型硬-软永磁体的发展具有启示意义。
引用
@article{arxiv.2309.10676,
title = {Remanence Increase in SrFe$_{12}$O$_{19}$/Fe Exchange-Decoupled Hard-Soft Composite Magnets Owing to Dipolar Interactions},
author = {Jesús Carlos Guzmán-Mínguez and Cecilia Granados-Miralles and Patrick Kuntschke and César de Julián Fernández and Sergey Erokhin and Dmitry Berkov and Thomas Schliesch and Jose Francisco Fernández and Adrián Quesada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10676},
year = {2023}
}