Процессы намагничивания в обменносвязанных сплавах Nd2(Fe, Co)14B в различных размагниченных состояниях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы процессы намагничивания в обменносвязанных быстрозакаленных нанокристаллических сплавах Nd2(Fe1-xCox)14B, где x = 0, 0.07, 0.2, 0.5. Получены начальные кривые намагничивания и графики взаимодействия δM(H) для различных размагниченных состояний. На основе сравнения результатов измерений показано влияние механизма задержки смещения доменной границы на процесс намагничивания. С помощью кривых δM(H) исследовано изменение межзеренного обменного взаимодействия в зависимости от концентрации кобальта в быстрозакаленных нанокристаллических сплавах Nd2(Fe1-xCox)14B.

Об авторах

И. В. Алексеев

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Автор, ответственный за переписку.
Email: alekseeviv.work@gmail.com
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

С. В. Андреев

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: alekseeviv.work@gmail.com
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

А. С. Волегов

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: alekseeviv.work@gmail.com
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Н. В. Селезнева

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: alekseeviv.work@gmail.com
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Список литературы

  1. Herbst J.F. R2Fe14B materials: Intrinsic properties and technological aspects // Rev. Modern Physics. 1991. V. 63. № 4. P. 819–898.
  2. Matsuura Y. Recent development of Nd–Fe–B sintered magnets and their applications // J. Magn. Magn. Mater. 2006. V. 303. № 2. P. 344–347.
  3. Volegov A.S., Andreev S.V., Selezneva N.V., Ryzhikhin I.A., Kudrevatykh N.V., Mädler L., Okulov I.V. Additive manufacturing of heavy rare earth free high-coercivity permanent magnets // Acta Mater. 2020. V. 188. P. 733–739.
  4. Bolyachkin A.S., Ruta S., Chantrell R.W., Woodcock T.G., Andreev S.V., Selezneva N.V., Volegov A.S. Characterisation of high-anisotropy nanocrystalline alloys based on magnetic susceptibilities in the remanent state // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 486. P. 165270.
  5. Bolyachkin A.S., Alekseev I.V., Andreev S.V., Volegov A.S. δM plots of nanocrystalline hard magnetic alloys // J. Magn. Magn. Mater. 2021. V. 529. P. 167886.
  6. Hono K., Sepehri-Amin H. Strategy for high-coercivity Nd–Fe–B magnets // Scripta Mater. 2012. V. 67. № 6. P. 530–535.
  7. Hussain M., Liu J., Zhao L.Z., Zhong X.C., Zhang G.Q., Liu Z.W. Composition related magnetic properties and coercivity mechanism for melt spun [(La0.5Ce0.5)1-xREx]10Fe84B6 (RE = Nd or Dy) nanocomposite alloys // J. Magn. Magn. Mater. 2016. V. 399. P. 26–31.
  8. Hadjipanayis G.C., Lawless K.R., Dickerson R.C. Magnetic hardening in iron‐neodymium‐boron permanent magnets // J. Appl. Phys. 1985. V. 57. № 8. P. 4097–4099.
  9. Hadjipanayis G.C., Kim A. Domain wall pinning versus nucleation of reversed domains in R‐Fe‐B magnets // J. Appl. Phys. 1988. V. 63. № 8. P. 3310–3315.
  10. Pinkerton F.E., Van Wingerden D.J. Magnetization process in rapidly solidified neodymium‐iron‐boron permanent magnet materials // J. Appl. Phys. 1986. V. 60. № 10. P. 3685–3690.
  11. Liu Z.W., Davies H.A. Intergranular exchange interaction in nanocrystalline hard magnetic rare earth–iron–boron-based melt-spun alloy ribbons // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. № 14. P. 145006.
  12. Grönefeld M., Kronmüller H. Initial magnetization curve and hardening mechanism in rapidly quenched Nd-Fe-B magnets // J. Magn. Magn. Mater. 1990. V. 88. № 3. P. L267–L274.
  13. Betancourt J.I., Davies H.A. Coercivity mechanism in nanophase (Nd–Pr)–Fe–B melt spun alloys // Physica B: Condensed Matter. 2002. V. 320. № 1–4. P. 294–296.
  14. Gavigan J.P., Givord D. Intrinsic and extrinsic properties of rare earth-transition metal compounds and permanent magnets // J. Magn. Magn. Mater. 1990. V. 84. № 3. P. 288–298.
  15. Chu K.T., Jin Z.Q., Chakka V.M., Liu J.P. Rapid magnetic hardening by rapid thermal annealing in NdFeB-based nanocomposites // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V. 38. № 22. P. 4009–4014.
  16. Kelly P.E., O'grady K., Mayo P.I., Chantrell R.W. Switching mechanisms in cobalt-phosphorus thin films // IEEE Trans. Magn. 1989. V. 25. № 5. P. 3881–3883.
  17. Волегов А.С. Межзеренное обменное взаимодействие в наноструктурированных сплавах системы РЗМ-3d-металл-бор и его роль в формировании их фундаментальных и гистерезисных магнитных свойств / Дис. ... канд. физ.-мат. наук. 2012. C. 160.
  18. Thamm S., Hesse J. The remanence of a Stoner–Wohlfarth particle ensemble as a function of the demagnetisation process // J. Magn. Magn. Mater. 1998. V. 184. № 2. P. 245–255.
  19. Skomski R. Nanomagnetics // Journal of Physics: Condensed Matter. 2003. V. 15. P. R841–R896.
  20. Mishra R.K. Microstructure of melt-spun Nd–Fe–B magnequench magnets // J. Magn. Magn. Mater. 1986. V. 54. P. 450–456.
  21. Givord D., Lu Q., Rossignol M.F., Tenaud P., Viadieu T. Experimental approach to coercivity analysis in hard magnetic materials // J. Magn. Magn. Mater. 1990. V. 83. № 1–3. P. 183–188.
  22. Vajda F., Della Torre E., McMichael R.D. Demagnetized‐state dependence of Henkel plots. I. The Preisach model // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. № 10. P. 5689–5691.
  23. Panagiotopoulos I., Withanawasam L., Hadjipanayis G.C. “Exchange spring” behavior in nanocomposite hard magnetic materials // Journal of magnetism and magnetic materials. 1996. V. 152. № 3. P. 353–358.
  24. Gao R.W., Zhang D.H., Li W., Li X.M., Zhang J.C. Hard magnetic property and δM (H) plot for sintered NdFeB magnet // J. Magn. Magn. Mater. 2000. V. 208. № 3. P. 239–243.
  25. Wang C., Yan M., Zhang W.Y. Effects of Nb and Zr additions on crystallization behavior, microstructure and magnetic properties of melt-spun (Nd, Pr)2Fe14B/α-Fe alloys // J. Magn. Magn. Mater. 2006. V. 306. № 2. P. 195–198.
  26. Alekseev I.V., Andreev S.V., Volegov A.S. Magnetic viscosity dependence of δM plots for a NdFeB-based alloy // AIP Conference Proceedings. 2019. V. 2174. № 1. P. 020080.
  27. Hirosawa S., Tokuhara K., Yamamoto H., Fujimura S., Sagawa M., Yamauchi H. Magnetization and magnetic anisotropy of R2Co14B and Nd2(Fe1–xCox)14B measured on single crystals // J. Appl. Phys. 1987. V. 61. № 8. P. 3571–3573.
  28. Pedziwiatr A.T., Wallace W.E. Spin reorientations in R2Fe14-xCoxB systems (R = Pr, Nd and Er) // J. Magn. Magn. Mater. 1987. V. 65. № 1. P. 139–144.
  29. Deppe P., Rosenberg M., Hirosawa S., Sagawa M. A 57Fe Mössbauer study of Nd2(Fe1–xCox)14B // J. Appl. Phys. 1987. V. 61. № 8. P. 4337–4339.
  30. Gavigan J.P., Givord D., Li H.S., Voiron J. 3d magnetism in R-M and R2M14B compounds (M = Fe, Co; R = rare earth) // Physica B+C. 1988. V. 149. № 1–3. P. 345–351.
  31. Kim T.H., Lee S.R., Lee M.W., Jang T.S., Kim J.W., Kim Y.D., Kim H.J. Dependence of magnetic, phase-transformation and microstructural characteristics on the Cu content of Nd–Fe–B sintered magnet // Acta Mater. 2014. V. 66. P. 12–21.
  32. Liu J., Sepehri-Amin H., Ohkubo T., Hioki K., Hattori A., Schrefl T., Hono K. Effect of Nd content on the microstructure and coercivity of hot-deformed Nd–Fe–B permanent magnets // Acta Materialia. 2013. V. 61. № 14. P. 5387–5399.
  33. Sasaki T.T., Ohkubo T., Hono K. Structure and chemical compositions of the grain boundary phase in Nd–Fe–B sintered magnets // Acta Mater. 2016. V. 115. P. 269–277.
  34. Kim T.H., Lee S.R., Bae K.H., Kim H.J., Lee M.W., Jang T.S. Effects of Al/Cu co-doping on crystal structure and chemical composition of Nd-rich phases in Nd–Fe–B sintered magnet // Acta Mater. 2017. V. 133. P. 200–207.
  35. Bissell P.R., Chantrell R.W., Tomka G.J., Knowles J.E., Sharrock M.P. Remanent magnetisation and demagnetisation measurements on particulate recording media // IEEE Trans. Magn. 1989. V. 25. № 5. P. 3650–3652.
  36. Fearon M., Chantrell R.W., Wohlfarth E.P. A theoretical study of interaction effects on the remanence curves of particulate dispersions // Journal of Magn. Magn. Mater. 1990. V. 86. № 2–3. P. 197–206.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать