System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种自发磁畴转变的稀土磁性材料、制备方法、应用技术_技高网
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一种自发磁畴转变的稀土磁性材料、制备方法、应用技术

技术编号:44844215 阅读:2 留言:0更新日期:2025-04-01 19:40
本发明专利技术提供了一种自发磁畴转变的稀土磁性材料、制备方法、应用,涉及稀土磁性功能领域,稀土磁性材料的化学式为RT<subgt;2‑x</subgt;Mn<subgt;x</subgt;,R为Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er中的一种;T为Fe、Co、Ni中的一种,0≤x≤1。本发明专利技术采用上述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料、制备方法、应用,通过施加磁场实现了室温的磁泡类结构,并且通过变温改变磁泡形状,为磁畴结构的调控提供新的思路与方法。该磁畴转变在两种掺杂比例中均可实现,而且材料制备简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土磁性功能领域,尤其是涉及一种自发磁畴转变的稀土磁性材料、制备方法、应用


技术介绍

1、随着信息技术时代的到来,爆发式增长的数据量对信息的处理和存储提出了更高的要求。当前的磁性存储介质由于小尺寸极限导致的热效应使得存储速度和存储密度达到瓶颈。自旋电子学引入一个全新的自由度,将新型磁性材料应用于自旋电子学设备能够大幅度的降低存储密度及功耗。对于磁性材料内部精细结构的表征能够直观地分析磁畴的微观结构,深入的微结构理解有利于其在自旋电子学器件中的应用,尤其磁性斯格明子、磁泡及新型磁畴壁等非线性自旋织构有望成为新一代的小尺寸信息存储载体,此类新型磁结构的发现及有效调控是磁性材料通往应用的关键性问题。

2、磁畴结构往往由于多种相互作用的竞争而形成的,内秉的能量项主要包括海森堡交换作用能、各向异性能、偶极相互作用能以及在特殊对称性破缺体系中存在的dzyaloshinskii-moriya(dm,达依洛申斯基-莫里亚)相互作用能。而外部具有多种激励方式(磁场、电流、激光及外应力)能够对于磁畴结构进行调控。内秉参数和外部激励条件的变化成为了调控磁畴结构的主要方式。

3、应力调控是一种直观的调控磁性能和磁结构的方式,调控过程中能够避免焦耳热的产生及减小能耗。现阶段,应力的主要调控方式主要以外加应力装备进行实验,包括拉伸、压缩及弯曲等。然而复杂的装备设置增加了操控难度并且难以与电子学器件相兼容,限制了其在器件中的应用。因此,探索具有自身晶格应力的材料以及实现磁结构的转变调控具有重要的科学意义和应用前景。p>

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种自发磁畴转变的稀土磁性材料、制备方法、应用,在高居里温度的材料通过变温自发产生的晶格应力,能够实现磁畴的自发转变,并且实现磁泡类磁结构的形状改变,克服了应力调控磁结构所需的复杂设备装置,利用材料自身晶格参数改变调控磁畴结构,可在较大成分范围里调控,而且材料制备简单。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种自发磁畴转变的稀土磁性材料,稀土磁性材料的化学式为rt2-xmnx,0≤x≤1wt%,r与t2-xmnx的质量比1:2,

3、r为sm、gd、tb、dy、ho、er中的一种;

4、t为fe、co、ni中的一种。

5、优选的,mn还可以替换为其他过渡族元素。

6、优选的,r为tb,t为co。

7、一种自发磁畴转变的稀土磁性材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

8、按照化学式为rt2-xmnx的比例,分别称量纯度为99.9%的r、t、mn原料;

9、称量好的r、t、mn放入水冷坩埚中,在ar气体保护下,采用多次进行电弧熔炼将原料加热熔化、将熔化后的产物翻转后冷却,得到铸锭;

10、将所得的铸锭密封在充满高纯ar气体气氛的石英管中,然后加热,在1173.15k到1273.15k下退火7天,得到多晶块体,即稀土磁性材料;

11、当x等于0时,稀土磁性材料在磁畴转变温度范围下发生磁畴转变;

12、当x不等于0时,稀土磁性材料在磁畴转变温度范围下发生磁畴转变,进一步利用外磁场调控产生磁泡类磁畴。

13、优选的,磁畴转变温度范围在200 k-280 k。

14、一种自发磁畴转变的稀土磁性材料在自旋电子学器件中的应用。

15、因此,本专利技术采用上述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料、制备方法、应用,技术效果如下:

16、在具有晶格应变的磁性材料中能够实现磁畴的自发转变,不同晶体取向磁畴呈现不同的磁畴构型,但均会收到内应力的影响,由普通畴壁转向电荷畴壁。此外,利用内应力实现了磁泡型结构的转变,克服了应力调控磁结构所需的复杂设备装置,利用材料自身晶格参数改变调控磁畴结构,可在较大成分范围里调控,而且材料制备简单,有利于其在自旋电子学器件中的应用。

17、相较于已专利技术的稀土过渡金属合金材料中利用温度自旋重取向进行磁畴调控,本专利技术中的合金具有较大的磁弹效应和磁致伸缩效应,使得该稀土材料体系能够发生晶格应力下的磁矩转动,为调控磁畴结构提供了一个新维度。

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【技术保护点】

1.一种自发磁畴转变的稀土磁性材料,其特征在于,稀土磁性材料的化学式为RT2-xMnx,0≤x≤1wt%,R与T2-xMnx的质量比1:2,

2.根据权利要求1所述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料,其特征在于,Mn还可以替换为其他过渡族元素。

3.根据权利要求1所述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料,其特征在于,R为Tb,T为Co。

4.根据权利要求1所述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料的制备方法,其特征在于,磁畴转变温度范围在200 K-280 K。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料在自旋电子学器件中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种自发磁畴转变的稀土磁性材料,其特征在于,稀土磁性材料的化学式为rt2-xmnx,0≤x≤1wt%,r与t2-xmnx的质量比1:2,

2.根据权利要求1所述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料,其特征在于,mn还可以替换为其他过渡族元素。

3.根据权利要求1所述的一种自发磁畴转变的稀土磁性材料,其特征在于,r为tb,t为...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹琳钰高阳叶坤杨蒙蒙王守国
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:

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