2024 / 06 / 14
當(dāng)前，稀土永磁釹鐵硼（Nd－Fe－B）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在生活的方方面面，諸如磁懸浮列車、電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、音響等。然而燒結(jié)釹鐵硼成品的矯頑力卻只有理論值（斯托納—沃爾法特極限）的20－30％ （通常稱為布朗悖論），這嚴(yán)重限制了釹鐵硼的應(yīng)用?，F(xiàn)有理論認(rèn)為，燒結(jié)釹鐵硼的矯頑力主要由在退磁過(guò)程中晶粒邊界附近產(chǎn)生的反向磁疇所需形核場(chǎng)決定。因此對(duì)晶粒邊界如何影響矯頑力進(jìn)行三維定量分析尤其重要，這樣不僅可以加深對(duì)稀土永磁矯頑力機(jī)制的了解，還對(duì)實(shí)踐生產(chǎn)有指導(dǎo)意義。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，悉尼大學(xué)鄭榮坤副教授（通訊作者）和第一作者陳翰笙博士與團(tuán)隊(duì)成員使用背散射衍射技術(shù)、原子尺度三維原子探針技術(shù)、以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為模擬參數(shù)擬合基礎(chǔ)的微磁學(xué)模擬技術(shù)報(bào)道了在燒結(jié)釹鐵硼中由于在納米尺度下成分不均勻的晶所導(dǎo)致的矯頑力進(jìn)一步減低，并對(duì)晶粒邊界成分和矯頑力進(jìn)行了三維定量分析。研究表明在燒結(jié)釹鐵硼中的晶粒邊界中鐵磁性元素（鐵和鈷）在70 nm的范圍內(nèi)從67 at．％減少至10 at．％。這種成分不均勻的晶粒邊界附近產(chǎn)生反向磁疇所需要的形核場(chǎng)比含有同等鐵磁性元素含量的均勻的晶粒邊界產(chǎn)生反向磁疇所需要的形核場(chǎng)小27％。該成果不僅對(duì)工業(yè)生產(chǎn)，諸如納米尺度下控制晶粒邊界成分結(jié)構(gòu)，具有指導(dǎo)意義， 同時(shí)本文所采用的分析方法也可以應(yīng)用在其他磁性材料的成分與磁性性能的關(guān)系研究上。該研究成果以“Coercivity degradation caused by inhomogeneous grain boundaries in sintered Nd－Fe－B permanent magnets”為題刊登出版在Physical Review Materials上。
