矩形比:Br∕Bs 。当Br/Bs≈1时磁滞回线近似为矩形,具有近似矩形磁特性的磁心,称为矩形磁心。在理想情况下,Br/Bs=1,磁滞回线呈理想矩形。

磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。  

居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度称为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。

1.4 ConC化合物

六方紧密堆积的钴具有很强的硬磁性,以及非常大的各向异性[5-8]。VG Harris[9]等人利用多元醇合成了Co2C和Co3C两相混合的化合物如图2-3[10-11]。将醋酸钴加到醇溶液中,添加PVP,NaOH和醋酸钐,N2保护并且加热到573K,最后分离出黑色的粉体,真空干燥。得到的碳化钴具有针状的形貌特征,由于这种形貌,其矫顽力Hc很大,Hc=3.4kOe,最大磁能积(BH)max=20kJm-3,然而居里温度只有510K,当温度达到700K时,碳化钴将会发生不可逆的分解。

 室温下ConC的磁滞回线

这种化合物在磁性方面完全能够媲美那些由稀土制成的、传统的永磁材料。此外,这种材料还能在高温下存储信息,具有良好的耐热性和稳定性,并具备长程有序的特点,在数据存储应用领域也有潜在的应用价值。源:自*优尔~·论,文'网·www.youerw.com/

Yajing Zhang[12]等人采用一锅煮的办法合成了CoxC(x=2,3)纳米晶体,改变合成参数,最终得到的形貌也从不同尺寸的纳米粒子变成纳米线。磁特性和最终的形貌有密切的联系。Yajing Zhang等人合成的CoxC,矫顽力达到3.1kOe。清华大学的唐瑞鹤等人[13-14]采用磁控溅射法在硅基片上制备Co原子分数为13%的Co-C纳米复合薄膜。在真空条件下,对薄膜进行退货处理,退火温度从473K逐步提高到773K,保温时间30min。未经退火处理的Co-C纳米复合薄膜磁性较弱,M=52.6Ka/m,随着退火温度逐步升高,Co-C纳米复合薄膜的磁性显著增大,773K退火样品的M增至229.2Ka/m,由于退火后Co颗粒尺寸增大,在磁场作用下,大尺寸的Co颗粒更容易磁化,并且抗热扰动能力增强。J. Shi[15]通过等离子溅射和CVD方法分别合成Co-C复合薄膜和ConC多层膜结构,但是他们研究发现Co-C薄膜在室温下分解是无定型的,矫顽力和饱和磁化率都很低,但是在250℃时,钴和无定型的碳合成Co-C相,矫顽力和饱和磁化率都增加了,饱和磁化率达到602emg/cm3,矫顽力达到1.6Oe。在碳钴化合物这个材料中,碳起了一个很重要的作用,碳分离开了钴的微晶,并且也分离了磁性之间的耦合,这样可以获得高的矫顽力,因此这种材料可以应用在磁头和其他高频率[16]的磁性材料中,也就是说低的矫顽力和好的频率效应是必须的。最近一些科学家同时减小矫顽力和涡流损耗,通过绝缘层的层压[17-20],薄膜电阻率高的有利于减少涡流效应,所以无定形碳掺进钴中就是一个很好的应用。Co-C复合薄膜和ConC多层膜的饱和磁化率(Ms),矫顽力(Hc)以及电阻率(ß)在表1.3中列出。Co-C复合薄膜在室温下显示了低的饱和磁化率和矫顽力,高的电阻率,这是由于薄膜无定型的形貌决定的,而且钴和碳的团聚也是其中一个原因。增加衬底的温度到250℃,将会导致在磁电性能方面大的改变,饱和磁化率和矫顽力都增加了,但是电阻率降低了。这些改变是由于钴和碳之间的扩散,以及钴晶体的形成。在这个实验中,最后得到的薄膜矫顽力达到63Oe。

过渡族元素金属钴和铁是典型的铁磁性金属,钴是能增加铁的磁化的唯一元素,说明钴具有很独特的性能。ConC化合物的磁性能整体优于CoNi合金,而且碳的含量在地球上远远大于镍,所以本文主要选择ConC化合物体系研究其合成以及磁性能。

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