Регистрация / Вход
Прислать материал

Пленочные магнитные нанокомпозиты на основе Sm2Fe17Nх/Fe.

ФИО
Ширшиков Станислав Олегович
Электронная почта
093d38ckeller1250@gmail.com
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Физического материаловедения
ФИО научного руководителя
к.ф-м.н Савченко А.Г
Академическая группа
ММФ14-2
Наименование тезиса
Пленочные магнитные нанокомпозиты на основе Sm2Fe17Nх/Fe.
Тезис

Обменно-связанные магниты, являются предметом интереса научных групп, так как согласно теоретическим расчетам [1] их магнитные свойства будут сочетать в себе преимущества обоих фаз. В таком нанокомтозите магнитотвердая фаза даст высокую коэрцитивную силу (Hc), магнитомягкая - повышенную остаточную намагниченность (Mr).  Для многослойной пленки на основе магнитотвердой фазы Sm2Fe17N3  толщиной 2,4 нм, в качестве магнитомягкой фазы - Fe65Co35 толщиной 9 нм магнитное произведение (ВН)мах может достичь 120 МГэ, что выше чем в два раза (ВН)мах *обычных* магнитов изготовленных в лабораторных условиях, не говоря о промышленных образцах. Практических работ по пленочным нанокомпозитам на основе Sm2Fe17N3 не опубликовано.
В данной работе изучаются структура и свойства пленочных нанокомпозитов на основе (Sm2Fe17N3/Fe)*5, с толщиной слоев ≈15 нм. Пленки были получены методом магнетронного распыления мишеней Sm2Fe17N3 и Fe поочередно, на  кремниевую подложку. Полученные образцы были рентгеновски-аморфными. Проведена термообработка образцов в печи при 700°C  и различном времени отжига (6-15 минут) и последующее азотирование в течении 18 часов при 400°C и давлении азота 10 МПА. Обработанные образцы исследовались с помощью просвечивающей электронной микроскопии (поперечное сечение). Магнитные свойства изучались методом VSM с помощью PPMS ( quantum design ). Среди исследованных образцов оптимальными свойствами обладали отожженные 6 минут при 700°C, на них получено значение коэрцитивной силы 6.542 килоэрстед, что выше свойств пленок близкой толщины в опубликованных ранее статьях. При этом  поля 7Т не хватает для перехода образца в насыщение.
При данных условиях происходит значительная структурная деградация и, фактически, после такой обработки пленка перестает быть многослойной. Согласно электроннограмме, полученная фаза соответствует фазе Sm2Fe17Nx  пространственной группы R-3m. Из слоистой структуры с толщиной слоев 15 нанометров после обработки в подложку врастают зерна, на которых видны двойниковые полосы.
Для оценки потенциала Sm2Fe17N как компонента обменно-связанных композитов и поиска более потимальных условий обработки работа будет продолжена.

   а)петля гистерезиса (Sm2Fe17N3/Fe)*5 после обработки. b,c)ПЭМ-изображение образцов до обработки d,e) ПЭМ изображение после обработки и электроннограмма от выбранной области.

[1]R. Skomski, J.M.D. Coey, Phys. Rev. B 48 (1993) 15812

Научный руководитель-зав.каф. к.ф.ф-м.н Савченко А.Г