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SmCoCo多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜的制备和磁耦合研究
摘要：
本文研究了一种基于SmCoCo多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜的制备和磁耦合机制。采用直流磁控溅射技术制备了一系列SmCoCo/FeCoB多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜，并通过X射线衍射、场发射扫描电镜等手段对其进行了表征。结果表明，该复合永磁薄膜具有优异的磁性能和强大的磁耦合效应。这些研究结果为开发高性能永磁材料提供了新思路和新方法。
关键词：SmCoCo；多层交换；弹性纳米晶；磁耦合；永磁薄膜
引言：
永磁材料是一类具有高磁导率和自旋极化补偿的材料，由于其具有长期的磁稳定性、高矫顽力和良好的磁饱和度等磁性能和结构稳定性，被广泛应用于电机、声学、磁存储和磁传导等领域。然而，工业化生产中常用的永磁材料中，多数含有昂贵的稀土元素，因此成本较高。此外，由于永磁材料的磁性能受到永久磁场方向的限制，所以其物理性能被认为是固定的，不易受控制。
在这种情况下，一种多层交换弹性纳米晶复合永磁材料被提出，旨在解决永磁材料成本、磁性能和物理性能的限制问题。SmCoCo/FeCoB多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜是一种永磁性材料，由SmCoCo薄膜和FeCoB薄膜交替堆积而成。其具有良好的压弹性，可以通过热处理、磁场和机械应力等方法操纵其磁性能和物理性能。
在本文中，我们详细研究了SmCoCo/FeCoB多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜的制备和磁耦合机制，并对其优异的磁性能和强大的磁耦合效应进行了分析和评价，为开发高性能永磁材料提供新思路和新方法。
实验方法：
采用直流磁控溅射法制备了SmCoCo/FeCoB多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜。闸流气压为4.5x10-4Pa，镀膜时间为120min。制备的薄膜样品通过X射线衍射仪、场发射扫描电镜和磁滞回线仪等装置进行了表征和测试。
结果与讨论：
X射线衍射图谱表明，所制备的SmCoCo/FeCoB多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜具有良好的结晶性和较小的晶粒尺寸。在多层交换的过程中，SmCoCo薄膜和FeCoB薄膜交替堆积，形成了纳米晶体的多层结构。这种结构具有强大的磁相互作用，使其具有优异的磁性能。
表征结果还表明，制备的复合永磁薄膜具有超高的磁饱和度和优异的矫顽力。此外，制备的薄膜样品还具有良好的弹性性能，可以通过压力和热处理来操纵其磁性能和物理性能。这种多层交换弹性纳米晶复合永磁材料具有较高的稳定性和耐腐蚀性，且易于加工和制造。
通过磁耦合实验，我们发现，SmCoCo/FeCoB多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜具有优良的磁耦合效应。当两个薄膜样品紧密接触时，它们的磁相互作用导致磁矩的耦合。这种耦合效应可以提高磁性能并降低副作用磁场，从而提高永磁材料在电机或其他应用中的实用性。
结论：
本文研究了基于SmCoCo多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜的制备和磁耦合机制。使用磁控溅射技术制备了一系列复合永磁薄膜，并通过X射线衍射、场发射扫描电镜等方法对其进行了表征。结果表明，制备的薄膜样品具有优异的磁性能和强大的磁耦合效应。通过这种多层交换弹性纳米晶复合永磁材料的开发，可以降低永磁材料的成本和增强其可控性，为永磁材料应用领域的开发和应用提供新思路和新方法。