稀土元素及其氧化物的磁性研究

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稀土材料的磁性性能与应用研究

稀土材料的磁性性能与应用研究

稀土材料的磁性性能与应用研究引言稀土材料是指具有特殊的电子结构和磁性性能的一类化合物,由于其特殊的原子排列方式和电子轨道结构,使得它们具有优异的磁性性能。

稀土材料在许多领域中的应用日益广泛,包括电子器件、能源储存、医学诊断等。

本文将对稀土材料的磁性性能进行详细的研究和应用探讨。

磁性性能磁性是指物质在外加磁场下产生的各种磁现象和磁效应。

稀土材料的磁性主要是由其能级结构和电子自旋排列方式决定的。

稀土元素的电子外层具有不完全填充的4f电子壳层,这些电子的自旋和轨道角动量与周围原子相互作用,形成了稀土化合物特有的磁性性能。

稀土材料的磁性性能通常通过磁化强度、磁化曲线和磁滞回线等参数来表征。

其中,磁化强度是材料在外加磁场下磁化时的强度,可以用来描述材料的磁性强度;磁化曲线是指材料的磁感应强度随外加磁场变化的关系,可以反映材料的磁化特性;磁滞回线是指材料在磁化过程中,磁感应强度对外加磁场的响应曲线,可以用来描述材料的磁化和退磁特性。

稀土材料的磁性应用稀土材料由于其独特的磁性性能,被广泛应用于各个领域。

以下将从两个方面对其磁性应用进行详细介绍。

1. 电子器件稀土材料在电子器件中的应用主要是基于其磁性和导电性能。

稀土材料具有较高的磁饱和磁感应强度和磁导率,因此可以用于制造高性能的电感元件、传感器等电子器件。

此外,稀土材料还可用于制备磁存储器件和磁阻器件,为信息存储和处理提供支持。

2. 能源储存稀土材料在能源储存领域的应用主要是基于其磁性和储氢性能。

稀土材料可以通过与氢气反应形成稀土氢化物,这些氢化物具有较高的氢含量和反应活性,因此可以作为储氢材料用于氢燃料电池和氢能储存等领域。

此外,稀土材料还可用于制备储能材料,如锂离子电池正极材料和磁性电池。

3. 医学诊断稀土材料在医学诊断领域的应用主要是基于其磁性和荧光性能。

稀土材料可以被激发产生特定的荧光信号,这些荧光信号可以用于生物标记和影像诊断。

稀土材料还可以被设计成磁性纳米颗粒,用于磁共振成像和磁热治疗。

稀土材料在磁性材料中的应用研究

稀土材料在磁性材料中的应用研究

稀土材料在磁性材料中的应用研究稀土材料作为一类重要的功能材料,广泛应用于磁性材料中,为其提供了独特的磁性能和物理特性。

本文将探讨稀土材料在磁性材料中的应用研究,从稀土材料的特性、磁性材料的性能以及应用案例等方面进行讨论。

一、稀土材料的特性稀土元素是指镧系元素,包括镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)、铽(Tb)、钆(Gd)、铒(Er)等。

稀土材料具有较高的磁矩、良好的磁特性以及丰富的能级结构,这些特性使得稀土材料在磁性材料中有独特的应用价值。

稀土材料的稀有性使其取名为稀土。

稀土材料的最主要特性之一是其具有较高的磁矩。

稀土元素的电子结构决定了其具有较高的磁性,使得其能够在磁场中具有较强的磁化能力。

此外,稀土材料还具有优异的化学稳定性、电学特性以及良好的导磁性和磁各向异性,这些特性有助于稀土材料在磁性材料中展现出优异的性能。

二、磁性材料的性能磁性材料广泛应用于电子信息、磁记录、医疗检测等领域。

磁性材料的性能主要包括饱和磁化强度、剩余磁化强度、气隙磁化强度和磁化曲线等方面。

稀土材料的应用与其提供的磁矩有关,磁矩越大,磁性材料的性能就越好。

稀土材料在磁性材料中具有的一项重要应用是提高磁性材料的磁化强度。

稀土材料的高磁矩使得磁性材料能在外部磁场的作用下迅速达到饱和磁化,从而提高了磁性材料的磁化强度。

这种提高磁化强度的能力使得稀土材料在声音传播、电动机和变压器等设备中得到广泛应用。

三、应用案例1. 磁存储稀土材料在磁存储中发挥了重要作用。

磁存储材料是用于存储和读取信息的材料,其磁性能决定了存储器的性能。

稀土材料以其高磁矩和优异的磁导性能,使得磁存储器具有更高的存储密度和更低的磁场浓度,从而提高了磁存储器的稳定性和性能。

2. 磁共振成像磁共振成像(MRI)是一种常见的医学影像技术,用于检测人体内部的病理变化。

稀土材料作为MRI对比剂被广泛应用。

稀土材料在外部磁场的作用下可以产生强磁性信号,从而提高MRI的分辨率和对比度,帮助医生更准确地诊断病情。

稀土元素及其氧化物的磁性研究

稀土元素及其氧化物的磁性研究

稀土 永 磁 材 料 是 一 种 十 分 重 要 的功 能 进 行研 究 。 材料 , 国民 经 济 中扮 演 重要 角色 。 稀 土 在 在 永磁 材 料 中 占主 导 地 位是 钕 铁 硼 永 磁材 料 1 钕铁 硼 永磁 材 料 磁 性 研 究 和 稀 土 锰 氧 化 物 , 文 主要 对 这 两 种 材 料 本 烧 结 钕 铁 硼 永 磁材 料 以其 高 磁 能 积 和
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稀土材料在磁性传感器中的应用研究

稀土材料在磁性传感器中的应用研究

稀土材料在磁性传感器中的应用研究引言磁性传感器是一种广泛应用于物理测量和自动控制领域的电子设备。

稀土材料,特指具有17个稀土元素(化学周期表中镧系元素)的氧化物化合物,具有独特的磁性和电学性能,在磁性传感器的应用中发挥重要作用。

本文将探讨稀土材料在磁性传感器中的应用研究。

稀土材料的基本性质稀土材料的基本特征是其独特的磁学性质和电学性质。

稀土材料具有较高的磁矩,因此可以用于制造高性能的磁性传感器。

此外,稀土材料还具有较低的电阻率和较高的热稳定性,这些性质使它们在磁性传感器中具有重要应用。

稀土材料在磁性传感器中的应用稀土材料在磁性传感器中有多种应用。

以下将介绍几种常见的应用方式。

磁电传感稀土材料具有独特的磁电效应,即在外加电压的作用下,其磁性发生变化。

这种效应可以被利用来制造磁电传感器。

磁电传感器可以测量磁场的大小和方向,并将其转化为电信号输出。

磁阻传感另一种常见的应用是利用稀土材料的磁阻效应制造磁阻传感器。

磁阻传感器利用材料的磁阻在外加磁场作用下发生变化的特性,来测量磁场的大小和方向。

这种传感器结构简单、成本低廉,并且具有较高的灵敏度和稳定性。

磁光传感稀土材料还可以用于制造磁光传感器。

磁光传感器利用稀土材料在外加磁场作用下,其光学性质发生变化的原理来测量磁场的大小和方向。

磁光传感器具有高分辨率和高灵敏度,并且不受温度和湿度等环境因素的影响。

稀土材料在磁性传感器中的优势稀土材料在磁性传感器中具有一些独特的优势,使其成为理想的材料选择。

高磁性能稀土材料具有较高的磁矩,使其在磁性传感器中具有较高的灵敏度和分辨率。

低电阻率稀土材料具有较低的电阻率,使其在磁性传感器中能够更好地传输电信号,提高传感器的性能和响应速度。

高热稳定性稀土材料具有较高的热稳定性,能够在高温环境下保持其磁性能不变,提高传感器的可靠性和使用寿命。

结论稀土材料在磁性传感器中具有广泛的应用前景。

其独特的磁学性质和电学性质使其成为制造高性能磁性传感器的理想选择。

稀土材料的磁性质研究

稀土材料的磁性质研究

稀土材料的磁性质研究引言稀土材料是一类具有特殊性质的磁性材料,在磁学领域具有广泛的应用。

稀土材料的磁性质研究对于深入了解其结构和性能具有重要意义。

本文将对稀土材料的磁性质研究进行探讨,包括稀土材料的基本特性、磁性的产生机制以及磁性质的研究方法。

稀土材料的基本特性稀土材料是由一系列稀土元素组成的合金,在周期表中位于镧系元素之后的一组元素。

稀土元素具有丰富的电子结构和特殊的磁性质,使得稀土材料在磁学领域具有独特的性能。

稀土材料的基本特性包括以下几个方面: 1. 稀土材料具有较大的磁矩:由于稀土元素的特殊电子结构,稀土材料的磁矩比一般的磁性材料要大。

这使得稀土材料在电磁领域具有更强的磁化能力和更高的磁导率。

2. 稀土材料具有较高的磁滞回线:磁滞回线是指材料在磁化过程中的磁化和去磁化过程之间的差异。

稀土材料由于其特殊的结构,具有较高的磁滞回线,这使得稀土材料在磁性传感器和磁记录领域有着重要的应用。

3. 稀土材料具有较高的磁共振频率:磁共振频率是指材料在外加磁场作用下的共振频率。

稀土材料由于其特殊的结构和电子配置,具有较高的磁共振频率,使得稀土材料在核磁共振成像等领域具有重要的应用。

稀土材料磁性的产生机制稀土材料的磁性是由其特殊的电子结构和磁矩相互作用而产生的。

稀土元素的电子结构具有特殊的规律,使得稀土材料具有较大的磁矩。

稀土材料的磁性主要通过以下几种机制产生: 1. 自旋磁矩:稀土材料中的电子自旋与核自旋相互作用,形成了自旋磁矩。

自旋磁矩是稀土材料磁性的主要来源。

2. 轨道磁矩:稀土材料中的电子在外加磁场作用下,轨道运动状态发生改变,形成了轨道磁矩。

轨道磁矩与自旋磁矩相互作用,共同确定了稀土材料的磁性质。

3. 交换相互作用:稀土材料中的磁矩之间通过交换相互作用相互影响,形成了磁性。

交换相互作用是稀土材料磁性的重要机制之一。

稀土材料磁性质的研究方法稀土材料磁性质的研究方法主要包括实验方法和理论方法两大类。

稀土材料的磁性与磁体应用研究

稀土材料的磁性与磁体应用研究

稀土材料的磁性与磁体应用研究1. 引言稀土材料具有独特的磁性,其中一些稀土材料具有非常高的磁性,因此广泛应用于磁体领域。

磁性是稀土材料在磁场下的行为,它是由电子自旋和轨道角动量所造成的相互作用而产生的。

因此,研究稀土材料的磁性对于深入了解其磁体应用具有重要意义。

2. 稀土材料的磁性2.1 稀土元素的磁性稀土元素中的一些元素具有高自发磁化强度,如钕、铽等。

这些元素在磁场中表现出强烈的磁性。

钕铁硼合金是一种应用广泛的磁体材料,它由稀土元素钕和铁、硼组成。

这种合金具有高磁能积和高矫顽力,因此在电机、计算机硬盘等领域中有着广泛的应用。

2.2 稀土化合物的磁性除了纯稀土元素外,稀土化合物也具有磁性。

例如,稀土永磁体是一类具有高矫顽力和高自发磁化强度的磁性材料。

稀土化合物在磁工业中的应用是基于它们的磁性。

由于稀土化合物具有丰富的电子结构和磁性相互作用,因此研究稀土化合物的磁性对于开发新的磁体材料具有重要意义。

3. 稀土材料的磁体应用3.1 钕铁硼磁体钕铁硼磁体是一种具有高磁能积和高矫顽力的磁体材料。

它由稀土元素钕、铁、硼等组成。

钕铁硼磁体广泛应用于电机、传感器、声音器件等领域。

它具有高矫顽力和良好的耐腐蚀性,因此在恶劣环境下仍能保持良好的磁性能。

3.2 稀土永磁体稀土永磁体是一种具有高自发磁化强度和高矫顽力的磁体材料。

它由稀土元素和过渡金属组成。

稀土永磁体具有优异的磁性能,因此被广泛应用于电机、发电机、磁力传感器等高性能设备中。

稀土永磁体的应用带动了现代电力技术的发展,对于提高设备效率和节能减排具有重要意义。

4. 稀土材料与磁体应用研究的挑战4.1 资源问题稀土元素是地球上非常有限的资源,其中一些稀土元素的供应受到严格限制。

因此,稀土材料的开发和利用受到了资源问题的制约。

为了解决这个问题,需要研究新的替代材料或者开发高效的稀土材料回收技术。

4.2 技术问题研究稀土材料的磁性与磁体应用还存在一些技术问题。

例如,稀土材料的制备和加工技术需要进一步提高,以满足应用需求。

稀土材料的磁性与磁学研究进展

稀土材料的磁性与磁学研究进展引言稀土材料是一类具有特殊磁性和电学性质的重要功能材料。

自20世纪初被发现以来,稀土材料的磁性与磁学研究一直是材料科学领域的热点之一。

稀土材料的磁性以及与磁学相关的性质对于电子器件、节能设备、数据存储等领域具有重要的应用价值。

本文将介绍稀土材料的磁性与磁学研究的进展,包括稀土材料的基本特点、磁性的机制、磁学性质的测量方法以及各种稀土材料的磁性和磁学性质的研究进展。

稀土材料的基本特点稀土元素是指周期表中的镧系元素,包括镧、铈、铕、钕、钷、钐、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和镧系后的钋元素。

稀土元素具有独特的电子结构和化学性质,因此稀土材料具有许多特殊的物理性质。

稀土材料具有高自旋磁矩、长寿命的4f电子、良好的磁交换作用等特点,这些特性使得稀土材料在磁性和磁学研究中具有重要的作用。

稀土材料的磁性机制稀土材料的磁性机制是由材料中的稀土元素的4f电子自旋和轨道磁矩以及与之相互作用的晶格、电子态等因素共同决定的。

稀土元素的4f电子具有自旋和轨道磁矩,这些磁矩与晶格的相互作用导致稀土材料具有特殊的磁性。

除了自旋和轨道磁矩之外,稀土元素的核电子和非磁性成分对磁性也有一定的贡献。

因此,稀土材料磁性的研究需要考虑到多种影响因素,包括自旋-轨道耦合、磁矩的排列方式以及材料的晶体结构等。

磁学性质的测量方法磁学性质的测量是研究稀土材料磁性的重要手段。

常用的磁学性质测量方法包括磁化率测量、磁滞回线测量以及磁共振等。

磁化率是磁性材料在外磁场作用下磁化程度的指标,常用的测量方法有静态法和动态法。

磁滞回线是描述磁性材料受外磁场作用时磁化状态变化的曲线,通过测量磁滞回线可以获得材料的磁化强度、剩余磁化强度等参数。

磁共振是通过外加无线电波作用到受测样品上,测量样品对无线电波的吸收和发射,从而得到样品的磁学性质。

稀土材料的磁性研究进展近年来,稀土材料的磁性研究取得了许多重要进展。

以氧化物为例,LaCoO3、LaMnO3、LaNiO3等稀土氧化物材料的磁性质被广泛研究。

稀土材料的磁性性质与磁学行为研究

稀土材料的磁性性质与磁学行为研究引言稀土材料是具有独特磁性性质的重要材料。

由于其在磁性性质方面的独特性能,稀土材料在许多应用领域中发挥着重要作用,如磁性材料、信息存储器件、传感器和磁共振成像等。

磁性性质和磁学行为是理解稀土材料特殊性能的重要基础。

本文将从稀土材料的磁性性质和磁学行为两个方面进行研究。

稀土材料的磁性性质稀土元素具有丰富的磁性性质,从无磁性到具有较强磁性的铁磁性都有涵盖。

稀土材料的磁性性质与其原子磁矩的大小和排列方式密切相关。

根据稀土元素的4f电子层的状态可将其分为两类:一类是具有完整的4f电子层的稀土离子,如La3+、Lu3+等;另一类是具有未完全填充的4f电子层的稀土离子,如Ce3+、Pr3+等。

前者通常表现为无磁性,后者通常表现出较强的磁性。

稀土材料的磁性性质还与其晶体结构密切相关。

稀土元素的原子磁矩在晶体中的相互作用会导致不同的磁结构和磁性行为。

稀土材料在不同的温度下会呈现出不同的磁性相。

例如,在低温下,稀土材料可能表现出铁磁性,而在高温下可能呈现出顺磁性。

稀土材料的磁学行为稀土材料的磁学行为是研究稀土材料的磁性性质的关键。

常用的磁学参数包括磁化强度、磁导率、磁滞回线和磁相图等。

磁化强度是材料在外加磁场下磁化程度的度量,可以通过测量材料的磁化曲线来获得。

磁导率是描述材料对磁场响应的参数,通过磁化强度和外加磁场的比值来计算。

磁滞回线是描述材料磁化过程中磁场与磁化强度的关系的曲线,在材料的铁磁性和顺磁性相变中起到重要作用。

磁相图是用来描述不同磁性相之间的转变关系的图形,可以通过改变温度和外加磁场来获得。

稀土材料的磁学行为在实际应用中具有广泛的意义。

例如,磁共振成像是一种基于稀土材料的磁学行为的影像技术,通过利用材料在不同磁场下的磁化特性来获取高分辨率的生物组织图像。

稀土材料的磁性性质还可以用于制备磁性材料和磁传感器,广泛应用于信息存储器件和传感技术领域。

结论稀土材料具有独特的磁性性质和磁学行为。

稀土材料的磁性特性与研究进展

稀土材料的磁性特性与研究进展简介稀土材料是指含有稀土元素的化合物或合金。

稀土元素是指原子序数为57至71的元素,包括镧系元素和镧系后的元素。

稀土材料具有独特的磁性特性,在磁性材料领域有广泛的应用和研究。

本文将介绍稀土材料的磁性特性,并对其研究进展进行概述。

稀土材料的磁性特性稀土材料的磁性特性主要来源于稀土元素的电子结构和晶体结构。

稀土元素的电子结构具有一定的特殊性,由于其内层电子填充完整,外层电子数较少,导致稀土元素的磁矩较大。

此外,稀土元素的晶态结构也对材料的磁性起到重要影响。

稀土材料的磁性可分为顺磁性、抗磁性和铁磁性三种类型。

顺磁性是指当材料置于外磁场中时,材料会产生与外磁场方向相同的磁矩。

抗磁性是指当材料置于外磁场中时,材料会产生与外磁场方向相反的磁矩。

铁磁性是指材料在无外磁场下自发具有磁矩。

稀土材料的铁磁性是其最为重要的磁性特性。

稀土材料中的铁磁性主要来自于稀土元素的4f电子。

稀土元素的4f电子与其他电子能级的耦合作用导致了铁磁性的产生。

不同稀土元素之间的4f电子耦合效应不同,因此导致了稀土材料的磁性特性差异。

稀土材料的研究进展稀土材料在磁性材料的研究中占据重要的地位。

近年来,随着磁性材料领域的不断发展,稀土材料的研究进展也越来越多。

稀土材料在磁性储存领域的应用稀土材料在磁性储存领域具有广泛的应用。

以稀土永磁材料为例,其具有高矫顽力和高磁饱和磁感应强度的特点,被广泛应用于电机、发电机、计算机等领域。

稀土永磁材料的研究主要集中在提高材料的性能和降低成本方面。

稀土材料在磁共振成像领域的应用稀土材料在磁共振成像领域也有很多应用。

稀土元素具有较大的核磁矩,使得稀土材料成为理想的磁共振成像对比剂。

目前,研究人员正在努力开发新型的稀土磁共振成像对比剂,以提高成像性能和减少对人体的副作用。

稀土材料的制备和表征稀土材料的制备和表征是其研究的关键环节。

目前,常用的稀土材料制备方法包括溶胶-凝胶法、溶剂热法、水热法等。

稀土磁性材料的制备及其应用研究

稀土磁性材料的制备及其应用研究稀土磁性材料是指由稀土元素组成的磁性材料。

这些稀土元素在磁性材料中发挥了重要的作用,使得这些材料具有了非常优异的磁性能。

稀土磁性材料已经被广泛应用于电机、发电机、磁记录等领域。

本文将从稀土磁性材料的制备及其应用方面进行探讨。

一、稀土磁性材料的制备稀土磁性材料的制备主要有两种方法,即化学方法和物理方法。

化学方法是指将适当的稀土元素溶解在化学剂中,通过反应来合成稀土磁性材料。

这种方法可以制备出颗粒较小、颗粒分布较密集的稀土磁性材料。

化学方法的主要优点是工艺简便、生产成本较低。

物理方法是指使用物理手段来制备稀土磁性材料。

这种方法主要有熔炼法、粉末冶金法和溅射法等。

其中,熔炼法是较传统的一种方法,但这种方法易受金属氧化的影响,导致稀土元素含量较低;而粉末冶金法和溅射法则具有成分均匀、微观结构稳定的特点。

物理方法制备的稀土磁性材料颗粒较大、颗粒分布较稀疏,需要进一步处理才能得到合适的磁性性能。

二、稀土磁性材料的应用稀土磁性材料的应用领域非常广泛。

其中,应用最广的领域包括发电、电机、磁记录等。

在发电领域,稀土磁性材料主要应用于涡轮机和发电机中。

稀土磁性材料可以大幅度提高涡轮机和发电机的转速,从而提高了电能的输出效率。

在电机领域,稀土磁性材料主要应用于永磁电机中。

与传统的电机相比,永磁电机具有更高的功率密度和更高的效率。

在汽车和机械等领域,永磁电机已成为了一种非常重要的驱动方式。

在磁记录领域,稀土磁性材料主要应用于磁记录介质上。

磁记录介质的磁性能决定了磁头读取信号的灵敏度,而稀土磁性材料具有非常强的磁性能,可以使磁头读取信号的灵敏度得到大大提高。

此外,稀土磁性材料还可以应用于医学、环保等领域。

由于稀土磁性材料具有优异的磁性能,因此可以用于制备出高效的磁性药物和磁性分离剂,有效解决了传统药物和分离剂的一些问题。

总之,稀土磁性材料是一种非常优异的材料,应用广泛。

制备稀土磁性材料需要选择合适的制备方法,在制备过程中需要特别关注稀土元素含量的控制。

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稀土元素及其氧化物的磁性研究
摘要:易腐蚀、脆性大、工作温度偏低是制约烧结钕铁硼进一步发展和应用的主要缺陷,本文通过研究钕铁硼永磁材料主元合金成分、及热处理工艺对烧结永磁材料晶界成分、晶界结构以及磁体性能的影响来探讨改进钕铁硼永磁材料。

以及稀土锰氧化物效应的研究,分析了效应的成因及影响因素。

通过对这几种稀土材料磁性的研究对比,分析各种磁性材料的优缺点,进而得出在不同领域不用适用环境的应用。

关键词:钕铁硼稀土锰氧化物效应
稀土永磁材料是一种十分重要的功能材料,在国民经济中扮演重要角色。

在稀土永磁材料中占主导地位是钕铁硼永磁材料和稀土锰氧化物,本文主要对这两种材料进行研究。

1 钕铁硼永磁材料磁性研究
烧结钕铁硼永磁材料以其高磁能积和室温下退磁曲线呈线性等明显优势在各个行业中被广泛使用,是最主要的永磁材料。

但是仍然受到低居里温度、易腐蚀和低热稳定性的影响,对采用粉末冶金工艺制备的烧结钦铁硼磁体,研究主元合金成分、对烧结永磁材料晶界成分、晶界结构以及磁体性能的影响,以及晶界添加纳米粉末对晶界结构、成分、形貌以及磁体性能的影响。

2 稀土锰氧化物的磁性研究
在稀土锰氧化物中,为稀土元素,例如、、、等。

这类氧化物具有天然钙钛矿晶体结构,一般情况下为非导体,并具有反铁磁性。

经研究发现,如果这类氧化物中的或被其它适当的元素部分替代后,样品的结构、电磁性能都会发生很大的变化,出现金属-半导体转变和铁磁性-顺磁性的转变,而且还存在着高达127000%()的磁电阻效应(效应)。

掺杂稀土锰基氧化物在一定的掺杂范围内,导电特性在磁相变温度附近具有金属一半导体转变特征,表明导电性与磁特性密切相关。

在外磁场作用下,导电特性将发生有规律的变化。

考察(x=0.25,0.33,0.50)多晶体材料在零磁场和外加8T磁场下电阻率随温度变化关系、相应的磁电阻随温度变化关系以及自发磁化强度随温度变化关系(对x=0.5样品,同时还给出了外加5.5T磁场下的磁化强度随温度变化关系)。

在零磁场下,x=0.2,0.33的样品具有典型的铁磁性和电阻率的金属一半导体转变,零磁场下的金属一半导体转变温度在铁磁相变温度附近,而在8T磁场下,金属一半导体转变温度向高温处移动;相应的磁电阻曲线在铁磁相变温度附近有尖锐的峰,磁电阻值峰值达到1220%()。

对于x=0.5的样品,其具有反铁磁性,没有金属一半导体转变,在整个温度范围内呈半导体导电性;在ST磁场下,电阻率急剧降低,但相应磁电阻没有峰值效应,磁电阻值低温下达到1×108%。

影响掺杂稀土锰基氧化物效应的因素主要有以下几点:(1)组分
的影响。

掺入不同的两价金属元素,不同的掺杂量以及稀土元素的不同都会影响材料的晶格结构,进而影响材料的磁电特性和效应。

(2)外加压力的影响。

稀土元素掺杂相当于一个“化学压力”或者“内压力”,这个“内压力”导致晶格应变的产生,并使稀土锰基氧化物的庞磁电阻特性发生变化。

(3)晶体学特性影响。

晶体学特性对掺杂稀土锰基氧化物庞磁电阻特性影响表现在单晶材料和多晶材料具有不同的庞磁电阻特性。

(4)制备工艺对效应的影响。

多晶体材料的效应与晶粒大小有关。

薄膜材料的沉积的条件或参数如衬底温度、退火温度及衬底材料的改变将导致特性的变化。

(5)离子注入影响。

在掺杂稀土锰基氧化物薄膜中注入一定剂量的离子也将会导致磁电特性及庞磁电阻效应的变化。

3 稀土磁性能的应用
(1)直驱永磁式风力发电。

直驱永磁式风电机组具有稳定性高、结构简单、效率高、寿命长等一系列优点,将成为未来风电技术的主流机型。

(2)稀土永磁同步电机。

目前混合动力车具有节能环保舒适等优势,是未来汽车行业的发展趋势。

混合动力车的主要部件是采用稀土永磁同步电机的发电机,稀土永磁材料将为未来的汽车行业做出卓越的贡献。

(3)变频压缩机。

采用稀土永磁材料的变频压缩机的家电产品的能耗比传统家电节能达30%~40%。

(4)工业节能电机。

稀土永磁体具有高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积的优异磁性能,用它
制成的各种电机产品,具有高性能、轻型化、高效节能等特点,在节能电机领域的应用潜力巨大。

(5)IT存储领域。

计算机的发展带动了相关配套元件的发展,硬、软磁盘、光盘驱动头是使用钕铁硼较多的一个方面,每年用于计算机驱动器的钕铁硼磁体约达4000T,占钕铁硼销量的50%。

4 结语
本文通过研究采用粉末冶金工艺制备了烧结钦铁硼磁体,以及稀土锰氧化物效应的研究,可以发现,合金成分设计、热处理工艺以及微量化合物粉末添加在制备高性能烧结永磁材料中非常重要,对磁体的组织结构、晶界形貌和成分、磁性能、力学性能、耐蚀性能产生显著影响,对于该类材料,有些方面还需要进行更深入的研究。

(1)纳米高温陶瓷粉末添加对晶界富相的改性机理,热力学分析以及热处理工艺对纳米改性磁体显微结构和性能的作用机理。

(2)如何设计新的晶界相成分,彻底改变磁体目前存在的缺陷,要重新设计晶界相成分,就必须先明确晶界富相的作用,其作用不仅仅是促进烧结和磁硬化。

在这方面,无论是理论还是试验研究都不深入,如能在此方面取得进展,将极大地丰富钕铁硼的应用范围。

(3)由于掺杂的稀土锰基氧化物具有很高的自旋极化度,在自旋电子器件方面也具有应用前景。

参考文献
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