离子辐照诱导横向各向异性提高软磁合金高频磁性及交流磁化机理研究

随电子器件的工作频率不断提高，软磁合金工作频率的提升速度逐渐成为制约电子信息技术高频化和集成化的瓶颈。本项目受双相无规各向异性模型中各向异性影响软磁合金磁导率的启发，提出基于调控横向感生各向异性提高软磁合金的高频磁性的学术思想。采用离子辐照的方法改变软磁合金中磁矩的空间分布，调控系列Co基和Fe基合金表层的横向感生各向异性场，提高表层合金高频磁性，而合金内部依然保持良好的低频磁性，从而实现提高高频磁性而不使低频磁性下降，增大高频磁导率而不降低弛豫频率的的效果，实现软磁合金高频磁特性的大幅度连续控制，研究横向感生各向异性调控对软磁合金高频磁特性的影响机制和相应观测、分析方法，并借助微磁学模拟手段和畴壁运动分析探索交变磁场作用下软磁合金交换耦合作用和畴壁运动相互作用规律，初步构建软磁合金交流磁化模型，为今后进一步发展软磁合金的高频磁性理论提供依据。

随着电子信息技术飞速发展，信息处理速度和传输频率也越来越高，电子器件的工作频率不断提高。高频下高磁导率、高品质因数的软磁合金材料，可以有效降低高频损耗，减小电子器件体积，并能完成大功率转化，在一定程度上提高能源使用效率，具有广阔的应用前景。.因此，如何提高软磁合金的工作频率成为现阶段电子信息技术高频化和集成化研究的热点。.项目组制备了成分相同，基体结构不同的软磁合金（非晶、纳米晶）(Fe1-xCox)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9，对软磁合金进行表面应力去除、离子沉积、离子辐照等表面处理后，发现采用表面改性处理可能提高合金磁导率。原因在于增加了合金的横向感生各向异性场，提高合金横向畴壁位移磁导率。横向畴壁位移磁导率正比于纵向畴转磁导率，因此横向畴壁位移磁导率的增大使高频磁导率增加；软磁合金的弛豫频率与各向异性场成正比，横向感生各向异性场的增大亦有利于提高合金的弛豫频率。.项目探讨了软磁合金基体对应力改变以及杂质浓度改变的响应机制。通过考察不同磁场下磁谱，研究Fe-Co-Cu-Nb-Si-B非晶合金及纳米晶合金在交变磁场下的畴壁运动规律，并进一步分析了内应力和杂质浓度对磁化过程的影响。