纳米化无热性Sm-Fe-N粒子具有转移性TbCu7型结构,通过感应热等离子体工艺制备
Yusuke Hirayama1, Jian Wang1, Masaya Shigeta2
1National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 4-205, Sakurazaka, Moriyama, Nagoya 463-8560, Japan.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|July 12, 2025
概括
研究人员使用低氧感应热等离子体工艺开发了异型-铁- (Sm-Fe-N) 纳米粒子. 这些颗粒显示出超越现有永磁体的潜力,为先进的磁性应用实现了高度对齐.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 磁力学 磁力学 是一种
背景情况:
- 具有TbCu7型结构的基于萨马 (Sm) 的化合物显示出作为高性能永久磁铁的承诺,可能超过-铁- (Nd2Fe14B).
- 制备无极性磁性颗粒的有限方法阻碍了这些基于Sm的化合物的充分利用.
- 开发异构的Sm-Fe-N超细颗粒对于推进永久磁铁技术至关重要.
研究的目的:
- 用于制备异型Sm-Fe-N超细颗粒的转移性TbCu7型相.
- 为了研究这些新型纳米粒子的磁性和对齐.
- 了解在等离子体过程中Sm-Fe纳米颗粒的形成机制.
主要方法:
- 利用低氧感应热等离子体 (LO-ITP) 工艺进行粒子合成.
- 使用X射线衍射 (XRD) 进行结构分析和相位识别.
- 应用外部磁场用于纳米粒子对齐和极形状测量,用于定量估计.
主要成果:
- 成功制备了TbCu7型Sm-Fe合金纳米粒子,其c/a值为0.8419,Fe/Sm原子比为8.5.5.
- 在化Sm-Fe-N纳米颗粒中实现了高度的对齐 (91 ±2%),证实了无极性磁性特性.
- 数值分析显示,由于蒸汽压力差异,Sm凝结在低温下持续存在,导致Sm度在9%时为9-12%.
结论:
- 在LO-ITP工艺中,可以产生异构的Sm-Fe-N超细颗粒,具有作为先进永久磁体的潜力.
- 优化LO-ITP参数可以促进单相TbCu7型Sm-Fe-N颗粒的制备.
- 这些发现为利用基于Sm的永久磁铁的全部潜力铺平了道路.
