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中国腐蚀与防护学报 2025年第3期45卷 687-697页

作者：王康姜建军杨丽景宋振纶宁波大学机械工程与力学学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院磁性材料与器件重点实验室浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室宁波315201

研究了利用羟基乙叉二膦酸(HEDP)作为无氰碱性电镀体系、焦磷酸钾作为辅助络合剂在NdFeB表面进行Cu电镀的工艺。采用循环伏安法(CV)、阴极电流效率、霍尔槽实验、扫描电子显微镜(SEM)等手段对电镀工艺进行优化;利用SEM、划格实验等方法... 详细信息

研究了利用羟基乙叉二膦酸(HEDP)作为无氰碱性电镀体系、焦磷酸钾作为辅助络合剂在NdFeB表面进行Cu电镀的工艺。采用循环伏安法(CV)、阴极电流效率、霍尔槽实验、扫描电子显微镜(SEM)等手段对电镀工艺进行优化;利用SEM、划格实验等方法对电镀镀层进行表征分析,讨论了不同镀层的耐腐蚀性能及其对磁体表磁的影响。结果表明,当各组分浓度分别为CuSO_(4)·5H_(2)O 22.5 g·L^(-1)、HEDP 60 g·L^(-1)、K4P2O740 g·L^(-1)、K_(2)SO_(4)10 g·L^(-1)、pH=10、温度50℃、搅拌速率200 r·min^(-1)、电流密度0.6 A/dm^(2)时,得到的镀层表面光滑无缺陷,结合力良好,耐腐蚀性能与常规的Ni-Cu-Ni镀层接近;表磁和磁通量结果表明在NdFeB表面直接电镀Cu对磁体的磁屏蔽作用小于Ni-Cu-Ni镀层。

关键词：电镀Cu 无氰碱性 HEDP 阴极电流效率结合力表磁

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非晶合金弛豫子及相互作用研究进展

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：宋丽建童钰许巍高萌张岩霍军涛王军强中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院磁性材料与器件重点实验室浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室

非晶/玻璃等非平衡态材料会自发向低能量状态转变,称为老化或弛豫,表现出非指数的演化特征.人们认为非晶/玻璃的非指数弛豫是由不同的局域弛豫谱叠加而来.然而,关于非指数弛豫的起源仍不清晰.这篇综述简要介绍了非晶合金等温弛豫行为,... 详细信息

非晶/玻璃等非平衡态材料会自发向低能量状态转变,称为老化或弛豫,表现出非指数的演化特征.人们认为非晶/玻璃的非指数弛豫是由不同的局域弛豫谱叠加而来.然而,关于非指数弛豫的起源仍不清晰.这篇综述简要介绍了非晶合金等温弛豫行为,探测到符合Debye方程的弛豫基本单元——弛豫子,且不同弛豫子相互作用会激活记忆效应.“弛豫子”概念的提出为理解非平衡态材料的物理本质、编程式设计等温退火工艺以及精准调控其性能具有重要意义.

关键词：非晶合金弛豫子记忆效应

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热处理工艺对晶界扩散钕铁硼磁体显微组织和矫顽力的影响研究

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稀土 2025年

作者：黄敏丁勇王春国刘雷孙颖莉张健闫阿儒中国科学院宁波材料技术与工程研究所稀土永磁材料联合创新中心中科院磁性材料与器件重点实验室浙江省磁性材料与应用技术重点实验室中国科学院大学

通过磁控溅射的方法在Nd-Fe-B磁体表面分别制备了Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100薄膜,研究了热处理工艺对两类扩散磁体微结构和矫顽力的影响。结果表明,经过高温热处理制备的Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100扩散态磁体的矫顽力增幅分别为6.8k Oe和5.7... 详细信息

通过磁控溅射的方法在Nd-Fe-B磁体表面分别制备了Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100薄膜,研究了热处理工艺对两类扩散磁体微结构和矫顽力的影响。结果表明,经过高温热处理制备的Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100扩散态磁体的矫顽力增幅分别为6.8k Oe和5.7k Oe。在此基础上,各自继续进行低温回火形成的回火态磁体的矫顽力又分别增加1.4k Oe和0.5k Oe。两级热处理在多元扩散磁体中更有优势。显微组织分析表明,重稀土核壳结构是扩散态磁体矫顽力提升的重要原因,而连续薄层分布的晶界相是回火态磁体矫顽力进一步提升的关键因素。其中,对矫顽力增幅起主导作用的重稀土核壳结构形成于高温热处理阶段。但是,壳层厚度和壳层分布深度在低温回火阶段亦有微量调整,而晶界相形貌的优化只发生在低温回火阶段。与扩散态磁体相比,回火态磁体中分布的晶界相更细小弥散。特别是Tb70Cu10Al10Zn10回火态磁体,两级热处理优化了晶界相形貌分布,扩散源中微量元素的适度添加促进了连续薄层晶界相的形成,这也是其矫顽力进一步提升的根本原因。

关键词：热处理工艺钕铁硼磁控溅射晶界扩散矫顽力

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羰基铁粉/FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的性能

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材料导报 2021年第10期35卷 10023-10028页

作者：池强谢磊常良李强董亚强新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830046 中国科学院磁性材料与器件重点实验室浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

随着5G时代的到来,数量庞大的基站建设对低损耗、高频特性、大功率软磁复合磁粉芯的需求不断增长,同时,宽禁带半导体技术的迅速发展对电子器件的小型化、高频化、高功率密度提出了更高的要求。然而,几乎没有软磁材料能够满足第三代宽禁... 详细信息

随着5G时代的到来,数量庞大的基站建设对低损耗、高频特性、大功率软磁复合磁粉芯的需求不断增长,同时,宽禁带半导体技术的迅速发展对电子器件的小型化、高频化、高功率密度提出了更高的要求。然而,几乎没有软磁材料能够满足第三代宽禁带半导体的外源环境要求,这进一步制约了下一代电子器件的发展。为了满足发展需求,本工作通过将具有高饱和磁化强度(M_(s))的羰基铁粉(Carbonyl iron powder,CIP)与水雾化FeSiBCCr微细非晶粉末复合,成功制备了综合软磁性能优异的FeSiBCCr复合非晶磁粉芯。研究结果表明,与没有复合CIP的FeSiBCCr非晶磁粉芯相比,当CIP含量为20%(质量分数,下同)时,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的M_(s)提高到160 emu/g左右,整体提高约6.7%;在100 Oe外加直流场下,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的直流偏置性能达到72%,提高了10.8%;在0.05 T@100 kHz条件下,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的损耗降低至296 mW/cm^(3),整体降低11.6%;FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的有效磁导率和品质因数分别提高到47.0和174,提高了14.6%和9.4%。通过复合不同含量的CIP制备的新型FeSiBCCr复合非晶磁粉芯具有高的饱和磁化强度、低的损耗和良好的直流偏置特性,有望满足高频大电流器件的需要,在高频电磁系统中具有良好的应用前景。

关键词：复合非晶磁粉芯羰基铁粉饱和磁化强度损耗直流偏置性能

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磁相变材料的热效应表征

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中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第6期51卷 29-43页

作者：魏志阳刘剑欧阳亦沈毅陈峰华姜勇中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院磁性材料与器件重点实验室浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室宁波315201 中国科学院大学北京100049 太原科技大学材料科学与工程学院太原030024 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387

基于磁相变热效应的固态制冷是利用外加场驱动相变产生潜热从而实现制冷的技术.因其环境污染小、理论效率高,被认为是最有希望替代当前主流气体压缩制冷的技术.如何准确高效地表征磁相变材料的热效应是固态制冷研究的关键之一.磁相变材... 详细信息

基于磁相变热效应的固态制冷是利用外加场驱动相变产生潜热从而实现制冷的技术.因其环境污染小、理论效率高,被认为是最有希望替代当前主流气体压缩制冷的技术.如何准确高效地表征磁相变材料的热效应是固态制冷研究的关键之一.磁相变材料和固态制冷的研究很大程度上依赖于磁相变热效应的表征技术水平.常规的热电偶、量热仪等热效应测试手段难以满足外场施加时复杂样品环境下磁相变热效应表征和深入研究相变机理的需求.因此新表征技术的引入和新表征设备的研制随着磁相变热效应研究的深入也同步发展.特别是近年来,磁相变热效应的表征已经不囿于单一指标、宏观量的测量,不仅表现出多角度、原位化、微观化的趋势,而且有和高通量、机器学习等新方法相结合的特点.本文将从磁热效应、弹热效应、压热效应等单场热效应和多卡效应等方面综述磁相变热效应表征的研究现状,并探讨磁相变热效应表征的未来发展趋势.

关键词：磁相变相变热效应多卡效应热效应表征固态制冷

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柔性阻变存储材料与器件研究进展

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材料导报 2020年第1期34卷 1146-1154页

作者：卢颖陈威林高双李润伟中国科学院宁波材料技术与工程研究所磁性材料与器件重点实验室中国科学院大学材料科学与光电技术学院中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室中国科学院大学未来技术学院

物联网技术的飞速发展对柔性可穿戴电子设备提出了迫切需求,而作为电子设备不可或缺的部分,存储器势必也需要向柔性化的方向发展。阻变存储器具有高速、低功耗、非易失、结构简单、选材广泛等特性,被视为未来柔性存储器的重要候选器件... 详细信息

物联网技术的飞速发展对柔性可穿戴电子设备提出了迫切需求,而作为电子设备不可或缺的部分,存储器势必也需要向柔性化的方向发展。阻变存储器具有高速、低功耗、非易失、结构简单、选材广泛等特性,被视为未来柔性存储器的重要候选器件之一。在应变条件下,阻变存储器的薄膜开裂无疑会导致器件性能失效。因此,近年来除研究应变对材料性质和器件性能的影响外,研究人员主要从选择合适的阻变材料和优化器件制备工艺方面不断尝试,取得了丰硕的成果,大幅提升了器件的柔韧性。为构建高性能的柔性阻变存储器,许多材料已被开发作为存储介质,包括无机、有机、有机-无机复合或杂化材料等。同时,金属、金属合金、碳/硅材料、氮化物、导电氧化物等已被尝试用作电极材料,聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等也已被尝试用作柔性衬底。此外,器件的制备起初主要采用全气相法,条件相对苛刻,通常需要高真空甚至高温环境。近年来的研究工作将气相-液相混合甚至是全液相法引入到柔性阻变存储器的制备工艺中,初步实现了器件的简单、低温和快速制备。本文归纳了柔性阻变存储器的研究进展,分别对器件材料(存储介质、电极和衬底)和制备工艺及性能进行了全面介绍,分析了器件的失效机理,并对本领域当前存在的挑战与未来发展前景进行了讨论。

关键词：柔性阻变存储器非易失性存储器有机材料有机-无机杂化材料

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热处理工艺对晶界扩散钕铁硼磁体显微组织和矫顽力的影响研究

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稀土 2025年第3期 51-60页

通过磁控溅射的方法在钕铁硼磁体表面分别制备了Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100薄膜,研究了热处理工艺对两类扩散磁体微结构和矫顽力的影响。结果表明,经过高温热处理制备的Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100扩散态磁体的矫顽力增幅分别为6.8 kOe和5.7 ... 详细信息

通过磁控溅射的方法在钕铁硼磁体表面分别制备了Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100薄膜,研究了热处理工艺对两类扩散磁体微结构和矫顽力的影响。结果表明,经过高温热处理制备的Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100扩散态磁体的矫顽力增幅分别为6.8 kOe和5.7 kOe。在此基础上,各自继续进行低温回火形成的回火态磁体的矫顽力又分别增加1.4 k Oe和0.5 k Oe。两级热处理在多元扩散磁体中更有优势。显微组织分析表明,重稀土核壳结构是扩散态磁体矫顽力提升的重要原因,而连续薄层分布的晶界相是回火态磁体矫顽力进一步提升的关键因素。其中,对矫顽力增幅起主导作用的重稀土核壳结构形成于高温热处理阶段。但是,壳层厚度和壳层分布深度在低温回火阶段亦有微量调整,而晶界相形貌的优化只发生在低温回火阶段。与扩散态磁体相比,回火态磁体中分布的晶界相更细小弥散。特别是Tb70Cu10Al10Zn10回火态磁体,两级热处理优化了晶界相形貌分布,扩散源中微量元素的适度添加促进了连续薄层晶界相的形成,这也是其矫顽力进一步提升的根本原因。

关键词：热处理工艺钕铁硼磁控溅射晶界扩散矫顽力

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弹性敏感材料与传感器件

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材料导报 2020年第1期34卷 1059-1068页

作者：李法利李晟斌曹晋玮刘宜伟尚杰李润伟中国科学院宁波材料技术与工程研究所&中科院磁性材料与器件重点实验室中国科学院大学材料科学与光电技术学院中国科学院宁波材料技术与工程研究所&浙江省磁性材料及应用技术重点实验室中国科学院大学未来技术学院

柔性电子技术是21世纪的十大新兴科技之一,正在引发新一轮电子技术革命。近年来,人们研发了一系列柔性甚至可拉伸的电子器件,此类器件具有柔韧、抗冲击、高效/低成本制造等优势,在可穿戴或可植入领域具有很好的应用前景。其中,弹性传感... 详细信息

柔性电子技术是21世纪的十大新兴科技之一,正在引发新一轮电子技术革命。近年来,人们研发了一系列柔性甚至可拉伸的电子器件,此类器件具有柔韧、抗冲击、高效/低成本制造等优势,在可穿戴或可植入领域具有很好的应用前景。其中,弹性传感器件是信息获取的关键,在人机交互、运动/医疗健康等领域展示着重要的应用前景,而敏感材料、结构及器件设计是弹性传感器的关键。由于大部分敏感材料是刚性的,其拉伸性能无法满足弹性传感器的要求,因此,弹性传感器的核心挑战之一在于敏感材料的弹性化、多功能化。兼容弹性和功能性的传感器是人们目前关注的焦点。在材料的弹性/可拉伸能力方面,通过有效的结构设计可以使得金属薄膜适应更复杂的力学场景,例如将单轴褶皱改为多轴复杂褶皱;通过优化纳米材料的形貌/结构,可以获得能承受更大形变的复合材料,例如提高纳米线的长度以获得更加复杂稳定的导电网络;通过使用液态金属等本征可拉伸导电材料实现复合材料的高电导和任意拉伸性能。在材料/器件的多功能方面,人们也不断尝试使用多种敏感材料来探测力学、温度、磁场、湿度等多种信号。通过使用磁性敏感材料与高分子基体复合实现对磁场的探测;通过使用热致变色材料在高分子基体表面构建热致变色薄膜可以实现对温度的探测;使用弹性电极制备弹性微流道实现对汗液成分的分析。进一步在弹性系统的层面,研究人员将多种器件集成多功能系统以实现多种信号的感知,并结合仿生策略进一步将这些信号处理成人体神经可识别的信号,实现智能、高效的人机交互体验。本文归纳了弹性传感材料和器件的研究进展,分别对导电敏感材料、可穿戴器件及其应用场景进行了介绍。通过分析弹性传感器件的发展历程和目前所面临的挑战,希望能使研究者们有一定启发,并对弹性电子器件的未来进行展望,为实现更加灵敏、智能、低成本和用户友好型传感器件提供参考。

关键词：弹性电子器件柔性传感器导电敏感材料可穿戴器件

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柔性阻变存储器材料研究进展

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材料工程 2020年第7期48卷 81-92页

作者：唐大秀刘金云王玉欣尚杰刘钢刘宜伟张辉陈清明刘翔李润伟昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院磁性材料与器件重点实验室宁波315201 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室宁波315201

本文简述了阻变存储器的基本结构、工作原理、发展历程和研究现状,归纳总结了柔性阻变存储器的材料体系,包括介质材料、电极材料和基底材料,以及柔性阻变存储器材料体系的总体趋势和最新研究进展;分析了柔性阻变存储器的性能特点,包括... 详细信息

本文简述了阻变存储器的基本结构、工作原理、发展历程和研究现状,归纳总结了柔性阻变存储器的材料体系,包括介质材料、电极材料和基底材料,以及柔性阻变存储器材料体系的总体趋势和最新研究进展;分析了柔性阻变存储器的性能特点,包括存储性能和力学性能。阐述了发展柔性阻变存储器的重要意义与面临的挑战,提出了该领域现在研究中存在的不足和未来需要进一步研究的方向。得出力学性能稳定的高电导可拉伸电极和存储性能稳定的可拉伸介质是柔性阻变存储器材料今后发展的主要方向。

关键词：柔性阻变存储器介质材料电极材料基底材料存储性能力学性能

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塑性变形LaFe13.92Si1.4合金的大磁热效应和导热各项异性研究

塑性变形LaFe13.92Si1.4合金的大磁热效应和导热各项异性研究

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中国稀土学会2020学术年会暨江西(赣州)稀土资源绿色开发与高效利用大会

作者：卢翔欧阳亦张明晓刘剑中科院磁性材料与器件重点实验室暨浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院大学

La-Fe-Si合金磁热效应大且成本低廉,被认为是最具应用前景的磁制冷材料之一[1,2]。然而,La-Fe-Si合金作为金属间化合物,其本征脆性导致加工成型能力不足,限制了冷磁制冷效率的提升。为此,本工作中通过优化Fe元素含量在LaFe13.92Si1.4合... 详细信息

La-Fe-Si合金磁热效应大且成本低廉,被认为是最具应用前景的磁制冷材料之一[1,2]。然而,La-Fe-Si合金作为金属间化合物,其本征脆性导致加工成型能力不足,限制了冷磁制冷效率的提升。为此,本工作中通过优化Fe元素含量在LaFe13.92Si1.4合金中内生α-Fe增韧相,利用其作为塑性相网络协调变形,随后,采用多道次自由锻造方式,成功制备了0.47 mm厚的合金薄片(如图1a所示),总压下量为66%。通过微观组织表征发现,变形过程中铸态α-Fe和LaFe1Si1相被剧烈压缩且沿垂直锻造方向延伸,并且其内部出现了大量位错亚结构。在随后退火过程中,大量的位错亚结构可促进相界面处快速达到化学平衡,进而加速了磁热相的形核和生长。样品经过3天退火即获得到大量磁热相,在2 T磁场下的磁熵变高达13.6 J/kg K,比未变形样品高出约30%(如图1b所示),与之对应的绝热温变为5.7 K。除此之外,退火样品中α-Fe相和磁热相沿垂直锻造方向定向排列,这种独特的微观组织相貌使La-Fe-Si薄片表现出导热各项异性,其在面内和垂直平面方向上的导热分别为10.2 W/mK和8.7 W/mK(如图1c所示)。上述这种塑性变形方法对于提升La-Fe-Si合金磁热性能和热导率具有显著优势,同时对稀土磁制冷材料的近终成型与组织性能设计具有重要启发作用。

关键词： La-Fe-Si合金塑性变形磁热效应各项异性导热

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