基于稳恒磁场环境下Sm-Fe-B GMF成膜及其性能测试与模拟

在施加不同磁场强度及方向的稳恒磁场环境中,采用离子束溅射沉积法,在玻璃衬底上制备SmFe-B超磁致伸缩薄膜(GMF)。使用LS-7010M-KC激光微位移传感器与交变梯度磁强计(AGM)分别测试薄膜悬臂梁磁偏转量与磁滞回线,以研究制备时施加稳恒磁场对薄膜磁致伸缩性能及软磁性能的影响。利用微磁学软件OOMMF,模拟研究了在外加相同实验磁场强度下,施加不同稳恒磁场强度对Sm-Fe-B薄膜磁矩分布的影响。实验研究结果表明,施加稳恒磁场下制备的薄膜样品,其饱和磁致伸缩性能明显优于无磁场环境所制备的样品;在实验条件下,薄膜样品的磁致伸缩性能随着施加稳恒磁场强度的增大而提高。模拟与实验研究结果均表明,Sm-Fe-B GMF的易磁化轴与沉积过程中所施加的稳恒磁场方向一致。在特定的悬臂梁结构应用中,薄膜沉积过程中通过改变施加不同稳恒磁场方向与其强度大小,可获得达到所需易磁化轴方向且具有较大磁偏转量的薄膜元件。