Fe基非晶/氮化物双层结构制备与表征

以Fe-Si-B为代表的非晶合金薄带具有高磁导率、低矫顽力及低铁损等优异软磁性能,特别适用于作为变压器和传感器的关键材料.然而,其低的饱和磁矩限制了其作为软磁合金性能的进一步提高.铁氮化合物具有高的饱和磁矩,通过在非晶合金基体引入铁氮化合物,能够提高Fe-Si-B合金的饱和磁矩.采用高能离子注入的方式,在Fe-Si-B非晶薄带表面实现了非平衡渗氮,在保持非晶基体的情况下,制备出具有不同氮含量的铁基非晶/氮化物双层结构的非晶薄带,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱仪(AES)和振动样品磁强计(VSM),研究了注入剂量对Fe基非晶带材结构和磁性能的影响.实验结果表明,通过调整离子注入剂量,可以制备出Fe基非晶/氮化物双层结构,并提高样品的饱和磁矩.随着注入剂量的增加,合金先是从完全非晶相转变为非晶/晶体复合相,最终转变为完全晶态;注入剂量为1×1016 ions ·cm-2的样品饱和磁矩最大,达1.70 T,比未注入样品提高18.1％.