تاثیر روش حرارت دهی ژول بر ساختار، تحولات فازی و خواص مغناطیسی نوارهای نانو ساختار Fe71Si13.5B9Nb3Cu1Al1.5Ge1

آلیاژهای نانو بلورین نرم مغناطیس پایه آهن دارای خواص نرم مغناطیسی مانند القای مغناطیسی و نفوذپذیری بالاتر، مگنتواستریکشن، وادارندگی و انیزتروپی پایین تری در مقایسه با آلیاژهای مشابه در فاز آمورف هستند. این خواص مغناطیسی مطلوب کاربرد این مواد را در ابزارهای مغناطیسی یا سنسورها بر اساس اثر امپدانس مغناطیسی را افزایش می دهد.در مقاله حاضر تاثیر عملیات حرارتی سریع بر ساختار و خواص مغناطیسی نوارهای آمورف Fe71Si13.5B9Nb3Cu1Al1.5Ge1، تهیه شده بروش انجماد سریع چرخ مذاب مورد بررسی قرار گرفته است. نوارهای آمورف تهیه شده تحت عملیات حرارتی سریع به روش حرارت دهی ژول با عبور جریان در شدت های مختلف (1/3A و 1/1A و 0/9A) تحت خلاء 10(-2) mbar برای زمان 30 ثانیه قرار گرفته اند. جهت بررسی ساختار بلوری، تحولات فازی و خواص حرارتی نمونه ها قبل و بعد از فرآیند عملیات حرارتی سریع از تکنیک پراش اسعه ایکس (XRD) و آنالیز حرارتی روبشی (DSC) استفاده شد و ارزیابی خواص مغناطیسی د رکلیه نمونه ها توسط اثر ابرامپدانس مغناطیسی (GMI) و دستگاه منحنی نگار هیسترزیس (VSM) و تصویر برداری به وسیله میکروسکوپ نیروی مغناطیسی (MFM) صورت پذیرفت. نتایج بدست آمده حاکی از تشکیل فاز نانوبلور Fe-Si در اثر عملیات حرارتی در یک زمینه آمورف می باشد. افزایش جریان الکتریکی اعمالی به هنگاه عملیات حرارتی منجر به رشد دانه و همچنین تشکیل فاز سخت مغناطیس Fe-B گردید. با تشکیل فاز سخت مغناطیس Fe-B و رشد دانه ها اندازه بزرگی GMI کاهش یافت. نتایج بدست آمده از دستگاه منحنی نگار هیسترزیس نشان میدهد که با افزایش شدت جریان اعمالی، افزایش مقدار آهنربایش اشباع تا شدت جریان 1/1A یه مقدار حداکثر 1/3T در نمونه ها مشاهده می شود. در تصویر برداری به وسیله میکروسکوپ الکترونی مغناطیسی (MFM) ملاحظه شد که با افزایش شذت جریان عملیات حرارتی تا ضدت جریان 1/3A در نمونه ها ساختار نظم سامانه ها به هم ریخته و سامانه ها شکلی پیچ در پیچ و نامنظم پیدا می کنند. در پایان در این مقاله ارتباط بین ساختار و خواص مغناطیسی نمونه های تهیه شده مورد بحث قرار گرفته است.

Keywords:

مواد نانو ساختار , آلیاژ فاینمت , امپدانس مغناطیسی , خواص مغناطیس