SmCo永磁磁場對SEM成像影響及其微觀分析研究
發(fā)布時間:2021-10-17 02:12
自2:17型SmCo合金于上世紀七十年代被大量開發(fā)研究以來,其高的磁學性能、較輕的重量和較小的體積正順應了我國高速發(fā)展的航空航天領域對于器件微型化,集成化的要求。同時由于SmCo永磁具有高居里溫度,高溫度穩(wěn)定性,這些特性使得其高溫環(huán)境下工作的永磁材料及器件的最佳候選者。但是因為當其在高溫環(huán)境下長期工作時,表面會產生氧化層導致磁體以及器件性能下降,導致失效。所以針對SmCo永磁等磁性材料的微觀失效分析以及分析手段研究是十分必要的,同時未消磁的磁性樣品會對掃描電子顯微鏡(SEM)成像結果產生影響。本文針對SmCo永磁材料,分析了其長期高溫有氧環(huán)境下的老化機理以及其磁場對SEM分析過程中的影響,主要工作如下。(1)磁性樣品磁場會引起的SEM圖像質量的顯著降低,主要原因是電子軌跡受到洛倫茲力影響而偏轉。本文利用未完全消磁的矩形SmCo永磁樣品作為磁場源,以不同的磁場方向放置樣品進行實驗,結合相關理論以及COMSOL軟件對磁場方向對SEM二次電子成像的影響進行了分析,給出了最佳觀測方向并討論了其原理。(2)研究了一種利用規(guī)則磁體的磁場,使得未配備背散射電子探測器的SEM可以在二次電子模式下獲得類...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見永磁體磁能積與溫度關系
電子科技大學碩士學位論文究動態(tài)磁化過程的各種微妙細節(jié),并可以分析局部磁化和疇壁運動的差異。由于磁體磁疇的周期性局部磁場分布特征會對電子產生影響,使得利用 SEM 對樣品磁疇進行觀察也是磁學研究界研究的熱點之一。W. Szmaja[33]提出了一種數字圖像處理系統(tǒng)及其在鈷單晶體中用掃描電子顯微鏡(SEM)中的 I 型磁性對比進行磁疇觀察的應用。并首次證明了,可以利用 SEM 將圖像進行相減處理,從而獲得僅具有I 型磁性對比度(即沒有形貌對比度)的圖像。J. imíová[34]介紹了一種使用膠體技術和掃描電子顯微鏡(GEL-SEM 方法)的組合方法在不同的磁場環(huán)境中研究CoCr 薄膜材料的磁疇結構的成像。W. Szmaja 等人[35]使用 SEM 在加熱循環(huán)過程中研究了鈷單晶基面上的磁疇變化行為,發(fā)現磁疇結構和 I 型磁性對比度的變化是由隨著溫度升高磁晶各向異性能減小而引起的。圖 1-2 為利用 SEM 觀察到的磁疇圖像。
11圖 2-1 JSM-6490LV 掃描電子顯微鏡與 EDAX Genesis 2000 能譜儀.1 掃描電子顯微鏡結構介紹SEM 的功能系統(tǒng)主要由電子光學系統(tǒng)、信號收集系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、真空系統(tǒng)源系統(tǒng)以及計算機控制系統(tǒng)組成。本文實驗討論主要與其電子光學系統(tǒng)和信集系統(tǒng)息息相關,故下文主要對這兩部分系統(tǒng)的結構與原理進行介紹。.1.1 鏡筒結構SEM 的鏡筒作用類似于光學顯微鏡的鏡筒,主要是對電子束進行發(fā)射、加及收束,從而使其形成穩(wěn)定的探針束斑。本文所用 SEM 的鏡筒的主要結構, 2-2 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]掃描電鏡中背散射電子成像功能的應用[J]. 馮善娥,高偉建. 分析測試技術與儀器. 2015(01)
[2]掃描電子顯微鏡飛速發(fā)展的25年[J]. 高德祿. 國外科學儀器. 1990(02)
[3]釹鐵硼永磁材料的研究及前景[J]. 吳良宏. 儀表材料. 1988(06)
碩士論文
[1]電子元器件及封裝質量控制中若干案例的分析研究[D]. 宋利杰.電子科技大學 2016
[2]Sm2Co17磁體高溫老化及其防護薄膜的制備與研究[D]. 晏敏勝.昆明理工大學 2014
[3]涉及氣體稀薄效應的磁頭磁盤空氣軸承動力學特性分析[D]. 王希超.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]掃描電子顯微鏡掃描電路及圖像采集電路研制[D]. 涂晶晶.上海師范大學 2012
本文編號:3440915
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見永磁體磁能積與溫度關系
電子科技大學碩士學位論文究動態(tài)磁化過程的各種微妙細節(jié),并可以分析局部磁化和疇壁運動的差異。由于磁體磁疇的周期性局部磁場分布特征會對電子產生影響,使得利用 SEM 對樣品磁疇進行觀察也是磁學研究界研究的熱點之一。W. Szmaja[33]提出了一種數字圖像處理系統(tǒng)及其在鈷單晶體中用掃描電子顯微鏡(SEM)中的 I 型磁性對比進行磁疇觀察的應用。并首次證明了,可以利用 SEM 將圖像進行相減處理,從而獲得僅具有I 型磁性對比度(即沒有形貌對比度)的圖像。J. imíová[34]介紹了一種使用膠體技術和掃描電子顯微鏡(GEL-SEM 方法)的組合方法在不同的磁場環(huán)境中研究CoCr 薄膜材料的磁疇結構的成像。W. Szmaja 等人[35]使用 SEM 在加熱循環(huán)過程中研究了鈷單晶基面上的磁疇變化行為,發(fā)現磁疇結構和 I 型磁性對比度的變化是由隨著溫度升高磁晶各向異性能減小而引起的。圖 1-2 為利用 SEM 觀察到的磁疇圖像。
11圖 2-1 JSM-6490LV 掃描電子顯微鏡與 EDAX Genesis 2000 能譜儀.1 掃描電子顯微鏡結構介紹SEM 的功能系統(tǒng)主要由電子光學系統(tǒng)、信號收集系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、真空系統(tǒng)源系統(tǒng)以及計算機控制系統(tǒng)組成。本文實驗討論主要與其電子光學系統(tǒng)和信集系統(tǒng)息息相關,故下文主要對這兩部分系統(tǒng)的結構與原理進行介紹。.1.1 鏡筒結構SEM 的鏡筒作用類似于光學顯微鏡的鏡筒,主要是對電子束進行發(fā)射、加及收束,從而使其形成穩(wěn)定的探針束斑。本文所用 SEM 的鏡筒的主要結構, 2-2 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]掃描電鏡中背散射電子成像功能的應用[J]. 馮善娥,高偉建. 分析測試技術與儀器. 2015(01)
[2]掃描電子顯微鏡飛速發(fā)展的25年[J]. 高德祿. 國外科學儀器. 1990(02)
[3]釹鐵硼永磁材料的研究及前景[J]. 吳良宏. 儀表材料. 1988(06)
碩士論文
[1]電子元器件及封裝質量控制中若干案例的分析研究[D]. 宋利杰.電子科技大學 2016
[2]Sm2Co17磁體高溫老化及其防護薄膜的制備與研究[D]. 晏敏勝.昆明理工大學 2014
[3]涉及氣體稀薄效應的磁頭磁盤空氣軸承動力學特性分析[D]. 王希超.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]掃描電子顯微鏡掃描電路及圖像采集電路研制[D]. 涂晶晶.上海師范大學 2012
本文編號:3440915
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