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1、大连海事大学 毕 业 论 文二一 年 六 月装订线2非晶磁性材料的设计专业班级：应用物理学 06 级（1）班姓 名：林敏 指导老师：陈季香 物理系内容摘要磁性材料在日常生活和工业上都有不可替代的作用，尤其是非晶磁性材料由于其优越的特点而倍受青睐，其中 Fe-Nd-B 已经制备出比较好的非晶磁性材料。本文的主要内容是验证团簇判据原理的合理性，并给预测新的 Fe-Nd-B 非晶磁性材料指明方向。本文的主要内容和得到的结果如下：团簇线判据，以前亦称“变电子浓度线判据” ，是指在三元相图上二元特殊团簇与第三组元的成分连线。它反映了优化的三元非晶相与基础二元团簇之间的结构联系，可视为从二元团簇向三元相的
2、生长路径。其实团簇线判据可以被认为是团簇结构添加连接原子组成新的成分，即团簇不一定是二元的，也可以是三元的，也就是说，不仅要分析二元相Fe-Nd，Fe-B 的团簇，而且也要分析 Fe-Nd-B 的团簇。要得到块体的非晶体，三种元素需要有一定的比例，已知的非晶磁性材料包括Nd15Fe77B8，本文证明此非晶磁性材料成分符合团簇线判据，也就是说团簇线判据原理是合理的。通过 carine 软件画出 Fe-Nd，Fe-B,Fe-Nd-B 相的团簇结构，筛选出比较好的团簇结构，本文选择好的团簇结构是根据密堆度的大小和团簇结构的分析来判断的，其中BFe9，Fe 11Nd2，这两种团簇添加连接原子可分别形成
3、与 Nd15Fe77B8很接近的成分 BFe9Nd2和BFe11Nd2，这证明了团簇线判据理论的合理性。但是经过分析好的团簇不仅只有 BFe9和 Fe11Nd2，我们还找出Fe7Nd6，Nd 3Fe18，Fe 9Nd4，B 3Fe8四种比较好的团簇，可以尝试通过添加一个，两个，三个Nd 原子或者 B 原子来组成新的成分，为后期工作者提供寻找 Fe-Nd-B 非晶磁性材料的方向和数据。关键词：非晶磁性材料；团簇模型；团簇模型的选取；团簇线判据ABSTRACTMegnetic materials can not be substituted not only in our daily life,
4、but also in industry. Especially amorphous megnetic materials such as Fe-Nd-B amorphous megnetic materials are very popular because of their superior features.this paper is to validate whether the cluster line criterion is proper and point out the oriention of finding the new Fe-Nd-B amorphous megne
5、tic materials.The cluster line criterion, which is also called “e/a-variant criterion”， refers to a specific composition line linking a specific cluster composition to the third. elementwhich reflects the structure relationship between the optimized ternary amorphous alloy and the basic binary clust
6、er. It can be regarded as the growth pathway from the binary cluster to a ternary phase.In fact, the cluster line criterion can be regarded as adding clusters with joint atoms to form new composition, thats to say, cluster can not only to be binary , but also ternary, so we should analyse binary pha
7、se Fe-Nd, Fe-B, but also ternary phase Fe-Nd-B.To get bulk amorphous body, the three kinds of element should be in proper proportion. we have known that Nd15Fe77B8 is a kind of good amorphous megnetic material.this paper will testify that Nd15Fe77B8 give agreement with the cluster line criterion,say
8、ing that the cluster line criterion is resonable.We picture the cluster structure of the phases of Fe-Nd, Fe-B, and Fe-Nd-B by Carine. we select better clusters accroding to packing consideration and cluster structure .among the good clusters, BFe9，and Fe11Nd2 can match the well-known composition by
9、 add joint atoms, this can prove that the cluster line criterion is resonable.However, through analysing, besides BFe9 and Fe11Nd2 ,we also find good clusters, Fe7Nd6, Nd3Fe18, Fe9Nd4，and B3Fe8.we can try to add one, two, or three Nd atoms or B atoms to compose new composition, thus providing orient
10、ation and datas to find new Fe-Nd-B amorphous megnetic materials for later researchers.Key words: amorphous megnetic materials;clusters modes;selection of clusters;the cluser line criterion.目 录1 引言 .11.1 磁性研究简史 .11.2 非晶磁性材料的应用 .21.2.1 在电力配电变压器中的应用 .21.2.2 在中小型工频领域中的应用 .21.2.3 在中频频域中的应用 .21.3 非晶合金磁性材料 Fe-Nd-B .31.3.1 非晶合金磁性材料 Fe-Nd-B 的特点 .31.3.2 Fe-Nd-B 的应用前景 .31.4 非晶合金的发展进程 .31.4.1 早期非晶合金发展史 .31.4.2 大块状非晶合金的研究进展 .41.5 本论文的研究内容 .61.6 研究的目的和意义 .62 非晶磁性材料的结构研究 .72.1 非晶态结构的描述方法 .72.1.1 径向分布函数 RDF45 .72.1.2 短程序参数 .
