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發(fā)表時(shí)間：2009-09-28 文章來源：
Kronmuller 等人提出了在晶粒邊界軟磁性缺陷區(qū)域反磁化成核的理論。他們采用的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式為：
K1(Z ) = K1－△K/ch2（Z/r0）
式中，K1(Z)和 K1分別表示缺陷區(qū)及晶粒內(nèi)部的各向異性常數(shù)，△K 表示缺陷區(qū)各向異性常數(shù)的減小，r0為缺陷區(qū)的厚度，Ζ表示表面層的深度。
該公式確定的是單變量連續(xù)變化的缺陷模型，根據(jù)該式，應(yīng)用總自由能最小原理確定成核場(chǎng)，并指出成核場(chǎng)決定矯頑力：
Hc = Hn =2K1(Z)/Js－2πMs +2K1δB/Msπr0
式中，δB為晶粒內(nèi)疇壁厚度，Js和Ms分別表示磁極化強(qiáng)度和飽和磁化強(qiáng)度。
該理論認(rèn)為，釹鐵硼磁體的矯頑力是由晶粒邊界軟磁性缺陷區(qū)域反磁化成核場(chǎng)來決定的。成核場(chǎng)高，則磁體的矯頑力就高，反之，磁體的矯頑力會(huì)較低。
2、熱激活理論
Givord 等人提出了反磁化的熱激活理論，主張晶粒邊界激活體積處反磁化核的形成和擴(kuò)張控制矯頑力。與成核理論的不同之處在于，激活體積處的各向異性常數(shù)并不明顯地小于硬磁性晶粒內(nèi)部的相應(yīng)值，反磁化核的形成是由于熱起伏的影響產(chǎn)生的。形成反磁化場(chǎng)的能量 E0可以表示為：
E0 = μ0VMSHC +μ0VNeffMS2 +25KT
式中，V 表示激活體積，Neff 為有效退磁因子，K 為各向異性常數(shù)，T 為溫度。第一項(xiàng)為外磁場(chǎng)能，第二項(xiàng)為偶極相互作用能，第三項(xiàng)為熱起伏的能量勢(shì)壘。E0還應(yīng)等于反磁化核與晶粒其他部分的相互作用能：
E0 = αγV2/3
式中γ為晶粒疇壁能密度，α為比例系數(shù)，對(duì)比上兩式，得矯頑力為：
HC = Hn =αγ/NeffMSV1/3－NeffMs－25KT/μ0MSV
Givord 指出，熱起伏的影響導(dǎo)致反磁化核的形成，矯頑力是由晶粒邊界激活體積處反磁化核的形成和擴(kuò)張來控制的。
3、釘扎理論
根據(jù)對(duì)磁疇結(jié)構(gòu)的觀察及宏觀磁性的測(cè)量，Li D 等人提出了控制釹鐵硼磁體矯頑力的釘扎理論，認(rèn)為晶粒的邊界對(duì)疇壁有強(qiáng)烈的釘扎作用。Hadjipanayis提出，晶粒邊界處的富 Nd 相薄層具有吸引疇壁的作用，從而成為疇壁運(yùn)動(dòng)的釘扎部位。周壽增等經(jīng)過系統(tǒng)的研究，認(rèn)為晶界、空位、位錯(cuò)等金屬的缺陷是疇壁很強(qiáng)的釘扎中心，它們的存在將限制疇壁的位移，從而提高磁體的矯頑力。
4、發(fā)動(dòng)場(chǎng)理論
高汝偉等人經(jīng)過系統(tǒng)的研究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)事實(shí)提出了釹鐵硼磁體的發(fā)動(dòng)場(chǎng)理論。該理論認(rèn)為，反磁化核的體積很小，僅具有疇壁的數(shù)量級(jí)，需要長(zhǎng)大成疇并從晶粒表面到內(nèi)部不可逆疇壁位移才能將整個(gè)晶粒反磁化。在反磁化核的長(zhǎng)大過程中，需要克服因疇壁能密度的變化造成的阻力，同時(shí)還要提供核的體積和表面積的增加所需要的能量，對(duì)應(yīng)的臨界場(chǎng)H0 和擴(kuò)張場(chǎng)Hε為：
H 0 =γ/2Jsr0, Hε=πγ/4J S r0
式中，γ為晶粒內(nèi)部疇壁能密度。反磁化核的長(zhǎng)大（擴(kuò)張）所需要的發(fā)動(dòng)場(chǎng)Hs應(yīng)等于H0和Hε之和，再考慮到有效退磁場(chǎng)的作用，發(fā)動(dòng)場(chǎng)可表示為：
Hs =γ/2Js r0（1＋2/π）－Neff MS
使晶粒完全反磁化需要的矯頑力應(yīng)該由成核場(chǎng)和發(fā)動(dòng)場(chǎng)中較大的一個(gè)決定。經(jīng)過對(duì)比，發(fā)動(dòng)場(chǎng)大于成核場(chǎng)，因而磁體的矯頑力應(yīng)該由發(fā)動(dòng)場(chǎng)來決定。
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