都有为院士磁性材料的进展

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中国磁性材料产业现状及其发展展望

中国磁性材料产业现状及其发展展望

中国磁性材料产业现状及其发展展望
一、中国磁性材料产业现状
近年来,我国磁性材料产业发展迅速,特别是近五年,高磁性材料的新品种不断涌现,行业市场形势也在改善,处于非常稳定的增长状态。

根据中国高磁性材料协会分析,我国磁性材料的产量在2023年达到119.84万吨,2023年达到127.22万吨,2023年达到133.86万吨,2023年达到141.27万吨,2023年达到148.82万吨,这说明我国磁性材料产业规模及市场地位有所提升。

此外,我国磁性材料产业属于较高技术含量的行业,企业技术能力有很大提升,也进入了一定的技术水平,普遍采用现代化生产技术、自动化技术、计算机自动控制技术等,整体生产能力不断提升。

同时,企业创新能力也有显著提高,高磁性材料技术研发不断加速,技术上也实现了一定的突破,比如稀土铁氧体高磁性材料的研发,应用的广泛性也在提升,逐渐替代传统的钢铁磁性材料,市场空间也有所扩大。

二、中国磁性材料产业发展展望
随着磁性材料市场的发展,我国磁性材料产业将从传统产品大批量生产向新型高精、高品质、小批量、特种功能型的发展。

未来,磁性材料的应用范围将越来越广泛,加之社会经济情况的变化以及政府的扶持,使得磁性材料产业发展潜力巨大。

南京大学磁性材料研究中的若干进展

南京大学磁性材料研究中的若干进展

南京大学磁性材料研究中的若干进展
都有为;钟伟;丁海峰;唐少龙;王敦辉;张凤鸣;熊诗杰;吴镝
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2007(038)A03
【摘要】简要报道了近年来在南京大学磁性材料研究中的若干进展,内容涉及:核壳结构复合纳米材料的制备与磁性,原子尺度磁性材料的自组织制备,各向异性永磁薄膜,轻稀土巨磁致伸缩材料,磁致冷材料,多铁性材料,双钙钛矿室温隧道磁电阻效应,自旋电子学材料,稀磁半导体中的RKKY互作用及团簇化对铁磁性的影响,有机体系中的自旋输运等。

【总页数】11页(P933-943)
【作者】都有为;钟伟;丁海峰;唐少龙;王敦辉;张凤鸣;熊诗杰;吴镝
【作者单位】江苏省纳米技术重点实验室,固体微结构国家重点实验室,南京大学物理系,江苏南京210093
【正文语种】中文
【中图分类】TM27
【相关文献】
1.我院磁学和磁性材料研究的若干进展 [J], 赵见高
2.分子基磁性功能材料研究进展 [J], 李启彭
3.分子基磁性功能材料研究进展 [J], 李启彭
4.二维碳化物Ti3C2Tx/磁性材料复合吸波材料研究进展 [J], 季惠;张恒宇;王妮;肖

5.磁性拓扑半金属材料研究中取得进展 [J], 中科院合肥物质科学研究院
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磁性材料研究进展:新型磁性材料的性能与应用探索

磁性材料研究进展:新型磁性材料的性能与应用探索

磁性材料研究进展:新型磁性材料的性能与应用探索引言磁性材料是一类具有特殊磁性性质的材料,广泛用于各个领域,如电子器件、磁存储、医学影像等。

随着科技的发展,对于磁性材料的性能和应用的需求也越来越高。

本文将着重介绍新型磁性材料的研究进展,包括其性能优势、实验准备及过程、以及在各个专业领域的应用。

一、新型磁性材料的性能优势新型磁性材料的研究旨在寻找具有更高磁性能、更低能耗、更广泛温度适应性和更好的稳定性的材料。

在物理学定律的指导下,我们可以通过磁性材料的化学组成、晶体结构等方面进行改进,以获得更好的性能。

一种被广泛研究的新型磁性材料是稀土永磁材料。

定律中磁动力学性质和永磁性质的关联可以指导我们设计稀土永磁材料,使其具有更高的剩磁和高矫顽力,以满足现代电子产品对磁性材料的需求。

同时,通过研究稀土磁性材料的自旋耦合机制和磁畴壁移动特性,我们还可以尝试设计出具有更低的翻转能耗和更高的翻转速度的材料。

二、实验准备及过程为了研究新型磁性材料的性能,我们需要进行一系列实验。

下面是一个基于磁畴壁移动的实验过程的详细解读。

1. 实验准备首先,我们需要选择合适的磁性材料样品。

在选择过程中,我们可以根据需要的性能参数来筛选出合适的样品,如剩余磁场、矫顽力和磁化曲线等。

接下来,我们需要准备一台高分辨率的磁力显微镜。

这种显微镜可以通过磁力探测器检测样品表面的磁场变化,并通过显微镜镜头对其进行放大和观察。

最后,我们需要一个外加磁场的装置。

这个装置可以提供一个稳定的外部磁场,以研究样品中磁畴壁的移动。

2. 实验过程在实验过程中,我们首先将样品放置在磁力显微镜中,并通过调整显微镜镜头的位置和焦距来获得最佳的观察效果。

然后,我们将外部磁场应用到样品上,以产生足够的磁场梯度,使磁畴壁得以移动。

在应用外部磁场后,我们可以观察到样品表面磁畴壁的移动。

通过显微镜镜头的放大和磁力探测器的信号,我们可以了解样品中磁畴壁的形态和移动速度。

同时,我们还可以通过改变外部磁场的方向和强度,来研究磁畴壁的响应行为。

磁性材料的发展前景

磁性材料的发展前景

磁性材料的发展前景磁性材料一直扮演着重要的角色,它们在现代科技和工程应用中发挥着至关重要的作用。

磁性材料通常被用于电子设备、传感器、电动机以及数据存储设备等领域,其性能的提高对这些领域的发展至关重要。

随着科技的进步和需求不断的增长,磁性材料市场也在不断扩大,这为磁性材料的研究和开发提供了更广阔的空间。

磁性材料的发展前景十分广阔。

首先,随着人们对绿色环保和高效节能的追求,磁性材料的研究趋势也朝着这个方向发展。

新型的磁性材料使得电动车、风力发电机和家用电器等产品的性能得到了进一步提升,在提高产品效率的同时也降低了能源消耗。

未来,磁性材料在可再生能源和节能领域的应用前景将越来越广阔。

其次,磁性材料的纳米化趋势也将成为未来的发展方向。

纳米磁性材料具有独特的性能,包括超磁致伸缩效应、磁阻效应等,这些性能的发现为磁存储器件、传感器和电动机等领域带来了新的发展机遇。

随着纳米技术的不断进步,磁性材料的纳米化将会成为未来的研究重点,这将有助于改善磁性材料的性能和功能,进而推动相关领域的发展。

除此之外,磁性材料在医疗领域的应用也受到了越来越多的关注。

例如,在磁性高分子材料的研究中,科学家们尝试将其应用于药物传递和治疗领域,以提高医疗器械的效率和治疗效果。

随着人们对健康的重视和生物医学技术的不断创新,磁性材料在医疗领域的应用前景将更加广阔。

综上所述,磁性材料作为一种重要的功能材料,在各个领域都有着广阔的应用前景。

随着科技的不断进步和需求的不断增长,磁性材料的研究和开发将会变得更加重要。

未来,我们可以期待看到更多新型磁性材料的涌现,它们将为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。

新型磁性材料的研究进展

新型磁性材料的研究进展

新型磁性材料的研究进展磁性材料一直以来都是高新技术领域的热门研究方向。

在经历了多个发展阶段之后,如今新型的磁性材料已经成为了当前研究的重要方向之一。

本文将就新型磁性材料的研究进展进行详细介绍。

一、铁氧体材料铁氧体材料是磁性材料中最为常见的一种,在电子、通讯、电力、生物医药等领域得到了广泛应用。

铁氧体材料还具有优良的磁学、电学和热学性质,开启了多种新型磁性器件的研究。

目前,随着磁性材料领域的不断发展,传统铁氧体材料面临着一些缺陷,例如其矫顽力、磁场饱和度以及磁滞回线等性能都有待进一步提高。

研究人员已经尝试通过发展新型纳米铁氧体材料来解决这些问题。

二、稀土磁性材料稀土磁性材料是具有极高能量积的铁磁材料,且具有优良的磁学性能、电学性能、耐腐蚀性和机械性能。

因此,稀土磁性材料广泛应用于能源、电动车辆、磁盘、音响等诸多领域。

目前,稀土磁性材料的研究主要集中在四种方向:①提高稀土铁氧体能量积;②用细晶粒化和Pinning作用来提高稀土磁体的剪切强度和耐高温性能;③设计和合成新型极高能量积的永磁体;④通过增加配合物化学的多样性来构建新型稀土磁体复合材料。

三、负磁电材料负磁电效应是描述了材料中电场对磁性的影响。

与磁电效应相似,负磁电效应可以用于磁性存储和传感器等领域,为信号处理和信息存储提供了更多的可能性。

从材料层面来看,负磁电材料包括自旋电子材料、多铁性材料等。

目前负磁电材料的研究主要集中在自旋电子材料方面,例如TbMnO3等自旋电子材料具有大的负磁电常数和极高的漂移速率,因此这些材料在微电子设计中有着重要的应用前景。

同时,多铁性材料在超薄晶体器件等方面也有巨大的应用潜力。

四、磁纳米粒子材料磁纳米粒子材料是指粒径在1-100纳米之间的细小磁性颗粒,通常由铁、镍和钴等元素组成。

这些材料因其特殊的大小效应,具有优良的电学、磁学和光学等各个领域的性能。

此外,磁纳米颗粒材料还可以用于新一代的磁性纳米颗粒医疗,实现早期肿瘤、蓝色血管标志物等的无创检测和治疗。

磁性材料新近进展_都有为

磁性材料新近进展_都有为
* 国家重点基础研 究发展 计划 ( 批 准号: 2005CB623605) 、 国家自 然科学基金 ( 批准 号: 10374044 ), 江苏省 高技术 基金 ( 批准号: BG2004033) 资助项目 2006- 03- 23收到 Em ai:l dyw@ n ju. edu , cn
http : P P www. w ul.i ac . cn
第四代 ? 低对称 晶系 \ 1. 8 > 300 \ 7 \ 600
表 1 稀土永磁材料的基本特性 第一代 稀土永磁 晶体结构 J s /T = m 0M Tc /e H A /T SmCo5 CaCu5 型六 角晶系
s
第二代 Sm 2 Co17 六角或菱 方结构 1 . 25 920 6 . 5 250( 310 ) *
3 . 1 铁氧体 永磁铁 氧 体的 基 本化 学 组成 是 ( Sr , Ba ) Fe12 O19. 自 20世纪 50 年代进入规模生产以来, 基本上 取代了金属永磁材料, 与铝镍钴型金属永磁材料相 比较 , 可谓价廉物美 , 风靡环球 , 至 20 世纪末雄踞顶 峰. 其主要缺点是温度稳定性不如铝镍钴, 由于亚铁 磁性 , 饱和磁化强度不高 , 因此在磁性能上远低于新 兴的稀土永磁材料 . 21 世纪以来, 其产 值已低于稀 土永磁, 但因其价格低廉 , 产量依然居首位. 近年来 主要的进展是用稀土元素 La 部分取代 ( Sr , Ba ), 使 磁能积达到 40kJ/m ( 5 MGO e) , 如日本 TDK 公司推 出的 FB9系列产品. 在工艺上采用纳米量级尺度的 添加物粉体, 代替原微米尺寸的粉体, 有利于更好地 控制晶粒尺寸 , 使成品率与性能有所提高.
评述
磁性材料新近进展

磁学领域的泰斗:都有为院士

磁学领域的泰斗:都有为院士

磁学领域的泰斗:都有为院士
佚名
【期刊名称】《重庆科技学院学报:自然科学版》
【年(卷),期】2015(17)1
【摘要】都有为,中国科学院院士、磁学与磁性材料专家、重庆科技学院冶金与
材料工程学院教授。

1936年11月生于浙江杭州,1957年毕业于南京大学物理系,现任中国物理学会磁学专业委员会副主任,中国颗粒学会超微颗粒专业委员会副主任、中国仪表材料学会副理事长等职。

都有为院士长期从事磁学和磁性材料的教学和研究工作,在磁性、磁输运性质与材料组成、微结构关系等方面的教学及研究成果突出。

【总页数】2页(PF0002-F0002)
【关键词】中国科学院院士;磁学;专业委员会;磁性材料;中国物理学会;中国颗粒学会;工程学院;南京大学
【正文语种】中文
【中图分类】O441.2
【相关文献】
1.我国磁学与磁性材料领域著名科学家中国仪表功能材料学会副理事长《功能材料》期刊第五届编辑委员会委员南京大学物理系教授、中国科学院院士都有为 [J], 无
2.我国磁学与磁性材料领域著名科学家中国仪表功能材料学会副理事长《功能材料》期刊第五届编辑委员会委员南京大学物理系教授、中国科学院院士都有为[J], 无
3.磁学与磁性材料学家——记中国科学院院士都有为 [J], 林爱珍;
4.中国科学院院士、磁学与磁性材料科学家都有为:你若盛开蝴蝶自来 [J], 杨烁;肖静怡
5.磁学与磁性材料专家:都有为院士 [J],
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我国磁学与磁性材料领域著名科学家中国仪表功能材料学会副理事长《功能材料》期刊第五届编辑委员会委员

我国磁学与磁性材料领域著名科学家中国仪表功能材料学会副理事长《功能材料》期刊第五届编辑委员会委员

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都有为 男 汉 族 19 3 6 年 1 0 月 出
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南京 大 学物 理 系 教授 博士 生 导 师 中 国科学 院院
州 人

《中 国 粉 体 技 术 》 等 刊 物 编 委 都有 材料》 上 海 交通 大学 生还 是 西 安交通 大 学 为先 西 南师 范大 学 ( 现 西 南大 石 油大 学 ( 华东 ) ) 福 建 师 范 大 学 与 浙 江 大 学 的兼 职 教授 学 都 有 为 先 生 长 期 从 事 磁 学 与 磁 性 材 料 的教 目前 主 要 开 展 纳 米 功 能 材 料 的 学与研 究工 作 磁 性 研 究 据 检 索 1 9 8 3 年 以来 他 与科 研 组

学物理 系
19 ห้องสมุดไป่ตู้ 5 年

留校 工 作


19 8 1年 晋
升 为副教授

晋 升 为教授

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19 8 8年
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都 有 为 先 生 曾任 南 京 大 学 磁 学 教 研 室 主 五 任 国家 八 攀登计划 纳 米材 料科 学 五 项 目专 家 委 员 会 委 员 九 国家 纳米材 料科学 攀登预选计划 项 目首 席 科 江 苏省颗粒学会理 事长 学家 国家磁性材 料 工 程技 术研 究 中心 工 程 技 术委 员会 委 员 南京大学 固体微 结 构物 理 国家 实验 室 学 术委 员会委员 南 京 大 学纳 米 科 学 与 技术 中心 主 任 等职 现 任 中 国物 理 学 会磁 学 专 业 委 员 会 副主任委 员 中国 电子 学 会 应用 磁 学专业 委 员会委 员 中 国颗 粒 学会 理 事 中 国颗 粒 学 会超 微颗 粒专 业 委 员会 副 主 任 委 员 中国仪 器 仪表学会仪表功能材料分会副理 事长 江 苏省颗粒 学会 名誉理 事长 中国科 学 院物 理 所 国家磁 学 开放 实验 室 学术 委员会 委 员 兰 州 大学 应 用磁 学 开 放 实验 室 学 术 委 员会 主 任 东南 大学 纳 米 科 学 与 技 术 中心 学 术委 员 国 家重 点基 础 研 究 发 展 规 划 项 目 会主任 (973 ) 《 米材 料和纳米结构》 子课题 负责 纳

磁性材料的应用前景与发展趋势

磁性材料的应用前景与发展趋势

磁性材料的应用前景与发展趋势随着科学技术的不断进步和社会的快速发展,磁性材料的应用正逐渐得到广泛关注和重视。

磁性材料作为一种特殊的材料,具有独特的物理特性和广泛的应用领域,其应用前景非常广阔。

本文将从磁性材料应用的背景、发展现状以及未来趋势等方面进行探讨。

首先,磁性材料的应用背景广泛。

磁性材料的应用涉及多个领域,如电子、通信、能源、医学等。

在电子领域,磁性材料广泛应用于磁存储、磁传感器、磁头等方面,大大提升了信息存储和传输的速度和效率。

在通信领域,磁性材料在天线、滤波器、降噪器等方面的应用,不仅能提高通信质量,还能有效降低功耗。

在能源领域,磁性材料被用于制备高性能电池、超级电容器等能源存储设备,提高了能源的储存和利用效率。

在医学领域,磁性材料在磁共振成像、磁性靶向治疗等方面应用广泛,为医学科研和临床诊疗带来了革命性的变革。

其次,磁性材料的发展现状引人瞩目。

随着科学技术的不断发展和创新,新型磁性材料的研究与应用不断涌现。

例如,高温超导材料的研究取得了长足的进展,使得大规模超导应用的实现成为可能。

内插磁性材料的研究和应用,不仅提高了磁性材料的磁性能,还拓宽了其应用范围。

纳米磁性材料的制备和性能调控,为磁性材料的微缩化和集成化提供了技术支持。

此外,磁性材料在环境保护领域的应用也备受关注,例如利用磁性材料去除水中的重金属离子、有机污染物等,为水资源的保护和环境净化做出了重要贡献。

然而,磁性材料的发展仍然面临一些挑战和问题。

首先,磁性材料的合成工艺和制备技术尚待完善。

目前,磁性材料的合成通常需要复杂的工艺和条件,限制了其大规模应用的实现。

其次,磁性材料的性能调控和控制仍然面临一定的难度。

虽然纳米技术和微观结构调控等方法可以改善磁性材料的性能,但对于某些特殊要求的应用,如高热稳定性和高强度磁性材料,仍然存在挑战。

此外,磁性材料的环境友好性也需要更加关注,以减少对环境的污染和损害。

展望未来,磁性材料的应用前景依然广阔。

国家科技进步奖公示材料

国家科技进步奖公示材料

国家科技进步奖公示材料项目名称:功率型高频宽温低功耗软磁铁氧体关键技术及其产业化提名者及提名意见:提名者:浙江省提名意见:功率型软磁铁氧体材料是国民经济和国防建设的关键基础材料,我国过去与国外差距巨大。

该项目开展了长期产学研合作研究,发明了锰锌和镍锌铁氧体多离子联合替代新技术,研发了高频宽温锰锌和镍锌功率铁氧体新配方,突破了锰锌和镍锌块体铁氧体烧结等生产关键技术和薄片铁氧体流延生产关键技术,建立了块体和薄片高频宽温低功耗铁氧体成套生产工艺。

系统创新和集成核心生产装备,分别建立了我国首条块体和薄片高频宽温低功耗铁氧体生产线,实现了规模化稳定生产。

该项目达到国际领先水平。

锰锌铁氧体工作频率由200kHz以下提高到5MHz,镍锌铁氧体工作频率达10MHz,功耗显著降低,温度特性明显改善。

已授权国家发明专利89项,制定国际、国家和行业标准10项,发表论文50多篇,出版著作1部。

项目参加企业发展为我国技术水平和产品性能最好的龙头企业,为我国国民经济、国防建设和重大科学工程作出了重要贡献。

该项目改变了我国功率铁氧体的落后面貌,推动我国功率型软磁铁氧体产业进入了世界先进行列。

经审查确认推荐材料真实有效。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介功率铁氧体广泛应用于能源、信息、交通、国防等重要领域,是国民经济和国防建设的关键基础材料。

电力、电子设备的小型、高效和节能化,对功率铁氧体工作频率和功率损耗的要求日益提高。

我国功率铁氧体技术水平过去与国外差距巨大,受到专利和技术封锁,长期存在工作频率低、功率损耗高、温度特性差等严重问题。

该项目针对锰锌和镍锌功率铁氧体进行了长期产学研合作研究,解决了高频条件下保持低功耗的难题,突破了高频宽温低功耗功率铁氧体核心生产技术,实现了规模化生产和广泛应用,推动我国功率铁氧体跨入世界先进行列。

主要创新如下:(1)发明高频宽温铁氧体多离子联合替代新技术,揭示了离子替代对铁氧体磁性能、频率特性和温度特性的作用规律及机理,研发了高频宽温锰锌和镍锌功率铁氧体新配方。

(完整版)国家科技进步奖公示材料

(完整版)国家科技进步奖公示材料

国家科技进步奖公示材料项目名称:功率型高频宽温低功耗软磁铁氧体关键技术及其产业化提名者及提名意见:提名者:浙江省提名意见:功率型软磁铁氧体材料是国民经济和国防建设的关键基础材料,我国过去与国外差距巨大。

该项目开展了长期产学研合作研究,发明了锰锌和镍锌铁氧体多离子联合替代新技术,研发了高频宽温锰锌和镍锌功率铁氧体新配方,突破了锰锌和镍锌块体铁氧体烧结等生产关键技术和薄片铁氧体流延生产关键技术,建立了块体和薄片高频宽温低功耗铁氧体成套生产工艺。

系统创新和集成核心生产装备,分别建立了我国首条块体和薄片高频宽温低功耗铁氧体生产线,实现了规模化稳定生产。

该项目达到国际领先水平。

锰锌铁氧体工作频率由200kHz以下提高到5MHz,镍锌铁氧体工作频率达10MHz,功耗显著降低,温度特性明显改善。

已授权国家发明专利89项,制定国际、国家和行业标准10项,发表论文50多篇,出版著作1部。

项目参加企业发展为我国技术水平和产品性能最好的龙头企业,为我国国民经济、国防建设和重大科学工程作出了重要贡献。

该项目改变了我国功率铁氧体的落后面貌,推动我国功率型软磁铁氧体产业进入了世界先进行列。

经审查确认推荐材料真实有效。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介功率铁氧体广泛应用于能源、信息、交通、国防等重要领域,是国民经济和国防建设的关键基础材料。

电力、电子设备的小型、高效和节能化,对功率铁氧体工作频率和功率损耗的要求日益提高。

我国功率铁氧体技术水平过去与国外差距巨大,受到专利和技术封锁,长期存在工作频率低、功率损耗高、温度特性差等严重问题。

该项目针对锰锌和镍锌功率铁氧体进行了长期产学研合作研究,解决了高频条件下保持低功耗的难题,突破了高频宽温低功耗功率铁氧体核心生产技术,实现了规模化生产和广泛应用,推动我国功率铁氧体跨入世界先进行列。

主要创新如下:(1)发明高频宽温铁氧体多离子联合替代新技术,揭示了离子替代对铁氧体磁性能、频率特性和温度特性的作用规律及机理,研发了高频宽温锰锌和镍锌功率铁氧体新配方。

稀土磁性材料研究进展

稀土磁性材料研究进展

稀土磁性材料研究进展屈凯 刘国征/文 随着全球能源危机和环境问题的日益严重,风电和新能源汽车等清洁高效的动能供应方式将会得到持续大规模应用。

这一趋势也将推动磁性材料的快速发展,尤其是稀土永磁材料,图1是稀土永磁材料近些年的产量及增速情况示意图。

在风电方面,根据国务院新能源发展规划,到2025年国内清洁能源占比达到国内能源供给的20%左右,未来5年中国风电新增装机量平均在50 GW/年,全球新增装机量有望达到100 GW/年。

直驱和半直驱型交流永磁同步电机对钕铁硼的消耗量约0.67吨/MW,2021 ~ 2025年国内稀土永磁体需求有望维持13000吨 ~ 16000【摘要】稀土磁性材料自20世纪问世以来已经取得了显著的发展成效,但是,过去的稀土磁性材料一直过度依赖于Pr、Nd、Dy、Tb 等贵重稀土,其大规模应用导致了我国稀土资源应用不平衡的现状。

所以,以合理成本获得高性能磁体成为了研发热点。

随着智能化科技发展需求,稀土磁性材料也在各种高端制造领域成为重要的功能材料,许多稀土磁性材料的研究也以此展开。

此外,随着绿色环保的发展趋势,稀土磁性材料的表面防护以及回收再利用也成为当前的研究热点。

本文在这几个方面展开了介绍,阐述了当前稀土磁性材料及其功能材料的研究进展,并对其未来发展作了简要分析。

希望本文能对稀土磁性材料的发展起到积极影响。

【关键词】稀土磁性材料;功能材料;研究进展图 1 2017 ~ 2022年中国稀土永磁材料产量及增速情况示意图(2023年为预估)图2 2:17型钐钴烧结磁体微米晶粒内部的富Fe/Co 的菱方结构、2:17R 相、富Sm/Cu 的六方结构(简称1:5相)和贯穿纳米胞状组织的富Zr 的SmCo 片层相(简称1:3R 相)吨/年之间,全球风电对钕铁硼的需求量2025年有望达到30150吨。

在新能源汽车方面,一辆新能源汽车驱动电机一般用2.4 kg 左右的稀土永磁体,除了驱动电机之外,汽车上还有几十个部位需要用到稀土永磁体。

以有限的生命创造不朽的传奇

以有限的生命创造不朽的传奇

以有限的生命创造不朽的传奇作者:邓璐谢至伦余越来源:《初中生世界·七年级视野版》2012年第09期院士简介都有为,1936年10月出生于浙江省杭州市,南京大学物理系教授,博士生导师,中国科学院院士。

长期从事磁学与磁性材料的教学与研究工作,目前重点研究纳米材料的磁性以及与自旋相关的输运性质。

2007年获何梁—何利科技奖,2004年获国家自然科学二等奖,2000年获江苏省科技进步一等奖。

任中国物理学会磁学专业委员会副主任,中国电子学会应用磁学专业委员会委员,中国颗粒学会超微颗粒专业委员会副主任,中国仪表材料学会副理事长等职。

7月,南京连日来潮湿闷热的天气丝毫没有影响我们心中的热情与激动。

采访院士对于我们初中生而言,实在是一个太遥远的梦想,然而今天,在幸运女神的眷顾下,我们终于有了第一次与院士进行面对面接触与交流的机会。

初到南京大学,我们就立刻感受到了这所历史名校百年积淀下来的深厚文化底蕴。

今天我们采访的对象——都有为院士,是我国磁学磁性材料专家,中国科学院院士,他将自己的一生都奉献给了这片热土。

笼罩在都院士身上的光环太过耀眼,我们感觉兴奋的同时,也难免有些忐忑。

和蔼可亲平易近人的都院士怀着紧张激动的心情敲开都院士办公室的门,站在我们面前的这位和蔼的老人正是都院士。

都院士虽然年过70,但依然精神矍铄。

他笑着给我们安排座位,最后自己才坐下。

趁这个功夫,我们仔细地打量着都院士:岁月在都爷爷的脸上留下了深刻的痕迹,头发已经有些稀疏,一副大大的眼镜架在鼻梁上……再看看都院士的办公室,只见墙上挂着两幅字和一幅水墨画,桌上有几盆繁盛的盆景,显得都院士的生活格外优雅。

落座下来,都院士便询问我们几个小记者的年龄,然后给我们讲起了他年轻时的趣事。

“当初和我挤在一张床上的同学,如今相见都是老头子了,光阴似箭啊!”都院士轻松诙谐的话语,立即驱散了我们内心些许的忐忑,我们在轻松的氛围中展开了话题,办公室里不时传出阵阵笑声。

磁性材料的研究进展

磁性材料的研究进展

磁性材料的研究进展磁性材料是一类具有磁性的材料,广泛应用于电子、信息、能源、医学以及环境保护等领域。

随着科技的不断进步,磁性材料的研究也在不断发展和进步。

本文将对磁性材料的研究进展进行详细介绍。

首先,磁性材料在电子领域的应用研究日趋重要。

目前,磁性材料被广泛应用于磁存储技术中。

通过研究新型磁性材料的磁性能,可以提高存储介质的密度和稳定性,提高存储器的读写速度和容量。

例如,高饱和磁感应强度的钕铁硼磁性材料被用于制造磁盘和硬盘驱动器等磁存储设备,大大提高了数据的存储密度和读写速度。

此外,磁性材料还被用于制造传感器、电子元件和电机等。

其次,磁性材料在医学领域的应用也在快速发展。

磁性材料可以作为医学影像诊断中的造影剂,通过其在磁场中的磁性特性,对人体组织和器官进行成像,提供准确的诊断信息。

同时,磁性材料还可以用于治疗,如磁控释药系统可以实现对药物的定向输送。

另外,磁性材料的治疗性质也被应用于肿瘤治疗中,通过磁性材料的磁性热效应,对肿瘤进行热疗。

再次,磁性材料在能源领域的应用也日益广泛。

磁性材料被用于制造永磁发电机,提高发电效率和稳定性。

此外,磁性材料还可以作为磁性储能材料,储存和释放电能。

新型磁性储能材料的研究也有望提高能量储存密度和充电速度,开启更加高效的能源存储和利用方式。

最后,磁性材料在环境保护领域的应用也日益受到重视。

磁性材料可以用于污水处理和水质检测中,通过其磁分离的特性,可以高效去除水中的有害物质。

磁性材料还可以用于废水处理中的重金属去除和污染物的吸附,为环境保护和水资源开发提供新的途径。

总之,磁性材料的研究进展取得了巨大的成果,广泛应用于电子、医学、能源和环境保护等领域。

随着人们对新材料的需求不断增加,磁性材料的研究将继续深入发展。

未来,我们可以期待更加高性能和创新的磁性材料的应用和研究。

中国科学院院士都有为做学问也能精忠报国

中国科学院院士都有为做学问也能精忠报国

2021年4月21日,先进材料创新与应用发展峰会在成都成功召开。

作为磁学与磁性材料学家,中国科学院院士都有为受邀参加论坛并作主旨演讲。

科研和教学工作之余,他每年都会抽时间参与科普活动,向社会公众科普传播磁学知识,为我国磁性材料领域深耕贡献力量,传递科学创新、科研报国的正能量。

稀疏的花发散落在头顶,透过厚厚的镜片,会迎上他充满睿智的眼睛,已是耄耋之年,却依旧神采奕奕,思维敏捷。

每一次的演讲稿,都有为都要反复琢磨,只为讲出新意,将最前沿的磁学发展方向带给听众。

他穷其一生钻研磁学,密切关注着我国的磁学发展,从落后到一路赶超,少不了他奋斗的身影。

精忠报国之志早在春秋战国时期的《管子•地数》篇里,就有记载“上有慈石者,其下有铜金”,这也是我国最早关于磁的记载。

随后,中国人还发现了磁石吸铁、同性相斥的特性并且制造出了我国四大发明之一指南针。

然而,很长一段岁月中我国的磁学事业并没有实质的进展,世界上在磁学方面的重大研究与突破几乎全部来自于国外。

中国磁学发展逐步得到重视是在20世纪50年代,南京大学是最早开展磁学研究的五所高校之一。

此时国内磁学领域的科研成果屈指可数,条件十分简陋,甚至连基本的实验设备都没有。

但是,都有为并没有觉得做科研艰难,反而越来越享受科研事业带给他的快乐,能有如此豁达的心态,还要来自于他少年时代的精忠报国之志。

都有为算是出身于书香门第,家中藏书众多,也因此从小养成了阅读的好习惯,在书籍的海洋中他汲取到了许多知识,更是得到了心灵的慰藉。

对他影响最深的,就是《岳飞传》。

都有为生在杭州市茅家埠,距离岳飞墓只有2公里的距离,他常常到那里去游走,岳飞精忠报国的故事更是深深烙印在年少的都有为脑海中。

从那时起,他就立下志向,作为中国人,就要为中国干一番事业。

这样的志向不仅来自于书中,也来自于家庭对他的影响,他的二哥都锦生就是他最好的榜样。

都锦生被誉为爱国民族实业家,不仅在家乡兴办小学,还资助贫困学子上学甚至出国深造,更是利用自己机织专业的知识,独辟蹊径,利用不同颜色的丝绸织成一幅风景画,首创丝织风景,获得了国际博览会金奖。

未来磁性材料的应用前景

未来磁性材料的应用前景

未来磁性材料的应用前景磁性材料是一种具有磁性的物质。

它在医学、电子、能源等多个领域都有广泛的应用,在这些领域中,磁性材料的性质和应用都得到了进一步的研究和探讨。

未来,磁性材料在应用方面的前景也更加广阔和光明。

首先,在医学领域,磁性材料有着广泛的应用。

随着科学技术的进步,越来越多的人们关注到了磁性材料在医学领域的应用。

一方面,磁性材料可以制作成磁性探头,用于MRI(磁共振成像),通过MRI技术可以准确地观察到人体内部的情况。

另一方面,磁性材料还可以制作成磁性纳米颗粒,这些颗粒可以通过纳米技术进入人体内,定位在目标器官或病灶部位,对病情进行准确的诊断或治疗,其应用前景十分广阔。

其次,在电子领域,磁性材料也有着广泛的应用。

当前,磁性材料已广泛地运用在计算机、手机、电视等电子产品中,但是这些应用正在不断地扩展和升级。

例如,新型电子元器件的研发中,磁性材料正在被广泛地应用。

磁性材料可以制成非易失性存储器、磁性控制器等电子器件,这些电子器件在节能、高效、高速等方面都具有很大的优势。

因此,未来,磁性材料在电子产业中的应用前景也将更加广泛和深入。

最后,在能源领域中,磁性材料也有着广泛的应用。

纯净能源、高效能源的研发一直是科技领域的重要课题之一,而磁性材料在其间的应用也越来越具有潜力和价值。

例如,在太阳能和风能的利用中,磁性材料可以用来制造新型发电机,提高电力的转换效率和利用效率。

此外,磁性材料也可以协助提高能源存储效率,节约能源消耗,较大地将其应用在新能源技术上。

总之,未来磁性材料的应用前景是十分广阔的。

磁性材料是一种优秀的材料,其广泛的应用背后,是科技领域里的不断探索和创新。

特别是在未来,磁性材料与生态环保、通讯、基础科研等领域将会有更多的深入结合和创新,人们对其应用前景也将更加看好。

因此,磁性材料的研发和应用已经成为未来科技领域发展的重要方向之一。

耄耋之年,不知疲倦地奔走——访中国科学院院士都有为先生

耄耋之年,不知疲倦地奔走——访中国科学院院士都有为先生

耄耋之年,不知疲倦地奔走——访中国科学院院士都有为先生作者:暂无来源:《稀土信息》 2018年第8期编者按:即便已经八十二岁高龄,都有为院士依然不知疲倦的奔走于各种磁性材料相关会议。

近几个月来,他有三分之二的时间都在外面,常常是今天晚上回去,第二天下午又要出差。

近日,都有为院士接受了新材料在线记者专访,笔者与都院士从家常理短聊到磁性材料产业发展;从他年过八旬依旧放不下工作的缘由聊到他的产业情结。

是什么力量在支撑一位年过八旬的老人如此勤勉都有为并没有从国家产业发展的大局去解释,而是将心比心地讲述了他对学生创业难的理解,对初创企业融资难的认识,对基础研究落后的看法。

心系学生为培育“星星之火”而奔走“我觉得年轻科研工作者需要在研究与教学工作上做出成绩,没有精力到社会上去开拓,这些事情更适合我们老头子来做。

”在回答为什么这样频繁的在外奔波时,都有为如是说。

除了为从事科研的学生提供帮助,都有为还关注着自主创业的学生发展状况。

他认为,学生投身创新创业热潮中,不缺技术、人才,最缺的还是资金。

通常,投资公司不愿意为初创型的科技公司投资,他们往往更关注短期利润,因此都有为曾“戏称”投资公司为“平安保险”公司。

“当下有些公司做投资,不希望冒半点风险,要对被投资的小公司进行苛刻的评估,自己认为投出的钱不会打水漂且保险了,才会拿出资金支持。

”都有为无奈摇摇头说,“创业怎么可能会没有风险呢?有风险是很正常的,不能因为有风险就不去支持了”。

都有为在坚持建言呼吁的同时,将这种关怀与支持,落实到切实的行动中。

作为磁性材料权威,“都有为”这个名字,在业界无人不晓。

有的学生在创业中遇到困难了,打电话向恩师诉苦,他不但在专业上提供指导,还常常自己为学生作担保,有了这位大家的担保,投资人自然心里有底。

初创的公司有了资金,好比注入了新鲜血液,那颗创新之心,怦怦跳动得更有活力!此外,他还以支援院士工作站建设等多种方式,为青年创业者们提供便利。

都有为,磁学与磁性材料学家,南京大学教授,中国科学院院士

都有为,磁学与磁性材料学家,南京大学教授,中国科学院院士

个人简历:都有为,磁学与磁性材料学家,南京大学教授,中国科学院院士。

现任中国物理学会磁学专业委员会副主任,中国仪表材料学会副理事长等职。

长期从事磁学和磁性材料的教学和研究工作,开展了磁性、磁输运性质与材料组成、微结构关系的研究。

研究了磁熵变效应;磁性纳米微粒的小尺寸效应与表面效应,以及颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应、反常霍尔效应等。

目前重点研究纳米材料的磁性以及与自旋相关的输运性质。

他与科研组的师生共发表SCI论文450余篇,被SCI论文引用近3000次,获国家发明专利十项,编著(含合编)书十本。

获国家自然科学二等奖、江苏省科技一等奖各一项,省部级科技进步二等奖4项,均为第一获奖人。

报告摘要:纳米磁性材料概况纳米磁性材料是纳米材料中最早被研究、应用并进入工业化生产的一类功能材料。

追溯其发展的历程,20世纪30年代初,学者对铁磁材料的磁畴结构十分感兴趣,由于磁畴分界处磁化的不连续会产生杂散磁场从而吸引磁性微粒,显示出磁畴结构, 1938年Elmore采用化学共沉淀工艺制备了纳米Fe3O4磁性颗粒胶体,用来观察磁畴,因其分辨率高,稳定性佳,而一直沿用至今,其中Fe3O4磁性颗粒尺寸约为10nm,从而开创了人工制备与应用磁性纳米微粒的先河,又为60年代磁性液体的诞生,70年代高密度磁记录介质的研制奠定了基础。

当时纳米颗粒的称谓为超细颗粒(fine particle; ultrafine particle),70年代后才出现纳米颗粒的名词,事实上自然界早就存在磁性纳米颗粒,例如:趋磁细菌体内存在约20余颗约10-20nm的磁性氧化物颗粒,很多的生物体内如鸽子,蝴蝶,海豚,海龟等,甚至人的大脑内均存在纳米尺度的磁性颗粒,研究表明,这些磁性颗粒在地球的磁场中可能起着生物体中磁罗盘的导向作用。

纳米磁性颗粒的特性研究与实际应用均已取得了很大的进展,近年来重点研究纳米颗粒的(核/壳)结构,有序阵列,并从准球体向纳米棒、管,纳米电缆方向发展,纳米磁性材料已从准零维向一维,二维薄膜以及纳米微晶的领域延伸。

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块体非晶软磁材料
非晶材料具有优良的力学性能,如 Fe80B20非晶的断裂强度达3629MPa,而 纳米微晶材料通常呈现脆性,给应用带 来不便。上述的非晶与纳米微晶软磁材 料其冷却速度均大于105C/s,因此只能 制备成厚度低于100μm的薄带,要制备 厚的块体非晶材料,必须降低临界冷却 速度,以致能从液相直接制备成块体非 晶。通常多组元合金熔点低于二元合金, 目前研究的体系大致上为:
SmFeN; SmFeC; 1:12; 3:29;
纳米复合稀土永磁(BH)m(理论) >800(kJ/m3),1988年-??
工艺:速凝;氢爆;双合金
稀土永磁薄膜
MEMS;传感器等应用中要求微米级膜厚的永磁薄膜。 薄膜永磁材料:永磁铁氧体;MnBi; MnAlC; R-Co;
NdFeB; Pt-Co/Fe ---通常采用磁控溅射;激光沉积等工艺制备。
锆基(ZrAlTM); 铝基(AlRTM);
镁基(MgRTM); 钯基(PdNiP)等。
最近Chin TS在YFeB三元系中发现有很 好软磁性能的块体非晶组成,
如Y4Fe76B29的Js=1.56T。
软磁颗粒膜
非晶、纳米晶软磁材料因低电阻率的禀性只能应用 在低频段,为了增加电阻率以利于高频段的应用, 可采用磁性颗粒镶嵌在绝缘的薄膜(氧、氮、碳等 化物)中而构成软磁颗粒膜,例如:
磁性材料的最新进展
都有为
南京大学
磁性材料的分类
1。按物理性质分类 a). 静磁特性:永磁;软磁;矩磁;磁记录(介质、磁头) b). 交叉耦合效应:磁光;磁热;磁致收缩;旋磁; 吸波; 反常霍尔效应;铁电/铁磁;GMI c).与自旋相关的输运性质:自旋电子学材料
2。按化学组成分类 金属(合金);无机(氧化物);有机化合物
90年代 块体非晶
非晶磁性合金分三类: 1。 【过渡金属-类金属(B,C,Si,P)】合金,如:FeSiB 2。【稀土-过渡族】合金,如:NdFeB 3。【过渡族-过渡族】合金,如FeZr(B),CoZr(B) 纳米微晶软磁材料系列:
年代 牌号 组成
1988 FINEMET
Fe73.5Si13.5 B9Nb3 Cu1
3。矫顽力 Hc :晶体结构,K, 显微结构 单畴: 磁晶各向异性:Hc ~ K/ o Ms , BHc Br o Ms 形状各向异性: Hc ~ NMs
4。磁能积 (BH)m (BH)m(理论)=oMs2/4
第一代 第二代 第三代 第四代
稀土永磁
SmCo5 Sm2Co17 Nd2Fe14B
?
晶体结构
CaCu5型六 六角或菱 四方晶系 低对称晶
角晶系
方结构

Js(T)= oMs 1.14
1.25 1.6
1.8
Tc (oC)
727
920
320
>300
HA(T)
25-44 6.5
7
7
(BH)m(kJ/m3) 200(259)* 250(310) 462(512) 600
*(--)(BH)m理论值。
3。电力工业用的软磁材料
牌号
f(kHz)
功率铁氧体
PW1(PC30) PW2 ( PC40) PW3(PC44) PW4(PC50) PW5
15~100 25~200 100~300 300~1MH 1~3MHz 发展趋势:高频,低损耗,宽温
金属纳米微晶软磁材料
年代
70年代
金属软磁材料 非晶
80年代 纳米微晶
(FeSiCuNbB)
1990 NANOPERM
Fe90Zr7B3 (Fe-M-Cu-B)
2019 HITPERM
(Fe,Co)88M7B4Cu1 M= Zr,Nb,Hf,Ta
μe (f=1kHz)
据随机各向异性模型:交换相关长度 Lex = (A/<K>), <K> ~K1 /N1/2 (N-交换作用范围内的晶粒数)。
%
10
(1975-2019)年“Magnetic materials” SCI论文百分数
8
6
4
2
0 1975
1980
1985
1990
年年
1995
B
370篇
2000
2005
据Web of Science检索(1975-2019)年间,共发表”Magnetic materials”论文3874篇, 分布如图,“Magnetism” 论文12813篇。1228篇(Magnetic material)
NdFeB
-1 .2
-6
-4
-2
0
2
4
6
H (T) 0
软磁材料
软磁材料是应用最广,品种丰富的一类磁性功能材料,主 要产品分三类
1。高磁导率材料: μi>10000, 电感元件;抗电磁干扰(EMI);滤波器;宽带脉冲变压器 2。低功耗材料 :高饱和磁通密度,宽频、宽温、低损耗
开关电源变压器; 变压器
稀土永磁
第三代稀土永磁
(1983)
第一,二代稀土永磁
(1967—1975)
第一代SmCo5 (60年代);第二代Sm2Co17 (70年代);
第三代 Nd2Fe14B(80年代);第四代稀土永磁?
永磁材料基本磁性
1。饱和磁化强度 Ms,Tc : 组成,磁结构
2。剩磁 Br :取向,密度 Br = o p Ms f . p- 孔隙率; f-取向度 f=1/2 –各向同性 f=1 -各向异性,理想取向。
3。按维度分类 纳米(零维;一维;二维);微晶;非晶;块体
4。按磁结构分类:铁磁;亚铁磁;反铁磁;超顺磁 5。按应用分类:。。。隐身;磁制冷;磁传感器;MEMS。。。
Global market for magnetic materials the total in 2019 was about 30b$.
Co(Fe)-Al(Zr)-O; Co-Pd-Al-O; CoFeB-SiO2 ; (Fe,Co)-M-O 其工作频率可高达千兆赫频段,见下图 软磁颗粒膜可应用于:射频电感器;超高密度磁记 录磁头;微型高频滤波器颗粒包裹SiO2后再包裹一层非 晶碳,化学稳定性很好,比饱和磁化强度 可达200Am2/kg,频率曲线十分平坦。
SmCo5 ~ 160kJ/m3 ; Sm2Co17 ~ 136kJ/m3; NdFeB ~ 240kJ/m3; ( Pt/Fe)n ~ 320kJ/m3
J (T )
1.2 470oC d ep o sitio n + 590oC an n ealin g
0 .6
0 .0
film // film
-0 .6
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