[发明专利]一种哈斯勒合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有交换偏置效应的Mn‑Ni‑Ga哈斯勒合金材料，属于磁性材料制备领域，其化学式为Mn₅₀Ni_50‑xGa_x，其中x的原子百分比为2～14。本发明还公开了一种具有交换偏置效应的Mn‑Ni‑Ga哈斯勒合金材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、根据Mn₅₀Ni_50‑xGa_x的原子百分比分别称取纯度不低于99.9％的Mn、Ni、Ga；步骤2、采用电弧熔炼或定向凝固法制备Mn、Ni、Ga得到Mn‑Ni‑Ga哈斯勒合金材料样品；步骤3、将得到的样品热处理和测试及表征。

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，尤其涉及一种具有交换偏置效应的Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料及其制备方法。

背景技术

1956年，Meiklejohn和Bean在具有核-壳结构的钴-氧化钴微粉中发现由于铁磁/反铁磁耦合而产生的交换偏置现象。一般认为交换偏置效应起源于铁磁(FM) 与反铁磁(AFM)界面的交换耦合作用。在没有外场时，反铁磁层的磁矩杂乱排布。当温度降低到反铁磁奈尔温度以下时，反铁磁层磁矩有序排列。在不同外场下，反铁磁层的各向异性较大，且不随外场而变化，但铁磁层会随外场翻转而发生反转。界面反铁磁层会对界面铁磁层产生钉扎作用，使得铁磁层的磁矩必须克服这一钉扎作用才能发生反转。这种钉扎作用具有单向各向异性，使铁磁层在反转过程中变得不对称，表现为宏观磁滞回线相对于零场的偏移，即产生交换偏置效应。交换偏置场可通过磁滞回线与磁场轴的交点H_L，H_R计算得出，计算公式如下： H_E＝-(H_L+H_R)/2。

交换偏置效应是信息存储技术的基础，基于铁磁(FM)和反铁磁(AFM)双层膜交换偏置效应的高密度读出头具有极高的灵敏度，基于交换偏置效应的自旋阀效应的发现使得巨磁阻材料的有了大幅发展。交换偏置效应广泛应用于磁性读出头、磁随机存储器和磁敏传感器等领域。有关大交换偏置场的材料的研究对于信息存储的发展具有重大作用。

本领域的技术人员致力于开发一种新的具有大交换偏置效应的Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料和其制备方法，使得Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料具有更加广阔的应用潜力，以用于例如磁头、巨磁阻、自旋阀、隧道介新型存储器和传感器等，以满足市场的需求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有交换偏置效应的Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料和其制备方法，可以通过改变该合金材料的组分比例和外部环境的条件来调节该材料的交换偏置场，从而得到不同的应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有交换偏置效应的Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料，该材料的化学式为Mn₅₀Ni_50-xGa_x，其中x的原子百分比为2～14。

本发明还提供了一种具有交换偏置效应的Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、根据Mn₅₀Ni_50-xGa_x的原子百分比分别称取纯度不低于99.9％的Mn、Ni、Ga：

步骤2、熔炼Mn、Ni、Ga得到Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料样品；

步骤3、将得到的样品热处理。

本发明还提供了一种具有交换偏置效应的Mn-Ni-Ga哈斯勒合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、根据Mn₅₀Ni_50-xGa_x的原子百分比分别称取纯度不低于99.9％的Mn、Ni、 Ga；