On the limits of coercivity in permanent magnets
对于给定的硬磁合金，可以实现的最大矫顽力估计通过计算在理想化的微观结构中没有任何结构缺陷和没有任何软磁第二相的反转域的成核的能垒。对于Sm $_{1-z}$ Zr $_z$（Fe $_{1-y}$ Co $_y$）$_{12-x}$ Ti $_x$基合金，其被认为是具有较低稀土含量的Nd $_2$ Fe $_{14}$ B磁体的替代品，小磁性立方体的矫顽场在室温下降低到各向异性场的60%，在高温（473 K）下降低到各向异性场的50%。这种矫顽场的减小是由取向差、退磁场和热涨落引起的。
2017-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Understanding High Coercivity in ThMn12-Type Sm-Zr-Fe-Co-Ti Permanent Magnet Powders through Nanoscale Analysis
研究通过纳米尺度分析揭示了ThMn12型Sm-Zr-Fe-Co-Ti永磁粉体在高温加工下矫顽力显著提升的机制，发现高温消除了作为弱连接的晶界和孪晶界缺陷，并通过Ostwald熟化增强了结构均匀性。
2024-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Influence of defect thickness on the angular dependence of coercivity in rare-earth permanent magnets
用有限元微磁学方法计算了单晶粒Nd-$_{2}$-$_{14}$-B永磁体的矫顽场及其与角度的关系。结果表明，表面缺陷的厚度起着关键作用，在确定反转过程。对于小的缺陷厚度反转是严重驱动的成核，而随着缺陷厚度的增加畴壁脱钉变得更加重要。这种变化导致两个众所周知的行为模型之间的可观察到的转变。在大块样品的实验测量中观察到类似的趋势，其中Nd-Cu渗透过程已被用于通过修改晶界来提高结晶度。当考虑到真正的磁铁的不完美的晶粒排列，单晶粒的计算结果似乎密切配合实验行为。
2016-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Giant coercivity of dense nanostructured spark plasma sintered barium hexaferrite
由于稀土元素资源有限，铁氧体磁体需要大幅度改进。理想情况下，对于真正的硬磁体，矫顽场应该大于饱和磁化强度，这对于铁氧体尚未实现。因此，可以在制造非常细晶粒的铁氧体磁体中找到替代方案，但通常不可能将小晶粒和致密材料结合在一起。本文表明，放电等离子烧结法能够生产出约80%的晶粒小于100纳米的致密材料。所制备的块状烧结各向异性磁体具有0.5 T的矫顽磁场，这是约60%的理论极限，只有几个百分比低于松散的纳米粉末。结果，磁体表现得接近理想（BH平面第二象限中的斜率为-1.18），并且能量积达到8.8kJ m-3，这是据我们所知在各向同性铁氧体磁体中实现的最高值。
2011-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Unlocking high coercivity at room temperature in phase modified MoS$_2$
本研究通过一步水热法制备高1T相MoS₂纳米片，在室温下实现约0.3 T的高矫顽力（二维磁体中最高）和0.26 emu/g的饱和磁化强度，并揭示晶面间距与磁性的关联，为自旋电子学与低功耗量子器件提供新途径。
2025-07-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The effect of the surface magnetic anisotropy of the neodymium atoms on the coercivity in the neodymium permanent magnet
Nd永磁体（Nd $_{2}$ Fe $_{14}$ B）是现代能量转换器件中不可缺少的材料。在有限温度下实现高介电常数是一个紧迫的问题。控制矫顽力的重要因素之一是磁性颗粒的表面性质。第一性原理研究已经报道，在面向真空的第一（001）表面层中的Nd原子具有垂直于$c$轴的面内各向异性，这可能降低双折射率。针对表面各向异性对磁体磁性能的影响，采用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程方法，建立了反映Nd磁体晶格结构的原子模型，研究了零温和有限温下磁体磁性能.我们研究了一般的三种情况，其中表面层中的Nd原子具有（1）无各向异性，（2）面内各向异性，以及（3）两种类型表面（001）和（100）表面的增强各向异性。我们发现，与零温情况相比，由于热涨落效应，仅第一表面层的修改在有限温度下对双折射率的影响很小。然而，几个层的修改导致显著的效果。我们讨论了磁化率对温度、表面类型和改性层深度的依赖关系，以及磁化反转时畴生长的特征。
2020-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Magnetic reversal processes and critical thickness in FePt/α-Fe/FePt trilayers
用微磁学方法研究了具有面内易磁化轴的FePt/α-Fe/FePt三层系统的磁反转过程。发现磁反转过程包括三个步骤：软相畴壁原型的形核、畴壁从软相到硬相的演化和运动以及硬相的磁反转。对于小的软层厚度Ls，三个步骤被减少到一个单一的步骤，其中在两个阶段的磁化同时反转和磁滞回线是方形的成核作为矫顽力机制。随着Ls的增加，成核场和钉扎场都减小。同时，单步反转扩展为标准的三步反转，矫顽磁力机制从成核转变为钉扎。临界厚度，其中的结晶机制改变，可以推导出分析，这是发现成反比的硬相的结晶各向异性的平方根。随着Ls的进一步增加，薄膜的磁性机制由钉扎转变为成核.
2010-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Coercivity influence of nanostructure in SmCo-1:7 magnets: Machine learning of high-throughput micromagnetic data
Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；VACUUMSCHMELZE GmbH & Co. KG（真空熔炼有限公司）
研究通过高通量微磁模拟和机器学习，揭示SmCo-1:7磁体中纳米结构与矫顽力的关系，发现磁晶各向异性及Z相波动对矫顽力的影响，提出逆向设计纳米结构的方法。
2025-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Hydrogen Decrepitation and Spark Plasma Sintering to Produce Recycled SmCo5 Magnets With High Coercivity
采用放电等离子烧结（SPS）技术结合氢爆工艺对SmCo 5磁体进行回收。用于再循环的SmCo 5磁体首先通过4巴压力的氢气爆裂3小时以产生爆裂粉末。然后使用SPS技术，通过在800-1000 ℃下烧结1分钟，将该粉末用于制备各向同性烧结磁体。在1000 oC的温度下，SPS处理过的磁体可以完全致密化。在900 ℃下烧结的样品显示出高于1500 kA/m的最佳内矫顽力（jHc），具有0.47 T的高剩磁（Br）值和43.4 kJ/m3的能量积（BH（max））。在900 ℃烧结的SPS-ed样品的性能进行了比较，通过使用新鲜SmCo 5粉末制备的常规烧结（CVS-ed）样品。结果表明，在室温下与CVS-ed样品相比，SPS-ed样品的磁性能得到改善，并且可以在180 ℃的高温下使用SPS-ed样品，其中样品显示出良好的磁性能，jHc为1502 kA/m，Br为0.44 T，BH（max）为36.4 kJ/m3。研究了SPS和CVS处理后样品的显微结构和X射线衍射图谱;其中样品基本上由Sm 2Co 7和Sm氧化物组成的SmCo 5基质相组成。
2018-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Dipolar interactions in magnetic nanowires aggregates
我们研究了偶极相互作用对纳米线聚集体磁性的影响。微磁学模拟表明，偶极线之间的相互作用是无害的磁性纳米线复合材料的高矫顽力性能，即使在非常密集的聚集体。这是证实了实验磁化测量和汉克尔图，表明偶极相互作用是小的。事实上，我们表明，在聚集体中的纳米线的错位导致仅30%的矫顽力降低。纳米线之间的直接偶极相互作用，即使接近2 nm，也具有很小的影响（最大介电性降低~15%），并且对线的详细几何布置非常敏感。这些结果增强了基于细长单畴颗粒的磁性复合材料用于制备永磁材料的潜力。
2011-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetics of rare-earth efficient permanent magnets
含有较少或不含稀土元素的永磁体的发展与对磁性机制的深刻认识有关。有前途的永磁体材料的先决条件是高的自发磁化强度和足够高的磁各向异性。除了固有的磁性能外，磁体的微观结构在建立磁性方面起着重要作用。微结构对矫顽力、剩磁和能量密度积的影响可以通过微磁学模拟来理解。随着计算机硬件和数值计算方法的发展，可以快速计算出磁体的磁滞曲线，从而为永磁体的开发提供指导。利用微磁学模拟研究了稀土还原和自由永磁体的磁势。结果表明，只要优化磁体的微观结构，晶界工程NdFeB、ThMn 12结构的稀土磁体、Co基纳米线和L10-FeNi磁体都可以获得优异的硬磁性能。
2019-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Shifted loops and coercivity from field imprinted high energy barriers in ferritin and ferrihydrite nanoparticles
我们表明，在铁蛋白和水铁矿的矫顽场取决于在磁滞回线的最大磁场和矫顽力和回路的位移取决于最大和冷却领域。在铁蛋白的情况下，我们表明，磁化强度的时间依赖性也取决于最大和以前的冷却场。这种行为与由这些场印记的粒子内能垒的变化有关。因此，矫顽场和环位移场与铁蛋白和水铁矿中的最大场的依赖关系可以在考虑能垒与最大场和冷却场的依赖关系的均匀旋转模型的框架内描述。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Strong enhancement of magnetic coercivity induced by uniaxial stress
本文研究重费米子铁磁体 CeAgSb₂，发现约 1 kbar 单轴应力可通过应力诱导缺陷钉扎畴壁，使矫顽力提升 2400%，且效应在卸压后保持，为增强永磁性能提供新途径。
2024-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of magnetic properties in the vicinity of the Verwey transition in Fe3O4 thin films
本文系统地研究了在MgO（001）、MgAl_2 O_4（MAO）（001）和SrTiO_3（STO）（001）衬底上外延生长的高质量Fe_3 O_4薄膜的磁性演化，特别是在Verwey转变温度（TV）附近的矫顽力和剩磁比。我们观察到磁化强度、矫顽力和剩磁比在TV处的快速变化，这与不同薄膜的电阻率-温度[ \r{ho}（T）]曲线的行为一致。特别地，我们发现MgO上的薄膜与MAO和STO上的薄膜有很大不同的磁行为，其中畴尺寸和应变状态起着非常重要的作用。磁化率主要由磁畴尺寸决定，而退磁过程主要取决于应变状态。此外，我们观察到的剩磁比在电视上的厚度为MgO上生长的薄膜反转：从40 nm的快速增强到急剧下降的200 nm厚的膜，和临界厚度约为80 nm。最后，我们发现在MgO衬底上生长的Fe_3 O_4薄膜中，在T_V附近存在明显的矫顽力（或剩磁比）随温度变化的滞后回线，对应于\r{ho}（T）曲线的滞后回线。
2018-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale examination of strain effects in Nd-Fe-B permanent magnets
我们对Nd-Fe-B磁体中的应变效应进行了第一性原理和微磁学相结合的研究。第一性原理计算表明，Nd_2Fe_（14）B的磁晶各向异性（K）对沿c轴的形变不敏感，而ab面内收缩是导致K降低的主要原因。预测的K是更敏感的晶格变形比以前的唯象模型建议。双轴和三轴应力状态对K值的影响较大。在ab双轴应力状态下，负K值出现在更宽的应变范围内。采用第一性原理对Nd-Fe-B磁体进行的微磁学模拟结果表明，在晶界和三重结周围的界面附近的2 nm宽区域中，3-4%的局部应变导致负的局部K，从而使矫顽力降低约60%。局部的反双轴应力状态更容易引起大的介电损耗。除了局部应力状态和应变水平本身之外，界面和晶间相的形状也在确定结晶度方面产生差异。在Nd-Fe-B磁体中，平滑边缘和减小三重区的锐角将有利于提高矫顽力。
2017-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Structural and angular dependence of coercivity and magnetic remanence of electrochemical ferromagnetic nanowires
提出了一种从填充时间分布控制纳米线磁性和生长的新方法。用电沉积方法（“模板合成”）生长具有宽孔径选择的线。我们发现，在铁磁纳米线的杂散场的存在是完全依赖于纳米线的直径。此外，在反转机制中的交叉效应被观察到与直径的变化。在这项工作中，理论和实验一致，并确认，根据所测量的磁滞回线的变化，约四个范围的值的孔径控制纳米线的易磁化轴相对于几何轴的取向。
2008-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Coercivity-size map of magnetic nanoflowers: spin disorder tunes the vortex reversal mechanism and tailors the hyperthermia sweet spot
本文通过大规模微磁学模拟绘制了10–400 nm氧化铁纳米花的矫顽力-尺寸图谱，揭示涡旋态下两种反转模式及其转变处的矫顽力最大值，阐明晶粒各向异性与晶界钉扎的协同作用，并证明可通过调节晶粒尺寸定制磁热疗最佳区间。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magneto-structural behavior of MnBi explained: a path towards an improved permanent magnet
低温MnBi（六方NiAs相）在低于100 K时表现出晶格常数（a，c）和体弹性模量（B）的异常，自旋重取向和磁化率在90 K附近达到最大值，并且对于高温磁性应用来说，重要的是，在高于180 K时，磁性增加（MnBi独有）。我们用DFT+U方法计算了总能量和磁各向异性能（MAE）与（a，c）的关系。我们再现并解释了上述所有异常现象。我们预测，矫顽力和MAE增加，由于增加α，建议的手段，以改善MnBi永磁体。
2014-02-21 cond-mat.mtrl-sci
On the magnetic nanostructure of a Co-Cu alloy processed by high-pressure torsion
本文介绍了一种利用高压扭转变形制备具有软磁性能的Co-Cu合金的方法。Co-Cu合金是由Co含量大于70 wt.%的初始粉末混合物制备的，经过变形后得到纳米晶过饱和单相组织。高达400°C的等时退火处理进一步揭示了显着的微观结构稳定性。仅在600°C下，过饱和相分解成两个fcc相。作为退火温度的函数，SQUID测量的介电常数，保持显着低于在所有状态下的散装钴的值。为了详细了解所测量的磁性能，通过磁力显微镜对磁性微观结构进行定量分析，并与所观察到的磁性变化相关联。我们的研究结果表明，上升的磁化率可以解释由磁硬化效应发生的上下文中与Spinodal分解。
2021-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic Simulations for Coercivity Improvement through Nano-Structuring of Rare-Earth Free L1$_0$-FeNi Magnets
在这项工作中，我们调查的潜力tetrahydroxyl 1 $_0$有序FeNi作为候选相稀土自由永磁体考虑到各向异性值从最近合成的，部分有序FeNi薄膜。特别是，我们估计的最大能量积（$BH$）$_\mathrm{max}$的L1 $_0$ -FeNi纳米结构使用微磁模拟。由于部分有序的L1 $_0$ -FeNi的矫顽场小，最大能量积受到限制。由128个等轴、片晶和柱状晶粒组成的纳米结构磁体的理论最大能积分别为228 kJ/m $^3$、208 kJ/m $^3$、252 kJ/m $^3$。
2017-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A mechanically strong and ductile soft magnet with extremely low coercivity
软磁材料（SMM）用于电气应用和可持续能源供应，允许磁通量响应于施加的磁场的变化而变化，能量损失低1。运输、家庭和制造业的电气化由于滞后损失导致能源消耗增加2。因此，最大限度地降低介电常数，从而缩小这些损耗，至关重要3。然而，仅仅满足这一目标是不够的：电动发动机中的SMM必须承受严重的机械负载，即，合金需要高强度和延展性4。这是一个基本的设计挑战，因为大多数增强强度的方法都会引入可能钉扎磁畴的应力场，从而增加矫顽力和磁滞损耗5。在这里，我们介绍一种方法来克服这种困境。我们设计了一种Fe-Co-Ni-Ta-Al多元合金，其具有铁磁性基体和顺磁性共格纳米颗粒（~91 nm尺寸，~55%体积分数）。它们阻碍位错运动，提高强度和延展性。它们的小尺寸、低相干性和小静磁能在磁畴壁宽度之下产生相互作用体积，导致最小的畴壁钉扎，从而保持软磁性能。该合金在54%延伸率下的抗拉强度为1336 MPa，极低的矫顽力为78 A/m（<1 Oe），中等饱和磁化强度为100 Am 2/kg，高电阻率为103 μΩ u Ohm cm。
2022-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.app-ph
Giant Exfoliation Induced Magnetic Coercivity in Fe$_3$GaTe$_2$
National High Magnetic Field Laboratory（国家强磁场实验室）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Baylor University（贝勒大学）
本研究通过厚度调控在范德华铁磁体Fe$_3$GaTe$_2$中诱导出室温近1 T的巨矫顽力，揭示了磁化反转机制的厚度依赖转变，为开发不含稀土的高性能硬磁材料提供了新方向。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High temperature structural and magnetic properties of cobalt nanowires
本文采用原位X射线衍射（XRD）和SQUID表征技术研究了高长径比Co纳米颗粒（~10）在高温（623 K）下的结构和磁性。我们表明，各向异性的形状，结构和纹理属性被保存到500 K。磁化率可以通过u 0 Hc =2（Kmc+Kshape）/Ms建模，其中Kmc是磁晶各向异性常数，Kshape是形状各向异性常数，Ms是饱和磁化强度。当温度升高时，由于Co磁晶各向异性贡献的损失，Hc线性降低。在500 K时，仅对应于形状各向异性贡献，保留了50%的室温矫顽力。我们表明，在300 - 500 K的范围内，与没有粒子蚀变的情况下，矫顽力下降是可逆的。在525 K以上，磁性通过烧结或氧化而不可逆地改变。
2012-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Role of pinning mechanism in co-precipitation derived cobalt rich, cobalt ferrite nanoparticles
采用共沉淀法合成了钴铁氧体纳米粒子。Co：Fe前体比率在一定窗口（1.05至1.2）内变化。据观察，1.15：2的前体比率给出更好的相控制，但差的结晶性。另一方面，1.05：2的前体比率导致显著更好的结晶度值（274 kA/m;几乎是Praveena等人报道的共沉淀钴铁氧体的值的300%），但是中等BH产物最大值（2.25kJ/m3; ~与迄今为止关于钴铁氧体纳米颗粒的许多报道相当）。在873 K下退火不同时间（2、4、6、12小时），具有最佳结晶性的纳米颗粒。观察到退火2小时后，矫顽力急剧下降（几乎下降80%）。然而，此后的矫顽力和饱和磁化强度改善边际增加退火的持续时间。这些研究，以及热重分析，红外光谱结果表明，氢氧化物纳米相为基础的磁通钉扎机制在晶界起着重要的作用，在解释所观察到的磁性趋势。这一结果将有助于开发具有较高矫顽力和中等（BH）max的软化学衍生铁氧体。然而，要开发合理的应用，使用纳米相磁通钉扎，软材料和设备的加工方法将需要探索报告的铁氧体。
2017-08-16 cond-mat.mtrl-sci
A hysteresis model with dipole interaction: one more devil-staircase
考虑了磁性纳米物体（磁性纳米颗粒或磁性纳米条带的2D规则晶格）的2D系统的磁性。分析计算了纳米粒子相互作用下系统的迟滞曲线。结果表明，在磁化反转过程中，系统通过了一些亚稳态。对三种模型的磁化反转动力学问题进行了求解。取得了以下结果。1)对于具有长程相互作用且能量与$r^{-p}$成正比的一维系统（T=0），磁化曲线的阶梯形状具有自相似特征。这些步骤的性质由颗粒间相互作用的相互作用和单个纳米颗粒的介电性决定。2)在最近邻相互作用模型的框架下考察了热涨落对动力学过程的影响。热波动导致磁化曲线上的步骤的额外分裂。3)在平均场近似下，计算了具有相互作用和磁性色散的体系的磁化曲线。提出了实验上区分相互作用和磁化率色散对磁化曲线影响的简单方法。
2001-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of magnetization processes in Sm(Co,Fe,Cu,Zr)$_z$ magnets with different nanoscale microstructures
Sm（Co，Fe，Cu，Zr）$_z$合金具有Sm $_2$ Co $_{17}$晶胞中的SmCo $_5$晶胞壁的特征显微结构，所有晶胞壁都被富Zr片晶包围，使它们成为性能最好的高温永磁体之一。已经进行了大量的研究来定制纳米尺度的微结构，但是由于其复杂性，关于各个相在不同温度下对磁性能的影响的许多问题仍然没有答案。在这里，我们探讨了三种不同的Sm（Co，Fe，Cu，Zr）$_z$合金通过部署高分辨率的磁成像，通过原位透射电子显微镜和三维化学分析，原子探针断层扫描，这种机制的效果。我们发现，它们的微观结构不同的SmCo $_5$细胞壁和Z-相的大小和密度，以及在细胞壁中的Cu浓度，并演示这些功能如何影响磁畴的大小和密度，从而形成不同的磁性织构。此外，我们说明，在室温下占主导地位的磁性机制是畴壁钉扎，并表明具有更致密的细胞壁网络，更陡峭的铜梯度的细胞壁边界，和更薄的Z-相血小板磁体具有更高的磁性。我们还表明，在高温下的矫顽力机制是畴壁成核的细胞壁。增加胞壁内的Cu浓度降低了钉扎和成核之间的转变温度，随着温度的升高显著降低了结晶度。因此，我们提供了一个原子到纳米尺度的微观结构如何直接影响磁性能的详细解释，并提供了详细的指导方针，为Sm（Co，Fe，Cu，Zr）$_z$磁铁的改进设计。
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Influence of buffer/protective layers on the structural and magnetic properties of SmCo films on Silicon
本研究针对硅基钐钴硬磁体集成需求，对比了五种缓冲/保护层与两种退火温度对SmCo薄膜磁性能的影响，证实通过工艺参数调控可获得处于文献最高水平之列的3.65 T矫顽力，实现磁性能的精细调控。
2024-07-10 cond-mat.mtrl-sci
High coercivity cobalt carbide nanoparticles processed via polyol reaction: A new permanent magnet material
使用多元醇还原化学处理碳化钴纳米颗粒，其在具有成本效益的单步工艺中提供高产物产率。颗粒被证明是针状的形态，通常组装成团簇，室温下的折射率大于4千欧，最大能量产品大于20千焦/立方米。由Co 3 C和Co2 C相组成，相体积比、颗粒尺寸和颗粒形态都对决定永磁体性能起重要作用。此外，针状颗粒形状通过偶极各向异性能提供了对结晶性的增强，以及提供了纳米复合材料芯中颗粒排列的潜力。虽然居里温度接近510 K，但在接近700 K的温度下，碳化物粉末会经历不可逆转的解离，形成金属钴和碳，从而将操作温度限制在接近室温。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the magnetic properties of Fe asymmetric nanodots
非对称点作为其几何形状的函数进行了研究，使用三维（3D）面向对象的微磁框架（OOMMF）代码。研究了圆盘形状不对称性对磁化率和剩磁的影响。还讨论了剩磁和矫顽力的角度依赖性。不对称的点被发现扭转其磁化的涡旋的成核和传播，当该领域是平行于不对称的方向施加。然而，复杂的反转模式出现时，在外场施加的角度是变化的，导致非单调的行为的矫顽力和剩磁。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optimization of nanocomposite materials for permanent magnets by micromagnetic simulations: effect of the intergrain exchange and the hard grains shape
在本文中，我们进行了详细的数值分析的再磁化过程中的纳米复合磁性材料组成的硬磁颗粒（即具有高磁晶各向异性的材料制成的颗粒）嵌入到一个软磁相。这种材料广泛用于生产永磁体，因为它们结合了高剩磁和大矫顽力。我们进行模拟的纳米复合材料与锶铁氧体作为硬相和Fe或Ni作为软相，集中我们的努力分析（{ \it i}）的不完善的晶粒间交换和（{ \it ii}）的非球形形状的硬晶粒的影响。我们证明，-在相反的共同信念-最大的能量产品实现不与完美的粒间交换系统，但这种交换的材料大大削弱。我们还表明，磁滞回线的主要参数-剩磁，矫顽力和能量积-表现出非平凡的依赖于硬颗粒的形状，并提供详细的解释，我们的结果。在这项工作中获得的模拟预测开辟了新的途径，优化材料的永磁体。
2016-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of coercivity for isolated Ni nanowires unraveled by high-sensitivity micromagnetometry
本研究利用高灵敏度微机械扭转振荡器测量单根Ni纳米线的磁响应，对比其与阵列的温度依赖磁性能，揭示了偶极与机械相互作用对纳米线阵列磁行为的关键影响，为相关器件设计提供参考。
2025-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced coercivity and emergence of spin cluster glass state in 2D ferromagnetic material Fe3GeTe2
本文通过相位工程改变生长条件，在Fe3GeTe2中嵌入FeTe相团簇作为钉扎中心，将矫顽力提高7-10倍并诱导团簇自旋玻璃态，为二维磁性材料的性能调控提供了简便新途径。
2022-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accurate Machine Learning Predictions of Coercivity in High-Performance Permanent Magnets
针对永磁体矫顽力难以精确预测的问题，该研究结合实验数据、DFT计算与微磁学建模，利用机器学习方法实现了对Ce掺杂Nd2Fe14B等材料矫顽力的快速准确预测，并揭示了单轴磁晶各向异性的关键作用。
2024-07-25 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Reversal modes in arrays of interacting magnetic Ni nanowires: Monte Carlo simulations and scaling technique
偶极相互作用的影响，在六角阵列的镍纳米线已经通过蒙特卡罗模拟结合的缩放技术，它允许调查的内部结构的线。已观察到的磁化率和剩磁的线之间的距离的强烈依赖性。在中间包装密度的双折射率表现出最大值，高于非相互作用的值。这种行为，实验观察到的，已被解释的理由线间偶极相互作用。此外，不同的磁化反转模式已被确定。
2006-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Giant magnetic anisotropy and tunnelling of the magnetization in Li2(Li_{1-x}Fe_x)N
大的磁各向异性和磁性是功能磁性材料的关键性质，并且通常与稀土元素相关。在这里，我们显示了一个极端的，单轴磁各向异性和磁滞的出现在Li 2（Li 1-xFex）N。外推的220特斯拉的磁各向异性场和在2开尔文下超过11特斯拉的磁性场优于所有已知的硬铁磁体和单分子磁体（SMM）。磁滞回线和弛豫现象中的台阶与SMM惊人的相似性在x << 1时特别明显，表明存在纳米级磁性中心。量子隧穿，在温度无关的松弛和弛豫率，偏离阿耳忒弥斯行为和弛豫的阻塞的形式，占主导地位的磁性高达10开尔文。简单的晶体结构、大单晶的可用性以及改变Fe浓度的能力使得Li 2（Li 1-xFex）N（i）成为研究高温下宏观量子效应的理想模型系统和（ii）成为新型功能磁性材料的基础。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of nanoscale pinning centers in Ce(Co0.8Cu0.2)5.4 permanent magnets
利用TEM和APT技术揭示了Ce(Co0.8Cu0.2)5.4永磁体中由调幅分解形成的纳米尺度胞状结构，其Cu浓度梯度导致有效钉扎和高矫顽力，为设计少稀土永磁体提供了新途径。
2025-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Thermal activation in permanent magnets
永磁体的矫顽场随温度衰减。在非零温度下，系统可以通过热涨落克服有限的能量势垒。使用有限元微磁模拟，我们量化这种效果，它降低了矫顽力除了减少与温度相关的各向异性场的矫顽场，并通过与现有的实验数据进行比较，验证该方法。
2016-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic nanowires as permanent magnet materials
我们提出了使用低温化学工艺制备金属磁性纳米线。我们表明，压制粉末和磁取向样品表现出非常高的磁化率（6.5 kOe在140 K和4.8 kOe在300 K）。我们讨论了这些超材料的磁性能，并表明它们具有合适的性能，以实现“高温磁体”的竞争力与AlNiCo或SmCo永磁体。它们还可以用作高密度磁纪录的记录介质。
2007-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of Nd6Fe13Cu single crystals
本研究通过反应熔剂法生长Nd6Fe13Cu单晶并分析其磁性质，发现该晶界相在低温下呈反铁磁性且在约6T磁场发生自旋翻转转变，揭示了其反铁磁与铁磁相互作用的复杂竞争机制，深化了对Nd-Fe-B-Cu磁体矫顽力增强机理的理解。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the material properties, nanostructure and grain alignment of Alnico magnets through micromagnetic simulations
University for Continuing Education Krems（克雷姆斯继续教育大学）；National Institute of Materials Physics（材料物理国家研究所）；SINTEF Industry（辛特夫工业研究院）
本文通过微磁模拟研究Alnico磁体的材料性能、纳米结构和晶粒对齐，探讨了微结构和材料属性对磁性能的影响，并利用机器学习预测磁体性能。
2026-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A nano-carbon route to rare earth free permanent magnetism
高矫顽力磁体是可再生能源、电动汽车和存储技术的重要资源。大多数硬磁材料都含有钕和钐等稀土元素，但对这些材料的环境影响和供应稳定性的担忧促使人们研究替代品。在这里，我们提出了一个混合双层钴和纳米碳分子C60，表现出显着增强的磁化强度与最小的减少。我们演示了如何各向异性增强效应不能描述现有的模型的分子-金属磁性界面。我们概述了一种新形式的磁各向异性，所产生的不对称磁电耦合在金属分子界面。由于这种现象源于π-d杂化轨道，我们建议将这种效应称为π-各向异性。虽然这种效果的临界温度是目前所选择的分子，C60的旋转自由度的限制，我们描述了如何表面功能化将允许室温下，碳基硬磁膜的设计。
2020-01-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optimization of the magnetic properties of aligned Co nanowires/polymer composites for the fabrication of permanent magnets
我们的目标是在聚合物基体中结合高矫顽力的磁性纳米线，以制备无稀土粘结磁体。特别是，我们的目标是通过对齐聚合物基体中的线来制造各向异性材料。我们已经探索了制造过程的不同参数，以生产具有最佳磁性能的材料。我们表明，选择适当的溶剂可以获得稳定的纳米线悬浮液。聚合物链的长度和类型也起重要作用。较小的链（$M_w < 10000$）提供更好的磁化结果。在材料的铸造期间施加的磁场也起作用，并且应该是特斯拉的分数的量级。用TEM和小角中子散射表征了纳米线在基体中的局部有序性。讨论了线的局域有序度与磁性能之间的关系。得到了室温下结晶度$μ_0 H_c$达0.70 $T$的材料。
2016-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Kinetic Monte Carlo Simulations of a Model for Heat-assisted Magnetization Reversal in Ultrathin Films
为了开发实际上有用的系统，用于以太比特/cm $^2$以上的密度进行超高密度信息记录，需要同时实现室温下的高热稳定性和高记录速率。已经提出的一种达到该目标的方法是热辅助磁化反转（HAMR）。在该方法中，应用高介电常数材料，其介电常数在写入过程期间通过局部加热而暂时降低。在这里，我们提出了动力学蒙特卡罗模拟的HAMR的模型，在该模型中，在膜的中心部分的温度暂时增加到临界温度以上，例如通过激光脉冲。我们观察到，通过这种方法实现的加速，相对于在一个恒定的，亚临界温度下的开关时间，是最佳的中间强度的写入字段。利用有限系统中的成核诱导磁化翻转理论解释了这种效应。我们的研究结果应该是特别相关的记录介质具有较强的垂直各向异性，如Co-Co/Pt或Co/Pd多层膜。
2011-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
