[發明專利]多層鐵氮化物硬磁性材料

在審

• 申請號: 201580054139.7
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN106796834A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王建平;姜巖峰
• 申請（專利權）人: 明尼蘇達大學董事會
• 主分類號: H01F1/055
• 分類號: H01F1/055;H01F1/059
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 張英,宮傳芝

1.一種制品，包含：

第一組層，所述第一組層的每層包含α″-Fe₁₆N₂；以及

第二組層，所述第二組層的每層包含α″-Fe₁₆N₂和α″-Fe₁₆Z₂的混合物，其中Z包含C、B或O的至少一種，其中所述第一組層的一個或多個相應層與所述第二組層的一個或多個相應層交替。

2.根據權利要求1所述的制品，其中，在所述第二組層的每層中α″-Fe₁₆N₂與α″-Fe₁₆Z₂的比率是約1:1。

3.根據權利要求1所述的制品，其中，在所述第二組層的每層中α″-Fe₁₆N₂與α″-Fe₁₆Z₂的比率是約4.667:5.333。

4.一種制品，包含：

第一組層，所述第一組層的每層包含α″-Fe₁₆N₂；以及

第二組層，所述第二組層的每層包含α″-Fe₁₆(N_xZ_1-x)₂，其中Z包含C、B、或O的至少一種，其中x是大于0且小于1的數字，并且其中所述第一組層的一個或多個相應層與所述第二組層的一個或多個相應層交替。

5.根據權利要求4所述的制品，其中，x是等于約0.5。

6.根據權利要求4所述的制品，其中，在所述第二組層的每層中α″-Fe₁₆N₂與α″-Fe₁₆Z₂的比率是約0.4667。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的制品，進一步包含基底，所述基底包含高溫聚合物、硅、GaAs、SiC、InGaAs、MgO、SiO₂、玻璃、或金屬的至少一種，其中在所述基底上形成所述第一組層和所述第二組層。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的制品，其中，通過交換彈性連接，所述第二組層的一個或多個相應層磁連接至所述第一組層的一個或多個相應層。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的制品，進一步包含鐵磁性摻雜劑、非磁性摻雜劑、或相穩定劑的至少一種。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的制品，其中，所述第一組層的至少一層的厚度是小于約50nm。

11.根據權利要求1至9中任一項所述的制品，其中，所述第一組層的至少一層進一步包含含有軟磁性材料的至少一個疇，并且其中在所述第一組層的至少一層中的所述α″-Fe₁₆N₂磁連接至含有軟磁性材料的至少一個疇。

12.根據權利要求1至11中任一項所述的制品，其中，所述制品是電動機、發電機、傳感器、驅動器、機動車輛的部件或風力渦輪機的部件。

13.一種方法，包括：

加熱鐵源以形成包含含鐵化合物的蒸汽；

在基底上由包含所述含鐵化合物的蒸汽沉積鐵并且由包含含氮化合物的蒸汽沉積氮，以形成包含鐵和氮的第一層；

在所述基底上由包含所述含鐵化合物的蒸汽沉積鐵、由包含含氮化合物的蒸汽沉積氮、并且由包含碳、硼或氧的至少一種的蒸汽沉積碳、硼或氧的至少一種，以形成包含碳、硼或氧的至少一種以及鐵、氮的第二層；以及

退火所述第一層以形成至少一些包含α″-Fe₁₆N₂的晶體以及退火所述第二層以形成至少一些包含α″-Fe₁₆(N_xZ_1-x)₂的晶體，其中Z包含碳、硼或氧的至少一種，并且其中x是大于零且小于一的數字。