Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 12: Weichmagnetische Werkstoffe

AM 12.1: Hauptvortrag

Dienstag, 18. März 1997, 16:30–17:15, F5

Nanokristalline weichmagnetische Werkstoffe — •G. Herzer — Vacuumschmelze GmbH, Grüner Weg 37, D-63450 Hanau

Nanokristalline Strukturen bieten eine neuartige Möglichkeit, Werkstoffe mit sehr guten weichmagnetischen Eigenschaften herzustellen. Das bekannteste Beispiel sind Fe-Cu-Nb-Si-B Legierungen, welche mittlerweile erfolgreich ihren Weg in die Anwendung gefunden haben. Hergestellt als ursprünglich amorphe Metallfolie, weisen sie nach Wärmebehandlung oberhalb ihrer Kristallisationstemperatur ein feines, regellos orientiertes Korngefüge aus k.r.z.-Fe-Si mit typischen Korndurchmessern um 10 nm auf. Der Schlüssel zum Verständnis der Eigenschaften dieser Mikrostruktur ist, daß die strukturelle Korrelationslänge (Korngröße) wesentlich kleiner als die ferromagnetische Austauschlänge (Blochwanddicke) ist. Das heißt, daß für die stattfindenden Magnetisierungsprozesse die strukturellen Details aufgrund der glättenden Wirkung der Austauschwechselwirkung weitgehend ausgemittelt werden. So ergibt sich, wie bei amorphen Metallen, eine verschwindende Kristallanisotropie und eine isotrope, fallweise verschwindende Magnetostriktion. Hieraus resultieren weichmagnetische Eigenschaften vergleichbar zu denjenigen bisher bekannter Spitzenwerkstoffe (z. B. Permalloy oder amorphe Co-Basis-Legierungen), jedoch mit deutlich höherer Sättigungsmagnetisierung und wesentlich besserer thermischer Stabilität.