*国家自然科学基金(50371035);教育部博士点基金资助项目
焦栋茂:1975年生,博士生,从事纳米新型材料研究 E -mail:jdm _2004@126.co m 李建功:通讯联系人,教授 T el:0931-******* E -mail:lijg @https://www.doczj.com/doc/de13975692.html,
软磁性薄膜微波磁特性的研究进展*
焦栋茂,张旭东,王 姝,李建功
(兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州730000)
摘要 概述了软磁性单层膜、多层膜、颗粒膜的微波磁特性研究进展,对这些薄膜的基本磁性和微波磁性进行了总结和讨论,得出软磁纳米晶薄膜可望成为应用于微波领域的主体候选材料,指出了Co(F e)基软磁性薄膜微波特性的研究方向。
关键词 Co(Fe)基 软磁性薄膜 微波磁特性中图分类号:T M 27
Progress in the Microwave Magnetic Properties of Soft Magnetic Thin Films
JIAO Dongmao,ZH ANG Xudong,WANG Shu,LI Jiangong
(K ey L ab fo r M ag netism and M ag netic M aterials of the M inistr y o f Educat ion,L anzhou U niver sity,L anzhou 730000)
Abstract Pro gr ess in t he micro wav e mag net ic pro per ties o f so ft mag net ic sing le lay er films,mult ilay er films,
and g ranular films is rev iew ed in this paper.T he fundamental magnetic pro per ties and micro wave magnetic pro per ties of the thin f ilms are summar ized and discussed.It is fo und that the nano crystalline soft magnetic thin films may become the ma in candidat es fo r application in the micro wav e area.At t he end of the paper ,the study directions in micr ow ave magnetic pro per ties of the soft mag netic thin films are pro po sed.
Key words Co(Fe)-based,soft mag net ic thin f ilms,micro wave mag net ic char act eristics
0 引言
磁性薄膜是当今高新材料研发中最活跃的领域之一,也是功能材料从三维向低维发展的必然趋势。随着电子元器件向微型化、集成化、高频化方向发展,迫切要求开发出能在微波频率下仍具有高品质因数的磁性薄膜。电子工业和通讯技术的迅速发展也带来了严重的电磁干扰和电磁污染,对抗电磁干扰材料和吸波材料提出了更高要求;随着微波吸波材料研究、应用的发展,对吸波材料的要求越来越高,而磁性薄膜吸波材料有望能满足这些要求。
通常,铁氧体薄膜由于较高的电阻率而广泛应用于高频领域,但在微波波段,由于其低饱和磁化强度而受Snoek 关系的限制,其微波磁导率实部和虚部通常都低于5。此外,由于铁氧体薄膜制备需要很高的温度,且铁氧体晶体结构复杂,使得铁氧体薄膜制备和应用受到限制。
近10年来,以Co 基、Fe 基为主体的铁磁性薄膜的微波电磁特性研究受到关注,研究涵盖铁磁性单层膜、多层膜、颗粒膜(非晶薄膜、纳米晶薄膜)。理论和实验表明,Co (Fe )基软磁性薄膜在获得高微波磁导率方面优于其它磁性薄膜,因此在集成化微磁器件、磁头材料、抗电磁干扰材料、微波吸波材料研究和应用中受到越来越多的重视。
1 软磁性单层膜
Spenato 等[1]应用L andau -L ifshitz 理论计算了饱和磁化强度4 M s 、平面磁各向异性场H k 、阻尼系数 的变化对平面单轴各向异性软铁磁性Co Zr(RE)非晶薄膜在0.3M Hz~3GH z 频段内磁谱的影响,得出: 和 值随M s 增大而增大,但共振频率不随M s 变化; 和 值随H k 增大而减小,但共振频率随H k 增大而增高; 和 值随 增大而减小,共振频率随 增大降低,但共振峰半高宽随 增大而变宽。
G etman 等[2]在0.1~10GH z 频率范围内研究了面内单轴磁各向异性非晶Fe 膜的微波磁性,沿垂直于F e 膜面内易磁化方向测得的磁谱出现了两个吸收峰,其中低频吸收峰对应畴壁共振,高频吸收峰对应铁磁共振。实验得到的铁磁共振频率f r =4.2GH z 与根据f r =( /2 )
4 M s H k 计算得到的共振频率
f r = 2.2GH z 很不一致,这种现象与薄膜内存在磁涟波及面外磁各向异性有关,通过外加磁场消除二者影响,观测结果f r 与计算得到的f r 相当吻合。
Iakubo v 等[3]研究了N 元素对面内单轴磁各向异性的Fe 膜在0.1~10GH z 波段内的磁谱影响,发现N 元素的加入使得F e 膜的共振频率f r 向高频移动,并且不同N 含量得到不同的
f r。他们还研究了用磁控溅射(M S)和离子束溅射(IBS)两种制膜方法所得Fe膜的磁谱,结果发现用I BS方法制备的薄膜的微波磁导率大大高于用M S法制备的薄膜的微波磁导率,分析表明用IBS方法制得的薄膜的均匀性优于M S所得薄膜。
Sur an等[4]研究了CoFeZ r非晶薄膜在0.1~3G Hz波段的微波磁特性,当沿薄膜面内难磁化方向测量其磁谱时,发现出现了两个铁磁共振峰,磁结构分析表明这与CoF eZr存在条状磁畴所导致的垂直磁各向异性有关。通过后续的磁场热处理消除条状畴再沿薄膜面内难磁化方向测磁谱,结果只出现了1个宽化的共振峰,并且磁导率明显提高。
Han等[5]用反应射频磁控溅射方法制备了成分分别为Fe76.1B7.5N16.4和(Fe0.7Co0.3)84.2B4.6N11.2的两种纳米晶薄膜,由于在(F e0.7Co0.3)84.2B4.6N11.2纳米晶薄膜中出现了 -FeCo相,使得其4 M s和f r高于不含Co的Fe76.1B7.5N16.4薄膜,其磁特性如表1所示。
表1 F e76.1B7.5N16.4和(F e0.7Co0.3)84.2B4.6N11.2薄膜的磁特性
T able1 Soft mag netic pr operties o f Fe76.1B7.5N16.4and
(Fe0.7Co0.3)84.2B4.6N11.2films
薄 膜4 M s,kG H k,Oe , cm ,~1GH z f r,GH z Fe76.1B7.5N16.41212210400 2.1 (Fe0.7Co0.3)84.2B4.6N11.2158080150 3.3
Russat等[6~8]研究了稀土部分取代的Co-N M T M(No nm-agnetic transition metals)-R E(稀土如Nd、Pr、Dy、T b、Sm等)非晶薄膜的复数磁导率特性,得出稀土元素的掺杂可从本质上影响复数磁导率的频响特性。掺杂少量(<1at%)的重稀土元素(T b、D y)或者较多量的轻稀土元素均可提高共振频率,增加共振峰的宽度。非晶膜的磁损耗随稀土取代量的增加而增加,这与稀土元素的强弛豫特性有关。非晶膜掺杂G a或Sm的量大于一定值以后,非晶膜出现双轴磁各向异性(面内H k和垂直部分H p),这种掺杂Ga或Sm的薄膜的高频磁谱适用于转动磁化的理论模型,用与组分相关的Landau-L ifshitz阻尼项来修正。非晶膜的4 M s、H k、 和 均与RE的种类和含量有关。
Kiyot a等[9]采用对向靶溅射技术制备出具有(110)织构的纳米晶Fe-Co-C薄膜。该薄膜B s= 2.4T、H k=200O e、 =80 cm、f r=4.5GH z,改善了F e-Co合金薄膜低的电阻率和强的磁晶各向异性而导致的较大矫顽力的缺点。
Fe-Co-B非晶薄膜有着良好的软磁特性和高的共振频率,但它的高频特性与其薄膜厚度紧密相关;F eCo N i纳米晶薄膜具有低磁致伸缩和高饱和磁化强度4 M s,但其共振频率f r低于1GH z。为了综合两种薄膜的优势,Shim等[10]研究了Fe-Co-N-i B纳米晶薄膜的高频特性,发现 =600(~1GH z)、f r>2 GH z、 max>1500。
Acher等[11]研究了溅射在聚酯膜基片上的CoZ rM o Ni非晶薄膜,用同轴线法测量了不同外磁场下薄膜材料的吸收率。研究结果表明,样品在不同外磁场下的吸收峰频率均超过2GH z,最大吸收率为-15dB。
为了将FeT aN软磁薄膜应用于CM OS(Co mplementar y met a-l ox ide-semiconductor)元件,Seemann等[12]将FeT aN薄膜在400 下进行磁场热处理,仍旧获得良好的软磁特性和高电阻率,然后在50M H z~5GH z的频段内测量了复数磁导率,结果为4 M s=12kG、H c=0.9O e、f r= 1.1GH z、 =1000(~1 G Hz)。
L edieu等[13]研究了原位测量温度对Co FeSiB和Co N bZ r 面内单轴磁各向异性薄膜磁谱的影响。发现温度对 、 和f r 均有影响,并且对不同成分的薄膜,温度对 、 和f r影响不同。这有利于预测包括铁磁薄膜在内的微磁器件在工作温度范围内的性能。
2 软磁性颗粒膜
软磁性金属或合金膜虽然具有高饱和磁化强度,但由于相对较低的电阻率 而限制了它在微波频段的应用。软磁性颗粒膜是由不同金属磁性颗粒与不同介质材料组成的具有高4 M s、高 的薄膜。具有高4 M s、高 的软磁性颗粒膜,若再具有适当大小的磁各向异性场H k,无疑是用于微波频段的理想材料。
O hnuma等[14]用射频反应磁控溅射法制备了Co-A-l O纳米颗粒膜,成分为(Co85A l15)66O34薄膜,其4 M s=9.5kG、H c= 5.1Oe、H k=79O e、 =109 cm、f r= 2.4GH z、 >100 (~500M H z)。
O hnuma等[15]研究了F eCo-Zr-O纳米颗粒膜的磁性和微波磁特性。薄膜的软磁特性来源于随机分布的磁性纳米晶粒之间的交换耦合相互作用所导致的有效磁各向异性的降低,而纳米尺寸的磁性颗粒获得是由于非晶Z r-O颗粒对磁性颗粒的钉扎效应。良好的 -f关系曲线是薄膜高B s、H k的必然结果。其中(Fe0.62Co0.38)93Zr2O5薄膜的B s=23kG、H ce=11O e、H ch= 10O e、 =36 cm、 =1000(~1G H z)。
M unakata等[16]用共溅射方法制备了Co66.6F e7.4B26-SiO2纳米颗粒膜,研究了薄膜厚度对损耗因子 / 的影响。当薄膜厚度d<0.5 m时, / 与基于L andau-L ifshitz方程的理论计算结果很吻合;当薄膜厚度d=0.1 m时, / 达到最大值5.7, 为120~150,共振频率f r为1.6~1.9GH z。由于SiO2和B的加入形成了非晶基体相,大大提高了薄膜的电阻率,这使得Co66.6F e7.4B26-SiO2薄膜的电阻率 >400 cm。
So hn等[17]采用射频磁控溅射方法在O2+A r混合气氛中制备了Co-F e-A-l O纳米颗粒膜。薄膜Co61F e27A l12O x中的(Co,F e)晶相颗粒由于完全被A-l O非晶相基底包覆时,薄膜才具有良好的软磁性和高的电阻率。该薄膜的磁特性为4 M s= 16kG、H c e=1.25Oe、H ch=1.15Oe、H k=45Oe、f r=2.3GH z、 =315。
Buznikov等[18]从理论上研究了球状单畴铁磁颗粒镶嵌于介质基体的纳米颗粒膜的高频磁导率,指出当薄膜中铁磁颗粒的各向异性能K u V大于热能k B T时,薄膜的磁导率由铁磁颗粒中的磁矩转动机制决定。这种磁矩转动机制当薄膜中铁磁颗粒的密度和尺寸在一个宽的范围内变动时仍可适用。当磁性颗粒间没有相互作用时,薄膜的共振频率仅由磁各向异性场H k决定。当磁性颗粒间有偶极相互作用时,薄膜共振频率除与各向异性场有关外,还与温度、样品形状、磁性颗粒的相组成和尺寸等有关。
M or ikawa等[19]采用共溅射的方法制备出了Co-Cr-O颗粒膜,薄膜中的纳米晶Co颗粒分散于非晶Co2O3颗粒之间。他们发现,随颗粒膜中Co体积分数的变化,薄膜的矫顽力显著变化;Co体积分数为75.5%的薄膜的软磁性最优良,其4 M s= 11.8kG、H c=0.39Oe、H k=80O e、 =326 cm,矫顽力比Co-A-l O颗粒膜的矫顽力低1个数量级; =141(~800M H z), f r=2.9G Hz。这表明Co-Cr-O颗粒膜可应用于使用频率高于2GH z的高频器件中。
邓联文等[20]研究了采用交替沉积磁控溅射工艺制备的超薄多层FeCoB-SiO2磁性纳米颗粒膜的结构和微波磁性能。F e-CoB-SiO2多层复合颗粒膜没有明显的周期结构和层间界面,薄膜整体是由非晶SiO2介质包覆非晶的金属颗粒构成的连续的颗粒膜,由于磁涟波效应使颗粒膜具有良好的软磁性,2GH z时 高于70。这表明这类颗粒膜可应用于高频微磁器件或微波吸收材料的设计。
3 软磁性多层膜
软磁性颗粒膜兼有高饱和磁化强度4 M s、低矫顽力H c、高电阻率 而可应用于微波领域,但是这类材料在获得低H c和高 之间有一个平衡点。当金属磁性颗粒的体积分数低于逾渗阈值时,颗粒膜在室温下显示顺磁性;只有当金属磁性颗粒的体积分数接近或达到渝渗阈值时,颗粒膜才具有软磁特性。并且为了获得高 ,金属含量通常小于或等于50%,因此磁性颗粒膜的4 M s最多只有纯磁性金属的50%[21]。
将金属软磁性薄膜与介质膜交替排列而成的软磁性多层膜,由于具有高饱和磁化强度4 M s、低矫顽力H c、高电阻率 ,也可用于微波领域。通过改变磁性层厚度、介质层厚度及薄膜的总厚度都可影响多层膜的复数磁导率。
Acher等[22]将CoZ rPt非晶膜沉积于聚酯薄膜上,形成具有面内各向异性的复合材料,将此复合材料沿难轴切开,再绕成可适用于同轴线法测量的环状复合结构L IFE(L aminated insu-lator-ferr omag netic o n the edge),研究了该L IF E样品在0.1~ 18GH z波段内微波特性。结果表明,L IFE型复合薄膜的共振峰属于旋磁共振峰;增加磁性膜的体积分数或减少聚酯薄膜的厚度,可提高L IF E的磁导率;由于趋肤效应,增加磁性膜的厚度可影响L IFE磁谱的形状;L IFE属于低介电常数材料;L IF E 的磁导率远大于基于铁磁性粉体制备的各向同性的复合材料。这些结果与W iener-Ry tov模型吻合。Acher等[11]还研究了由0.4 m厚Co ZrM o N i非晶磁性膜与8 m厚聚酯薄膜形成的LIF E结构沿同轴线轴向加静态磁场的微波磁导率,发现铁磁层的旋磁性可由Blo ch-Blo ember gen模型描述,L IFE复合结构的性质可由Wiener的均匀化定理导出;通过改变外加磁场的大小可调控L IFE的共振频率;L IFE的损耗峰优于-15dB。
Beach等[21]将直流溅射的Co x F e100-x薄膜在真空室中通氧气进行原位氧化,研究了由此所形成的多层膜[Co x Fe100-x(t)/ ox ide]N的磁性和电阻率,其中t为每一单元中Co x F e100-x的厚度。结果发现氧化层是磁性的,其作用为: 存在于晶粒之间导致多层膜的电阻率 增加,因此[Co x F e100-x(t)/ox ide]N的电阻率 达100~2000 cm; 充当了磁性金属纳米晶粒之间交换耦合的磁性媒介,这种交换耦合使得有效各向异性降低,因此多层膜表现出良好软磁特性; 提高了多层膜的磁矩,使得[Co x Fe100-x(t)/o xide]N的饱和磁化强度M s大于传统金属/绝缘体复合体的M s,其中[Co30F e70(20 )/o x ide]N的M s达1350 emu/cc。总之,[Co x Fe100-x(t)/ox ide]N具有高M s、低H c、高 和强的磁各向异性。
F e膜中掺杂少量N元素可提高薄膜的电阻率、磁各向异性场和化学稳定性。Iakubov等[23]利用磁控溅射在A r+N2的混合气氛中将Fe沉积于聚酯薄膜上,将部分F e膜通过影印方法形成由0.2~3mm的点紧密规则排列的不连续的花样膜,然后研究由连续Fe膜、花样膜分别与聚酯薄膜交替形成的叠片结构的微波磁导率。结果发现: 由不连续F e膜形成的叠片结构的共振频率f r高于连续Fe膜形成的叠片结构的f r; 虽然叠片结构中Fe的体积分数还不到1个百分数,但其表现出的微波磁导率可与含细羰基铁粉体积分数达50%的普通铁电体的微波磁导率相比拟。这说明这种叠片结构在微波高磁导率方面具有应用前景。
为了研究样品几何形状对其微波特性的影响,Scho nstein 等[24]将1.2 m厚的CoF eSiB软磁性薄膜沉积于12 m厚的P ET薄片上形成9mm 9mm面内单轴各向异性的初始样品,然后将此初始样品沿难轴切割形成9mm l mm(l=1、3、9)样品,再将9mm l mm样品粘贴于0.5mm厚的玻璃上形成铁磁单层待测样品,而将两层9mm l mm初始样品贴于2 m厚的聚酯粘胶两侧形成铁磁双层待测样品。将9mm l mm样品在10M Hz~3GH z频率范围内测量其微波磁导率,结果发现随着l的减小, i和 max均减小,同时在160~310M Hz低频段内磁谱的虚部曲线上出现了一些次级峰;沿9mm l mm样品易轴将加上0~5Oe磁场,再测其微波磁导率,发现随磁场增加, i和 max均增加,并且低频峰强度减小;K er r磁光显微镜下,在样品的边缘或切割处发现了针状闭合畴,随l的减小,这些针状畴跨越两切割边缘,样品畴结构更加复杂,畴壁数目增加,正是这些畴壁致使 i和 max减小,使磁谱出现低频次级峰;当外加磁场消除或部分消除针状畴, i和 max均增加,低频次级峰强度减小。将待测铁磁双层样品在10M H z~3G Hz 频率范围内测量其微波磁导率,发现其磁谱上的低频次级峰强度低于单层样品;K err磁光显微镜下发现铁磁双层样品的磁畴结构与铁磁单层样品在外场下的畴结构接近,这种畴结构的变化是由于两层磁性膜之间的磁耦合作用所致,这也说明磁耦合与外加磁场对铁磁材料的畴结构的影响是相同的。由此断定,铁磁样品的多畴结构会降低磁导率,使磁谱出现低频次级峰。这些结果说明样品的几何外形影响磁性薄膜的微波磁导率。
V ar ga等[25]采用磁控溅射方法制备了面内磁各向异性的自旋阀薄膜N i81Fe19/Co90F e10/Cu/Co90Fe10/Pd30P t18M n52、双层膜Ni81F e19/Co90Fe10、单层膜N i81Fe19,研究了这些薄膜在频段内10M Hz~3G Hz的高频磁导率。发现所有薄膜的高频响应仅受铁磁共振的影响;3种薄膜高频磁谱可由Landau-L if-shitz-Gilber t方程计算出来;由于各向异性场大小的不同,自旋阀薄膜、双层膜及单层膜的共振频率f r分别为1.4GH z、1.0 G Hz和650M Hz;自旋阀薄膜的f r与钉扎层产生的钉扎场密切
相关,减小间隔层Cu的厚度则钉扎场增加致使有效各向异性场H eff增大,f r向高频移动。由此可见,自旋阀薄膜可在其有效各向异性场和磁导率足够大的情况下适合用作超高密度记录材料。
Gr ime等[26]研究了[N i81F e19/A l2O3(Si,Si3N4)]N多层膜的磁性,发现随着介质层厚度的减少,多层膜的矫顽力H c和各向异性场H k都降低;将衬底先沉积上一层150nm A l2O3后再沉积[N i81Fe19/A l2O3(Si,Si3N4)]N,发现多层膜的矫顽力H c和各向异性场H k都降低;以Si3N4为介质层的多层膜的有效磁导率明显高于Si和A l2O3作介质层的磁导率。
Acher等[27]研究了N i81F e19/I r23M n77(8nm)(F/A F)交换偏置多层膜的高频磁导率,并与N i81Fe19单层膜进行了比较,发现N i81F e19/I r23M n77薄膜的共振频率f r高于Ni81F e19单层膜的f r,随着铁磁层N i81Fe19厚度的减少,N i81Fe19/Ir23M n77的fr向高频方向移动,且 峰的半高宽增加。这是由于铁磁层与反铁磁层之间产生的交换偏置场(钉扎场)H eb随N i81F e19厚度的减少而增加,H eb增加导致N i81F e19/Ir23M n77的有效各向异性场增加,根据公式f r=( /2 )4 M s H e ff,则f r向高频移动。这一研究结果找到了一种使软磁材料获得高共振频率的途径。
4 讨论
可以看出,磁性薄膜应用于微波领域必须满足以下基本要求: 高饱和磁化强度4 M s; 低矫顽力H c; 高电阻率 ; 适当大小的面内单轴各向异性场H k。
高的饱和磁化强度4 M s可保证薄膜具有高的初始磁导率 i,而4 M s是材料的内禀性质,这就决定了必须选取4 M s大的F e基、Co基磁性材料。低的矫顽力H c也可使磁性薄膜获得高的 i,而H c与薄膜的制备工艺密切相关;纳米晶磁性薄膜内的磁性晶粒处于纳米级尺寸,纳米磁性晶粒之间的交换耦合作用导致H c显著下降,且 i与晶粒尺寸d的6次方成反比关系,纳米晶粒使 i大幅提高[28]。高电阻率 可减少磁性薄膜在微波频率下的涡流损耗,使薄膜的介电常数与磁导率匹配进而提高薄膜的特性阻抗Z= / ,使薄膜的特性阻抗与微波在自由空间的阻抗相匹配;纳米磁性膜中由于存在大量的晶界使得传导电子受到的散射增强而由此增加薄膜的 ,即纳米尺寸的磁性晶粒对提高薄膜的 也有贡献。软磁性颗粒膜为提高 而降低了薄膜的4 M s,而纳米尺寸的磁性晶粒可提高薄膜的 ,而颗粒膜中磁性金属的含量较高也可实现高 兼高4 M s及低H c。软磁性薄膜有适当大小的面内单轴各向异性场H k,一是为了使薄膜的共振频率f r处在微波波段;二是为了数学上方便处理L andau-L ifshitz-G ilbert方程而做的假定条件[12];适当大小指H k不能太大,因为有效磁导率 eff 4 M s/H k,H k太大反而会导致磁导率下降,当然H k太小会使共振频率f r不在微波波段。为了进一步降低软磁性薄膜的矫顽力H c,提高薄膜的初始磁导率 i,要尽量使薄膜的磁致伸缩为零。
综合来看,由于纳米晶薄膜在提高薄膜磁导率和电阻率方面的优势,以Co(Fe)基为主的软磁性纳米晶薄膜(包括单层膜、颗粒膜、多层膜)可望成为应用于微波领域的主体候选材料。
5 结语
纵观国内外研究进展可以看出,对应用于微波低频段(3G Hz以下)的Co(Fe)基软磁薄膜磁性的理论和实验研究发展较快,而对应用于微波高频段甚至于微波全频段的软磁性薄膜磁性的研究还未起步。因此,以Co基、Fe基为主的软磁性纳米晶薄膜微波磁特性具有重要的研究价值。
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(责任编辑 张 明)
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19王秀峰,于成龙,江红涛,等.一种陶瓷零件的快速制造方法[P].CN P at,200510043174.7.2005
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(责任编辑 张 敏)
1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。 材料的工作状态相当于M～H曲线或 B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 饱和磁感应强度 Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列; 剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs; 矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等); 磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关 初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp 居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度 损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r 在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米） 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料；
摘要 脂质体作为药物载体具有很多优点, 但是其主动靶向性和稳定性较差, 为了克服上述缺点,近年来国内外研制出许多新型脂质体。通过检索近 20 年来国内外有关新型脂质体的相关文献, 对其进行综合分析和总结，提出脂质体在制剂中应用研究中存在的问题与建议，对新型脂质体如长循环脂质体、pH敏感脂质体、温度敏感脂质体、前体脂质体、磁性脂质体、免疫脂质体、膜融合脂质体、柔性脂质体等的研究及应用做一综述, 并展望了新型脂质体的发展前景。脂质体在制剂中应用是新剂型和新技术的现代化重要标志，也是国际化的需要，作为一种新型药物载体，研制出稳定的脂质体是脂质体作为药物载体走向实用的前提，因此具有十分重要的意义。 关键词：脂质体，药物载体，临床研究，综述
Abstract Liposome as drug delivery system has many advantages, but its less active targeting and stability, in order to overcome these shortcomings, both at home and abroad in recent years we have developed many novel liposome. By retrieved near 20 years to both at home and abroad about new fat mass body of related literature, on its for integrated analysis and summary, made fat mass body in preparations in the application research in the exists of problem and recommendations, on new fat mass body as long cycle fat mass body, and pH sensitive fat mass body, and temperature sensitive fat mass body, and Qian body fat mass body, and magnetic fat mass body, and immune fat mass body, and film fusion fat mass body, and flexible fat mass body, of research and the application do a summary of, and prospect has new fat mass body of development prospects. Application in liposome preparation are important signs of modernization of new dosage forms and technologies, as well as international needs, as a novel drug delivery system, developed stable liposomes is towards practical premise of liposome as drug carriers, it has a very important significance. Keywords：Liposome ,Drug carrier ,Clinical research ,Overview
纳米磁性材料的制备和研究进展综述 一．前言 纳米材料又称纳米结构材料 ,是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内的材料 (1-100 nm) ,或由它们作为基本单元构成的材料 ,是尺寸介于原子、分子与宏观物体之间的介观体系。磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。因此 ,纳米磁性材料的特殊磁性可以说是属于纳米磁性。 司马迁《史记》记载黄帝作战所用的指南针是人类首次对磁性材料的应用。而今纳米磁性材料广泛应用于生物学，磁流体力学，原子核磁学，机体物理学，磁化学，
天文学，磁波电子学等方面。随着雷达、微波通信、电子对抗和环保等军用、民用科学技术的,微波吸收材料的应用日趋广泛 ,磁性纳米吸波材料的研究受到人们的关注。纳米磁性材料也对人们的生产与生活带来诸多的利益。 本次综述，主要针对磁性纳米材料的制备方法和研究进展两个问题进行阐述。首先，介绍磁性纳米材料的发展历史，可以追溯到黄帝时期。其次，介绍磁性纳米材料的分类。------再次，重点介绍磁性纳米材料是怎么制备的。其制备方法一般分为三大类：1.由上到下，即由大到小，将块材破碎成纳米粒子，或将大面积刻蚀成纳米图形等。2.由下到上，即由小到大，将原子，分子按需要生长成纳米颗粒，纳米丝，纳米膜或纳米粒子复合物 3. 气相法、液相法、固相法等。第四、介绍磁性纳米材来噢的现状和发展前景。最后，将全文主题扼要总结，并且找出研究的优缺点和差距，提出自己的见解。 二、主题 1、纳米磁性材料的发展史 磁性材料是应用广泛、品类繁多、与时俱进的一类功能材料，磁性是物质的基本属性之一。人们对物质磁性的认识源远流长，早在公元前四世纪,人们就发现了天然的磁石(磁铁矿Fe3O4),，据传说，那是黄帝大战蚩尤于涿鹿，迷雾漫天，伸手不见五指，黄帝利用磁石指南的特性，制备了能指示方向的原始型的指南器，遂大获全胜．古代取其名为慈石，所谓“慈石吸铁，母子相恋”十分形象地表征磁性物体间的互作用。人们对物质磁性的研究具有悠久的历史,是在十七世纪末期和十八世纪前半叶开始发展起来的。1788年,库仑(Coulomb)把他的二点电荷之间的相互作用力规律推广到二磁极之间的相互作用上。1820年,丹麦物理学家奥斯特(Oersted)发现了电流的磁效应;同年法国物理学家安培(Ampere)提出了分子电流假说,认为物质磁性起源于分子电流。
一.磁性材料的基本特性 1.磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。 材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 2.软磁材料的常用磁性能参数 ?饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列； ?剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs； ?矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）； ?磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关； ?初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp； ?居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度； ?损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r； ?在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米） 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换
磁性材料的分类
第一章磁学基础知识 答案： 1、磁矩 2、磁化强度
3、磁场强度H 4、磁感应强度 B 磁感应感度，用B表示，又称为磁通密度，用来描述空间中的磁场的物理量。其定义公式为 5、磁化曲线 6、磁滞回线 （） （6 磁滞回线 (hysteresis loop)：在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。） 7、磁化率
磁化率，表征磁介质属性的物理量。常用符号x表示，等于磁化强度M与磁场 强度H之比。对于各向同性磁介质，x是标量；对于各向异性磁介质，磁化率是 一个二阶张量。 8、磁导率 磁导率（permeability）：又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的 一个物理量，可通过测取同一点的B、H值确定。 二 矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系 矫顽力分为磁感矫顽力（Hcb）和内禀矫顽力（Hcj）。磁体在反向充磁时，使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。 (2)退磁场是怎样产生的？能克服吗？对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正？ 产生： 能否克服：因为退磁场只与材料的尺寸有关，短而粗的样品，退磁场就很大，因此可以将样品做成长而细的形状，退磁场就将会减小。
1.磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。 材料的工作状态相当于M～H曲线或B ～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列; 剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs; 矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等); 磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关 初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp 居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度 损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r 在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米） 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 ?设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料； ?合理确定磁芯的几何形状及尺寸；
新型药物载体免疫脂质体的研究进展 08药剂3班乔宇 20080702067 免疫脂质体(immunoliposomes)是单克隆抗体(monoclonal antibody，mAb，简称“单抗”)或其片段修饰的脂质体的简称，这种新型药物载体对靶细胞具有分子水平上的识别能力，具有很多优势，包括对肿瘤靶细胞呈现明显的选择性杀伤作用，且杀伤活性比游离药物、非特异抗体脂质体、单独单抗等更强；在荷瘤动物体内呈特异性分布，肿瘤病灶药物浓度升高，药物毒副作用较小；体内循环半衰期长及运载药物量大等。免疫脂质体发展至今经历了数代：第一代是抗体或抗体片断直接与脂质体的脂膜相连，但由于巨噬细胞的吞噬很快被血液清除；第二代在第一代的表面引入了聚乙二醇(PEG)等亲水性大分子，延长了在血液中的循环时间，但PEG长链对单抗的屏蔽使抗体与靶细胞的结合能力降低；第三代将抗体连接在PEG或其衍生物的末端，制成空问稳定性免疫脂质体(sterically stabilized immunoliposomes，SIL)，延长了包含药物的脂质体的血液循环时问，且单抗伸展至脂质体外部发挥寻靶作用。 本文就免疫脂质体的分类、抗体连接脂质体的方法、临床应用及其发展现状进行综述。 1 免疫脂质体的分类 根据靶向特异性细胞和器官的原理可将免疫脂质体分为抗体介导和受体介导两类。 1．1 抗体介导的免疫脂质体 抗体介导的免疫脂质体是利用抗原一抗体特异性结合反应，将单抗与脂质体偶联。抗体有单克隆抗体和多克隆抗体之分，单抗因其专一性在抗体应用中占主导地位。现今，全世界已有超过1 50种单抗应用于临床或正处于临床研究阶段，且也已从原先的纯鼠单抗发展为人鼠嵌合抗体及人源化抗体，如已上市的人源化单抗Daclizumab、Palivizumab、Trastuzumab等；临床应用中，单抗从最初治疗器官移植排斥反应、降凝血发展到治疗癌症、HIV感染等疑难性疾病[2】。 1．1．1 两种抗体修饰的双靶向免疫脂质体 靶向物用两种不同的抗体修饰脂质体，可增加其结合特异性和细胞摄取率，并且抗体在靶向细胞时能产生协同作用【3】。Laginha等【4]假设脂质体通过抗体靶向到两种或多种受体时，由于受体密度增加，靶向效果会更好，并用荧光测定分析法验证了这一假设的正确性。这项实验中，分别制备了连接相同密度抗体的aCD19靶向脂质体、etCD20靶向脂质体、两种脂质体混合物(混合比例为1：1)及双靶向脂质体，证实了双靶向脂质体和混合脂质体较单个抗体修饰的脂质体和受体有更大的结合率和摄取率，且出现加和性；细胞毒性实验中，装载有阿霉素的双靶向脂质体较这两种脂质体混合物有更高的细胞毒性。Saul等【5]以阿霉素为模型药物，用叶酸和抗表皮生长因子的单抗修饰脂质体，同时靶向两种受体，使药物更多地聚集于肿瘤靶位，降低了对正常组织的毒性。 1．1．2 抗体片段修饰的免疫脂质体 虽然抗体对靶点具有高选择性，但持续给药时，患者往往会出现免疫反应，特别是应用外源性抗体f如鼠)时免疫反应加剧。而抗体片段Fab。(55kDa)、单链抗体可变区基因片段scFv(35kDa)产生的免疫原性比整个单抗低，且更易控制其性质
《微波技术基础》课程复习知识要点 (2007版) 第一章 “微波技术基础引论”知识要点 廖承恩主编的《微波技术与基础》是国内较为经典的优秀教材之一，引论部分较为详细的介绍了微波的工作波段、特点及其应用，大部分应用背景取材于微波通讯占主导地位的上世纪80’s / 90’s 年代。在科技迅猛发展的今天，建议同学们关注本网站相关联接给出的最新发展动态，真正做到学以致用，拓展自己的知识面，特别是看看微波在现代无线和移动通信、射频电路设计（含RFID ）、卫星定位、宇航技术、探测技术等方面的应用，不要局限于本书的描述。(Microwaves have widespread use in classical communication technologies, from long-distance broadcasts to short-distance signals within a computer chip. Like all forms of light, microwaves, even those guided by the wires of an integrated circuit, consist of discrete photons ….. NATURE| Vol 449|20 September 2007)1 本章的理论核心是在对导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的微波的波段分类、特点与应用（TE 、TM 、TEM ）和基本求解方法，给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程；（Halmholtz Eq 、横纵关系）、本征值---纵向场法、非本征值---标量位函数法（TEM ）。{重点了解概念、回答实际问题，比如考虑一下如按如下的份类，RFID 涉及那些应用？全球定位系统GPS 呢？提高微波工作频率的好处及实现方法？} 1．微波的定义 把波长从1米到1毫米范围内的电磁波称为微波。微波波段对应的频率范围为: 3×108Hz ～3×1011Hz 。在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽1000倍。一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波三个波段。 2．微波具有如下四个主要特点：1) 似光性、2) 频率高、3) 能穿透电离层、4) 量子特性。 3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用、2) 在通讯方面的应用、3) 在科学研究方面的应用、 4) 在生物医学方面的应用、5) 微波能的应用。 4．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。 需要重点记忆的公式：表1-2（要求会用）； 理解纵横f λ31081051010(m)(Hz)3103231063109-13101210-43101510-73101810-10无线电波 光波宇宙射 线视频射频
磁性材料 引言 磁性材料作为重要的基础功能材料，已广泛用于信息、能源、交通运输、工业、农业及人们日常生活的各个领域，对社会进步和经济发展起着至关重要的推动作用。人们习惯按矫顽力的高低，对磁性材料进行分类：矫顽力大于1000A／m则称为硬磁材料，当硬磁材料受到外磁场磁化后，去掉外磁场仍能保留较高的剩磁，因此又称之为永磁材料或恒磁材料；矫顽力小于lOOA／m则称为软磁材料；矫顽力100A／m 磁性材料基本参数详解 磁性是物质的基本属性之一，磁性现象与各种形式的电荷的运动相关联，物质内部电子的运动和自旋会产生一定大小的磁矩，因而产生磁性。 自然界物质按其磁性的不同可分为：顺磁性物质、抗磁性物质、铁磁性物、反铁磁性物质以及亚铁磁性物质，其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质，通常将这两类物质统称为“ 磁性材料” 。 铁氧体颗粒料: 是已经过配料、混合、预烧、粉碎和造粒等工序，可以直接用于成形加工的铁氧体料粒。顾客使用该料可直接压制成毛坯，经烧结、磨削后即可制成所需磁芯。本公司生产并销售高品质的铁氧体颗粒料，品种包括功率铁氧体JK 系列和高磁导率铁氧体JL 系列。 锰锌铁氧体: 主要分为高稳定性、高功率、高导铁氧体材料。它是以氧化铁、氧化锌为主要成分的复合氧化物。其工作频率在1kHz 至10MHz 之间。主要用着开关电源的主变压器用磁芯. 。 随着射频通讯的迅猛发展，高电阻率、高居里温度、低温度系数、低损耗、高频特性好（高电阻率ρ、低损耗角正切tg δ）的镍锌铁氧体得到重用，我司生产的Ni-Zn 系列磁芯，其初始磁导率可由10 到2500 ，使用频率由1KHz 到100MHz 。但主要应用于1MHz 以上的频段、磁导率范围在7-1300 之间的EMC 领域、谐振电路以及超高频功率电路中。磁粉芯: 磁环按材料分为五大类：即铁粉芯、铁镍钼、铁镍50 、铁硅铝、羰基铁。使用频率可达100KHZ ，甚至更高。但最适合于10KHZ 以下使用。 磁场强度H ： 磁场“ 是传递运动电荷或者电流之间相互作用的物理物” 。 它可以由运动电荷或者电流产生，同时场中其它运动或者电流发生力的作用。 均匀磁场中，作用在单位长磁路的磁势叫磁场强度，用H 表示； 使一个物体产生磁力线的原动力叫磁势，用F 表示：H=NI/L, F = N I H 单位为安培/ 米（A/m ），即: 奥斯特Oe ；N 为匝数；I 为电流，单位安培（A ），磁路长度L 单位为米（m ）。 在磁芯中，加正弦波电流，可用有效磁路长度Le 来计算磁场强度： 1 奥斯特= 80 安/ 米 磁通密度，磁极化强度，磁化强度 在磁性材料中，加强磁场H 时，引起磁通密度变化，其表现为： B= ц o H+J= ц o (H+M) B 为磁通密度( 磁感应强度) ，J 称磁极化强度，M 称磁化强度，ц o 为真空磁导率，其值为4 π× 10 ˉ 7 亨利/ 米（H/m ） B 、J 单位为特斯拉，H 、M 单位为A/m, 1 特斯拉=10000 高斯（Gs ） 在磁芯中可用有效面积Ae 来计算磁通密度： 脂质体及其医药应用 化学01 马高建2010012222 摘要：脂质体是一种天然脂类化合物悬浮在水中形成的具有双层封闭结构的囊泡，目前可由人工合成的磷脂化合物来制备。它作为一种高效的载体，近年来在医药、化妆品和基因工程领域等都有广泛应用，国内外在这方面进行了大量的研究，并取得了一些进展。本文将对脂质体的研究现状和其在医药方面的应用做一下概括，并对脂质体的发展前景做一下展望。 关键词：脂质体、制备、医药、应用 脂质体最初是1965年英国学者Banyhanm和Standish将磷脂分散在水中进行电镜观察时发现的。磷脂分散在水中自然形成多层囊泡，每层均为脂质双分子层，囊泡中央和各层之间被水隔开，双分子层厚度约4 nm，后来将这种具有类似生物膜结构的双分子小囊泡称为脂质体，又称人工膜。 1988年，第一个脂质体包裹的药物在美国进行临床试验，现在用脂质体包裹的抗癌药、新疫苗、其他各种药品、化妆品、农药等也开始上市。 我国的脂质体研究始于上世纪70年代，经过近30年的研究，我国在脂质体的研究和应用方面取得了可喜的成果。目前我国已有多个以脂质体作载体的新药剂型进入临床验证阶段。 当前脂质体的医药应用研究主要集中在模拟膜的研究、药品的可控释放和体内的靶向给药，此外还有如何在体外培养中将基因和其他物质向细胞内传递。由于脂质体具有生物膜的特性和功能，它作为药物载体的研究已有多种，主要用于治疗癌症的药物，它可将包封的活性物质直接运输到所选择的细胞上，故有“生物导弹”之称。 1 脂质体及其分类 脂质体（或称类脂小球、液晶微囊），是一种类似微型胶囊的新剂型，是将药物包封于类脂质双分子层形成的薄膜中间所制成的超微型球状载体剂型，其内部为水相的闭合囊泡。由于其结构类似生物膜，故又称人工生物膜。脂质体主要有双分子层组成，磷脂（卵磷脂、脑磷脂、豆磷脂）和胆固醇是形成双分子层的基础物质，再加入其他附加剂制备而成。 1.1 结构 脂质体可以是单层的封闭双层结构，也可以是多层的封闭双层结构。在显微镜下，脂质体的外形除了常见的球形、橄榄形外，还有长管状结构，直径可以从几百A到零点几毫米（mm），而且各种大小和形状的结构可以共存。 1.2 性质 1.2.1 相变温度T c在加热情况下，脂质体的磷脂分子两条碳氢链从有序的凝胶 磁性材料的研究现状与应用 磁性材料是功能材料的重要分支，利用磁性材料制成的磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能，广泛地应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域,尤其在信息技术领域已成为不可缺少的组成部分。 磁性材料大体上分为两类：其一为铁磁有序的金属磁性材料；其二绝大多数为亚铁磁有序、具有半导体导电性质的非金属磁性材料。磁性材料的发展过程大致可分为三个阶段：50年代以前主要研究金属磁性材料；50到80年代为铁氧体的黄金时代，除电力工业外，各领域中铁氧体占绝对优势；90年代以来，纳米磁性材料崛起。磁性材料由3d过渡族金属与合金的研究扩展到3d-(4f,4d,5d,5f)合金与化合物的研究与应用。同时，磁性功能材料也得到了显著的进展。 一、磁性的描述 磁及磁现象的根源是电流，或者说磁及磁现象的微观机制是电荷的运动形成原子磁矩造成的，而且，所有的物质都是磁性体，只是由于构成物质的原子结构不同，而显示出的磁学性能不同。有铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性、顺磁性、抗磁性以及无磁性等。描述材料的磁性的物理量有磁化强度M、磁化率χ、磁感应强度B、磁导率μ。 根据物质磁化率的符号和大小，可以把物质的磁性大致分为五类：抗磁体、顺磁体、铁磁体、亚铁磁体和反铁磁体。影响材料性质的有磁化强度随温度的变化。即在不同温度下，磁化强度不同的性质。铁磁材料的自发磁化在居里温度Tc处发生相变，Tc以下为铁磁性，而Tc以上铁磁性消失。同样亚铁磁性材料也具有类似的特性。另外一个必须注意的因素便是磁各向异性，即磁学特性随材料的晶体学方向不同而不同的性质，典型特征便是在不同方向施加磁场会测得不同的磁滞回线。 磁性材料的基本特征可以分为两大类： (1)完全由物质本身(成分组分比)决定的特性。主要有饱和磁化强度Ms和磁感应强度Bs; (2)由物质决定,但随其晶体组织结构变化的特性。主要有磁导率、矫顽力Hc和矩形比Br/Bs，以及磁各向异性。 由此，利用和开发磁性材料就需要有分析技术和加工工艺两个方面的进展。从历史上而言，按材料加工技术进展区分，大体可有以下几个阶段： (1)熔炼铸造技术，获得铁及其合金等软磁和永磁材料。 (2)粉末冶金，开发绝缘性磁性材料、陶瓷材料和稀土永磁材料。 (3)真空镀膜，开发了镀膜磁性材料及非晶磁性材料，制成磁纪录介质及微磁学器件。 (4)单原子层控制技术，制备了定向晶体学取向型、巨磁电阻多层膜、人工超晶格等有特殊用途的磁性材料。 而磁性材料的开发和利用，也就是采取以上这几种技术工艺方法来加强所需要的性能，抑制不利于所需性能的因素。 二、软磁材料和永磁材料 软磁材料，也是高磁导率材料，是应用中占比例最大的传统磁性材料，多用于磁芯。是指由较低的外部磁场强度就可获得很大的磁化强度及高密度磁通量的材料，对这种材料的基本要求是： (1)初始磁导率μi和最大磁导率μm要高，以提高功能效率； (2)剩余磁通密度Br要低，饱和磁感应强度Ms要高,以节省资源并迅速响应外磁场； (3)矫顽力Hc要小，以提高高频性能； (4)铁损要低以提高功能效率； 实验报告 姓名：什么情况班级：F10 学号：51 实验成绩： 同组姓名：实验日期：2011- 指导老师：助教批阅日期： 磁性材料基本特性的研究 【实验目的】 1．了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线概念，加深对铁磁材料的主要物理量矫顽磁力、剩磁和磁导率的理解； 2．利用示波器观察并测量磁化曲线与磁滞回线； 3．测定所给定的铁磁材料的居里温度． 【实验原理】 1．磁化性质 一切可被磁化的物质叫作磁介质。磁介质的磁化规律可用磁感应强度B、磁化强度M、磁场强度H来描述，它们满足一定的关系 μr的不同一般可分为三类，顺磁质、抗磁质、铁磁质。 对非铁磁性的各向同性的磁介质，H和B之间满足线性关系，B =μH，而铁磁性介质的m 、B 与H 之间有着复杂的非线性关系。一般情况下，铁磁质内部存在自发的磁化强度，当温度越低自发磁化强度越大。如图一所示。 图一B~ H曲线图二μ~ T曲线 它反映了铁磁质的共同磁化特点：在刚开始时随着H的增加，B缓慢的增加，此时μ较小；而后便随H的增加B急剧增大，μ也迅速增加；最后随H增加，B趋向于饱和，而此时的μ值在到达最大值后又急剧减小。图一表明了磁导率μ是磁场H的函数。B-H曲线表示铁磁材料从没有磁性开始磁化，B随H的增加而增加，称为磁化曲线。从图二中可看到，磁导率μ还是温度的函数，当温度升高到某个值时，铁磁质由铁磁状态转变成顺磁状态，在曲线上变化率最大的点所对应的温度就是居里温度T C。 2．磁滞性质 铁磁材料除了具有高的磁导率外，另一重要的特性是磁滞现象．当铁磁材料磁化时，磁 感应强度B不仅与当时的磁场强度H有关，而且与 磁化的历史有关，如图3所示．曲线OA表示铁磁材 料从没有磁性开始磁化，B随H的增加而增加，称 为磁化曲线．当H值到达某一个值H S时，B值几乎 不再增加，磁化趋于饱和．如使得H减少，B将不 再沿着原路返回，而是沿另一条曲线AC'A'下降，当 H从-H S增加时，B将沿着A'CA曲线到达A形成一 闭合曲线．其中当H = 0时，|B| = Br，Br称为剩余 磁感应强度．要使得Br为零，就必须加一反向磁场， 当反向磁场强度增加到H = -H C时，磁感应强度B为零，达到退磁，HC称为矫顽力．各种铁磁材料有不同的磁滞回线，主要区别在于矫顽力的大小，矫顽力大的称为硬磁材料，矫顽力小的称为软磁材料． 3．用交流电桥测量居里温度 铁磁材料的居里温度可用任何一种交流电桥测量。本实验采用如图所示的RL交流电桥， 图三RL交流电桥 在电桥中输入电源由信号发生器提供，在实验中应适当选择不同的输出频率ω为信号发生器的角频率。选择合适的电子元件相匹配，在未放入铁氧体时，可直接使电桥平衡，但当其中一个电感放入铁氧体后，电感大小发生了变化，引起电桥不平衡。但随着温度的上升到某一个值时，铁氧体的铁磁性转变为顺磁性，CD两点间的电位差发生突变并趋于零，电桥又趋向于平衡，这个突变的点对应的温度就是居里温度。实验中可通过桥路电压与温度的关系曲线，求其曲线突变处的温度，并分析研究在升温与降温时的速率对实验结果的影响。4．用示波器测量动态磁化曲线和磁滞回线 脂质体在药剂领域的研究进展 摘要：目的：本文对脂质体特点、制备方法、最新进展及其在药剂领域的应用进行概述，总结分析脂质体在药剂领域的发展方向和前景。方法：查阅中国知网、Science direct、Web of Science等主流数据库的文献，并总结归纳。结果：发现脂质体在药剂领域（中药、化学药、生物制品等）应用广泛，近年来取得很大进展，部分药物已用于临床。结论：脂质体作为一种新型药物载体，不断发展与完善在药剂领域具有十分广阔的应用前景。 关键词：脂质体、药物递送、靶向、研究进展 Research Progress of Liposomes in Pharmaceutical Field Dan Zhao, school of pharmacy, Pharmaceutics 1302, 3131602034 Abstract: Objective: this article summarizes the characteristics of liposomes, preparation methods, latest developments and their applications in pharmacy field, and to conclude the development direction and prospects of liposomes in pharmaceutical field. Methods: The literatures of mainstream databases such as China Knowledge Network, Sciencedirect and Web of Science were reviewed and summarized. Results: Liposomes have been widely used in pharmaceutical field (traditional Chinese medicine, chemical medicine, biological products, etc.) and have made great progress in recent years. Some drugs have been used in clinic. Conclusions: As a new drug carrier, liposomes have very wide application prospects in pharmaceutical field. Keywords: liposomes, drug delivery, targeting, research progress 脂质体是指由磷脂等类脂质构成的双分子层球状囊泡，它将药物包封于双分子层内而形成微型载药系统。除常见的类脂质双分子层外，它也可以是多层同心脂质双分子层。上个世纪60年代中期，脂质体技术应用于化妆品领域, 但直到 20世纪 70年代才将脂质体应用于药物载体, 并引起广泛关注1。因为脂质体具有诸多优良的特性，例如可通过修饰进行靶向给药、毒性及免疫反应小2等等，其后被广泛用于生命科学及工程领域。 1.脂质体及脂质体药物制剂的特点 脂质体具有以下特点3： 1)脂质体本质上是一种囊泡； 2)脂质体很小一般在 1 μm 以下(1 000 μm =1 mm)； 3)脂质体的囊泡壁一般是由两层磷脂分子构成,也可以是多层同心脂质双分子层； 4)磷脂在一定条件下才能形成脂质体 ,并非把磷脂放在水中就产生脂质体 ,磷脂在水中或甘油中搅拌只能形成乳化颗粒； 5)脂质体可以包裹其他物质（如药物）形成不同内容物脂质体，通过电、超声、热、光等致孔可以使药物从脂质体释放，并且所形成孔的大小和分布会影响释药速度4。 脂质体药物制剂具有以下特点5： 1）体内可降解； 2）低免疫原性； 3）保护药物活性基团； 4）可制备靶向制剂； 5）延长药物半衰期。 理想的脂质体载药系统应具备以下特点:包封率高，药物不易渗漏、粒径分布范围窄、稳定性好，氧化降解速度缓慢3。虽然近年来脂质体药物的研究取得了很大的进步,如多柔 关于磁性材料的发展研究综述 关键词：磁性材料、钕铁硼永磁材料、纳米磁性材料、磁电共存、应用及前景 摘要：磁性材料，是古老而用途十分广泛的功能材料，与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。人们对钕铁硼永磁材料的研究和优化，是磁性材料进一步发展，并逐渐深入到纳米磁性材料的研发和研究…… 关于磁性材料的研究发展综述 一、磁性材料简介 实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可分为五类：顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，亚磁性物质，反磁性物质。根据分子电流假说，物质在磁场中应该表现出大体相似的特性，但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大．这反映了分子电流假说的局限性。实际上，各种物质的微观结构是有差异的，这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因。我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性物质称为强磁性物质。通常所说的磁性材料是指强磁性物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大。 二、磁性材料分类 磁性是物质的一种基本属性。实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按性质分为金 属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，后者主要是铁氧体材料。按使用又分为软磁材料、硬磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料，旋磁材料以及磁性薄膜材料等，反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。 1、软磁材料软磁材料亦称高磁导率材料、磁芯材料，对磁场反应敏感，易于 磁化。大体上可分为四类：①合金薄带或薄片：FeNi(Mo)、FeSi、FeAl等。 ②非晶态合金薄带：Fe基、Co基、FeNi基或FeNiCo基等配以适当的Si、 B、P和其他掺杂元素,又称磁性玻璃。。磁介质（铁粉芯）:FeNi(Mo)、FeSiAl、 羰基铁和铁氧体等粉料，经电绝缘介质包覆和粘合后按要求压制成形。④铁氧体：包括尖晶石型──M O·Fe2O3 (M代表NiZn、MnZn、MgZn、Li1/2Fe1/2Zn、CaZn等),磁铅石型──Ba3Me2Fe24O41(Me代表Co、Ni、Mg、Zn、Cu及其复合组分)。 2、硬磁材料硬磁材料，又称永磁材料，不易被磁化，一旦磁化，则磁性不易消 失。目前使用的永磁材料答题分为四类：①阿尔尼科磁铁：其构成元素Al、Ni、Co（其余为Fe），是强磁性相α1在非磁性相α2中以微晶析出而呈现高矫顽力的材料，对其进行适当处理，可增大磁积能。②铁氧体永磁材料：以Fe2O3为主要成分的复合氧化物，并加入钡的碳酸盐。③稀土类钴系磁铁：含有稀土金属的钴系合金，具有非常强的单轴磁性各向异性。④钕铁硼系稀土永磁合金：该合金采用粉末冶金方法制造，是由④Nd2Fe14B、 Nd2Fe7B6和富Nd相（Nd-Fe，Nd-Fe-O）三相构成，其磁积能是目前永磁材料中的最高纪录。 三、磁性材料的应用 由于磁体具有磁性，所以在功能材料中备受重视。磁体能够进行电能转换（变压器）、机械能转换（磁铁、磁致伸缩振子）和信息储存（磁带）等。 磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁 一. 磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。 矩形比：Br∕Bs 矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。 磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为： 总功率耗散（mW）/表面积（cm2）磁性材料基本参数详解
脂质体的研究现状及主要应用
磁性材料的研究现状与应用
磁性材料基本特性的研究
脂质体在药剂领域的研究进展
关于磁性材料的发展研究综述
磁性材料的基本特性及分类参数
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