Trong việc tìm kiếm vật liệu cho pha từ cứng và pha từ mềm cho thành phần của nam châm nanocomposite cho nghiên cứu của luận án, chúng tơi có ba điểm chú ý.
Thứ nhất, như đã thảo luận trong phần trước, tiềm năng của vật liệu từ cứng là lực kháng từ cao, mà giá trị này thường liên quan đến vật liệu có dị hướng từ tinh thể lớn. Trong khi đó, các vật liệu từ mềm, ngồi phải có giá trị từ độ bão hịa cao, cũng nên có giá trị dị hướng từ tinh thể đáng kể. Theo các công bố nghiên cứu trước đây [63-66], dị hướng từ trong vật liệu từ mềm cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến các liên kết trao đổi giữa pha từ cứng và pha từ mềm.
Thứ hai, cả vật liệu từ cứng và mềm cần phải có nhiệt độ Curie cao. Kết quả là, các nam châm nanocomposite có khả năng sẽ có nhiệt độ Curie cao vì vậy nó có thể giữ được năng lượng từ trường của nó và chống khử từ trong phạm vi nhiệt độ của ứng dụng. Ngày nay, nhiều ứng dụng đòi hỏi nhiệt độ làm việc của nam châm vĩnh cửu khoảng 400℃.
Cuối cùng là sự phù hợp trong mạng tinh thể giữa các vật liệu từ mềm và cứng. Nhìn chung, mạng tinh thể khơng phù hợp với bề mặt tương tác sẽ gây ra các khuyết tật trong q trình chế tạo vật liệu và do đó ảnh hưởng đến chất lượng và đặc tính của vật liệu chế tạo được. Mạng tinh thể phù hợp cũng rất quan trọng cho các nghiên cứu lý thuyết sau này.
Bảng 1.3. Tính chất từ của một số vật liệu sắt từ thông dụng [9-13, 67].
Vật liệu Từ độ bão Năng lượng dị Nhiệt độ BHmax lý thuyết hòa (T) hướng từ (J/m3 ) Curie (oC) (KJ/m3) SmCo5 1.07 1.5 107 725 240 Sm2Co17 1.28 3.2 106 926 326 Nd2Fe14B 1.61 4.3 106 312 510 FePt 1.43 6.7 106 477 105 Fe 2.14 4.8 104 770 - Co 1.78 4.1 105 1130 - Ni 0.62 -4.5 103 358 -
Theo bảng thơng số các tính chất từ của vật liệu sắt từ thường được sử dụng trong bảng 1.3 [9-13, 67], có thể chọn SmCo5 làm pha từ cứng và sắt hoặc coban là
sự lựa chọn cho pha từ mềm. SmCo5 có dị hướng từ tinh thể cao nhất và nhiệt độ Curie cao, trong khi đó Fe, Co có từ độ bão hòa cao và nhiệt độ Curie cao. Dựa trên một số thành cơng bước đầu với vật liệu Fe-Co có từ độ bão hịa cao [68-70], cao hơn cả Fe và Co kim loại, chúng tôi đã lựa chọn hệ nanocomposite SmCo5/Fe-Co như là đối tượng nghiên cứu chính. Một điều đáng chú ý là mặc dù vật liệu Nd2Fe14B có từ độ bão hịa cao, lực kháng từ lớn và giá trị tích năng lượng từ tối đa tiềm năng cao nhất hiện nay, tuy nhiên do nhiệt độ chuyển pha Curie thấp nên vật liệu này không được lựa chọn trong nghiên cứu của chúng tôi.