Diffusion in nanokristallinen Magnetwerkstoffen

S. Herth1, Ye Feng1, M. Eggersmann1, O. Gutfleisch2, G. Herzer3, A. Kojima4 und R. Würschum5
1Inst. f. Nanotechnologie, Forschungszentrum Karlsruhe, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe
2IFW Dresden
3Vacuumschmelze Hanau GmbH & Co. KG
4Alps Electric Co. Ltd, Nagaoka, Japan
5Inst. f. Techn. Phys., TU Graz

Wichtige magnetische Kenngrößen von Nanomagnetwerkstoffen können durch die Erzeugung von magnetischer Anisotropie durch Wärmebehandlung unter mechanischer Spannung gezielt verändert und optimiert werden. Ziel der Arbeit ist es, die atomaren Diffusionsprozesse, die der spannungsinduzierten Anisotropie zugrunde liegen, mit Hilfe der Methode der Radiotracerdiffusion aufzuklären. Untersuchungsergebnisse an nanokristallinen Weichmagneten (Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1, VITROPERMTM; Fe90Zr7B3, NANOPERMTM) und Hartmagneten (Fe14Nd2B) werden vorgestellt. In VITROPERMTM erfolgt die Si-Diffusion aufgrund der geordneten D03-Struktur der Nanokristallite erheblicher langsamer als die Fe-Diffusion. In n-Fe14Nd2B wird ein starker Anstieg der Fe-Diffusivität am Schmelzübergang der Nd-angereicherten intergranularen Phase beobachtet. Die Ergebnisse werden unter Berücksichtigung vorliegender Daten zur Kinetik der induzierten Anisotropie und Heißverformung diskutiert.