[发明专利]氮化铁永磁体和形成氮化铁永磁体的技术

权利要求书

1.一种块状永磁材料，包含：

Fe₁₆N₂相磁畴，其中所述Fe₁₆N₂相磁畴形成硬磁畴；

形成磁畴壁钉扎部位的多个非磁性原子或分子；和

包含Fe₈N的软磁材料。

2.根据权利要求1所述的块状永磁材料，其中所述软磁材料的至少一些磁耦合到硬磁Fe₁₆N₂相磁畴。

3.根据权利要求1所述的块状永磁材料，进一步包含：

a.掺杂元素，从而形成所述永磁材料内的磁畴壁钉扎部位。

4.根据权利要求3所述的块状永磁材料，其中所述掺杂元素包括钴、钛、铜和锌中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的块状永磁材料，其中所述Fe₁₆N₂和所述Fe₈N的晶体织构是连贯的。

6.根据权利要求1所述的块状永磁材料，其中所述Fe₁₆N₂相磁畴是化学有序的。

7.根据权利要求5所述的块状永磁材料，其中所述Fe₈N包含α′相Fe₈N，其中所述Fe₈N是化学有序的所述Fe₁₆N₂相磁畴的化学无序对应物。

8.根据权利要求1所述的块状永磁材料，包含约5体积％至约20体积％的Fe₁₆N₂相磁畴。

9.一种块状永磁材料，包含：

Fe₁₆N₂相磁畴，其中所述Fe₁₆N₂相磁畴形成硬磁畴；以及

形成磁畴壁钉扎部位的多个非磁性原子或分子。

10.根据权利要求9所述的块状永磁材料，进一步包含含有Fe₈N的软磁材料。

11.根据权利要求9所述的块状永磁材料，进一步包含掺杂元素，从而形成所述永磁材料内的磁畴壁钉扎部位。

12.根据权利要求11所述的块状永磁材料，其中所述掺杂元素包括钴、钛、铜和锌中的至少一种。

13.根据权利要求9所述的块状永磁材料，其中所述Fe₁₆N₂相磁畴是化学有序的。

14.一种制备块状永磁材料的方法，所述方法包括：

a.将铁工件定位在基板的表面上；

b.进行离子注入以将N+离子注入到铁工件中，从而提供氮化铁工件；

c.随后进行两个退火过程：预退火和后退火；

d.在所述后退火期间，促进所述铁工件中的至少一些晶体的结晶结构由体心立方铁向体心四方氮化铁的转化；以及

e.形成Fe₁₆N₂和Fe₈N相，

其中所述氮化铁工件包含：

i.Fe₁₆N₂相磁畴，其中所述Fe₁₆N₂相磁畴形成硬磁畴；和

ii.形成磁畴壁钉扎部位的多个非磁性原子或分子，

其中进行所述预退火以将所述氮化铁工件附接到所述基板上；以及

其中在低于预退火温度的温度下进行所述后退火。