磁膜-襯底懸臂梁系統(tǒng)中薄膜應(yīng)力與應(yīng)變分析.pdf

磁膜-襯底懸臂梁系統(tǒng)中薄膜應(yīng)力與應(yīng)變分析 ，利用四參量能量極小化方法求解了任意薄膜/襯底厚度比懸臂梁系統(tǒng)的彎曲問(wèn)題。
在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析了磁膜應(yīng)力和應(yīng)變與構(gòu)成懸臂梁的兩種材料的幾何參數(shù)和物理參數(shù)的關(guān)系,給出了這些參數(shù)對(duì)磁膜-襯底懸臂梁系統(tǒng)的中平面等彎曲特性的...歡迎下載！
paper.edu 磁膜-襯底懸臂梁系統(tǒng)中薄膜應(yīng)力與應(yīng)變分析1 那日蘇，云國(guó)宏 內(nèi)蒙古理工學(xué)院，呼和浩特（010021） E-mail：ghyun@imu.edu 摘 要：利用四參量能量極小化方法求解了任意薄膜/襯底厚度比懸臂梁系統(tǒng)的彎曲問(wèn)題。
在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析了磁膜應(yīng)力和應(yīng)變與構(gòu)成懸臂梁的兩種材料的幾何參數(shù)和物理參數(shù)的 關(guān)系，給出了這些參數(shù)對(duì)磁膜-襯底懸臂梁系統(tǒng)的中平面等彎曲特性的影響。
計(jì)算結(jié)果表明 中平面在一般情況下是各向異性的，且隨著磁膜厚度的增加中平面迅速下降。
磁膜應(yīng)力隨著 膜厚增加而減小，應(yīng)變隨膜厚增加而增加。
材料泊松比對(duì)垂直于磁化方向的應(yīng)力和應(yīng)變以及 中平面的影響很大。
但是，泊松比對(duì)磁化方向的應(yīng)力，應(yīng)變和中平面的影響很小，可以忽略。
關(guān)鍵詞：磁膜襯底懸臂梁，應(yīng)力，應(yīng)變，中平面 中圖分類(lèi)號(hào)：O441.2，O343.1 1.引言 磁性材料中的應(yīng)力對(duì)材料自身的磁化、各向異性以及磁致伸縮等性質(zhì)都有較大的影響， 因此一直以來(lái)是磁學(xué)及材料科學(xué)的研究重點(diǎn)之一[1-3]。
尤其是在磁致伸縮材料中應(yīng)力、磁場(chǎng) 和溫度之間的非線性多場(chǎng)耦合效應(yīng)[4-6]賦予材料許多新奇特性和廣泛的應(yīng)用 [6-9]。
而在磁性異 質(zhì)多層薄膜材料中，由于晶格失配、熱膨脹系數(shù)的差異以及位錯(cuò)等會(huì)在磁膜中產(chǎn)生較強(qiáng)的應(yīng) 力及各向異性[8-10]，從而大大影響著材料的性質(zhì)。
反之，對(duì)于一些材料也可以通過(guò)外加可控 應(yīng)力達(dá)到優(yōu)化材料性質(zhì)的目的[11-14]。
該方法是將薄膜生長(zhǎng)在彎曲襯底上然后將襯底放置自由 [11-13]，或者是將自由襯底上生長(zhǎng)的薄膜-襯底系統(tǒng)整體彎曲或拉伸[14]。
因此分析磁性多層薄 膜以及磁膜-襯底復(fù)合體中薄膜的應(yīng)力與應(yīng)變是研究磁性薄膜物理性質(zhì)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。