基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法技术

本发明专利技术公开了基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，其步骤包括：1）制备磁印章和待刻印体，所述磁印章的永磁薄膜的居里温度高于待刻印体的永磁薄膜的居里温度；2）将制备好的磁印章的下表面与待刻印体的上表面进行贴合，然后进行加热，再逐渐退火，从而将磁印章的磁性转写到待刻印体上。相比于传统方法，本发明专利技术可以轻松实现磁化过程，而且适用于任何基板，大大扩大了适用范围。

Permanent magnet magnetization method based on magnetic seal transcription Technology

The invention discloses a permanent magnet magnetization method based on magnetic seal transcription technology, which comprises the following steps: 1) preparing a magnetic seal and an imprint to be engraved, the Curie temperature of the permanent magnet film of the magnetic seal is higher than that of the permanent magnet film of the imprint to be engraved; 2) fitting the lower surface of the prepared magnetic seal with the upper surface of the imprint, then heating, then gradually annealing, from which the Curie temperature of the permanent magnet film of the imprint is higher than that of the permanent magnet film of the imprint to The magnetism of the magnetic seal is transferred to the impression to be engraved. Compared with the traditional method, the invention can easily realize the magnetization process, and is applicable to any substrate, greatly expanding the scope of application.

【技术实现步骤摘要】
基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法
本专利技术是关于膜状永磁体的磁化
，具体涉及基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法。
技术介绍
执行器的小型化和集成化是实现当前技术发展的趋势和产业的需要，为制作小型化高性能微磁性执行器，需要制作小型化的永磁体。然而，对小磁铁的装配，磁化等操作复杂。为解决这一问题，Fujiwara等人使用了激光热辅助磁化的方法对一种薄膜永磁体实现了微小尺寸区域磁化（参考文献：Fujiwara，etal，“MicromagnetizationpatterningofsputteredNdFeB/Tamultilayeredfilmsutilizinglaserassistedheating”，SensorsandActuatorsA:Physical,Vol.220,pp.298-304,2014.），如图1所示，该技术基本按照如下步骤形成：1、成膜，充磁（PMfilmdepositionandpulsemagnetization）；2、施加外界磁场(ApplicationofexternalDCmagneticfield)；3、激光加热(Laserheating)；4、区域磁极翻转(Partialmagnetizationreversal)；5、激光扫描完成微区域磁化（micromagnetization）。该技术能够容易实现对永磁薄膜的加热磁化，但是为了实现对永磁薄膜的局部加热，必须使用热绝缘性好的石英基板，对其他热绝缘性差的基板如Si、金属等不适用，因此大大局限了该技术的适用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提供了基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，此磁化方法操作简单，且对基板无热绝缘性的要求。为实现上述目的，本专利技术采用如下基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，其特征在于步骤如下：1）制备磁印章和待刻印体；所述待刻印体包括下层基板和永磁薄膜，待刻印体的永磁薄膜选用钕铁硼稀土永磁体（NdFeB）。因为对NdFeB永磁体所沉积的下层基板没有热绝缘性的要求，所以在沉积制作过程中，只需满足承受工艺环境即可，如薄膜沉积温度、烘箱加热温度等。进一步的，所述磁印章的永磁薄膜的居里温度要高于待刻印体的永磁薄膜的居里温度。所述磁印章包括上层基板和带磁性图案的永磁薄膜。带磁性图案的永磁薄膜选用的是衫钴稀土永磁体（SmCo）；上层基板采用热绝缘性优异的基板，例如石英基板等。那么，SmCo永磁体需沉积在热绝缘性优异的上层基板上，通过常规的激光热辅助磁化技术制作，将所需要的磁性图案写入到磁印章中。2）将制备好的磁印章的下表面与待刻印体的上表面进行贴合，即SmCo膜的下表面与NdFeB膜的上表面进行贴合，然后进行加热，加热温度升至NdFeB的居里温度，再逐渐退火，从而将磁印章的磁性图案转写到待刻印体上。步骤2）中，所述的加热要求为：加热温度大于NdFeB的居里温度，且加热温度小于SmCo的居里温度。步骤2）中，所述逐渐退火的过程和要求与待刻印体的热充磁过程一样即可。在步骤2）的加热过程中，当待刻印体的温度达到居里温度时，其本身既不具有磁性，且矫顽磁力也变为零。而此时尚未达到磁印章的居里温度，仍具有磁性，可以为磁化待刻印体提供外界磁场。在该外界磁场作用下，待刻印体的磁化方向会沿着此磁场方向。随着温度逐渐冷却，最终完成磁化。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的充磁方法操作简单，适用于任何基板；该方法可以批量化充磁，只需要制备一套磁印章，然后则可循环使用，实现多批次印体的充磁。附图说明图1是
技术介绍
的激光热辅助磁化技术的步骤示意图。图2-4是本专利技术磁印章转写的实现步骤示意图。具体实施方式下面通过具体实施例并配合附图，对本专利技术做详细的说明。基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，其磁化步骤如下：1）制备磁印章和待刻印体；所述待刻印体包括下层基板和永磁薄膜，所述磁印章包括上层基板和带磁性图案的永磁薄膜。本实施例中，作为磁印章带磁性图案的永磁薄膜的居里温度需要高于待刻印体的永磁薄膜的居里温度。本实施例中，磁印章的永磁薄膜选用的材料是衫钴稀土永磁体（SmCo），待刻印体的永磁薄膜选用的材料是钕铁硼稀土永磁体（NdFeB）。如图2-4所示，本实施例中：通过采用图1所示的热辅助磁化的方式将所需要的磁性图案写入到磁印章中，需要选用热绝缘性优异的基板，因此磁印章的上层基板采用石英基板；而NdFeB永磁体所沉积的基板没有热绝缘性的要求，只需承受工艺环境即可，如薄膜沉积温度，烘箱加热温度等，因此待刻印体的下层基板可以采用任意基板。本实施例中，制作磁印章的激光热辅助磁化技术，参考
技术介绍
参考文献中描述的具体步骤及参数指标。2）将制备好的磁印章的下表面与待刻印体的上表面进行贴合，即SmCo膜的下表面与NdFeB膜的上表面进行贴合，然后置于烤箱中进行加热，再逐渐退火（即随炉即冷），从而将磁印章的磁性转写到待刻印体上。本实施例中，烤箱加热的要求为：加热的温度＞NdFeB的居里温度，且加热的温度＜SmCo的居里温度。本专利技术实现的原理过程如下：将制备好的磁印章与待刻印体上下贴合，然后进行加热。在加热过程中，当待刻印体的温度达到居里温度时，其本身既不具有磁性，且矫顽磁力也变为零。而此时，尚未达到磁印章材料的居里温度，仍具有磁性，可以为磁化待刻印体提供外界磁场。在此磁场作用下，待刻印体的磁化方向会沿着此磁场方向。随着温度逐渐冷却，最终完成磁化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，其特征在于步骤如下：1）制备磁印章和待刻印体；其中，所述磁印章的永磁薄膜的居里温度高于待刻印体的永磁薄膜的居里温度；2）将制备好的磁印章与待刻印体进行贴合，即磁印章的永磁薄膜的下表面与待刻印体的永磁薄膜的上表面进行贴合，然后进行加热，加热温度升至待刻印体的永磁薄膜的居里温度，再逐渐退火，从而将磁印章的永磁薄膜上的磁性图案转写到待刻印体的永磁薄膜上。

【技术特征摘要】
1.基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，其特征在于步骤如下：1）制备磁印章和待刻印体；其中，所述磁印章的永磁薄膜的居里温度高于待刻印体的永磁薄膜的居里温度；2）将制备好的磁印章与待刻印体进行贴合，即磁印章的永磁薄膜的下表面与待刻印体的永磁薄膜的上表面进行贴合，然后进行加热，加热温度升至待刻印体的永磁薄膜的居里温度，再逐渐退火，从而将磁印章的永磁薄膜上的磁性图案转写到待刻印体的永磁薄膜上。2.根据权利要求1所述的基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，其特征在于：所述磁印章包括上层基板和位于下层的带磁性图案的永磁薄膜。3.根据权利要求2所述的基于磁印章转写技术的永磁体磁化方法，其特征在于：所述带磁性图案的永磁薄膜采用衫钴稀土永磁体。4.根据权利要求2或3所述的基于磁印章转写技术的永磁体磁化...

【专利技术属性】
技术研发人员：支钞，崔伟斌，唐彬，王月，屈明山，李严军，李寅鑫，王支荣，刘显学，余丙军，袁涛，曾德群，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51