NdTbCo/Cr非晶垂直磁化膜的制备及性能

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了NdTbCo/Cr非晶垂直磁化膜。探讨了溅射功率与溅射时间对薄膜磁性能的影响,发现当溅射功率为250 W,溅射时间为4 min时,垂直膜面方向矫顽力为272.8 kA.m-1,剩磁矩形比达到0.801,可以较好地满足高密度垂直磁记录的要求。研究了Nd掺杂对薄膜磁性能与磁光性能的影响,发现随着Nd掺杂量的增多,薄膜的矫顽力从413.8下降为210.9 kA.m-1,饱和磁化强度与克尔旋转角则分别从144 kA.m-1和0.2720°上升为252 kA.m-1和0.3258°。温度对NdTbCo/Cr薄膜克尔旋转角的影响也与Nd的掺杂量密切相关。     

电镀法制备CoNil-xNdxMnP永磁薄膜阵列的研究

为了提高永磁薄膜阵列的剩磁和最大磁能积, 在电镀制备CoNiMnP永磁薄膜阵列过程中引入少量稀土Nd原子替代部分Ni原子, 采用光刻和电镀技术在5 mm×5 mm×0.2 mm的硅片上设计并制备了2000个大小为50 μm×50 μm的CoNi1-xNdxMnP垂直各向异性永磁薄膜阵列, 并对该薄膜陈列的组成、磁性能等进行了分析与测试. 结果表明 薄膜阵列的组成为(质量分数)Nd 1.90%, Co 86.62%, Ni 5.68%, Mn 2.06%, P 3.74%; 阵列垂直方向磁性能为Hc=59.7 kA·m-1, Br=0.53 T, (BH)max=11.3 kJ·m-3; 阵列水平方向磁性能为 Hc=27.8 kA·m-1, Br=0.42 T, (BH)max=3.2 kJ·m-3.     

电镀法制备CoNi1-xNdxMnP永磁薄膜阵列的研究

为了提高永磁薄膜阵列的剩磁和最大磁能积 ,在电镀制备CoNiMnP永磁薄膜阵列过程中引入少量稀土Nd原子替代部分Ni原子 ,采用光刻和电镀技术在 5mm× 5mm× 0 .2mm的硅片上设计并制备了 2 0 0 0个大小为 5 0 μm× 5 0 μm的CoNi1 -xNdxMnP垂直各向异性永磁薄膜阵列 ,并对该薄膜陈列的组成、磁性能等进行了分析与测试。结果表明 :薄膜阵列的组成为 (质量分数 ) :Nd 1.90 % ,Co 86.62 % ,Ni 5 .68% ,Mn2 .0 6% ,P 3 .74% ;阵列垂直方向磁性能为 :Hc=5 9.7kA·m- 1 ,Br=0 .5 3T ,(BH) max=11.3kJ·m- 3;阵列水平方向磁性能为 :Hc=2 7.8kA·m- 1 ,Br=0 .42T ,(BH) max=3 .2kJ·m- 3。     

磁控溅射基底温度对低矫顽力Fe-Si薄膜磁性能的影响

本文采用直流磁控溅射法,在不同基地温度下溅射铁硅合金薄膜,获得低矫顽力软磁薄膜。基底温度升高,薄膜结晶度升高,内应力降低,矫顽力降低,当基底温度高于140℃时,基底中的Si向薄膜中扩散,薄膜磁矩被稀释,矫顽力升高,饱和磁化强度降低。VSM测试结果表明,薄膜矫顽力随基底温度升高先减小后增大,在基底温度140℃时溅射的Fe-Si薄膜的软磁性能较好,矫顽力Hc达到最低值1 Oe,饱和磁化强度Ms为716 emu/cm~3。初始磁化曲线表明,当外加磁场为20 Oe时,磁化强度为670 emu/cm~3,磁化率为421.5。     

Co/Pt多层膜反常霍尔效应的研究

通过磁控溅射方法制备了一系列以Pt为底层的Co/Pt多层膜样品,研究了周期层中Co层厚度、周期层中Pt层厚度、底层厚度和多层膜周期数对样品霍尔效应和磁性的影响。结果表明,多层膜中各层的厚度及周期数对样品的霍尔效应和磁性有重要的影响。通过对样品测试结果的分析发现多层膜的界面效应是影响其宏观性能的主要因素,样品的霍尔电阻和矫顽力随着膜厚和周期数的变化均体现了这一效应。通过优化多层膜各层厚度参数及周期数,获得了最佳样品结构为Pt 1.0 nm/(Co 0.4 nm/Pt 0.8 nm)3,周期层中Co和Pt的最佳厚度分别为0.4和0.8 nm,最佳周期数为3,该样品的霍尔电阻最大,同时样品霍尔曲线的矩形度最好,且矫顽力也较小,通过磁性测量得到其磁各向异性能为2.0×105J·m-3,具有良好的垂直磁各向异性。     

NiO和(Pt/Co)多层膜的交换耦合作用及对其矫顽力的影响

研究了用磁控溅射法制备的(Pt/Co)多层膜和绝缘体反铁磁材料NiO之间的磁学和晶体学相互作用。室温下,当NiO覆盖在(Pt/Co)多层膜上面且NiO厚度大于25 nm时观察到了交换偏置,偏置场随NiO厚度的增加而增大。但总体上偏置场(HE)很小,对应NiO厚度为120nm时偏置场不到4000 A·m-1。NiO在(Pt/Co)多层膜下面时没有观察到交换偏置,但是对多层膜的矫顽力和垂直磁各向异性产生了很大影响。(Pt/Co)多层膜的矫顽力随NiO厚度的增加呈现非单调衰减趋势,当NiO厚度为1和3 nm时,矫顽力分别出现极小值和极大值,厚度超过3 nm的NiO使矫顽力单调下降,直至减小到接近零。(Pt/Co)多层膜的垂直磁各向异性随底层NiO厚度的增加逐渐变弱,最后垂直方向变为难轴。矫顽力和垂直磁各向异性的这种变化是由超薄NiO和(Pt/Co)多层膜之间可能存在的邻近效应,弱晶化NiO对(Pt/Co)多层膜(111)织构的影响以及NiO与(Pt/Co)多层膜之间的交换耦合共同作用造成的。     

SmCo/Co多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜的制备和磁耦合研究

利用磁控溅射的方法,在室温条件的Si基片上制备了[SmCo(25nm)/Co(x)]4/SmCo(25 nm)多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜(Co层厚度x=0～10 nm),经过550 ℃/20 min的真空退火处理使薄膜结晶后,进行磁性测试和磁耦合分析.结果表明:SmCo层厚度固定为25 nm时,调整Co层的厚度,从0至10 nm逐渐增加,矫顽力从2270.3 kA·m-1逐渐降低至1040.5 kA·m-1,同时,饱和磁化强度和剩磁随Co层厚度增加逐渐增加,上升了60％.当加入10 nm的Co层后,多层膜的最大磁能积比125 nm的单层SmCo薄膜增加了46％.另外,与SmCo/Co双层交换弹性薄膜在退磁过程中表现的零场附近的软硬磁双相行为相比,SmCo/Co多层交换弹性薄膜表现出单相反转行为,说明体系中的两种磁性层具有更好的磁耦合.经过磁耦合研究发现,当Co软磁层较薄时,薄膜中磁性颗粒以颗粒间交换耦合为主;当软磁层厚度增加时,颗粒间交换耦合减弱,静磁耦合增强,保证了软硬磁相之间的良好磁耦合作用.Co层的加入有效地提高了薄膜的磁性能.     

溅射功率对NdFeB薄膜形貌的影响

采用直流磁控溅射方法在玻璃基片上制备出厚度约400nm的NdFeB薄膜,使用不同的溅射功率,利用扫描电镜分析不同溅射功率对薄膜微观组织的影响,并采用真空退火使之晶化,使用XRD衍射仪、扫描电镜分析晶化情况及组织变化,以期得到最佳的制备工艺.通过对30,50,100 W三组样品进行对比,得出以下结论:在30W功率下溅射,...     

铂钨含量对CoPtW永久磁性薄膜结构及磁性能的影响

研究了钴钨含量对CoPtW永久磁性薄膜结构及磁性能的影响。研究表明，P1 W的原子含量在10％-12％之间时对晶体的晶面间距影响较大，晶系发现变化。随着这一含量的增大，在样品表面垂直和平行磁场方向上的矫顽力差值变大。     

中频磁控溅射制备锰铜传感器用合金薄膜的工艺

利用镀膜技术制作锰铜传感器,可以实现传感器的超薄化,提高传感器的灵敏度和线性度。改变溅射功率参数,采用中频磁控溅射技术在玻璃(SiO2)衬底上制备出一系列锰铜镍合金薄膜,重点研究沉积条件对薄膜式锰铜传感器薄膜结构、表面形貌等性能的影响。采用三维形貌仪测试薄膜厚度和计算沉积速率;采用原子力显微镜(AFM)研究薄膜的表面特征;采用X射线衍射(XRD)分析了热处理前后薄膜的微观结构;并采用直读光谱仪(DRS)测试溅射靶材和薄膜的成分。研究结果表明:沉积速率随溅射功率增加而增加,溅射功率达到1 kW后沉积速率保持在100 nm·min-1;溅射功率也会明显的影响薄膜的表面形貌,薄膜的表面粗糙度RMS随溅射功率的增加而减小;XRD分析结果表明溅射功率对薄膜的微观结构影响不大,样品的微观结构在热处理前后没有显著变化,只是热处理后样品观察到了微弱的Mn微观结构取向;溅射功率变化对薄膜的成分影响较小,不同功率沉积的薄膜样品的成分相近。