纳米晶软磁薄膜Fe-Ti-N的结构、磁学性能和热稳定性研究

在高溅射功率900W下用RF磁控溅射方法制备了厚为630－780nm的e-Ti-N薄膜。结果表明：当膜成分（原子分数，％，下同）在Fe-3.9Ti-8.8N和Fe-3.3Ti-13.5N范围内，薄膜由α′和Ti2N沉淀组成，磁化强度4πMs超过纯铁，最高可达2.38T；而矫顽力Hc下降为89A／m，可以满足针对1.55Gb/cm^2高存储密度的GMR／感应式复合读写磁头中写入磁头的需要，N原子进入α-Fe使α′具有高饱和磁化强度；Ti的加入，阻止α′→α γ′的分解，稳定了强铁磁性相α′，是Fe-Ti-N具有高饱和磁化强度的原因。由于由晶粒度引起的对Hc的影响程度Hc^D与晶粒度D有以下关系：Hc^D∝D^6，晶粒度控制非常重要。N原子进入α-Fe点阵的八面体间隙，引起极大的畸变，使晶粒碎化。提高溅射功率也使晶粒度下降。两者共同作用，能使晶粒度下降到约14nm，使Hc下降。晶界是择优沉淀地点，在α′晶界上沉淀Ti2N能起钉扎作用，阻止晶界迁移，使纳米晶α′不能长大。薄膜的结构和Hc的稳定温度不低于520℃。     

纳米级FePt/Fe多层膜中微结构的优化与耦合效应

本文用磁控溅射法制备了一系列不同厚度Fe层的FePt/Fe多层膜,经过热处理后成功地制备出具有fct结构的FePt有序相和exchange-spring型永磁体.研究了不同热处理条件下多种膜层厚度与FePt/Fe多层膜结构、磁性及其内在关系,并探讨了FePt/Fe多层膜铁中的磁耦合失效问题.观察了不同热处理条件和层厚的FePt/Fe多层膜的结构变化过程,包括结构相变、有序度和晶粒度.研究了其磁性能随结构变化的规律,发现了耦合失效的模式.     

磁场退火制备FePt/Ag垂直磁化薄膜

采用磁控溅射法在自然氧化的单晶Si（100）基底上制备了（FePL／Ag）10多层薄膜，并在10kA／m磁场中进行了不同温度的真空热处理，研究了磁场作用下，不同热处理温度对FePt薄膜有序化转变及磁性能的影响。X射线衍射研究表明，在磁场作用下通过多层膜设计可以比较容易获得垂直生长的易磁化轴；选择适当的热处理温度、降低多层膜中每层膜厚可以制备出晶粒尺寸细小均匀的FePL／Ag垂直磁化薄膜，适用于高密度垂直磁记录介质材料。     

高密度记录磁头系统的结构和工作原理

现代计算机技术的迅速发展，对硬盘的驱动器读写磁头提出了更高的要求，要求能满足高密度、一体化、小型化、集成化、高可靠、低能耗的需要，硬盘双元件薄膜读写磁头恰好能满足这些要求。简单介绍了双元件薄膜读写磁头的结构和工作原理。     

含杂质碳氮薄膜的X射线衍射研究

自从Niu等首次获得接近β-C3N4的电子衍射谱以来，许多研究小组都报道说已制备出β-C3N4微晶。但在本实验中发现，当含有铁等杂质时，碳膜和碳氢膜的X射线衍射谱中都出现几条与β-C3N4的理论计算相近的谱线。这提示在β-C3N4的研究中，需要排除杂质的影响，制备出纯净的样品，以便得出明确可靠的结论。     

RF溅射的Fe—N薄膜的磁导率研究

研究了用RF溅射法制备的Fe-N薄膜经过250℃磁场热处理后高频磁导率的变化情况。实验结果发现,在优化生长条件下生长的Fe-N薄膜样品,在1－10MHz的频率范围内,易磁化方向的高频磁导率较小,但其难磁化方向的相对磁导率可以高达1500,并且基本恒定,说明这种Fe-N薄膜已能满足作为高密度存储写入头材料的要求。     

用微波等离子体CVD制备C3N4薄膜

采用微波等离子体化学气相沉积法（ＭＰＣＶＤ）,使用高纯Ｎ２（９９．９９９％）和ＣＨ４（９９．９％）作反应气体,在多晶Ｐｔ（９９．９９％）基片上沉积Ｃ３Ｎ４薄膜。Ｘ射线能谱（ＥＤＸ）分析结果表明Ｎ／Ｃ原子比为１．０～１．４,接近Ｃ３Ｎ４的化学比;Ｘ射线衍射谱（ＸＲＤ）说明薄膜主要由β－和α－Ｃ３Ｎ４组成;Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）、傅立叶变换红外谱（ＦＴ－ＩＲ）和喇曼（Ｒａｍａｎ）谱说明在Ｃ３Ｎ４薄膜     

磁控溅射Fe-N薄膜的结构和性能

研究了氮流量对磁控溅射Ｆｅ－Ｎ薄膜的磁性和结构的影响．加氮薄膜的软磁性能明显优于纯铁的．当氮的流量为１．０ｍＬ·ｍｉｎ~（－１）时,矫顽力 Ｈ_ｃ达到最小值２０５Ａ／ｍ．当氮流量为０．８ｍＬ·ｍｉｎ_（－１）时,饱和磁化强度达到Ｍ_ｓ＝２．３６Ｔ．在 Ｆｅ－Ｎ薄膜中未发现γ’－Ｆｅ４Ｎ和 α”－Ｆｅ１６Ｎ２．     

固体氧化物燃料电池Sr_2MgMoO_(6–δ)阳极材料制备及电导性能

通过溶胶–凝胶热分解法制备了Sr2MgMoO6–δ(SMMO)阳极粉体。对粉体的物相和微观组织进行分析,研究了SMMO的烧结活性及烧结后在不同气氛中的电导率。结果表明:1450℃烧结12h后,SMMO形成完整的双钙钛矿相;100MPa压力下的SMMO形成致密的陶瓷块体。能谱分析显示实验组分的摩尔比与理论值吻合。SMMO在空气气氛中的电导率较低,800℃的电导率为1.3×10–3S/cm,导电活化能为136.4kJ/mol;在H2气氛中的电导率大大增强,800?C的电导率为0.41S/cm,导电活化能降低到12kJ/mol,表现出很好的导电性。     

MPCVD合成β—C3N4晶态薄膜

采用微波等离子体化学气相沉积法（ＭＰＣＶＤ），以Ｎ２，ＣＨ４作为反应气体合成碳氢膜。通过控制反应温度，气体流量，微波功率，反应气压等工艺条件在Ｓｉ和Ｐｔ基片上，进行β－Ｃ３Ｎ４晶态薄膜的合成研究。扫描电镜下观察到生长在Ｓｉ基底上的薄膜晶有六角晶棒的密排结构。扫描隧道显微镜下观察到在Ｐｇ基底上生长的碳氮薄膜由针状晶粒组成。