新型掺铈钇铁石榴石磁光薄膜材料

对新型掺铈钇铁石榴石磁光薄膜材料(Ce:YIG)的制备工艺、磁光特性及理论分析进行了较全面的评述,并指出今后研究的方向。     

钇铁石榴石薄膜材料的光吸收谱及Bi,Al掺入对谱的影响研究

采用单离子晶场跃迁模型，拟合出钇铁石榴石（ＹＩＧ）薄膜材料的光吸收谱，与实验谱吻合得较好。从实验和理论上分析了（ＢＩＡＩ）ＹＩＧ 薄膜材料的光吸收谱，结果表明，Ａｌ３＋离子的作用如同稀释剂一样，减小了光吸收，Ｂｉ３＋离子由于其强的自旋轨道耦合作用，增大了跃迁振子强度和跃迁线宽，从而增大了光吸收损耗，在此基础上所作的（ＢｉＡｌ）ＹＩＧ的理论谱与实验谱符合得较好。     

YIG薄膜制备方法研究

就工艺，测试结果，性能等方面综述了钇铁石榴石YIG（Yttrium Iron Garnet)薄膜的制备方法，包括Sol-Gel、CVD、溅射、PLD、LPE等。从YIG复合薄膜的制备、基片选择等角度，提出通过提高YIG薄膜制品的磁光性能从而改善磁光器件整体性能的新思路。     

应力生长FeCoSiB非晶薄膜的磁各向异性研究

采用应力生长方法，制备出受压应力和张应力作用的FeCoSiB非晶磁弹性薄膜，研究了薄膜中的应变大小对FeCoSiB薄膜的磁滞回线、剩磁、应力诱导各向异性场等磁特性的影响．结果表明，无应变薄膜在薄膜面内呈现各向同性，而有应变的薄膜呈现出明显的各向异性。张应力诱导的各向异性与应力方向平行，而压应力形成垂直于应力方向的磁各向异性。各向异性场随应变的增大而线性增大。     

感生各向异性对溅射Ni80Co20合金膜的磁及磁电阻性能的影响

采用磁控溅射方法,在诱导磁场下制备了一系列不同厚度的Ni80Co20合金薄膜。并研究了外磁场诱导的面内感生各向异性随膜厚度及退火工艺的依赖关系,以及各向异性对样品的磁电阻回线和矫顽力的影响。实验发现,外磁场诱导的面内感生各向异性随薄膜厚度的增加而逐渐减弱,沿面内易轴方向测得的磁电阻回线在矫顽力处具有很尖锐的磁电阻变化峰,因而具有很高的磁电阻灵敏度,沿易轴方向的矫顽力比在难轴方向测得的矫顽力大,两者都随膜厚的增加而增大,其差别随膜厚的增加而减小,样品经400℃真空退火后,面内感生各向 异性基本消失,矫顽力也显著降低,实验还发现,当薄膜厚度小于Ni80Co20合金的电子平均自由程（－15ns）时,各向异性磁电阻、△ρ和△ρ/ρ都陡然下降,当D＞20ns时,△ρ已基本趋于饱和,△ρ/ρ而仍继续增大,以上实验结果对Ni80Co20合金膜在磁记录和磁传感技术方面的应用具有实际意义。     

掺Ce稀土铁石榴石单晶的制备及磁光性能

采用改进的助熔刑法生长块状Ｃｅ：ＹＩＧ单晶,分析了它的晶体结构、测试了在近红外波段的磁光性能Ｃｅ~３＋掺入铁石榴石十二面体位极大地增强了材料的法拉第旋转,在λ＝０．７８μｍ时,Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２晶体中每一个 Ｃｅ~３＋替代 Ｙ~３＋;其Ｆ的增加量（ｄθＦ,／ｄｘ）达到 ０．６×１０~４ｄｅｇ／ｃｍ,比同量 Ｂｉ~３＋替代时晶体Ｆ的增加量高２倍,在稀土铁石榴石中掺入Ｙｂ和Ｅｕ;由于其有弱的还原性,能抑制Ｃｅ~４的形成,增加 Ｃｅ~（３＋）离子的替代量。     

新型掺钆铁石榴石磁光薄膜材料

对新型掺钇石榴石磁光薄膜材料的制备工艺、磁光特性及理论分析进行了较全面的评述，并指出今后研究的方向。     

张力退火感生各向异性对纳米晶合金磁性能的影响

对Fe_74.1Cu₁Nb₃Si₁₅B_6.9(%,原子分数)纳米晶合金进行连续张力退火,研究了张力退火感生各向异性对纳米晶合金磁性能的影响。结果表明,张力退火产生的感生各向异性常数(K_u)与退火张力(σ)满足线性关系。随着退火张力的增大合金在f =5 kHz和H=3 A/m测试点的有效磁导率(μ_e)先增大后减小,且随着磁场和频率的提高有效磁导率(μ_e)的衰减减小。退火张力为67 MPa时有效磁导率(μ_e)在磁场强度H为0~800 A/m和频率f为1 k~3 MHz范围内保持约800,表现出恒导磁特性。同时,合金的单位质量损耗(P_m)随着退火张力的增大而减小,当退火张力为67 MPa时损耗为68 W/kg (测试条件：B_m=300 mT,f =100 kHz),与无张力退火相比下降约67%。同时,通过磁光克尔效应观察到张力退火后合金内部形成垂直于张力方向的180°片形畴,随着退火张力的增大磁畴宽度减小且趋于一致,退火张力为67 MPa时片形畴的宽度约为85 μm。     

磁组装薄膜材料的结构及磁各向异性研究

在近平行方向磁场作用下,制备出有序平行线形阵列结构的纳米Fe3O4/氟碳树脂磁组装薄膜材料。利用偏光显微镜和紫外-可见-近红外分光光度计(UVPC)研究不同场强条件以及不同粉体含量对薄膜内部阵列结构的影响;采用振动样品磁强计(VSM)研究不同条件下磁组装薄膜的磁各向异性。结果表明:随着磁场强度增加,阵列变得越来越密集,随着Fe3O4含量的增加,线形阵列逐渐变粗;磁组装薄膜具有明显的磁各向异性,且随着磁场强度增加以及粉体的减少其等效磁各向异性常数逐渐增大。     

Sol-gel法制备(BiAl)DyIG石榴石磁光记录薄膜

采用柠檬酸络合物型溶胶 凝胶法首次制备得到了具有垂直各向异性的(BiAl)DyIG石榴石磁光记录薄膜,并对材料结构和磁光性质进行了研究,结果得到石榴石磁光记录薄膜磁滞回线具有较好的矩形比,在430nm和520nm的品质因子为2°和1.5°,最佳晶化温度为675℃。     

C_(60)-有机聚合物薄膜的结构

本文讨论了用高真空系统制备的C_(60)－聚已烯薄膜，用透射电子显微镜（TEM）分析了所制备的样品，发现它是单晶薄膜，其晶格结构为面心立方，晶格常数为1．454nm。     

Fe-Ni-N薄膜的结构及磁性

用双离子束溅射法在玻璃基片上制得了Fe-Ni-N薄膜，研究了Ni含,源气氛及退火温度对Fe-Ni-N薄膜的结构，磁性及热稳定性的影响。选择合适的工艺条件，可制得在（100）面方向有100％晶粒取向度的单一γ′（Fe,Ni)4N相，Ni含量为6．7％（摩尔分数）的Fe-Ni-N薄膜具有较的软磁性能，其饱和磁化强度Ms为2．04T，矫顽力Hc为0.68kA/m。但是随着Ni含量的提高，Fe-Ni-N薄膜的热稳定下降，在主源气压比PN2／PAr较低时，有利于氮含量较低的γ′相的形成，在较高的PN2／PAr条件下，则形成氮含量较高的ε-（Fe,Ni)2-3N相和ξ－（Fe,Ni)2N相。     

薄膜热应力的研究

讨论了薄膜热应力的产生原因及其计算方法。热应力与薄膜和基片的热膨胀系数、基片温度及其分布密切相关。利用溅射沉积在基片表面上的Fe－Ni薄膜热电偶测量薄膜沉积过程中的基片温度及其变化。Fe－Ni薄膜热电偶具有易于制作、稳定性好和动态响应快等优点，热电势率也较高（0．022mV／℃）。最后，简要介绍了磁控溅射Co－Cr合金膜的热应力和本征应力的研究结果。     

电沉积铜薄膜中的内应力与织构特征

利用X射线衍射方法分析了电沉积铜薄膜的内应力及其织构特征.结果表明,随薄膜厚度的增加,薄膜内应力增大.电沉积铜薄膜具有较强的(220)丝织构,随着铜薄膜内应力的增加,(220)丝织构增强,同时叠加有板织构的特征.     

Magnetization reversal in YIG/GGG(111) nanoheterostructures grown by laser molecular beam epitaxy

Abstract

Thin (4–20 nm) yttrium iron garnet (Y₃Fe₅O₁₂, YIG) layers have been grown on gadolinium gallium garnet (Gd₃Ga₅O₁₂, GGG) 111-oriented substrates by laser molecular beam epitaxy in 700–1000 °C growth temperature range. The layers were found to have atomically flat step-and-terrace surface morphology with step height of 1.8 Å characteristic for YIG(111) surface. As the growth temperature is increased from 700 to 1000 °C the terraces become wider and the growth gradually changes from layer by layer to step-flow regime. Crystal structure studied by electron and X-ray diffraction showed that YIG lattice is co-oriented and laterally pseudomorphic to GGG with small rhombohedral distortion present perpendicular to the surface. Measurements of magnetic moment, magneto-optical polar and longitudinal Kerr effect (MOKE), and X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) were used for study of magnetization reversal for different orientations of magnetic field. These methods and ferromagnetic resonance studies have shown that in zero magnetic field magnetization lies in the film plane due to both shape and induced anisotropies. Vectorial MOKE studies have revealed the presence of an in-plane easy magnetization axis. In-plane magnetization reversal was shown to occur through combination of reversible rotation and abrupt irreversible magnetization jump, the latter caused by domain wall nucleation and propagation. The field at which the flip takes place depends on the angle between the applied magnetic field and the easy magnetization axis and can be described by the modified Stoner–Wohlfarth model taking into account magnetic field dependence of the domain wall energy. Magnetization curves of individual tetrahedral and octahedral magnetic Fe³⁺ sublattices were studied by XMCD.     

Ba1—xSrxTiO3铁电薄膜的热演化特征与微结构

用醋酸锶、醋酸钡和钛酸四丁酯为原材料,采用ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３系铁电薄膜,研究了螯合剂乙酰丙酮的添加对金属有机前驱体热演化特性及薄膜微结构的影响,提出控制薄膜微结构有效途径,讨论了ＨＡｃＡｃ对薄膜微结构的调制机理。     

FeS2薄膜的制备和性能

研究了不同热硫化条件下用纯Ｆｅ膜反应形成的ＦｅＳ２多晶薄膜成分、结晶形态和电阻率的变化规律，结果表明，在４００℃等温２０～３０ｈ时，生成的ＦｅＳ２比较充分，薄膜中的Ｆｅ、Ｓ含量接近ＦｅＳ２计量成分，随硫化温度升高，ＦｅＳ２晶粒明显增大，电阻率显著上升，当在４００℃硫化充分形成ＦｅＳ２晶粒后，继续延长等温时间对组织形态无明显影响。     

脉冲激光薄膜制备技术

脉冲激光薄膜沉积是近年来受到普遍关注的制膜新技术。简要介绍了脉冲激光薄膜沉积技术的物理原理、独具的特点和研究发展动态,并介绍了采用脉冲激光薄膜沉积技术制备硅基纳米PtSi薄膜的结果     

PLZT（28／0／100）薄膜的溶胶－凝胶制备技术及显微结构

用溶胶—凝胶技术及回旋法，在石英玻璃和单晶ｓｉ基片上制备ＰＬＺＴ（２８／０／１００）多晶薄膜；在ＳｒＴｉＯ３和α－Ａ１２Ｏ３单晶基片上外延生长择优取向薄膜．其外延关系分别为（１００）ＰＬＺＴ（２８／０／１００）／／（１００）ＳｒＴｉＯ３和（１００）ＰＬＺＴ（２８／０／１００）／／（０００１）Ａｌ２Ｏ３．用ＩＲ，ＸＲＤ．ＲＨＥＥＤ，ＳＥＭ和ＳＩＭＳ分析凝胶中杂质、凝胶的分子结构和薄膜的显微结构．结果表明，用溶胶—凝胶技术能制备出显微结构良好的多组份陶瓷薄膜．     

PLZT（28／0／100）薄膜的溶胶—凝胶制备技术及显微结构

用溶胶—凝胶技术及回旋法,在石英玻璃和单晶si基片上制备PLZT(28/0/100)多晶薄膜;在SrTiO3和α-A12O3单晶基片上外延生长择优取向薄膜.其外延关系分别为(100)PLZT(28/0/100)//(100)SrTiO3和(100)PLZT(28/0/100)//(0001)Al2O3.用IR,XRD.RHEED,SEM和SIMS分析凝胶中杂质、凝胶的分子结构和薄膜的显微结构.结果表明,用溶胶—凝胶技术能制备出显微结构良好的多组份陶瓷薄膜.