Co-C纳米复合薄膜的微结构、磁性能和磁输运特性

采用磁控溅射法在硅基片上制备了Co原子分数为13.0%的Co-C纳米复合薄膜.在真空条件下,对薄膜进行退火处理,退火温度从473K逐步提高至773K,保温时间30min.形貌观察表明,未经退火处理的薄膜中,Co颗粒均匀分布在非晶C基体中,Co颗粒尺寸为1.5-3.0nm;673K退火后,Co颗粒尺寸增大.磁性能测试表明,未经退火处理的薄膜磁性较弱,随着退火温度升高,薄膜的磁化强度和矫顽力均明显增大;当退火温度增加至673—773K时,薄膜呈现出低温铁磁性、室温超顺磁性的典型颗粒体系磁性特征.磁输运特性研究表明,未经退火处理的薄膜在温度为4.2K,磁场为3980kA/m时表现出1.33%的负磁电阻,随着退火温度升高,样品磁电阻值下降;电阻与温度关系在4.2—60K范围内符合lnR-T~(-1/4)线性关系,磁输运遵循变程跳跃(variable range hopping)传导机制.     

Co-TiO2纳米复合薄膜中化学状态和磁电阻的基底温度依赖性(英文)

采用磁控溅射法在不同基底温度下制备Co-TiO₂纳米复合薄膜。所合成的纳米复合薄膜由TiO₂非晶基体和分散其中的Co颗粒组成,呈铁磁和超顺磁共存的特性。随着基底温度从室温升高到400°C,Co颗粒尺寸逐渐增大,氧化程度明显降低。因此,在Co含量相同的情况下,随着基底温度的升高(从室温升高至400°C),饱和磁化强度从0.13增加到0.43 T。在高基底温度下,一部分Co颗粒聚集形成导电路径,导致电阻率从1600快速下降至76μΩ·m。即使在电阻率低至76μΩ·m的情况下,依然能获得Co-TiO₂的磁电阻性能。结果表明,纳米复合薄膜在室温下具有低Co氧化、高磁化强度和磁阻特性。     

Tb掺杂对CoNbZr纳米薄膜软磁性和微波磁性的影响

采用磁控溅射工艺制备CoNbZrTb纳米薄膜,研究了掺杂稀土元素Tb对薄膜软磁性能、微波磁导率及其频谱特性的影响.结果表明:少量Tb 掺杂(＜2%,摩尔分数)对该类薄膜的微结构和软磁性能影响较小,薄膜仍可保持非晶态结构和良好的软磁性能,但Tb掺杂可以显著增强薄膜磁谱的弛豫性,从而影响其微波磁导率和磁损耗;随Tb 掺杂量的增加,薄膜的磁各向异性场和共振频率得以有效提高;薄膜样品在2 GHz处复磁导率的虚部均大于200.掺杂少量Tb的CoNbZrTb非晶态纳米薄膜在109 Hz微波段具有较高磁损耗,有望在超薄层吸波材料中获得应用.     

退火对TbCo薄膜结构和磁性能的影响

研究了真空退火对TbCo薄膜结构和磁性能的影响。结果表明：薄膜从溅射态的非晶薄膜转化为退火态的微晶薄膜，并以(100)面择优取向，其c轴平行于基片。在真空退火不改变TbCo薄膜的成分的条件下，发现TbCo薄膜从溅射态的垂直磁化膜转化为退火态的面内膜。     

磁控溅射Co/AZO纳米复合薄膜的结构及光学性能

利用对靶磁控溅射交替沉积技术在不同Co靶电流下沉积Co/AZO纳米复合薄膜,并对其进行真空退火。研究了Co靶电流对薄膜的结构及光学性能的影响。结果表明,沉积态薄膜晶化程度随Co靶电流增加而降低,未发现Co的相关衍射峰;真空退火后,薄膜结晶性明显改善,0.3 A薄膜中出现了Co纳米颗粒,当Co靶电流增大到0.5 A时还发现了CoO纳米颗粒。UV-Vis光谱显示薄膜透过率随Co靶电流增加而降低,退火后透过率明显提高;光谱中还出现了高自旋态Co2+(d7)电子跃迁的3个特征吸收峰,0.2 A薄膜中尤其显著。     

Co和Zr元素对纳米晶复合NdFeB永磁合金晶化行为和磁性能的影响

利用熔体快淬法和晶化退火处理工艺制备纳米晶复合NdFeB永磁合金,研究添加Co和Zr元素对合金晶化行为、微结构和磁性能的影响.结果表明,添加Co元素降低了晶化相的析出温度,提高了合金的剩磁;进一步增加Zr元素后,合金的晶化行为由两步晶化变为软硬磁相同步析出,合金的矫顽力明显提高,晶粒得到细化,软、硬磁相之间的交换耦合作用显著增强,从而使合金Nd9.5Fe76Co5Zr3B6.5表现出优异的综合磁性能,即Jr=0.93 T,iHc=687 kA/m,(BH)max=129 kJ/m3.     

纳米晶复合NdFeCoZrB永磁合金磁性能和温度稳定性的研究

利用熔体快淬法和品化退火工艺制备了纳米晶复合NdFeB永磁粘结磁体,研究了添加Zr元素对磁体室温磁性能和温度稳定性的影响.结果表明,添加3at%Zr元素能明显提高磁体的矫顽力和最大磁能积.在淬速18 m/s、退火温度640℃下制备的Nd_(9.5_Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)粘结磁体具有良好的综合磁性能,即剩磁为0.71 T,矫顽力为652 kA/m,最大磁能积为80kJ/m~3.适量添加Zr元素可以有效改善磁体的温度稳定性,在20～150℃,纳米晶复合Nd_95Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)粘结磁体的剩磁温度系数为-0.13%/℃,内禀矫顽力温度系数为-0.35%/℃;在150℃时效100h后,不可逆磁通损失为-4.50%.     

Co掺杂非晶C薄膜的低温磁输运特性及磁性能研究(英文)

采用磁控共溅射方法在n型Si(100)基片上制备了一系列具有不同Co含量(x,at%)的Co掺杂非晶C颗粒薄膜,溅射温度为室温。研究了Co-C颗粒薄膜的微结构,磁输运特性及磁性能。通过优化Co含量,在低温下发现了较大的负磁电阻(MR)。温度为2K、磁场为90×79.6kA.m-1时,Co含量为6.4at%的Co-C薄膜的负磁电阻值最大,达到27.6%。随着Co含量从6.4at%增加至16.4at%,MR值从27.6%逐渐减小至2.2%。电阻率??随温度T的变化曲线显示了线性的ln?-T-1/2关系,说明样品中电子传导遵循隧穿输运机制。     

SmFe纳米颗粒磁性能研究

磁性纳米颗粒由于晶粒尺寸处于纳米级，可以做到安全单畴，很多研究表明这种结构下其磁性能与同样相成分的块体材料相比，具有明显的不同。本文采用磁控溅射方法得到非晶SmFe薄膜，通过时效处理后，得到均匀分布在铜基体上的磁性钠米颗粒，研究表明，颗粒磁性能随着晶粒尺寸变化而发生明显的变化。     

金属含量对Co-TiO2纳米颗粒复合薄膜微观结构及其性能的影响

目的使Co-TiO_2纳米颗粒复合薄膜同时具备高的磁化强度及电阻率,从而实现更好的高频软磁特性。方法通过磁控共溅射的方法,在不同金属靶功率下制备了Co-TiO_2纳米颗粒复合薄膜,并探究金属含量对薄膜的微观结构、表面形貌、电学和静态磁学性能的影响。结果薄膜中的金属颗粒被非晶态的TiO_2分散。金属含量的增加可以显著提高纳米颗粒薄膜中金属颗粒的结晶性,降低薄膜电阻率,并且通过改变金属含量,可使薄膜逐渐从超顺磁态向铁磁态转变,达到精确调控纳米颗粒复合薄膜的磁学和电学性能的目的。结论在金属含量达到54%时,实现了高电阻率和高饱和磁化强度共存,有望得到具有高频软磁特性的纳米颗粒复合薄膜。     

镀液pH值对Co-Pt-W薄膜磁性能的影响(英文)

研究了溶液pH值对电沉积Co-Pt-W磁性能的影响。通过VSM,SEM及XRD技术分析研究了薄膜的磁性能和微结构。M-T磁化曲线表明,在不同pH值的溶液中所制备的磁性薄膜呈现出不同的热磁行为。在高pH值(pH=8.5)的情况下,所制备的薄膜随着温度升高,磁矩在降低;相反,在pH值为5.0的条件下,其磁矩则随着温度的升高先减小后增加,磁矩的降低对应于晶相的居里温度。VSM的测试表明,薄膜的矫顽力在很大程度上与溶液的pH值相关。同时,根据XRD的测试可知,磁性能的变化同样伴随着薄膜中相的转变。     

Fe-Ga薄膜的微结构与磁性能研究

采用磁控溅射方法,以Si(1OO)为衬底在40~80 W功率下制备了Fe_(83)Ga_(17)薄膜,通过XRD、SEM、室温磁滞回线以及MFM的测量研究了不同溅射功率制备的Fe-Ga薄膜的结构、形貌、磁性能和磁畴。XRD结果表明室温下薄膜样品是bcc(11O)晶体结构。SEM观察结果表明薄膜颗粒尺寸在40~70 nm且随着功率增大,薄膜颗粒的尺寸变大,薄膜厚度增加。室温磁滞回线的测量结果表明一定范围内随着功率增大,样品的矫顽力H_c总体呈上升趋势,饱和磁化强度M_s的变化规律并不明显,剩余磁化强度M和矩形比Mr/Ms呈缓慢下降的趋势。磁畴的观察结果表明样品的磁畴为迷宫畴结构,且随着功率增大,磁畴的尺寸增大。     

多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能研究

采用磁控溅射法制备了两组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明：对于Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo多层薄膜,当NdFeB/Nd厚度比为6/5时,薄膜的矫顽力最好,平行和垂直方向的矫顽力分别为14.5kOe和10.5kOe;对于Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;NdFeB/Nd厚度比为6/5 )交替多层薄膜,当n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的矫顽力分别为21.3kOe和16.7kOe;对于NdFeB/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。     

退火温度对钴铁氧体薄膜结构和性能的影响

采用溶胶-凝胶法结合匀胶旋涂工艺在复合基片(Pt/Ti/SiO2/Si)上制备了钴铁氧体(CoFe2O4)薄膜,利用XRD、SEM、VSM分析了薄膜的微结构以及磁性能,研究了不同退火温度对钴铁氧体薄膜的结构和磁性能的影响.结果表明,钴铁氧体在500℃时开始形成尖晶石相.随着退火温度的增高,钴铁氧体晶粒逐渐长大,饱和磁化...     

CoPt和CoPt／Ag合金薄膜的结构和磁性能

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了具有等原子比组成的不同厚度的CoPt薄膜及不同Ag底层厚度的CoPt／Ag薄膜。真空退火后的结果表明，膜厚对CoPt薄膜的微观结构和磁性能有着重要的影响，膜厚较薄时（δ≤15nm）有利于易磁化轴（c轴）垂直于膜面取向，从而具有高的垂直磁各向异性；Ag底层可以诱导L10-CoPt相的形成并使c轴垂直择优取向，且Ag底层越厚其诱导效应越强。     

电沉积Co-Mo-P磁性薄膜的结构及磁性能研究(英文)

通过电化学沉积方法制备了Co-Mo-P磁性薄膜。对电化学沉积速率、薄膜成分、微结构及磁性能进行了研究。结果表明,镀液温度是影响Co-Mo-P电化学沉积的主要因素。薄膜组成对Co-Mo-P的微结构及磁性能有很大影响。当次磷酸钠的浓度从0mol/L增到0.05mol/L时,在XRD图谱上观察到相变。在沉积电流密度为20mA/cm2,沉积温度为40℃,薄膜中P含量为6.05at%([H2PO2-]=0.02mol/L)时,得到的薄膜饱和磁化强度为139(A·m2)/kg,矫顽力为6926Am-1。在此条件下所制备的薄膜具有良好的软磁性。     

时效工艺对Cu-Co-Ni合金的磁学性能和GMR效应的影响

对时效过程中Cu80Co15Ni5合金的磁学性能和巨磁电阻效应（GMR）的变化规律进行了试验研究。通过理论计算了合金中磁性颗粒的尺寸、数量等微结构参数随时效工艺的变化以及其对GMR效应的影响规律，并进一步研究了GMR效应随时效工艺变化的机理。     

退火、稀土Pr对Prx(Co40Ag60)100-x颗粒膜的结构与巨磁电阻效应的影响

采用磁控溅射法制备Prx(Co40Ag60)100-x颗粒膜。X射线衍射实验结果表明:稀土元素Pr有促进薄膜中溶于Ag中的Co发生相分离的作用,并且在退火过程Ag颗粒的聚集生长具有(111)轴择优取向的颗粒膜;巨磁电阻(GMR)效应测量结果表明:当退火温度小于或等于250℃时,随着Pr含量的增加,薄膜的GMR值先升后降,其峰值出现在x=0.5～1.0处。适量的Pr元素能够增强GMR效应以及提高GMR效应对磁场的灵敏度,GMR效应以及灵敏度的最大值分别为:-14.34%和0.67×10-3(A/m)-1。     

热处理对FeCuNbSiB单层膜磁性能的影响

本文研究了热处理对FeCuNbSiB薄膜结构及磁性能的影响。XRD分析表明制备态的FeCuNbSiB为非晶态,并且在300℃热处理仍然保持非晶态。300℃热处理后,薄膜释放应力,软磁性能有所提高。热处理温度进一步升高,薄膜由非晶态转化为纳米晶,矫顽力及饱和磁化场明显增加,磁矩向垂直膜面方向转动,软磁性能下降。