ZnO∶Mn稀磁薄膜光学性质和铁磁行为分析

采用脉冲激光沉积技术在蓝宝石(α-Al2O3)衬底上制备了不同Mn掺杂浓度的ZnO薄膜。实验结果表明,合适浓度的Mn的掺入,有利于ZnO∶Mn薄膜(002)生长而不形成Mn的氧化物,同时,所有的薄膜均呈现出了室温铁磁特性。随着Mn含量的增加,薄膜光学带隙红移,对应的Mn离子电荷转移跃迁吸收逐渐增强,磁化强度逐渐减小。实验结果支持薄膜的铁磁性起源于替位的Mn离子之间的长程铁磁相互作用,Mn离子增加导致平均磁矩减小,可归因于邻近的Mn离子密度的增加引起的反铁磁作用增强,相对应的sp-d交换作用逐渐增加。     

NiO/CoFe双层膜的交换机制研究

通过改变制备NiO薄膜的氩气压和衬底材料,研究了NiO的结构、表面粗糙度对NiO/CoFe双层膜交换耦合场Hex的影响.实验表明完全自旋未补偿面与交换耦合场的产生没有直接联系,但交换耦合场Hex与界面状况密切相关.增大NiO的表面粗糙度会使交换耦合场Hex减小.应用随机场理论在考虑了实际界面存在的粗造度、杂质和缺陷等实际情况下,正确地预测了交换耦合场的数量级,而且对交换耦合场与铁磁层厚度tFM、反铁磁层厚度tAFM以及交换耦合场的温度特性等实验结果做出了合理解释.并应用随机场模型对反铁磁/铁磁双层膜中铁磁层矫顽力Hc与铁磁层厚度tFM的关系进行了定量计算,发现矫顽力Hc与铁磁层厚度1/tFM成正比,这一结果表明理论计算与我们的实验数据符合得很好.     

NiO/FeCo磁性多层膜的高频磁性

制备了一系列具有铁磁/反铁磁交换偏置作用的[NiO/Fe65Co35]10多层膜,使用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的静磁参数,利用微带线法测量了样品4GHz-10GHz的磁谱,首次制备并测得了自然共振频率(fr)在6GHz以上,最高到fr=9.6GHz的薄膜样品。结果表明交换偏置场(Hex)、各向异性场(Hua)、以及矫顽力(Hc)随铁磁层厚度(tFM)增大而减小;基于Landau-Lifishitz(L-L)方程对静磁参量和磁谱进行了比较,发现样品自然共振频率较L-L方程计算值偏大30%以上。     

Lao.5Sro.5MnO3薄膜的输运特性和光诱导效应

用磁控溅射方法制备了La0.5Sro 5MnO3薄膜,研究了薄膜的输运特性和光诱导效应.La0.5Sr0 5MnO3薄膜具有温度相变特征:低温为铁磁金属相,高温则为顺磁非导体相,相变温度420 K.为铁磁金属相时,光诱导效应导致薄膜的电阻增大,在360 K电阻变化相对值的最大值约为9.62%.根据双交换作用模型,激光导致顺磁非导体相小极化子的浓度增加,使电阻减小.     

B位的Fe掺杂对LaMnO3电磁特性的影响

通过测量样品的M-T曲线、ESR曲线、ρ-T曲线和MR-T曲线,研究了Fe掺杂(x=0.05,0.10,0.20,0.30,0.40)对LaMnO3磁电性质的影响.实验结果表明:随掺杂浓度的增加,体系的TC单调下降,所有掺杂样品均有铁磁-顺磁(FM-PM)相变,但均无金属-绝缘体(IM)转变.这些结果归因于Fe掺杂引起Fe3 与Mn3 之间的双交换作用和J-T畸变.     

脉冲激光沉积ZnO薄膜的制备及其性能研究

本文用脉冲激光沉积(PLD)法在SiO2基片上制备了ZnO薄膜和Zn1-xMnxO薄膜.X射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见光分光光度计对ZnO薄膜的测试结果表明:薄膜具有(103)面的择优取向,表面比较平坦;SiO2基片上制备的薄膜在387 nm附近存在明显的吸收边,且薄膜的吸收对基片温度变化不明显.通过对Zn1-xMnxO薄膜的吸收光谱分析得出:Mn离子的掺杂改变了ZnO薄膜的禁带宽度,随着Mn离子掺杂量的增加,薄膜禁带宽度增加;薄膜的光吸收也从直接跃迁过渡为间接跃迁.     

铝离子掺杂氧化锌薄膜的溶胶-凝胶法制备及性能

运用室温溶胶-凝胶技术和热处理工艺,在载玻片上制备了铝离子掺杂的ZnO薄膜.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的成分、结构和形貌进行了表征;采用紫外-可见光分光光度计对薄膜的透光性能进行了研究.结果表明,所制备的氧化锌薄膜为六方纤锌矿结构,沿C轴方向择优生长;铝离子的掺杂没有改变氧化锌的基本结构,所掺杂的铝离子为取代锌离子的替位掺杂;热处理后,氧化锌颗粒为六角形针(柱)状形貌;随着热处理温度的升高,薄膜的透光率增大;经600℃热处理后随着铝离子掺杂浓度的增加,薄膜的透光率先增大后减小,当铝离子掺杂浓度为2%时透光率最大;当铝离子掺杂浓度较大时,晶格畸变的影响使薄膜的透光率减小.当溶胶浓度为0.6mol/L、铝离子掺杂浓度为2%和热处理温度为600℃时,所制备薄膜的质量和性能最好.     

Pr2/3Sr1/3MnO3薄膜外场诱导自旋输运特性

采用脉冲激光沉积法制备了稀土掺杂钙钛矿锰氧化物Pr2/3Sr1/3MnO3(PSMO)外延薄膜,研究了薄膜在磁场、激光和电流作用下的自旋输运特性.在低温铁磁金属相,激光作用使薄膜的电阻增大,而磁场和电流则诱导电阻减小;在高温顺磁绝缘态,外场诱导均使电阻减小.在铁磁金属相,外场诱导输运特性的变化可归结于外场对体系电子自旋系统的影响:磁场和电流加强材料中eg电子和t2g局域电子间的自旋平行,增强了双交换作用;激光作用可产生光致退磁效应,减弱双交换作用.在顺磁绝缘态,场致电阻降低源于外场致使小极化子的退局域化效应.     

磁性薄膜微波噪声抑制器研究进展

噪声抑制器是现代通信电路中抗电磁干扰的一种重要手段.介绍了磁性薄膜噪声抑制器噪声抑制机理:铁磁谐振和焦耳热损耗.综述了薄膜的电阻率、三维尺寸以及其他方面因素对其噪声抑制性能的影响规律,指出存在一个最佳薄膜电阻使得噪声损耗达到最大,电磁辐射达到最小,且在一定范围内,随着薄膜长度和厚度的增加、宽度的减小,薄膜的谐振频率逐渐提高,噪声的功率损耗逐渐加大,噪声抑制性能明显提高.     

NdCl3镀液浓度对电镀CoNdNiMnP永磁薄膜阵列磁性能的影响

基于轻稀土元素-Nd与过渡金属元素-Co之间的铁磁耦合作用提高电镀CoNiMnP永磁薄膜阵列的磁性能,在电镀时引入稀土Nd元素进入CoNiMnP永磁薄膜阵列中,通过改变镀液中NdCl3的浓度而改变CoNdNiMnP薄膜中的Nd含量.对镀液中NdCl3浓度与薄膜磁性能的关系进行了分析与测试,结果表明室温下,在电流密度为5mA/cm2时,具有垂直各向异性的CoNdNiMnP永磁薄膜阵列被成功地电镀得到.随着NdCl3浓度的增加,薄膜的磁性能提高,当NdCl3浓度增加到0.25×103g/cm3时,薄膜的磁性能达到最大值,继续增加镀液中NdCl3浓度,薄膜阵列的磁性能不再增加.