基于材料力学的磁致伸缩薄膜悬臂梁挠度分析

采用材料力学法对磁致伸缩薄膜两层悬臂梁挠度与薄膜磁致伸缩系数的关系进行了分析，所得结果与采用能量最小化和有限元法导出的结果完全一致，并将其扩展到多层悬臂梁的情形，得到了一个简洁的表达式。     

磁致伸缩薄膜和微驱动器

本文主要介绍日本东北大学电气通信研究所的荒井贤一教授和本田等人开展磁致伸缩薄膜驱动器的研究工作.他们把半导体集成电路制造技术应用于微机械加工中,试制成磁致伸缩型微驱动器.随着半导体集成电路技术发展起来的半导体微机械技术,实现微机械加工技术的研究正在广泛开展,最近已报道了在硅基片上制作成功微小发动机和各种微型机构的消息,在半导体以外的领域中也出现了很多微     

超磁致伸缩薄膜性能测试系统研究

针对超磁致伸缩薄膜制备过程中所关心的性能测试问题,提出了利用外加磁场引起薄膜变形,运用微位移传感器测试薄膜变形的新方法,以此为基础,建立了超磁致伸缩薄膜性能测试系统,并通过本系统测试比较了不同条件下制备的Tbo.27 Dy0.73 Fe2 薄膜的磁性能.结果表明,在制备磁致伸缩薄膜材料过程中施加一个平行于薄膜长度方向的磁场,可得到更好的磁致伸缩性能.     

利用MFM研究薄膜厚度对Co60Fe20820薄膜磁畴结构的影响

本文利用磁力显微镜（MFM）主要研究了由磁控溅射法制备的Co60Fe20B20软磁薄膜的厚度变化（2．5nm-400nm）对薄膜磁畴结构的影响。在室温下观察到垂直各向异性随薄膜厚度的增大而增大。从薄膜的表面形貌像观察到在溅射过程中薄膜温度随薄膜厚度增大而升高。当薄膜厚度小于20nm时，磁畴尺寸随薄膜厚度的增大而增大；当薄膜厚度大于20nm时，磁畴尺寸随薄膜厚度的增大而减小；厚度在20nm附近时，畴壁尺寸达到一个最小值。     

用于微振动控制的超磁致伸缩驱动器的研究

文章介绍了允动器在振动主动控制系统中的作用，叙述了超磁致伸缩驱动器的设计计算过程和结构组成，给出了超磁致伸缩驱动器的位移输出特性曲线。     

磁性薄膜磁致伸缩效应及传感器的应用

磁性薄膜的磁致伸缩效应是磁性材料中普遍存在的现象，是磁性薄膜应力各向异性的主要表现。文中对磁性薄膜的磁致伸缩效应进行了理论分析与计算，并就磁致伸缩位移传感器介绍了磁致伸缩效应的应用原理，给出了其具体应用的例子。     

薄膜型超磁致伸缩微执行器的研究现状

超磁致伸缩薄膜是一种性能优良的新型微驱动元件,文章介绍了超磁致伸缩薄膜驱动的原理,综述了薄膜型超磁致伸缩微执行器的开发和最新研究成果,重点介绍了薄膜型超磁致伸缩微执行器在微流体控制系统、线性超声微马达及微小型行走机械中的应用,并对超磁致伸缩薄膜的微执行器中的应用进行了展望。     

薄膜磁致伸缩系数测试系统的研究

根据激光光杠杆放大原理设计实现了薄膜磁致伸缩系数的计算机辅助测试系统。根据激光光杠杆的放大作用,利用位置敏感传感器(PSD)探测激光光点的位移,将激光点位移信号转换成电信号,利用KEITHLY2182电压表测量电信号,在Testpoint测试软件平台上开发了磁致伸缩系数测试程序,通过计算机对KEITHLY2182电压表的控制,实时读出KEITHLY2182电压表所测到的电压并进行数据处理。通过标定,该测试系统能较好地对薄膜磁致伸缩系数进行测量。     

超磁致伸缩材料及其应用

介绍了超磁致伸缩材料具有高磁致伸缩应变λ，能量转换效率高、工作频带宽、频率特性好；稳定性好、可靠性高，其磁致伸缩性能不随时间而变化，无过热失效等特点；开发出的TbxDyt（1-x）Fe，合金，在较低的外磁场下就能达到超磁致伸缩效果，并对TbFez，DyFe2，Tb0.3Dy0.7Fe2（Terfenol-D）做了特性对比；超磁致伸缩材料在声频和超声技术方面广阔的应用前景，超磁致伸缩材料的应用及研究对发展声纳技术、水声对抗技术、海洋开发与探测技术将起到关键性作用。     

膜态组合对掺杂型负磁伸纳米级耦合膜磁性能的影响

采用离子束溅射沉积法,通过溅射Sm-Fe-B合金靶、Ni-Fe靶及纯Fe靶,在锡青铜和盖玻片衬底上溅射沉积由B掺杂的Sm-Fe-B负磁致伸缩薄膜与Ni-Fe、纯Fe组合的纳米级耦合薄膜材料。通过采用LK-500激光微位移传感器测量薄膜自由端偏转量,用交变梯度磁强计测试薄膜的磁滞回线,研究不同比例的膜态组合及不同软磁材料耦合的膜态组合对薄膜的磁致伸缩性能及软磁特性的影响。实验结果表明:磁致伸缩层与软磁层的比例为3∶1时的磁致伸缩性能、软磁特性最佳;且在磁致伸缩层与软磁层耦合的比例为3∶1基础上,通过改变耦合软磁层材料种类,薄膜的磁致伸缩性能与软磁特性可以得到进一步改善。     

Ti膜磁控溅射及光吸收特性研究

介绍了射频磁控溅射金属Ｔｉ膜工艺，对Ｔｉ膜光吸收特性进行了测试，用经典电子理论分析了光吸收机理。     

溅射时间对AZO薄膜结构以及光电性能的影响

应用直流磁控溅射在石英玻璃上生长AZO薄膜,利用X射线双晶衍射(XRD)、四探针以及可见光分光光度计,对薄膜结构特性、光学以及电学特性进行了分析,并讨论了溅射时间对薄膜晶体结构、膜厚、方块电阻以及透过率的影响。针对AZO在LED中作为电流扩展层的应用,利用光学模拟软件TFCalc对AZO以及SiO2构成的双层膜的透过率进行了模拟,用溅射和PECVD分别生长AZO以及SiO2薄膜加以验证。通过适当的调节薄膜厚度,可使透光率在可见光波段有整体上的提升。     

TiN基磁性薄膜的研究

用射频磁控溅射技术制备了TiN掺Co的薄膜样品。400℃真空退火后,振动样品磁强计测量(VSM)表明,样品在室温下具有显著的铁磁性。其饱和磁化强度为2.93×108A/m,饱和磁场强度约160kA/m,矫顽力32kA/m。超导量子干涉仪(SQUID)测量M-T曲线得出其居里温度在360K以上,X射线衍射实验表明样品具有TiN样品的衍射峰。利用四探针测试仪测量电阻率得出ρ=4.824×10-5Ω·m。     

衬底温度对ScAlN薄膜结构及电阻率的影响

采用直流反应磁控溅射法、利用ScAl合金靶（含Sc质量分数10%）制备了一系列不同衬底温度的Sc掺杂AlN（ScAlN）薄膜。利用X线衍射仪、原子力显微镜和铁电测试仪的电流 电压(I V)模块研究了衬底温度对薄膜微观结构、表面形貌及电阻率的影响。结果表明,随着衬底温度升高,薄膜的（002）择优取向愈发明显,在650 ℃时达到最佳;薄膜的表面粗糙度随着衬底温度的升高而减小,在650 ℃、700 ℃时分别达到3.064 nm和2.804 nm,但当温度达到700 ℃时,薄膜表面局部开裂,因此,650 ℃为获得最佳结晶质量薄膜的适当温度。ScAlN薄膜电阻率随制备时衬底温度呈先增大后减小的趋势。     

用于场发射阴极的磁控溅射金刚石薄膜的研究

用激光拉曼谱和原子力显微镜等现状分析手段研究了磁控溅射石墨靶制备的薄膜的结构和特性。结果表明：薄膜由金刚石相和石墨相组成，它们的相对含量取决于制备工艺参数，特别是沉积时的基体温度的影响尤为明显。薄膜表面呈现为密度很高的微尖锥，这为制造大面积场发射平板显示器的阴极提供了广阔的前景。     

AlN薄膜对TaN薄膜电阻器功率影响研究

利用直流磁控溅射,在镍锌铁氧体基片上制作的TaN薄膜电阻器,受到铁氧体表面及内部结构特性差且导热系数低的影响,功率密度只能达到0.91 W/mm~2。利用射频磁控溅射,在铁氧体基片与薄膜电阻器间镀上1.5μm厚的AlN薄膜缓冲层,可有效改善基片的表面特性及散热能力。带AlN薄膜缓冲层的TaN薄膜电阻器的功率密度可达3.76 W/mm~2。     

P型TiOx半导体薄膜的特性研究与制备

TiO2陶瓷在射频溅射过程中表面成分发生改变，变化后的陶瓷表面具有良好的导电性，可作为靶材采用直流溅射法在玻璃基片上制备TiO2薄膜，发现当工作气体中不通O2时溅射得到的TiO2薄膜由于氧缺位呈N型导电，而当预先在玻璃衬底上沉积一层金属Ti时TiO2薄膜的导电类型发生了转变，由N型导电转向P型导电，该文对这一现象进行了研究，并讨论了钛层厚度和真空退火条件对薄膜P型导电性质的影响。     

衬底温度对射频磁控溅射制备氮化硅薄膜的影响

采用射频磁控反应溅射技术,以N2和Ar为反应气体在普通玻璃表面沉积了氮化硅(SiN)薄膜;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能量耗散谱、台阶仪和紫外-可见光谱,研究了不同衬底温度对SiN薄膜的相结构、表面形貌和成分、薄膜厚度以及光性能的影响.结果表明;制备的SiN薄膜为富硅结构;提高衬底温度,可增加光学带隙;当衬底温度为450℃时,薄膜由尺寸约为40 nm的SiN晶粒组成,且在紫外-可见光区的透过率高达90%.     

Mg膜厚度对Mg2Si半导体薄膜结构及方块电阻的影响

采用射频磁控溅射系统和热处理系统制备了Mg2Si半导体薄膜.首先在Si衬底上溅射不同厚度的Mg膜,然后在真空退火炉中进行低真空热处理4h制备一系列Mg2Si半导体薄膜.采用台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对Mg2Si薄膜样品的结构、表面形貌、剖面进行表征,研究了Mg膜厚度对Mg2Si半导体薄膜生成的影响.结果表明,在Si衬底上制备出以Mg2Si (220)为主的单一相Mg2Si薄膜,且Mg2Si (220)的衍射峰强度随着Mg膜厚度的增加先增大后减小,Mg膜为2.52 μm时,制备的Mg2Si薄膜表现出了良好的结晶度和平整度.最后,研究了Mg膜厚度对Mg2Si薄膜方块电阻的影响.     

Sb2Te3热电薄膜磁控溅射制备工艺

Sb2Te3基半导体合金是目前性能较好的热电半导体材料.将材料低维化处理可以获得较块状材料更大的热电优值.通过磁控溅射工艺制备低维Sb2Te3薄膜,并通过AFM、XRD和XPS测试方法对薄膜的成分、薄膜表面以及原子偏析进行表征.通过退火工艺去除薄膜应力,观察退火工艺前后薄膜表面形貌的变化以及退火温度对薄膜表面质量的影响.试验结果表明通过磁控溅射工艺所制备出的Sb2Te3薄膜为非晶态,随着溅射功率增大,薄膜的表面粗糙度增大.退火可使薄膜变为晶态,但是表面粗糙度增大.较大或较小溅射功率下所制备的薄膜其合金成分与合金靶材有较大偏差.