厚度对M型钡铁氧体薄膜结构及磁性能的影响

采用射频(RF)磁控溅射法在蓝宝石基片上制备M型钡铁氧体(Ba M)薄膜,研究了薄膜厚度对Ba M铁氧体薄膜的结构及磁性能影响。结果显示,样品的衍射峰全部为Ba M薄膜的(00l)衍射峰,表明样品都具有良好的c轴取向性。显微结构分析结果表明,在膜厚为40~90nm范围内,薄膜样品表面主要为c轴取向的片状晶粒,未出现c轴随机取向的针状晶粒;当样品厚度增加至140nm时,出现了较明显的针状晶粒;随着薄膜厚度进一步增加到190nm时,样品表面出现了大量c轴随机取向的针状晶粒,且部分针状晶粒长度达到了μm级。磁性能测试结果显示,随着薄膜厚度的增加,薄膜样品饱和磁化强度降低,垂直膜面方向矫顽力和剩磁比减小,膜厚40~90nm范围的薄膜在垂直膜面方向获得了最大剩磁比和矫顽力,表现出较好的磁晶各向异性。     

SmDyCo薄膜的磁特性及微磁模拟研究

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了SmDyCo薄膜.振动样品磁强计(VSM)测试结果显示,SmDyCo薄膜垂直膜面方向矫顽力为353kA/m,矩形比为0.88;而平行膜面方向的矫顽力为10kA/m,矩形比为0.093,这表明SmDyCo薄膜具有垂直磁各向异性.对SmDyCo薄膜的微磁模拟结果与实验结果基本吻合.通过对SmDyCo磁性薄膜在外场下动态磁化过程的计算,发现薄膜的磁矩并不是从一个方向到另一个方向的直接转动过程,而是一种阻尼进动过程.薄膜磁矩转动过程瞬态图像也证实了这种现象.     

SmTbCo/Cr薄膜的磁特性与温度特性研究

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上成功地制备了SmTbCo/Cr非晶垂直磁化膜,对薄膜的磁特性与温度特性进行了研究.薄膜组分为(Sm0.286Tb0.714)31Co69/Cr时,其饱和磁化强度为330kA/m,矫顽力为398kA/m,薄膜的磁各向异性能值高达415kJ/m3;该种薄膜的居里温度在220℃左右,补偿温度在室...     

厚度对磁控溅射CoPt永磁薄膜磁性能的影响

CoPt永磁薄膜有较高的剩磁和矫顽力,通常用作磁传感器中的磁偏置或者微机电系统(MEMS)中的磁制动部件。CoPt薄膜多采用磁控溅射或离子束沉积工艺制备。采用磁控溅射制备了不同厚度CoPt/Cr薄膜。结果显示,CoPt薄膜矫顽力随薄膜厚度增加而降低;薄膜较厚时(大于400?),剩磁随薄膜的厚度增加而降低。这主要是因为CoPt薄膜具有密集六方结构,其自然生长为(002)面,具有垂直各向异性。由于Cr缓冲层存在,CoPt薄膜较薄时沿(1010)面生长,从而具有面内各向异性;但随薄膜厚度的增加,薄膜会沿(002)生长从而具有垂直各向异性,导致薄膜磁性能降低。     

B靶溅射功率对FeGaB薄膜磁性能的影响

采用磁控共溅射法制备FeGaB合金薄膜,FeGa靶的溅射功率为40 W,通过调整B靶的溅射功率来调控薄膜的成分.结果表明,制备出的FeGaB薄膜厚度均匀,呈非晶态,具有较小的矫顽力和较大的磁致伸缩系数.当B靶的射频溅射功率大于30 W时,薄膜的矫顽力Hc降低到2.1 Oe左右.B靶溅射功率增大时,B元素的含量增大,Fe...     

电镀法制备的CoNiMnP永磁薄膜

采用电镀法制备了与微电子CMOS工艺兼容的硅基CoNiMnP垂直各向异性永磁薄膜，并以该薄膜的微结构，组成，磁性能等进行了分析与测试，结果表明，在室温，pH值3～4，电流密度小于10mA/cm^2的条件下，能够获得性能良好的垂直各向异性CoNiMnP永磁薄膜，薄膜的组成（质量分数）为:Co90.32%，Ni7.83%，Mn0.74%,P1.11%，垂直薄膜方向磁性能为：Hc=59.7kA/m,Br=0.53T,(BH)max=11.3kJ/m^3，平行薄膜方向磁性能为：Hc=27.8kA/m,Br=0.42T,(BH)max=3.2kJ/m^3。     

制备条件对Fe-Ta-N薄膜的结构和软磁性能的影响

应用射频磁控溅射法制备了Fe-Ta-N薄膜,系统地研究了制备工艺地Fe-Ta-N薄膜结构和软磁性能的影响,首先,制备了不同钽含量的薄膜,发现（Fe89.5Ta10.5）-N薄膜具有很好的软磁性能,氮分压P（N2）=5%时,矫顽力获得最小值,Hc=14A/m。此时,样品呈现纳米晶结构,晶粒尺寸D≤10∧-8m,并且,钽掺杂能抑制铁氮化合物的生成,使薄膜在高氮分压范围内具有高的饱和磁化强度,Ms=1242kA/m。其次,考察了热处理对（F89.5Ta10.5）-N薄膜结构和磁性能的影响,P(N2）=5%时,沉积态薄膜为非晶结构,矫顽力很大;在热处理过程中,薄膜逐渐晶化,400℃热处理后,晶化度达到40%,形成纳米晶结构,矫顽力迅速减小,最后,比较了不同溅射功率和总气压对（Fe89.5Ta10.5）-N薄膜结构和磁性能的影响,发现薄膜可在较大的溅射功率和总气压范围内保持优异的软磁性能,是非常适于工业生产的薄膜磁头材料。     

溅射功率对Sn薄膜负极材料循环性能的影响

采用磁控溅射法分别在150、250、400 W功率下制备了3种锂离子电池用Sn薄膜负极材料.通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、恒电流充放电对3种薄膜材料的结构、形貌及循环性能进行了表征.实验结果表明,随着溅射功率增加,薄膜的非晶成分减少,晶化加剧,颗粒粗化.在相同溅射时间20 min的情况下.当溅射功率为250 W时,获得的Sn薄膜电极具有最好的循环性能,首次嵌锂容量为653.8 mAh/g,30次循环后容量维持在515mAh/g.容量保持率达79%.     

退火温度对Co_2FeAl薄膜磁与结构特性的影响

用磁控溅射法制备了一系列Co_2FeAl合金薄膜,并进行了退火处理。利用振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射(XRD)对样品进行表征,研究了溅射功率和退火温度对Co_2FeAl薄膜磁与结构特性的影响。高功率下制备的沉积态薄膜就具有强磁性,同时也具有单轴磁各向异性;而对应的低功率下制备的沉积态薄膜则呈现出弱磁性。300℃退火后出现单轴磁各向异性;700℃退火后,所有薄膜均表现为磁各向同性。随着退火温度的升高,薄膜的矫顽力变大。X射线衍射分析表明,随着热处理温度升高,薄膜的晶粒尺寸增大,从而导致晶粒间磁耦合作用增强,这与薄膜的磁特性结果相一致。     

溅射功率对Sb薄膜负极材料循环性能的影响

采用射频磁控溅射法分别在100、200、300 W和400 W功率下制备了4种锂离子电池用Sb薄膜负极材料.通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、电感耦合等离子体光谱分析法(ICP)、恒电流充放电对4种薄膜材料的结构、形貌及循环性能等进行了表征.实验结果表明,随着溅射功率增加,Sb薄膜晶化程度加剧,结晶趋于完整,颗粒粗化.在相同溅射时间30 min的情况下,当功率为300 W时,获得的Sb薄膜电极具有最好的循环性能,首次嵌锂比容量达640 mAh/g,20次循环后比容量维持在323 mAh/g,容量保持率为51%.     

溅射功率对CoFeB薄膜磁与结构特性的影响

以不同功率溅射制备了CoFeB合金薄膜样品并在高真空下退火处理。发现低功率生长的薄膜始终具有磁各向同性,而高功率生长的薄膜随着退火温度的升高,由起始的单轴磁各向异性逐渐向磁各向同性转变。X射线衍射分析也印证了CoFeB薄膜随退火温度的升高,薄膜由非晶态逐渐向结晶态转变。当退火温度高于400℃时,低功率生长的CoFeB样品的矫顽力大于高功率生长薄膜的矫顽力。同时发现低功率生长的CoFeB的(110)峰值高于高功率生长的样品峰值,表明低功率生长的薄膜晶粒尺寸更大。     

退火对低温射频磁控溅射Ba铁氧体薄膜结构及磁特性的影响

用ＲＦ磁控溅射法在纯Ａｒ气中，在硅基片不加热，制备了Ｂａ铁氧体薄膜，研究了退火温度对薄膜Ｃ轴垂直取向，结构及磁特性的影响，结果表明薄膜在７００℃氧气中退火可获得良好Ｃ轴垂直膜面择优取向，该薄膜的饱和磁化强度和矫顽力分别是Ｍｓ＝２９６ｋＡ／ｍ，Ｈｃ＝３１０．４ｋＡ／ｍ。退火温度过低或过高，都不利于形成Ｃ轴垂直膜面的择优取向。     

射频溅射法制备的CoFe_2O_4薄膜结构及磁性能

采用射频溅射法在Si(001)基片上制备了CoFe_2O_4 (CFO)薄膜,分别采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)进行测试和分析.结果表明,随着退火温度的升高,晶粒逐渐增大,在600℃左右退火,晶粒长大受到抑制;M_s和H_c随退火温度的升高都是先增大后减小;薄膜晶粒大小和膜内晶格应力导致垂直膜面方向矫顽力大于平面方向矫顽力.在600℃退火,H_(c⊥)/H_(c∥)值达到了2.72,表明制备的CFO薄膜具有高度垂直各向异性.     

重掺杂Bi:YIG溅射薄膜的磁和磁光性能

用磁控溅射 快速退火晶化处理在YAG、Al2O3基片上制备了重掺杂Bi:YIG磁光薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、磁光克尔仪/光学分度计、振动样品磁强计(VSM)分别研究了薄膜的微结构、磁光性能和磁性能.薄膜的饱和磁化强度为135～139 kA/m,不同基片上制备的薄膜的矫顽力不同,薄膜的法拉第角在450～610nm的光波段范围内约为3～5°/μm;当退火温度在600℃时,在两种基片上制备的薄膜透射率谱非常相似,当退火温度为800℃时,在Al2O3基片上的薄膜透射率谱将出现一个台阶.     

热应力对FeCo薄膜磁晶各向异性能的影响

采用磁控溅射的方法在300℃下,分别在热膨胀系数相差较大的玻璃和NaCl单晶基片上沉积了Cr_(90)Ru_(10)(002)/Rh(002)/Fe_(40)Co_(60)(002)/Rh多层膜,以研究热应力对FeCo薄膜的磁晶各向异性能的影响。对样品进行X射线衍射(XRD)分析,研究了薄膜的外延生长关系。通过计算样品磁滞回线的面积得到了样品的磁晶各向异性能。实验结果表明,沉积在NaCl基片上的FeCo薄膜的厚度在1 nm、2 nm时磁晶各向异性能的值高达1.2×10~7 erg/cm~3,较大热应力的引入对于提高磁晶各向异性能有显著的效果。     

衬底预应变对Sm-Fe-B超磁致伸缩薄膜磁性能的影响

采用离子束溅射沉积法在不同预应变衬底上制备Sm-Fe-B超磁致伸缩薄膜(GMF)。使用LK-G150激光微位移传感器与交变梯度磁强计(AGM)分别测试薄膜悬臂梁自由端偏转量与磁滞回线,以研究衬底预应变对薄膜磁致伸缩性能及软磁性能的影响。研究结果表明,在预应变衬底上所制备薄膜样品的低场磁敏性明显优于无预应变衬底上镀膜所获样品,且矫顽力较无衬底预应变样品减小;张预应变衬底上镀膜所获样品长、短轴方向磁滞回线之间差异变大,磁各向异性增强,易磁化轴位于长轴方向;而压预应变衬底上镀膜所获样品长轴与短轴方向磁滞回线之间差异减小,磁各向异性减小。     

FeCoAlN软磁薄膜的制备与性能

采用磁控溅射法在Ar+N2的混合气氛中制备FeCoAlN薄膜,并对其进行磁场真空热处理,以研究薄膜的结构、磁性及热稳定性。当N2与(N2+Ar)的流量比为9%时制备的薄膜具有良好的软磁性能。随着Al含量的增加,薄膜的热稳定性明显得到改善。Al含量为13.5%的(Fe64.8Co35.2)AlN薄膜在400℃真空磁场热处理60min,仍然具有良好的软磁性能,其饱和磁化强度μ0Ms为1.2T,易轴矫顽力为0.68kA/m,各向异性场为2.8 kA/m。     

面心立方结构TaN_δ薄膜功率电阻研究

TaN薄膜电阻由于具有高的微波承受功率、低的电阻温度系数以及良好的化学稳定性,是目前常用的功率电阻。在Ar/N2混合气氛下,利用直流反应溅射制备了面心立方结构的TaN薄膜功率电阻。实验发现,当Ta/N原子比在0.9~1.2之间时,可以形成比较好的面心立方结构TaN。其电阻温度系数约为-1.86‰/°C,对于6mm(长)×0.3mm(宽)×0.25μm(厚)的薄膜电阻,微波承受功率超过3W,而Ta薄膜电阻承受微波功率小于2W。     

基片温度对Ni81Fe19薄膜结构和各向异性磁电阻的影响

利用磁控溅射方法制备了一系列Ta(x)/Ni81Fe19(100nm)/Ta(3nm)磁性薄膜。着重研究基片温度、缓冲层厚度对薄膜结构和各向异性磁电阻的影响。利用X射线衍射仪分析了薄膜结构、晶粒取向;用四探针法测量了薄膜的电阻率和各向异性磁电阻。结果表明,基片温度对薄膜的各向异性磁电阻及饱和场有显著影响,随着基片温度的升高,薄膜各向异性磁电阻随之增大,饱和场则相反。基片温度在400℃时制备的Ni81Fe19薄膜具有较大的各向异性磁电阻比和较低的磁化饱和场,薄膜最大各向异性磁电阻比为4.23%,最低磁化饱和场为739.67A/m;随着缓冲层厚度的增加,坡莫合金薄膜的AMR值先变大后减小,在x=5nm时达到最大值。     

FeSiB/Cu/FeSiB夹心薄膜巨磁阻抗效应研究

研究了非晶FeSiB/Cu/FeSiB夹心薄膜在100kHz～40MHz范围内的巨磁阻抗效应.当磁场和交流电流沿薄膜的纵向时,磁阻抗比随磁场的增大而增强,在磁场约1600A/m下达到最大值,然后随磁场的增大而下降到负值.在频率3MHz、磁场1600A/m时磁阻抗比达到最大值17.2%.磁阻抗比的最大值及负的磁阻抗比与夹心薄膜中磁各向异性轴的取向有关.另外,当磁场施加在薄膜的横向时,薄膜表现出负的磁阻抗效应,在频率3MHz、磁场5600A/m 时,磁阻抗比达-13.4%.