软磁薄膜高频巨磁阻抗效应的理论模型

利用修正的Ｌａｎｄａｕ－Ｌｉｆｓｈｉｔｚ－Ｇｉｌｌｅｒｔ方程,对横向单轴磁各向异性软磁薄膜在高频下的有效横向磁导率做了理论推导,从而得到了关于薄膜高频阻抗的理论表达式,并与其它理论结果作了比较。结果表明,给出的有效横向磁导率表达式与其它理论结果一致。详细讨论了小尺寸薄膜中退磁场对共振频率的影响,理论计算与结果相符合。     

软磁薄膜高频巨磁阻抗效应的理论模型

利用修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,对横向单轴磁各向异性软磁薄膜在高频下的有效横向磁导率做了理论推导,从而得到了关于薄膜高频阻抗的理论表达式,并与其它理论结果作了比较。结果表明,给出的有效横向磁导率表达式与其它理论结果一致。详细讨论了小尺寸薄膜中退磁场对共振频率的影响,理论计算与实验结果相符合。     

十字架金属微结构的太赫兹波吸收器研究

设计了一种十字架金属微结构的太赫兹波吸收器,其结构是将金属十字架置于硅基体之上,基体的背面再覆盖一层金属,以此为单元结构经周期排列组成.针对该太赫兹波吸收器提出了一种等效电路分析模型,通过仿真和加工测试证实了该吸收器的中心吸收频率位于0.571THz,吸收率为99.6%,反射率为0.38%,透过率为0,吸收带宽为29GHz.等效电路模型计算结果与测试结果相吻合.结果表明,提出的等效电路模型分析方法是简单有效的,从而为今后太赫兹波器件的研究提供了一种很好的思路.     

等离子体中太赫兹波传输及成像探测特性研究

本文根据散射矩阵方法模拟等离子体并建立了非均匀等离子体理论模型,并在此基础上计算了0.1 THz^10 THz频段的全波段太赫兹波在其中的传输特性。根据介质阻挡放电原理在实验室环境下搭建等离子体射流产生装置并产生非均匀等离子体,进行了太赫兹时域光谱(THz-TDS)以及宽带太赫兹源在等离子体中的透射光谱测量以及太赫兹波对等离子体遮挡下目标物的反射成像的试验。理论和实验结果均表明,较高频太赫兹波在等离子体中有良好的穿透性,这为太赫兹波在黑障区的通信以及雷达探测应用打下研究基础。     

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。     

太赫兹时域光谱测量薄膜液体的测量极限

由于太赫兹波和薄膜样品的相互作用长度太短,其引起的测量信号相对于参考信号的改变很可能被系统噪声所掩盖。为了解决太赫兹时域光谱测量液体薄膜样品的测量准确性和可靠性评价问题,该文利用不确定度分析理论,从幅值变化和相位变化推导太赫兹测量薄膜液体样品有可信结果的样品厚度临界值模型,从而确定保证测量结果可靠性的临界判据,也就是能够被太赫兹透射式系统探测到的最小薄膜厚度。分析中考虑了在样品-载体交界面的菲涅尔透射、样品中的FabryPérot反射以及在太赫兹波在薄膜样品中的透射影响。该判据可以用来确定一个太赫兹系统的性能是否足够可靠地测量特定厚度的薄膜液体样品。     

微带方形开口环的高效太赫兹波吸收器研究

设计了一种基于微带方形开口环结构的太赫兹波吸收器,它由顶层方形开口环、中间电介质层基体和底层金属板组成.提出一种等效电路模型,利用该模型完成了对太赫兹波吸收器的设计、加工与测试.研究结果表明,吸收器在0.575THz处吸收率高达0.993.通过对器件的物理尺寸及材料参数的灵活调节,经优化设计即可实现对不同频率入射电磁波的高吸收.该吸收器具有结构简单、体积小、吸收率高等优点,有望在频谱成像、热辐射探测等应用中发挥重要作用.     

纳米高频软磁薄膜材料研究进展

由于高频软磁薄膜材料具有巨大的应用前景因此获得了人们广泛的关注。对纳米合金软磁薄膜、纳米软磁颗粒膜、多层膜以及图形化薄膜进行了分类综述,分别介绍了各类薄膜的制备方法、化学成分、微观结构特点和高频物理性能,并对影响其性能的主要因素进行了讨论。由于纳米高频软磁薄膜材料相对于传统磁性材料具有显著优势,所以纳米合金软磁薄膜有望取代铁氧体作为制作高频磁性器件的主要应用材料。由于纳米软磁颗粒膜、多层膜以及新兴的图形化薄膜具有材料结构设计和物性剪裁的自由度,因此将是今后的重点研究方向。     

太赫兹干涉仪测量太赫兹波长及溯源研究

频率是太赫兹辐射的关键参数,太赫兹频率测量和溯源是太赫兹技术研究和应用的关键。为实现太赫兹激光波长的准确测量和量值溯源,研制了太赫兹干涉仪对太赫兹辐射源波长和频率进行测量。搭建了法布里—珀罗干涉仪和迈克尔逊干涉仪测量太赫兹辐射源的波长和频率,对返波管振荡器太赫兹辐射源和太赫兹倍频器分别进行了波长测量。提出采用高阻硅片作为太赫兹分束器,不仅结构简单,而且实现了宽频段范围的波长和频率测量。使用单个硅片作为分束器,实现了90～800 GHz宽频段范围内太赫兹辐射源的测量并获得了理想的测量结果。通过对测量的太赫兹干涉作Fourier变换,获得太赫兹频率信息。采用太赫兹频率梳对两种太赫兹干涉仪在100 GHz和300 GHz频率进行了标定校准,实现了太赫兹干涉仪对太赫兹辐射波长的准确测量和结果校正,从而实现了太赫兹干涉仪测量结果量值溯源至国际单位制,并对测量结果进行了不确定度分析。太赫兹干涉法测量波长结构简单,使用方便,将在太赫兹波长测量中获得广泛应用。     

Fe-36%Ni软磁合金电沉积条件的研究

采用电沉积法制备Fe-36%Ni软磁合金薄膜,通过正交实验方法研究了Fe2 /Ni2 摩尔比、镀液pH值、电流密度、镀液温度与合金中铁含量的关系,用极差法分析了各工艺参数对Fe-Ni合金薄膜成分影响的显著性,并确定了最佳工艺条件.优化验证实验结果表明,所得合金薄膜光亮、致密、外观平整,合金薄膜中Fe含量为64.99%(质量分数),Ni含量为35.01%(质量分数),其饱和磁通密度(Bs)0.84T,剩余磁通密度(Br)0.27T,矫顽力(Hc)65A/m.     

不锈软磁合金研究

探讨了不锈软磁合金的产生、发展和应用。提出了开发不锈软磁合金、提高磁性能和耐蚀性的设计理念和方法。推荐了磁感应强度B25,电阻率ρ与合金成分关系的经验方程式。     

TbFe磁性薄膜的磁力显微镜成像研究

利用磁力显微镜（MFM）对TbFe磁性薄膜进行了不同抬举距离（分别为60～780nm）的磁力成像研究．在实验中，比较了低抬举距离（100nm以下）磁力像中样品-针尖的互相干扰；同时发现在高抬举距离磁力像中，随着抬举距离的增大，出现了与高凸起形貌对应的图像衬度特征，并随抬举距离的变化也改变着位置与强度，一直到抬举距离为仪器的极限值780nm时，形貌干扰仍未消失，对其形成机制进行了分析．     

具有磁性涂层的连续碳纤维基本磁特性研究及其各向异性计算

具有磁性涂层的连续碳纤维其基本磁参数可以通过振动样品磁强计的测试(VSM)来表征,经理论推算和实验测量,论证了该方法的合理性.同时应用该方法检测了连续纤维的矫顽力(Hc)和比饱和磁化强度(σs),并由此对其各向异性进行理论计算,计算结果与纤维磁性涂层形状各向异性相吻合.     

磷化工艺对铁基软磁复合材料电磁性能的影响

研究了磷化工艺对铁基软磁复合材料电磁性能的影响。XRD、SEM、EDS分析和元素面分布结果表明,合适的磷化工艺能在铁粉表面生成1层很薄的非晶或纳米晶结构磷酸盐,并且包覆完整均匀。磁性能测量结果表明,室温条件下用0.01g/mL磷酸对铁粉进行磷化30min,所得到的磷化铁粉磁芯具有优异的综合电磁性能。随着磷酸浓度的增大,磷化时间的增长和磷化温度的提高,软磁复合材料磁芯的电阻率增大,中高频磁损耗不断降低,同时磁导率也有一定程度的降低。     

CoNbZr非晶软磁薄膜晶化动力学研究

采用 DSC热分析技术,结合 XRD、TEM和AFM实验,对磁控溅射制备的 Co85.5Nb8.9Zr5.6非晶合金软磁薄膜进行了变温和等温晶化动力学的研究。研究结果表明:升温晶化时,薄膜的晶化的表观激活能为99.82kJ/mol;局域激活能随晶化度增加;在等温晶化过程中,平均激活能为 88. 51kJ/mol, Avrami 指数1.17~1.39, 晶化行为主要是一维表面晶化,晶核长大受扩散控制的过程。     

Ni含量对FeCoNiB软磁薄膜微波电磁性能的影响

为了改良磁性材料的高频电磁性能,采用射频磁控溅射工艺制备了一系列FeCoB和FeCoNiB磁性薄膜.研究了Ni元素的引入对材料微结构和电磁性能的影响.结果表明,适量的Ni添加量有利于获得优良的微波电磁性能,这主要归因于B在晶粒边界的析出.制备的厚度约为200nm薄膜样品在GHz频段下同时具有高饱和磁化强度47πMs=2...     

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。     

Magnetic properties of sputtered soft magnetic Fe–Ni films with an uniaxial anisotropy

The microstructure and magnetic properties of polycrystalline Fe_100−xNi_x films have been studied by X-ray diffraction (XRD) and magnetic moment measurements. In the XRD pattern of Fe–Ni films, the values of area ratio, A(1 1 1)/A(2 0 0) for the XRD peaks, in the thickness dependence decrease rapidly with increasing film thickness in the films with a bias field applied parallel to the plane in order to introduce uniaxial anisotropy, but the values for the films without the field are nearly constant. The coercivity vs. thickness analyzed by using Néel's formula show that the values for the films with the bias field follow Néel's formula within the thickness range of 40–100 nm, except the range of 10–40 nm. This result indicates that there is a change in domain wall type at the thickness of 40 nm. From the results of thickness and temperature dependence of magnetization analyzed by using some theoretical models, the values of interaction strength between magnetic ions were determined. The electrical resistivity of films is found to be consistent with the Mayadas–Shatzkes model.