缓冲层和退火气氛对Cu掺杂ZnO薄膜稀磁性的影响

采用直流与射频双靶共溅射的方法在石英衬底上制备Cu掺杂的ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔测试仪(HALL8800)以及超导量子干涉仪(SQUID)分别对样品的结构、表面形貌、电学特性和磁性进行表征,研究了AZO缓冲层以及不同气氛下退火处理对薄膜磁性的影响。结果表明,加入缓冲层的样品结晶质量有所改善,但不利于磁性的产生;空气退火使样品中氧空位大量减少,同时磁性减弱;真空退火使样品中氧空位得以保留,磁性增强,氧空位缺陷对磁性的产生有很大贡献。样品中载流子浓度不高,电阻率较大,载流子浓度对样品磁性的影响不明显。     

La-Co掺杂对高性能锶铁氧体磁性能的影响

以梅山MYF31H永磁锶铁氧体预烧料为原料,采用陶瓷法制备La-Co掺杂高性能M型锶铁氧体磁体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和MATS-2010型磁性材料自动测量装置,研究了La-Co掺杂对材料磁性能的影响。结果表明,适量La-Co掺杂能够明显改善M型锶铁氧体的磁性能。在掺杂量为0.15mol时,磁性能为Br=424.2mT、Hcb=315kA/m、Hcj=346.4kA/m、(BH)max=35.7kJ/m3。     

稀土掺杂对MnZn铁氧体显微结构和磁性能的影响

采用传统的氧化陶瓷法,以Fe_2O_3、ZnO、MnO_2为原料按照摩尔分数比52.5︰12︰35.5进行配料,在纯N2或4%氧分压烧结气氛中制备了分别掺杂Y~(3+)、La~(3+)、Ce~(3+)、Sm~(3+)、Gd~(3+)、Yb~(3+)的MnZn铁氧体。通过XRD、SEM、软磁交流测量装置等测试研究了样品的组织结构与磁性能。结果表明,在4%氧分压烧结气氛中制备的材料磁性能更好;掺入适量稀土能细化晶粒、优化显微结构,从而提高材料的磁性能。用于掺杂的几种稀土氧化物中,Ce_2O_3掺杂效果最好。掺杂0.03 wt%Ce_2O_3的烧结样品振幅磁导率由未掺杂时的2014提升至2756,增幅约为37%,矫顽力及功耗(测试条件:100 mT,100 kHz)分别由未掺杂时的21.03 A/m、597.5 kW/m~3降低至12.13 A/m、342.9kW/m~3,下降约43%。     

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。     

Cr、Fe和Co掺杂对NiMnGa马氏体相变和磁性能的影响

用电弧熔炼和甩带快淬的方法制备了NiMnGa基磁性形状记忆合金。研究了Cr、Fe和Co元素掺杂对磁性形状记忆合金NiMnGa的马氏体相变和磁性的影响。结果表明,在Ni50Mn33Ga17中用少量Cr替代Ni,马氏体相变温度随着Cr的增加而下降,而居里温度则升高,在NiCrMnGa中进一步掺杂Fe或Co都可以进一步降低马氏体相变温度并提高居里温度,马氏体相变温度的变化基本上遵循随电子浓度降低而降低的规律;此外,在NiMnGa中用Cr取代Ni会使得马氏体相和母相的铁磁交换作用同时增强,进一步在NiCrMnGa中掺杂Co对提高母相磁化强度更为有利,而掺杂Fe则对抑制马氏体相磁化强度增加更为有利。     

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.     

热处理温度对NdFeB稀土永磁薄膜磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备NdFeB稀土永磁薄膜,并对其进行了退火热处理,主要考察了热处理温度对薄膜磁性能的影响.结果表明,热处理后的薄膜磁性能显著提高,随热处理温度的升高,薄膜的磁性能逐渐升高,但当温度上升到700℃时,薄膜的磁性能迅速下降.在热处理温度为650℃时,薄膜的最佳磁性能为,矫顽力Hc=650kA/m,剩余磁感应强度Br=0.72T,最大磁能积(BH)max=74kJ/m3.     

Cu和Cr缓冲层对SmCo_5薄膜微观结构和磁性能的影响

利用新型AE(Advanced Energy)脉冲电源采取共溅射的方式在Si片上制备不同结构的Cr/SmCo_5/Cr和Cu/SmCo_5/Cr薄膜,并分别研究Cu和Cr缓冲层对SmCo_5薄膜磁性能和微观结构的影响。以Cu作为缓冲层时,在优于2×10―5Pa的真空环境下通过对样品在650℃退火60min,可以获得较良好的硬磁性能,垂直膜面的矫顽力可以达到1308Oe。以Cr作为缓冲层时,在低于2×10~(-5)Pa的真空环境中,且在650℃退火60min便制备出样品。随后分别改变Cr缓冲层的厚度和SmCo_5的厚度并观察其对Cr/SmCo_5/Cr的磁性能的影响。     

微晶FeTaN薄膜的结构及磁性研究

用射频溅射法在Ａｒ＋Ｎ２混和气氛中制备了Ｆｅ９０Ｔａ１０－Ｎ膜，发现Ｔａ的添加改善了磁性能的热稳定性，而且对Ｆｅ４Ｎ相的生成有明显的抑制作用，另一方面，Ｔａ的加入在Ｆｅ晶格中造成了较大的晶格膨胀，使α－Ｆｅ（１１０）面内和总各向异性能变得很大，以致于不能获得很低的矫顽力。     

磁头用软磁Fe-Co-Al-O薄膜的结构和性能

用射频磁控溅射方法制备了记录磁头用FeCoAlO薄膜软磁材料,与FeCo合金薄膜相比,FeCoAlO薄膜的软磁性能有明显改善.(Fe72Co28)100-x(Al2O3)x薄膜的饱和磁感应强度Bs在x=3.1～5.9范围内基本保持恒定,当x>5.9时,饱和磁感应强度急剧降低;其矫顽力随Al2O3含量的增加迅速降低.当Al2O3含量为5.9时,薄膜的矫顽力由未加Al2O3时的3580A/m下降到Hce≈418A/m,Hch≈289A/m,饱和磁感应强度Bs=2.15T;薄膜还表现出良好的高频特性,当频率f≤1.0GHz时,磁导率μ≈500.结构分析表明,薄膜中软磁性能的改善和添加Al2O3导致的晶粒细化有关.     

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.     

p型ZnO薄膜的研究新进展

ZnO是一种很有前途的宽带隙半导体材料,在光电器件的应用上,实现高质量的p型掺杂是其关键所在。迄今,已有大量p型掺杂ZnO薄膜的研究报道,但是要获得高质量的可重复的p型ZnO薄膜却十分困难。本文就p型ZnO薄膜的掺杂最新研究进展进行了详细论述,并展望了其制备前景。     

重稀土锰基化合物Gd（Mn,Co）Si的结构与磁性

通过金属钴对锰的替代，考察了Ｇｄ（ＭｎＣｏ）Ｓｉ化合物的晶体结构，居里温度ＴＣ和磁化率随替代量变化的规律，初步探讨了重稀土Ｇｄ原子同过渡金属Ｃｏ，Ｍｎ原子之间以及过渡金属原子与过渡金属原子之间的磁相互作用。     

快淬Sm-Co合金的结构和磁性能

Sm-Co磁体由于其高的内禀矫顽力HcJ和高Tc近年来重新成为人们的热点。通过快淬法可以制得具有纳米结构的Sm-Co合金，快淬合金具有高的剩磁比（MR/Ms)等优点。本文对快淬Sm-Co合金的相结构，各向异性以及快淬速度，退火工艺和合金元素对磁性能的影响及合金的温度稳定性作较为全面的概述，介绍了快淬Sm-Co合金的研究进展情况。     

热处理对溅射FeSiAl膜结构及磁性的影响

在真空度１０＾－２Ｐａ以上的条件下对溅射ＦｅＳｉＡｌ膜进行了两小时真空退火热处理。发现样品的相结合并未因此而改变，但热处理过程中的晶粒长大和应力消除明显改善了溅射膜的软磁性能。     

基片温度对Fe-N化合物薄膜制备及磁性能的影响

用X射线衍射仪和振动样品磁强计研究了双离子束溅射法制备的Fe—N薄膜的相组成和磁性能。结果表明,基片温度对不同基片上制得的薄膜的结构和磁性能有显著影响。基片温度为250℃和300℃时,在(111)硅片基片上制得无晶粒择优取向的单—γ″—Fe4N相;基片温度为160℃时,可在玻璃基片上制得具有(100)面晶粒取向的单一γ′—Fe4N相薄膜。薄膜磁性测量表明,与无晶粒择优取向的γ′—Fe4N相比较,具有(100)面晶粒取向的γ′—Fe4N相的矫顽力较低,易达到磁饱和,但二者的饱和磁化强度基本一致。     

金属间化合物YFe12-xMnx的结构和磁性

研究了Mn含量对金属间化合物YFe12-xMnx结构和磁性的影响。2．0≤x≤5.0范围内的YFe12-xMnx化合物具有单相ThMn12型结构。随着Mn含量增加,晶格常数a、c和单胞体积V增大,居里温度Tc和分子饱和磁矩μs单调降低。     

Co0.7Fe2.3O4纳米晶颗粒与薄膜的结构及磁性

用化学共沉法制备了纳米Co0.7Fe2.3O4粉末,用射频磁控溅射镀膜法制备了纳米结构的Co0.7Fe2.3O4薄膜。采用X射线衍射仪及振动样品磁强计对不同热处理温度的样品进行了结构和磁性分析,结果显示,Co0.7Fe2.3O4薄膜的比饱和磁化强度略低于粉体材料,矫顽力高于粉体材料,并且晶粒明显细化。650℃退火薄膜具有最大矫顽力125.2kA·m-1。550℃退火薄膜可同时获得较高的矫顽力和较高的比饱和磁化强度。Co0.7Fe2.3O4薄膜还具有平行膜面方向的择尤取向。