磁控溅射Ni-Mn-Ga磁驱动记忆薄膜的组织结构与成分研究

利用射频磁控溅射技术成功地在Si衬底上沉积Ni Mn Ga 薄膜,并采用XRD、SEM、AFM 及EMPA系统研究Ni Mn Ga薄膜的晶体学结构、断面形貌、表面形貌、成分及其影响规律。结果表明,经823K退火1h Ni Mn Ga薄膜完全晶化,室温下呈L21型体心立方结构;断面形貌揭示Ni Mn Ga 薄膜呈柱状结构。Ni Mn Ga薄膜的表面粗糙度随溅射功率和溅射时间的增加而增大;Ni Mn Ga薄膜中Ga的含量受溅射功率影响较大, Ni 的含量受溅射时间影响较大。     

磁控溅射Ni-Mn-Ga薄膜的磁致应变

采用直流磁控溅射的方法,在NaCl基底上沉积了Ni-Mn-Ga薄膜,对薄膜进行了形貌观察、微区成分及结构分析,并测量了薄膜的磁致应变.结果表明,薄膜表面可见大小不一的团簇颗粒,具有明显的岛状结构,表明Ni-Mn-Ga薄膜的形成为典型的核生长型机制.热处理前的薄膜具有部分非晶存在,热处理后薄膜晶化为多晶形态.无约束薄膜在磁场下呈现负的磁致应变,在1.3T磁场下,其最大应变值可达-0.008%,并且可以完全恢复.     

Fe对Ni-Mn-Ga合金微丝形状记忆效应的影响

以Ni-Mn-Ga合金微丝为基础分析Fe元素掺杂前后对合金微丝的形状记忆效应的变化。用真空磁控钨极电弧熔炼炉制备Ni-Mn-Ga-Fe合金,并用高真空精密熔体抽拉设备将母合金制备成微丝。采用EDS能谱分析仪、DSC差示扫描量热分析仪、XRD、DMA动态机械分析仪,研究Fe元素掺杂Ni-Mn-Ga合金微丝后的物相、马氏体相变行为、微丝的形状记忆效应。结果表明,Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝显示的是四方结构马氏体相和面心立方结构奥氏体相的混合相,对微丝采用步进式阶梯有序化热处理,有序化热处理能有效降低微丝内部缺陷,释放内应力,细化微丝内部晶粒,收缩晶格体积,马氏体孪晶界面更加平直,孪晶面更易移动,微丝的伸长率提高。在258 K下对制备态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆的测试,拉伸到350 MPa后卸载到0 MPa,随后将微丝升温到奥氏体态后,应变恢复率为78.75%,而在289K对有序化热处理态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆测试,应变恢复率达到100%。在126 MPa和240 MPa下分别对有序化热处理态三元Ni-Mn-Ga合金微丝和Ni-Mn-Ga-Fe合...     

溅射沉积Ni-Mn-Ga薄膜的研究进展

以Ni-Mn-Ga为主要代表的铁磁形状记忆合金(FSMAs)不但具有传统形状记忆合金受温度控制的热弹性形状记忆效应,而且具有受磁场控制的铁磁形状记忆效应.微机电系统(MEMS)的应用要求Ni-Mn-Ga合金必须制备成薄膜的形式.对溅射沉积Ni-Mn-Ga薄膜的制备工艺进行了回顾与总结,对薄膜的各种性能特征和影响因素进行了详细的叙述,最后介绍了溅射沉积Ni-Mn-Ga薄膜的应用状况和应用趋势.     

形状记忆薄膜的研究进展

回顾了ＮｉＴｉ形状记忆合金薄膜的研究现状。总结了形状记忆合金薄膜的结构及其变化过程、性能特点及其变化规律。     

铁磁形状记忆合金Ni-Mn-Ga薄膜制备工艺研究

铁磁形状记忆合金(FSMA)是一种新型智能材料,Ni-Mn-Ga合金是这种材料的典型代表.使用直流磁控溅射方法在NaCl晶片上制备出Ni-Mn-Ga薄膜,并对影响其制备的主要参数--溅射功率进行了探讨.通过对Ni-Mn-Ga薄膜的成分和薄膜表面性质的分析,得知22.5W为其制备的最佳功率.     

铁磁形状记忆合金Ni-Mn-Ga薄膜制备工艺研究

铁磁形状记忆合金（FSMA）是种新型智能材料，Ni—Mn—Ga合金是这种材料的典型代表。本文使用ECR磁控溅射方法在NaCl晶片上制备出了Ni—Mn—Ga薄膜，并对其制备溅射功率进行了探讨。通过对薄膜成分和表面性质的分析，知22．5W为其制备的最佳功率。对沉积在玻璃片上的薄膜进行衍射分析各其为有序化程度不高的晶态。     

Tb在多晶Ni-Mn-Ga合金中的存在行为及对磁性能的影响

研究表明,适当地添加稀土Tb在明显提高Ni50Mn29Ga21合金力学性能的同时,可以保持材料原有的居里温度和饱和磁化强度基本不变.微区成份能谱分析表明,稀土Tb在材料中主要存在于晶界.晶界上的Tb对材料的磁性能没有贡献,同时对晶粒内部Mn原子局域磁矩及其交换作用没有明显的影响.     

成分对多晶Ni-Mn-Ga磁性记忆合金相变行为的影响

研究了Ni50Mn25+xGa25-x和Ni50Mn29Ga21-xTbx两种成分系列磁性记忆合金的相变行为.保持Ni含量不变,增加Mn,降低Ga含量会使马氏体相变温度明显提高,同时相变滞后温区减小,居里温度基本不变.如果添加稀土元素铽、相变温度继续升高,居里温度仍然不变,材料继续保持强的铁磁性及热弹性马氏体相变的特征.     

利用射频磁控溅射制作高性能铁磁性薄膜的研究

讨论了用射频（ＲＦ）磁控溅射制作铁磁性薄膜工艺，合适的工艺参数能够获得较低的矫顽力Ｈｃ＝６Ｏｅ。用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）研究膜表面情况及氧化深度。     

直流磁控溅射Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动记忆合金薄膜的XPS研究

采用直流磁控溅射技术沉积了Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动形状记忆合金薄膜.XRD结果表明,Ni49.54Mn29.59Ga20.87薄膜室温下为5层调制型结构马氏体.X射线光电子能谱(XPS)分析表明,放置于空气中2个月的沉积态薄膜表面吸附少量氧和碳杂质.随Ar 刻蚀深度的增加,表面C杂质易被剥蚀掉,而部分氧杂质以MnO状态存在;Ni、Mn、Ga元素含量由薄膜表面向内层逐渐增加,化学价由正价向零价转变.     

磁控溅射Ni_(56)Mn_(27)Ga_(17)高温形状记忆薄膜的马氏体相变与组织结构

采用磁控溅射方法制备了Ni_(56)Mn_(27)Ga_(17)高温形状记忆合金薄膜,研究了薄膜的马氏体相变行为和组织结构.试验结果表明,Ni_(56)Mn_(27)Ga_(17)薄膜马氏体相变开始温度高达584K,该薄膜室温下为非调制四方结构马氏体.透射电镜观察进一步表明,其马氏体亚结构为(111)I型孪晶.     

Effect of Mn substitution on structural and magnetic properties of ferromagnetic shape memory alloys

The structure and the magnetic transitions have been investigated as a function of Mn in stoichiometric Ni₂MnGa heusler alloys. Particular attention is paid to examine the linear increase of martensite transformation temperature on substituting Mn for Ga. It is observed that the martensite temperature increases and Curie temperature decreases with the effect of Mn content. Room-temperature magnetic measurements show the composition-dependent characteristics with decreasing magnetic saturation values and increasing coercivity values due to decrease in the magnetic exchange interaction strength with increasing Mn in place of Ga. The scanning electron microscopy image confirms that the Mn-rich alloys have the martensitic plates.     

射频等离子体增强非平衡磁控溅射沉积技术

介绍了射频电感耦合等离子体增强非平衡磁控溅射沉积技术的原理、实验性能。并用该技术在Si基片上沉积了Cu膜，研究了所成膜的结构、表面形貌及膜成分等，分析结果表明在该条件下沉积的Cu膜致密，晶粒尺度大约在100～1000nm，膜基界面比较紧密，没有明显的空洞，并且膜呈（111）织构。最后简要介绍了该技术应用的前景。     

反应磁控溅射沉积氧化铜薄膜及其电化学性能研究

以金属铜为靶材,氧气为反应气体,采用射频磁控溅射法在不同温度的不锈钢基片上制备了氧化铜薄膜电极.采用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分别对薄膜的组成和形貌进行了表征分析.电化学测试表明,在基片温度为室温条件下沉积得到的薄膜电极比300℃基片温度沉积得到的薄膜电极首次放电容量高,达到785μAh/(cm2·μm),但循环100次后后者放电容量较高.用交流阻抗法测得锂离子在氧化铜薄膜中的扩散系数为2.46×10-15cm2/s.     

磁控溅射硅钼薄膜的抗氧化性能研究

用射频磁控溅射法在单晶Si基体上制备了硅钼薄膜,对薄膜进行真空退火处理以及高温氧化实验,借助SEM和X射线衍射仪(XRD)等仪器对退火前后的薄膜以及高温氧化后的薄膜进行了分析。结果表明沉积态的硅钼薄膜为非晶态,高温真空退火使薄膜由非晶态转变为晶态,致密的复合氧化物是硅钼薄膜具有良好的抗氧化性能的主要原因。     

PZT thin film preparation by pulsed DC magnetron sputtering

Pulsed DC magnetron sputtering was used in this study to prepare lead zirconate titanate (Pb(Zr_xTi_1−x)O₃, PZT) thin films. A single metallic target was used for the deposition onto a Pt/Ti/SiO₂/Si substrate and parameters such as: pulse frequency, duty cycle, O₂/Ar flow ratio controlled so as to analyze the effect of the parameters on thin film deposition rate, crystalline structure and morphology. After the deposition, the thin film was annealed in a rapid thermal annealing (RTA) furnace. The experimental results showed that, when the pulse frequency was in the range of 10 kHz-100 kHz, along with the lowering of frequency and the oxygen argon flow rate ratio, the deposition rate gradually increased and the formation of PZT thin film perovskite phase was enhanced; however, if the oxygen argon flow rate ratio was too high, it caused the PZT thin film to generate a pyrochlore phase. However, when the duty cycle was in the range of 95%-75%, the highest deposition rate and better perovskite phase could be obtained in the range of 75%-80%.