Fe含量对FePt磁性薄膜的微结构和磁特性的影响

用直流磁控溅射方法和原位退火工艺在玻璃基片上制备了FexPt100-x纳米颗粒膜.研究发现,Fe含量对FePt纳米颗粒膜的微结构和磁特性有很大的影响.矫顽力随Fe含量的增加而增大,当x=48时矫顽力Hc达到了1 040 kA/m,样品出现很好的有序化L10结构.扫描探针显微镜(SPM)观察结果显示,所有样品具有横跨数个晶粒的粒状磁畴,Fe48Pt52的粗糙度Ra大约0.6 nm.

Cu覆盖层对CoCrPt颗粒膜的微结构和磁特性的影响

在室温下,应用对靶磁控溅射设备制备了系列Cu(xnm)/CoCrPt(40nm)/Cu(20nm)三明治结构的纳米颗粒膜,随后进行了原位退火。实验发现Cu覆盖层的厚度(x)对颗粒膜的微结构和磁特性有很大影响。样品垂直方向的矫顽力在x=11nm时达到最大,为138kA/m,平行于膜面方向的矫顽力基本上与x的变化无关,且所有的样品都显示出很强的垂直各向异性。退火后的CoCrPt薄膜呈六角密堆积(HCP)结构,AFM和MFM测量显示在x=11nm时,颗粒的平均粒径和磁畴尺寸均为最小。开关场分布(SFD)的测量表明,退火有效地减弱了颗粒间的交换耦合作用。

C/Co/C纳米颗粒膜的制备及特性

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜,并进行了原位退火.发现磁性层厚度对C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性有明显影响.在400℃退火的样品具有很好的六角密堆积结构,磁矩很好的排列在膜面内.随着磁性层Co层厚度的增加,矫顽力Hc先增大然后减小, 粒径和磁畴簇略微增大,样品的表面粗糙度Ra也减小到了0.5 nm左右.

硬磁泡临界面内场的重新测定

实验找到了一种准确测量OHB临界软化面内场的方法,用这种经过改进的方法测量时,在面内场软化的起始值,OHB就会有较高的软化率,实验观察非常方便.同时,也证明了在临界面内场Hi(p1)时开始丢失VBL的OHB对应的是那些含VBL较少的OHB.

C/Co/C纳米颗粒膜微结构和磁特性的时效性研究

室温下,应用磁控溅射法制备了系列类三明治结构C/Co/C颗粒膜。C靶和Co靶分别采用射频溅射和直流对靶溅射模式,并且随后进行了原位退火。在样品制备3年后再次测量了样品的微结构和磁特性。对比3年前的测试结果,发现样品在存放过程中微结构和磁特性有略微改善。通过分析表明,这主要是由于界面处的非磁性C原子进一步扩散进磁性Co颗粒边界,减弱了磁性颗粒间的交换相互作用所致。

硬磁畴动态特性的进一步研究

实验研究了直流偏场为0时形成的枝状畴的一些动态特性,发现由这些枝状畴形成的硬磁畴均顺时针转动,通过与固定直流偏场下形成的硬磁畴的转动状态的比较,首次证明脉冲偏场上升沿和下降沿对形成的VBL所起的作用是不同的.

磁泡点阵的形成条件

实验研究了磁泡点阵的形成条件,发现石榴石磁泡薄膜样品在系列脉冲偏场作用下可以形成规则的泡阵,泡阵呈六角密排结构.形成泡阵的条件与脉冲偏场的幅度和脉冲宽度有关,存在一个与材料参量相关的阈值脉冲宽度,只有大于此阈值时才能够得到泡阵.对于某一直流偏场,形成泡阵的脉冲幅度不随脉冲宽度变化.直流偏场和脉冲偏场联合作用下形成泡阵的条件:脉冲幅度与直流偏场的Hb和为条泡转变场.还进一步探讨了脉冲宽度和脉冲频率对泡阵形成的影响.

迈克耳孙干涉仪测量波长实验的研究及仿真

为了研究采用He-Ne激光器光源的迈克耳孙干涉仪干涉条纹特性,利用等效光路的方法计算了相干光的光程差,理论分析了等倾干涉条纹的特点,研究发现干涉条纹偏心主要是由两反射镜不严格垂直或者激光束与扩束镜不严格垂直引起的.基于Matlab软件,编写了干涉仪的仿真程序MIGUI并与实验结果进行了对比,MIGUI不仅能够准确地模拟测量波长的实验过程,还能够方便地调节影响干涉条纹的5个参数,定量地研究条纹光强分布情况.最后,利用MIGUI研究了动镜及扩束镜位置对于干涉条纹的影响,发现动镜位置改变对条纹半径的影响远大于后者.

频率可调太赫兹回旋振荡管互作用电路的设计与研究

根据动态核极化核磁共振成像技术对回旋振荡管的要求,设计了130 GHz回旋振荡管的注波互作用电路,基于线性理论对互作用电路进行了研究并选择了合适的工作点,分析了电路的频率调节特性。利用相对论电子回旋脉塞非线性理论对互作用系统进行了模拟和计算,优化了工作参数,计算了磁场及电子注参数对输出功率及效率的影响。最后,用粒子模拟方法进行了模拟并与非线性理论结果进行了比较,两者符合得很好。模拟结果显示,当电压为10 kV、电流为0.3 A、磁场强度由2.34 T增加到2.41 T时,输出功率由1310 W减小到230 W,对应的效率分别为43.6%和7.7%,振荡管的频率可调范围约为2.7 GHz。

Influence of Ti on Microstructure and Magnetic Properties of FePt Granular Films

在室温下,应用对靶直流磁控溅射设备在普通玻璃基片上制备了FePt(30 nm)／Ti(t nm)颗粒膜样品,随后,在真空中进行了原位退火。详细研究了Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响。X射线衍射图谱表明样品形成了较有序的L10织构,Ti和FePt形成了三元FePtTi合金。当Ti层厚度t=5 nm、退火温度Ta=500℃时,样品具有高度有序的L10织构、小的颗粒尺寸和优异的磁特性。矫顽力超过了6．7 kOe,饱和磁化强度为620emu／cc。并且具有较小的开关场分布。结果表明FePt／Ti颗粒膜系统可作为超高密度磁记录介质的候选者。

C/[Co5nm/Cxnm]_4/C纳米颗粒膜的微结构和磁特性研究

在室温下,应用对靶磁控溅射法制备了多层C/[Co5nm/Cxnm]4/C颗粒膜.C靶和Co靶分别采用了射频溅射和直流对靶溅射模式,随后进行了原位退火.用振动样品磁强计(VSM)和扫描探针显微镜(SPM)系统研究了插层C层的厚度对多层颗粒膜的微结构和磁特性的影响.X射线衍射(XRD)图样显示出样品具有六角密堆积结构.振动样品磁强计测量表明磁矩很好地排列在膜面内,在插层C层的厚度为12nm时矫顽力达到最大值,剩磁比接近于1.

类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜微结构和磁特性的研究

在室温下,用对靶磁控溅射法制备了系列类三明治结构C/Co/C颗粒膜.C靶和Co靶分别采用射频溅射和直流对靶溅射模式,并且随后进行了原位退火.用振动样品磁强计(VSM)和扫描探针显微镜(SPM)系统研究了C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性与磁性层厚度、非磁性层厚度、退火温度的关系.X射线衍射(XRD)图样显示出退火400℃的样品具有很好的六角密堆积结构.扫描探针显微镜图样和δM曲线说明Co纳米颗粒嵌在非晶质的C母基内.振动样品磁强计测量表明磁矩很好的排列在膜面内,随着磁性层Co层厚度的增加,矫顽力(Hc)先增大然后减小.在Co层厚度为20nm,C层厚度为30nm,退火温度400℃时,矫顽力达到最大值,剩磁比(S)接近于1.

转动面内场作用下普通硬磁泡畴壁中垂直布洛赫线的消失

通过实验研究了转动面内场作用下普通硬磁泡(OHB)畴壁中垂直布洛赫线(VBL)的消失规律.结果发现,转动面内场作用下OHB畴壁中VBL的消失存在一个临界面内场范围[H(0)ip,Hip′],比不转动面内场时的临界面内场明显变窄,主要是由Hip′的迅速下降引起的.证明了面内场作用下VBL的最易消失方向为面内场与畴壁垂直的方向.

Ag层厚度对Ag/Fe/Ag薄膜的微结构和磁特性的影响

室温下,利用直流对靶磁控溅射设备制备了Ag(x)/Fe(35nm)/Ag(x)系列薄膜,x=1,2,3,4nm.利用扫描探针显微镜(SPM)观测了样品的表面形貌及磁畴结构,应用X射线衍射仪(XRD)分析了样品的晶体结构,通过振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁特性.研究表明,非磁性Ag层厚度对Ag/Fe/Ag系列薄膜的微结构和磁特性有很大的影响.SPM观测显示,随Ag层厚度增加磁畴尺寸呈现先减小后增加的趋势.VSM结果显示,矫顽力的变化与磁畴尺寸的变化趋势是一致的,x=3nm时,垂直膜面矫顽力达到最大.

Ti(t)/Co(54nm)/Ti(t)纳米薄膜的制备和磁特性

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了Ti(t)/Co(54 nm)/Ti(t)(t=5,10,15,20,25 nm)纳米薄膜,研究了非磁性Ti层厚度对样品磁特性的影响.实验结果显示,Ti(5 nm)/Co(54 nm)/Ti(5 nm)样品的垂直膜面矫顽力高达159 kA.m-1.研究表明,如此高的矫顽力主要源于样品晶粒的磁晶各向异性.另外,非磁性Ti原子的扩散在一定程度上减小了磁性颗粒间的交换相互作用,导致出现大的矫顽力.

太赫兹二次谐波回旋振荡管

针对应用于动态核极化核磁共振成像的太赫兹回旋振荡器管展开研究,采用相对论电子回旋脉塞非线性理论分析0.46 THz回旋振荡管互作用系统的动力学行为,研究系统模式竞争问题。优化器件系统参数以获得较高的注-波能量转化效率。利用粒子模拟(PIC)方法验证非线性动力学研究结果,模拟结果显示当工作电压为12 kV、工作电流为0.24 A时,输出功率和效率分别为173 W和6%。若采用降压收集极后,则整管效率可进一步提高至14.4%。

顺磁绝缘/铁磁金属相复合材料La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2O_7/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3的磁特性研究

采用溶胶-凝胶法一次性制备了顺磁绝缘/铁磁金属相复合材料La1.4Sr1.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3系列样品.用X射线衍射仪分析了样品的晶体结构,通过多功能物理测试系统测量了样品的磁特性.研究发现,复合样品从高温到低温明显经历了2次磁相变过程,在TC1与TC3D之间磁化强度的数值随温度基本保持不变,并且随113相的增加磁化强度逐渐升高,而在小于TC3D的温区,磁化强度却随113相的增加先减小再增大.这种现象主要是由复合材料中113相含量的变化及两相在不同温区的磁耦合造成的.

后退火对C/CoCrPt/Ti颗粒膜的微结构和磁特性的影响

在室温下,采用射频溅射模式和直流对靶溅射模式制备了C(60 nm)/CoCrPt(30 nm)/Ti(60 nm)系列薄膜.样品在高真空条件下进行30 min后退火,退火温度分别为RT(室温),300,500,600℃.研究表明,后退火处理对样品的微结构和磁特性有很大的影响.VSM测量结果显示,当ta=300℃时,垂直膜面矫顽力达到最大(131kA/m);扫描探针显微镜(SPM)观察结果显示,样品的平均粒径最小为9.6 nm.

一个超级活动区在爆发事件前的感应电场、电流和能流分布

以超级非势活动区NOAA 10486为例,采用局部相关跟踪法,由光球磁场观测资料研究其感应电场、纵向电流和能流(坡印廷矢量),给出大耀斑爆发之前这些量的分布.研究过程采用局部相关跟踪技术法.由分析可见,爆发事件发生前,光球的磁场运动明显地传输了大量非势磁能到高层大气中.

Ti含量对FePt/Ti_x(FePt)_(100-x)薄膜微结构和磁特性的影响

应用直流对靶磁控溅射法在玻璃基片上沉积了FePt/Tix(FePt)100-x薄膜,并在真空中进行原位退火.研究表明,衬底层Ti含量对FePt/Tix(FePt)100-x薄膜的微结构和磁特性影响很大.在退火温度为550℃,衬底层中的Ti含量为78%条件下,FePt形成了高度有序的L10织构,表面颗粒尺寸分布均匀,粒径减小到11 nm,矫顽力达到最大.