Fe3Si薄膜的制备和性能研究

介绍了Fe3Si的一些基本特性及Fe3Si薄膜的几种主要制备方法,重点介绍了分子束外延法中不同类型衬底、温度对Fe3Si薄膜形成的影响,并且分析了各种制备方法中的一些重要参数对薄膜结构及性质的影响。随着Fe3Si薄膜制备工艺的不断完善,Fe3Si薄膜将会成为一种性能优秀的自旋电子器件。

磁性材料Fe3Si薄膜的研究进展

磁性Fe3Si薄膜具有高饱和磁化强度、高磁导率、高自旋极化率等优越性，在巨磁阻方面和自旋电子器件中有着广泛应用前景。本文介绍了目前关于Fe3Si薄膜制备的几种主要方法……分子束外延法、脉冲激光沉积法、离子柬合成法、射频溅射法等。通过对国内外Fe3Si薄膜发展现状的研究，分析了Fe3Si薄膜的结构、性能及应用。

AISI 304表面硅化物渗层的制备及其900℃循环氧化性能研究

采用NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1(摩尔比)的中性熔融盐作为载体,Na2SiF6∶Si=8∶2粉末做为渗硅剂,以SiO2为助渗剂,800℃下渗硅5h可实现在AISI 304不锈钢表面形成厚约600μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层,研究了渗层在900℃下的循环氧化行为。采用X射线衍射仪分析了渗层和氧化膜的物相组成,用附带能量色散谱仪附件的扫描电子显微镜研究了渗层和氧化膜截面的形貌和成分。结果表明,渗层为以Fe3Si相为主,Cr在渗层中含量低于其在304不锈钢基体中含量,而Fe和Ni在基体和渗层中的含量大致相当。氧化动力学遵从二次抛物线规律;Cr和Si元素发生上坡扩散形成以SiO2和Cr2O3为主的内层氧化膜,外层氧化膜以Fe2O3为主,这种复合氧化膜是渗层具有优异抗氧化性能的原因。

Fe_3Si基厚膜电阻的制备与电阻特性研究

采用传统固相合成法制备Fe_3Si粉体,用作厚膜电阻的功能相,并用玻璃粉作为无机粘接相制备Fe_3Si基厚膜电阻浆料。运用正交试验方法研究了浆料中玻璃粉含量、固含量对Fe_3Si基厚膜电阻电学性能的影响。结果表明:浆料中粉料与有机载体的比例对其方阻影响最大,并且当浆料中固含量为69%wt^81%wt时,厚膜电阻的方阻变化范围为37 kΩ/□~200 kΩ/□;当固含量为75wt%、玻璃粉含量为45%时厚膜电阻的方阻最小。

MgO缓冲层对Si衬底上制备Fe_3Si薄膜性能的影响

采用磁控溅射方法和热加工工艺在n型Si衬底上溅射不同厚度的MgO层并制备Fe-Si薄膜层,退火后形成Fe_3Si/MgO/Si多层膜结构。利用MgO缓冲层对退火时Si衬底扩散原子进行屏蔽,并分析MgO层对Fe_3Si薄膜结构和电学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪对Fe_3Si薄膜的晶体结构、表面形貌、断面形貌和电阻率进行表征与分析。研究结果表明:当MgO层厚度为20 nm时生成Fe_(0.9)Si_(0.1)薄膜,当厚度为50,100,150和200 nm时都生成了Fe_3Si薄膜,生成的Fe_3Si和Fe_(0.9)Si_(0.1)薄膜以(110)和(211)取向为主。随MgO缓冲层厚度增加,Si衬底扩散原子对Fe_3Si薄膜的影响减小,Fe_3Si薄膜的晶格常数逐渐减小,晶粒大小趋向均匀,平均电阻率呈现先增大后减小趋势。研究结果为后续基于Fe_3Si薄膜的器件设计与制备提供了参考。