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.

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 。

一种软磁薄膜磁滞回线测量系统设计

影响磁通门传感器性能的关键因素之一是软磁薄膜铁芯的性能,针对传统方法和现有仪器测量软磁薄膜磁滞回线的缺点,在分析了长条形软磁薄膜的退磁问题基础上,给出了退磁场对磁滞回线影响的修正方法。采用STM32单片机、LabView软件及数字积分技术设计了一种低成本、小误差软磁薄膜自动化测量系统。通过对电镀软磁薄膜和软磁合金带材样品的测试,并与振动样品磁强计测试结果相比较,结果表明两者矫顽力的相对误差在10%以内,证明了该系统的有效性和准确性。

罐形磁芯法测量软磁薄膜复数磁导率的研究

介绍了罐形磁芯法测量软磁薄膜材料磁导率的磁路结构原理 ;根据磁路磁通分布 ,给出了计算的等效磁路 ;推导了复数磁导率的计算表达式 ;利用罐形磁芯法在阻抗分析仪上测量了几种软磁薄膜样品的复数磁导率 ,并与冲击法的实验结果做了比较 ,获得了较为一致的结果 .

以非晶软磁薄膜为磁芯的车轮传感器

车轮传感器是为保证铁路运输安全、提高运输效率及管理系统自动化所需的一种传感器.目前,国内外流行的铁轨车轮传感器有无源和有源两种.

Fe-Ta-N纳米软磁薄膜的结构和磁性

用磁控溅射法在Ａｒ＋Ｎ２混合气氛中制备了性能优异的具有纳米结构的Ｆｅ－Ｔａ－Ｎ软磁薄膜。氮原子以间隙原子的形式进入纳米形态的α－Ｆｅ的晶格中，并引起了相应的晶格形变。随氮分压（ｐＮ２）的提高，α－Ｆｅ晶粒的尺寸迅速减小，在交换耦合作用下，表现出优异的软磁性能，氮分压较高时（ｐＮ２７％），Ｔａ原子和Ｎ原子将形成Ｔａ３Ｎ５化合物相，导致薄膜软磁性能的相应降低。

窄条状非晶软磁薄膜磁导率的测量方法及频率特性

为研究磁头软磁薄膜经加工蚀成条状后磁导率的变化情况以及磁导率随频率的变化规律，本文研究了条状薄膜磁导率的测量方法，并对多种片状薄膜和条状薄膜进行了测试．在此基础上研究了改善磁导率的高频特性的方法．结果表明，薄膜样品刻蚀成主磁极型的条状后，磁导率小于未刻蚀的片状薄膜；随着频率升高至１ＭＨｚ以后，片状和条状磁导率均呈下降趋势，但条状膜磁导率下降更多；多层膜具有较好的高频特性．

纳米晶软磁薄膜Fe-Ti-N的结构、磁学性能和热稳定性研究

在高溅射功率900 W 下用RF磁控溅射方法制备了厚为630-780nm的Fe-Ti-N薄膜,结果表明:当膜成分(原了分数, ％.下同)在Fe-3.9Ti-8.8N和Fe-3.3Ti-13.5N范围内,薄膜由α’和Ti2N沉淀组成,磁化强度4πMs超过纯铁,最商可达2.38T:而矫顽力Hc下降为89 A/m.可以满足针对1.55 Gb/cm2高存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要.N原子进入α-Fe使α’具有高饱和磁化强度;Ti的加入,阻止α’→α’+γ’的分解,稳定了强铁磁性相α’.是Fe-Ti-N具有高饱和磁化强度的原因.由于由晶粒度引起的对Hc的影响程度HcD与晶粒度D有以下关系:HcD∝D6,晶粒度控制非常重要.N原了进入α+Fe点阵的八面体间隙,引起极大的畸变,使晶粒碎化.提高溅射功率也使晶粒度下降.两者共同作用,能使晶粒度下降到约14nm,使Hc下降,晶界是择优沉淀地点,在α’晶界上沉淀Ti2N能起钉扎作用,阻止晶界迁移,使纳米晶α’不能长大。

降低Fe-N软磁薄膜矫顽力的途径

用RF磁控溅射沉积的Fe-N磁性薄膜,饱和磁化强度比较高,但矫顽力太高,因而降低H_c成为Fe-N是否可以用于高密度磁记录的关键,在低功率200W下溅射沉积200um的薄膜,在250℃,12000 A/m磁场下真空热处理后,当N含量在f_A为5％～7％范围内,形成a′+a″时,μ_oMs可达2.4T,H_c<80A/m,但Fe-N磁性薄膜厚度需要达到2μm,而H_c往往因厚度增加而增加,提高溅射功率到1000W,使晶粒进一步细化,2μm厚的Fe-N磁性薄膜经250℃,12000A/m磁场下真空热处理后,当N含量在f_A为5.9％～8.5％范围内,形成a′+a″时,μ_oMs=2.2T,H_c仍可低于80A/m,可以满足针对高存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要。

用于高频磁阻抗效应的软磁薄膜研究

讨论了用于高频磁阻抗效应传感技术的ＮｅＦｅ软磁薄膜制备和薄膜单轴各向异性产生方法及机理．用射频磁控溅射法在几十ｋＡ／ｍ磁场定向下制备出具有一定单轴各向异性的Ｎｉ８１Ｆｅ１９软磁薄膜。

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。

纳米晶Fe-Ti-N软磁薄膜的研究

用射频反应溅射法制备了含Ti量高低不同的两种Fe Ti N合金薄膜 .研究发现 ,沉积态低Ti含量的薄膜是α Fe的多晶体 ,晶粒尺寸约 2 0nm ,沉积态高Ti含量的薄膜则是非晶结构 ,经适当热处理后 ,纳米晶α Fe从中晶化生成 ,晶粒尺寸约 10nm .和低Ti含量Fe Ti N薄膜相比 ,高Ti含量Fe Ti

(FeCo/CoNbZr)_n多层软磁薄膜的结构与磁性能

利用磁控溅射制备纳米晶单轴各向异性(FeCo/CoNbZr)n多层软磁薄膜,通过CoNbZr层的加入来细化FeCo颗粒。这种组合而成的多层膜矫顽力低,单轴各向异性明显,各向异性等效场Hk高,热稳定性优良,非常适合应用于超高密度磁记录头。

FeCo基软磁薄膜的研究与应用进展

Fe Co基软磁薄膜以高饱和磁化强度、高截止频率为特点,在高频领域获得广泛研究与应用。概括介绍了各类Fe Co基软磁薄膜的国内外研究进展,包括非晶薄膜、纳米晶薄膜、纳米颗粒膜、图形化薄膜、多层薄膜。对Fe Co基软磁薄膜的三类重要应用:MEMS微电感、吸波材料、磁记录进行了分类综述。最后展望了Fe Co基软磁薄膜的发展趋势和前景。

用一种非晶软磁薄膜为芯制成的磁探测器的分辨率研究

以两根非晶软磁薄膜条(0.025×1.0×60mm^3)为芯绕成差分复绕初级和次级线圈的探测器具有良好的磁敏感特性和温度特性。试验表明,这种非晶软磁薄膜为芯的磁探测器次级输出的倍频信号电平与外界磁场具有良好的线性关系。其磁分辨率可达10^(-10)—10^(-11)T,而且在—40℃—120℃的温度范围内,温度系数为0.05％/℃。其磁分辨率随芯的长度变长而变高,而与芯的厚度和宽度在一定的范围内基本无关。这种探测器同多晶软磁薄膜为芯的探测器相比较,具有体积小,稳定性好,耐用及温度特性好的优点。

基于虚拟仪器的软磁薄膜磁滞回线测试仪

开发了基于法拉第电磁感应定律的软磁薄膜磁滞回线测试系统,论述了这种系统的原理及硬件和软件的实现。该测试仪采用NI公司的LabVIEW软件、ADI公司的ADuC842单片机、直接数字频率合成(DDS)、系统误差、随机误差自校正等技术。该系统具有体积小、成本低、精度高、速度快、智能化程度高等特点。

软磁薄膜材料对电力电缆的低频磁屏蔽效果

使用软磁薄膜材料对单路电力电缆和回路电力电缆进行屏蔽,测量屏蔽前后周围空间的磁场强度。结果表明,软磁薄膜材料作为单路电力电缆的屏蔽层并不具备磁屏蔽效果,而其在回路电力电缆中使用则具有明显的磁屏蔽效果。之后通过仿真计算的方法对实验结果进行验证,并结合仿真和实验结果进行理论分析。

微磁器件与软磁薄膜

介绍磁学发展趋势之—的微磁器件及其对软磁材料的要求，简述了这类软磁材料的研究现状。分别列举非晶和纳米晶高阻单层磁性膜、多层薄膜及复合各向异性多层膜的最新研究水平及进一步发展的方向。

FeNHf软磁薄膜中磁各向异性对太赫兹波调控的研究

本文制备了具有磁各向异性的纳米FeNHf软磁薄膜,表征了FeNHf薄膜的微结构、磁性能、微波磁动力学行为和磁各向异性对太赫兹波传输特性的影响。FeNHf薄膜的难轴方向具有410的磁导率,易轴方向没有磁导率信号,磁各向异性场为2537.65 A/m。FeNHf薄膜在1.04 THz时出现了共振吸收峰,当调控磁化强度方向分别于太赫兹波磁场平行和垂直时,共振频率偏移0.03 THz,调谐率为3%。软磁薄膜在太赫兹波段的响应时间处于自旋进动的时间尺度的下限,调控软磁薄膜中磁各向异性场方向使得薄膜在太赫兹波传输方向上折射率发生变化,导致了FeNHf薄膜在太赫兹波段共振频率的改变。