FeGaB(25 nm)/Al_2O_3/FeGaB(25 nm)多层薄膜结构:氧化铝(Al_2O_3)厚度变化对静态与动态磁性能的影响（英文）

铁镓(FeGa)薄膜与其它软磁材料相比具有较大的磁致伸缩常数,在设计集成磁性传感器芯片中具有独特的优势,可通过采用非磁性掺杂和多层膜方法来控制这种合金薄膜的磁学与电学性能参数。在掺杂一定量硼(B)元素后,厚度小于30 nm的FeGa薄膜顽力可以得到显著降低,而对于较厚薄膜在插入超薄Al_2O_3中间层后软磁性能可以得到同样程度显著改善,同时饱和磁化(M_s)变化可忽略。对于我们制备的FeGaB(25 nm)/Al_2O_3(0.5 nm)/FeGaB(25 nm)多层膜,其易轴矫顽力可以小到0.98×79.6 A/m,电阻率与50 nm单层FeGaB膜相比增加了1.5倍,同时具有吉赫兹高磁导率谱。样品微结构分析表明,磁性颗粒结晶质量和物理尺寸的减小对软磁性改善起到重要作用,另外也讨论分析了静磁相互作用和表面形貌对磁畴运动及矫顽力的影响。所发展的掺杂与多层膜混合方案来增强电磁性能的方法,也可应用于其他类型的软磁材料系统。