Bi_(26-x-y)M_(x)N_(y)O_(40)(M,N=Fe,Co,Gd)软铋矿薄膜的制备和强磁光效应

磁光材料是现代光通信产业中不可或缺的关键功能材料。为了实现光通信器件的小型化,高质量磁光薄膜材料受到关注。软铋矿型Bi_(25)FeO_(40)具有高对称性的立方晶体结构,单位体积所含铋离子浓度高,理论上应具有较强的磁光效应,但却因为磁性偏弱、制备困难等缺点而限制了其应用。本文采用射频磁控溅射法,在掺钇二氧化锆(YSZ)基底上沉积获得具有立方相软铋矿型结构的Bi_(26-x-y)M_(x)N_(y)O_(40)(M,N=Fe,Co,Gd)磁光薄膜,并对其形貌、磁性、透过率、磁圆二色信号等进行表征。结果表明,薄膜均较为平整,厚度约为190 nm,在近红外区的透过率约为60%~70%。薄膜的磁性随着掺杂离子含量的提高逐渐增强。Bi_(13.6)Gd_(2.7)Co_(4.0)Fe_(5.7)O_(40)/YSZ薄膜具有强磁光效应,在716 nm处的磁圆二色光谱信号高达到1710 deg/cm,有望应用于集成光隔离器等光通信器件中。