用于微电机系统的Co-Pt-P磁性薄膜的制备

使用电沉积方法制备了用于微电机系统的Co-Pt-P磁性薄膜。研究了次磷酸钠的浓度对薄膜的沉积速率、厚度、成分、表面形貌及磁性能的影响。结果表明:提高次磷酸钠的浓度,有利于加快沉积速率,提高薄膜中钴和磷的质量分数。Co-Pt-P磁性薄膜是一种典型的瘤状颗粒膜。磷的析出有利于细化薄膜表面颗粒,限制畴壁位移,从而大大提高薄膜的矫顽力。然而,高浓度的次磷酸钠会破坏镀液的稳定性,使薄膜的磁性能下降。

磁场下电沉积制备Co-Pt-P磁性薄膜

在磁场下电沉积制备Co-Pt-P磁性薄膜。研究了电流、温度、磁场强度对薄膜性能的影响。结果表明:磁场对镀层的成分、微观结构及磁性能有一定程度的影响。

厚度对FeN薄膜结构与磁性能的影响

利用射频磁控溅射的方法在常温下制备一系列不同厚度的FeN薄膜,分析薄膜厚度对其微结构与磁特性的影响。研究表明,在常温下制备的FeN薄膜,都呈现出较为明显的非晶纳米晶结构,没有出现FeN结晶相,样品矫顽力随薄膜厚度增大先增大后减小。当薄膜厚度为40nm时,具备较为明显的软磁性能,且在外磁场诱导下样品呈现出明显的面内单轴磁各向异性;当厚度为80 nm时,薄膜表面呈现出条纹畴结构,面内单轴磁各向异性消失,表现出较弱的垂直磁各向异性;当厚度分别为120 nm、180 nm以及240 nm时,依然没有面内单轴各向异性,逐步呈现出迷宫畴结构。对40 nm和80 nm厚薄膜的磁谱测试结果显示,前者的自然共振频率为2 GHz,后者呈现出多个共振峰。经过430℃保温5 h条件下真空退火后所有样品都表现出明显的结晶现象,主要包含γ'-Fe_(4)N相和ε-Fe_(3)N相,其中120nm厚样品为较为纯净的γ'-Fe_(4)N相多晶薄膜。

基于磁控溅射制备的YIG薄膜结构与磁性能

使用射频磁控溅射在衬底上沉积了纳米级YIG薄膜,借助X射线衍射仪、振动样品磁强计、铁磁共振等研究了溅射气压、溅射功率和退火温度对于所制薄膜结构与磁性能的影响,并基于唯象方程拟合出薄膜样品的Gilbert阻尼系数。

面向超洁净流控的基于磁性薄膜标记柔性隔膜变形场重构方法研究

面向半导体等领域的超洁净流控需求,提出了一种基于磁性薄膜标记的柔性隔膜变形场重构技术。利用磁性薄膜标记柔性隔膜形变,建立磁性薄膜激励空间磁场与柔性隔膜变形场之间的映射关系,基于长短期记忆神经网络构建磁性薄膜磁场和变形场的预测模型,实现了磁性薄膜在不同形变状态下的变形场重构,间接监测超洁净流控柔性部件隔膜的运行工况。通过COMSOL Multiphysics仿真平台获得训练样本数据,并根据训练完成的神经网络模型对预测变形场数据进行了分析,验证了方案的可行性。

条带宽度对NiFe薄膜磁性能的影响

采用电子束蒸发法和光刻技术在5×5 mm^(2)的Si衬底上制备了长度为5 mm、条带间距固定为30μm、条带宽度为20~140μm的Ni_(80)Fe_(20)软磁薄膜,分析了条带宽度对薄膜静态及动态磁性能的影响。结果表明,薄膜的面内矫顽力和各向异性场随着条带宽度的增大而减小,各向异性场从235 Oe减小到131 Oe。薄膜的共振频率f_(r)从连续薄膜的0.75 GHz增高到条带宽度为20μm时的2.81 GHz,起始磁导率大于350,制备了兼具较高磁导率和高共振频率的NiFe薄膜。

各向同性富铁FePt纳米晶薄膜的形成及其磁性

采用直流溅射多层膜结合退火技术 ,制备了不同富铁量的各向同性Fe Pt纳米晶永磁薄膜。对这些永磁薄膜的研究表明 :在 5 0 0℃退火 3min～ 10min得到的所有不同富Fe量的Fe Pt永磁薄膜是各向同性的 ;它们的磁滞回线都显现单相的硬磁行为 ;所有的薄膜显示出剩磁增强效应 ,其剩磁随富Fe含量的增加而增大。磁力显微镜观测表明 ,在热退磁状态下Fe Pt薄膜显现出不规则的横跨数个晶粒的岛状畴 ,其大小是平均晶粒尺寸的 7倍～ 10倍。

退火对TbCo薄膜结构和磁性能的影响(英文)

研究了真空退火对TbCo薄膜结构和磁性能的影响。结果表明:薄膜从溅射态的非晶薄膜转化为退火态的微晶薄膜,并以(100)面择优取向,其c轴平行于基片。在真空退火不改变TbCo薄膜的成分的条件下,发现TbCo薄膜从溅射态的垂直磁化膜转化为退火态的面内膜。

电容位移法精确测量磁性薄膜的磁致伸缩系数

介绍了一种精确测量磁性薄膜磁致伸缩系数方法———电容位移法 ,并自行研制组装了一套测量装置 ,通过误差分析、仪器的精确标定 ,对稀土 铁超磁致伸缩薄膜的磁致伸缩系数进行了测量 。

铂钨含量对CoPtW永久磁性薄膜结构及磁性能的影响

研究了钴钨含量对CoPtW永久磁性薄膜结构及磁性能的影响。研究表明 ,Pt+W的原子含量在 10 %～ 12 %之间时对晶体的晶面间距影响较大 ,晶系发现变化。随着这一含量的增大 ,在样品表面垂直和平行磁场方向上的矫顽力差值变大。

溶胶-凝胶法制备ZnO基稀释磁性半导体薄膜

用溶胶凝胶法制备了具有良好光学性质和C轴取向的ZnO∶Fe薄膜。ZnO∶Fe薄膜具有尖锐的带边发光 ,禁带宽度约为 3 3eV ,半高宽 13nm。磁性测量表明 ,ZnO∶Fe薄膜在室温下具有铁磁性 ,饱和磁化强度约为 10 - 3emu量级 ,矫顽力为 30奥斯特(Oe)。

高矫顽力SmCo/Cr薄膜的制备、结构及磁性

通过磁控溅射采用基板水冷方法制备ＳｍＣｏ／Ｃｒ双层膜。薄膜的成分及厚度、薄膜的制备条件，如溅射时的氩气压对薄膜的磁性有较大的影响。通过仔细控制这些参数，制备出矫顽力高达１８１ｋＡ／ｍ的薄膜。

稀土磁性功能薄膜材料的研究现状

稀土磁性功能薄膜材料由于具有优异的性能和巨大的需求潜力,将在很多领域中发挥重要的作用。本文对各种稀土磁性功能薄膜材料进行了较为系统的综述,重点评述了稀土永磁薄膜、稀土磁光薄膜、稀土磁泡薄膜和稀土磁致伸缩薄膜等稀土磁性功能薄膜材料的研究状况和最新进展。最后指出了稀土磁性功能薄膜材料存在的问题,并展望了它的应用前景。

NiZn铁氧体靶材及薄膜的磁性能和微观结构

首先采用固相反应法制备NixZn1-xFe2O4铁氧体靶材（x=0．2~0．8），研究了Ni取代量对靶材性能的影响；并选用Ni0.5Zn0.5Fe2O4靶材，采用射频磁控溅射法在Si（100）基片上制备了NiZn铁氧体薄膜。靶材样品的分析结果表明，随Ni含量增加，样品的X射线衍射峰向高角方向移动，晶格常数和平均晶粒尺寸都单调减小；当x=0．5～0．6时，NixZn1—xFe2O4铁氧体饱和磁感应强度Ba较高，矫顽力凰较小。薄膜样品的分析结果表明，制备的薄膜经800℃退火后，呈尖晶石结构，并沿（400）方向择尤取向；薄膜的饱和磁化强度憾和面内矫顽力限分烈为310kA／m和8.833kA／m.

Co掺杂ZnO薄膜的结构及光磁性能研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了Zn1-xCoxO(x=0,0.01,0.03,0.05,0.08,0.12)薄膜.利用显微镜和X射线衍射(XRD)研究了ZnO:Co薄膜的表面形貌和微结构.结果表明,所有ZnO薄膜样品都存在(002)择优取向,尤其是当掺杂浓度为12%时,薄膜c轴择优取向最为显著.振动样品磁强计(VSM)测量表明Zn1-xCoxO薄膜具有室温铁磁性.室温光致发光测量发现,所有样品的PL谱中都出现了较强的蓝光双峰发射和较弱的绿光发射,分析认为这主要是由于Co元素的掺入改变了薄膜的禁带宽度、锌填隙缺陷和氧位错缺陷浓度,其中长波长的蓝光峰和绿光峰都能够通过掺杂进行控制.基于上面的测量结果,探讨了不同波段光发射的机理与掺杂状态之间的关系.

镍锌铁氧体薄膜的显微结构和低温磁性质

通过溶胶凝胶甩膜工艺,在抛光的硅晶片(100)基底上制备出Ni0.5Zn0.5Fe2O4(NZF)薄膜并对其结构和磁性的测量结果进行了分析.薄膜表面平整,具有较好的单相结构,其颗粒平均粒径约30nm.制备的NZF薄膜厚度分别约90、120和180nm.实验结果表明,薄膜在低温下表现出自旋玻璃态行为.当外加磁场为7.96×103A/m时,NZF薄膜自旋冻结温度大约在Tf=140K,自旋冻结程度随薄膜厚度增加而降低.在40～300K之间,薄膜饱和磁化强度和矫顽力都随着温度增加而降低.NZF薄膜在T=40K处存在最大磁化强度.较薄薄膜在40K以下饱和磁化强度的降低是因为磁性颗粒表面自旋被部分冻结而导致的磁性离子相互间自旋耦合作用减弱的结果.

CoFeZrRE磁性薄膜微波电磁特性研究

研究在微波段具有高磁导率和大磁损耗的CoFeZrRE薄膜,采用射频磁控溅射工艺制备该类薄膜,探讨了工艺参数和薄膜厚度对CoFeZrRE薄膜结构和电磁性能的影响。重点研究了掺杂稀土元素的含量和种类对薄膜磁各向异性、饱和磁化强度等基本磁参量以及微波磁导率和磁损耗的影响。结果表明,重稀土元素(如Dy,Tb)提高微波磁损耗的效果更显著;CoFeZrRE类薄膜具有较高的微波磁导率和磁损耗(2GHz处,μ′和μ″均高于200),有望在微波吸收和抗电磁干扰领域获得广泛应用。

定向沉积法对Nd_2Fe_(14)B薄膜形态和磁性能的影响

采用直流励磁磁控溅射法制备NdFeB稀土永磁薄膜。研究分析了衬底预热与定向沉积法对薄膜结构和磁性能的影响。实验结果表明:定向沉积技术制备出的NdFeB薄膜表面形成单一方向的柱状晶,该柱状晶生长方向垂直于薄膜表面,使薄膜具有良好的磁各向异性,薄膜矫顽力大大提高,H⊥/H∥比值改善。在预热温度200℃逐渐加热到500℃并保温10min时,薄膜磁性能最佳。

脉冲激光沉积技术在磁性薄膜制备中的应用

脉冲激光沉积制膜(PLD)是近年来迅速发展起来的制膜新技术,首先简要介绍了脉冲激光沉积技术的原理、特点和优势以及在磁性功能薄膜研究中的应用,最后说明了该技术的最新发展趋势。

MnZnFe_2O_4纳米磁性颗粒对薄膜润滑性能的影响

MnZnFe2O4纳米磁性颗粒由于同时具备磁性和纳米尺寸,作为润滑油添加剂会对纳米级油膜的润滑特性和成膜机理有极大的影响。采用共沉淀法制备MnZnFe2O4纳米磁性颗粒,对其粒径分布和磁性能进行检测,加入基础油中获取分布均匀的润滑油,检测润滑油粘度。同时采用纳米膜厚测量仪,研究不同质量分数下纳米磁性颗粒对于薄膜润滑性能的影响。研究表明,不同质量分数对润滑油粘度影响不同,且润滑油在不同卷吸速度下的膜厚、中心膜厚形态、流动性与粘度无关,而与质量分数直接相关。指出油酸包覆的纳米磁性颗粒之间存在决定分散和团聚的极限间距,当润滑间隙减小到磁力矩作用范围时,在分子作用力、附加磁力矩共同作用下,磁性颗粒和润滑油分子共同形成吸附层,并达到有序排列,形成强度更高的、更稳定、更厚的薄膜润滑。