磁控双靶共溅射磁致伸缩TbFe薄膜的研究

采用直流磁控双靶共溅射方法,在玻璃基片上制备了非晶态的TbFe磁致伸缩薄膜,研究了溅射功率、工作气压等工艺参数对薄膜成分的影响。研究结果表明:当溅射功率从20 W增加到100 W时,TbFe薄膜中Tb含量从35.77at%增加到44.54at%;工作气压从0.2 Pa增加到1.0 Pa时,TbFe薄膜中Tb含量从38.02at%增加到44.1at%。重点研究了真空退火处理对TbFe薄膜磁性及磁致伸缩性能的影响。结果表明,真空退火处理有利于提高平行于膜面的饱和磁化强度和磁导率;350℃真空退火60 min,在外加磁场为5 kOe条件下,TbFe薄膜的磁致伸缩系数可达到351×10-6。

TbFe磁性薄膜的磁力显微镜成像研究

利用磁力显微镜（MFM）对TbFe磁性薄膜进行了不同抬举距离（分别为60～780nm）的磁力成像研究．在实验中，比较了低抬举距离（100nm以下）磁力像中样品-针尖的互相干扰；同时发现在高抬举距离磁力像中，随着抬举距离的增大，出现了与高凸起形貌对应的图像衬度特征，并随抬举距离的变化也改变着位置与强度，一直到抬举距离为仪器的极限值780nm时，形貌干扰仍未消失，对其形成机制进行了分析．

利用磁力显微镜研究倾斜溅射对TbFe薄膜磁性能的影响

磁力显微镜(MFM)作为研究表面磁结构的有力工具已广泛应用于磁性薄膜的研究。TbFe磁致伸缩薄膜在实际应用中要求易磁化轴平行于膜面,以获得较低的面内饱和场Hs。传统的成膜技术难以实现这一目标,采用倾斜溅射方法制备TbFe薄膜可有效降低面内饱和场Hs。通过测量样品的磁滞回线可以发现,易磁化轴随着溅射角度的增加逐渐偏离样品的法线方向,而取向于平行膜面。本研究工作利用MFM研究了不同溅射角度得到的TbFe薄膜的磁畴结构。发现薄膜的磁畴结构随着溅射角度的增加逐渐由垂直畴转化为水平畴,与磁滞回线测量得到的易磁化轴方向发生偏转的结果相吻合。