TbFeCo磁光薄膜飞秒激光感应超快磁化动力学研究

利用时间分辨磁光克尔光谱技术,研究TbFeCo磁光薄膜飞秒激光感应超快磁化动力学过程。观测到亚皮秒的超快退磁过程,符合"三温度"模型中由电子-自旋散射引起的超快退磁机制。磁化动力学的激发功率流密度依赖关系结果表明,随着激发功率流密度的增大,超快退磁程度增加和磁化恢复时间延长,符合"三温度"模型的解释。在衬底厚度不同的TbFeCo样品对比实验中发现,同功率流密度激发下衬底较薄的样品退磁程度更高,磁化恢复速率更快。

直流磁控溅射中Ar气压强对TbFeCo磁光薄膜均匀性的影响

本文研究了磁光盘生产中 Ar气压强对直流磁控溅射 Tb Fe Co磁光薄膜均匀性的影响 ,通过调整溅射气压来提高薄膜的厚度均匀性和成分均匀性。在靶 -基片距离为 6 0 0 m m,溅射功率为 6 0 0 W,溅射气压为 0 .6～0 .8Pa的条件下 ,获得了均匀性良好的磁光薄膜 。

溅射功率对TbFeCo磁光薄膜特性的影响

研究直流磁控溅射中溅射功率对ＴｂＦｅＣＯ磁光薄膜成分均匀性、厚度均匀性、克尔旋转角θｋ和矫顽力Ｈｃ的影响。实验结果表明对于全金属互化物相（１００％ＩＭ）ＴｂＦｅＣｏ合金靶，若采用适当的溅射功率，不但能够实现高速率溅射，而且可获得较好的成分和厚度均匀性，同时溅射所得薄膜具有大的克尔旋转角和合适的矫顽力。此工艺参数被用于磁光盘的生产。

Ag保护层对TbFeCo磁光薄膜光学性质的影响

用直流磁控溅射法制备出Ag/TbFeCo/Si(100)磁光薄膜。利用可变入射角椭圆偏振光谱仪测量了其可见光区的光学常数,给出薄膜介电函数实部和虚部随入射光子能量的变化规律,结果与经典的Drude模型相一致。同时把Ag/Si、Ag/TbFeCo/Si和TbFeCo/Si的光谱进行了比较,结果表明,由于Ag的高反射率,Ag/TbFeCo/Si的光谱更接近Ag。

磁光成像技术及石榴石薄膜在无损检测中的应用

磁光成像作为一种新兴的无损检测技术具有精度高、灵敏度高、成本低、速度快的优势,用于检测磁场大小、焊缝及裂纹缺陷。磁性石榴石薄膜因具有强法拉第效应、小饱和磁化场、良好的均匀性和稳定性等优良性能是目前最适宜应用于磁光成像系统中的传感器材料。介绍了磁光成像无损检测技术的原理、应用与研究发展现状;主要介绍了系统应用的关键元件——石榴石薄膜材料,对其性能改善方法与近年来的研究应用进行了综述;最后对磁光成像领域及其中石榴石薄膜的未来发展与研究方向进行了展望。

钕掺杂对TbFeCo薄膜磁光性能的影响

采用射频磁控溅射方法制备了非晶磁光 ,并在TbFeCo中引入Nd ,以提高薄膜的本征克尔角。测试了薄膜的磁光性能 ,研究了薄膜成分对其磁光性能的影响。结果表明 ,在TbFeCo薄膜中掺入一定量的Nd ,可显著提高薄膜的磁光性能 ,薄膜的磁光克尔 (Kerr)角可达 0 47°,矫顽力可达 3 .4× 10 5A·m- 1 。但Nd的掺入量过高 。

溅射氩气压对TbFeCo薄膜磁和磁光性能的影响

研究了射频磁控溅射的溅射氩气压的变化对TbFeCo薄膜的磁和磁光特性的影响,以及不同溅射氩气压下TbFeCo薄膜退火后的特性。溅射氩气压的变化通过改变表面状态影响TbFeCo薄膜矫顽力和克尔角,另外,溅射氩气压的变化会影响被溅射原子轰击薄膜的速度,从而影响TbFeCo薄膜的垂直磁各向异性、矫顽力、磁光克尔效应。

磁控溅射制备TbFeCo薄膜及其光学和磁光性质研究

采用放电等离子烧结(SPS)TbFeCo合金靶,分别在Si衬底和K9玻璃衬底上磁控溅射制备了磁光薄膜TbFeCo/Si和TbFeCo/K9;利用扫描型可变入射角全自动椭偏仪,室温下测量了复介电常数谱,测量结果表明两样品介电函数值有较大差异,说明衬底对薄膜的光学性质有重要影响.用磁光Kerr谱仪,在室温下分别测量了TbFeCo薄膜的极向Kerr回线和横向Kerr回线,发现所制备TbFeCo薄膜不具有垂直磁化性质,而呈现出面内磁化性质.

GdFeCo/TbFeCo磁超分辨磁光记录薄膜研究

用磁控溅射法制备了GdFeCo/TbFeCo交换耦合两层薄膜,利用不同温度的克尔磁滞回线和VSM磁滞回线研究了读出层(GdFeCo)变温磁化方向变化过程.结果表明,随温度升高读出层从平面磁化转变为垂直磁化,交换耦合两层薄膜具有中心孔探测磁超分辨的基本性能.转变过程主要受饱和磁化强度(Ms)的影响,在GdFeCo的补偿温度附近,读出层的磁化强度较小,退磁场能也较小,在交换耦合的作用下,使读出层(GdFeCo)的磁化方向发生转变.磁化方向的转变在75℃～125℃的温度范围内变化较快.

保护层对TbFeCo薄膜磁光性质的研究

利用飞秒时间分辨磁光Kerr光谱技术结合振动样品磁强计(VSM),分别研究了以SiO2为基底无保护层的TbFeCo薄膜以及以SiN为保护层的TbFeCo薄膜的磁光性质。对于无保护层的TbFeCo样品,VSM测量结果发现磁滞回线形状倾斜,且包含面内磁矩;Kerr回线测量结果发现探测脉冲通过表面层所测得的回线形状倾斜而通过基底层所测得的回线形状方正,揭示样品表面发生氧化形成了表面氧化层,而底层由于SiO2基底层的保护作用保持样品原有的磁光性质。对于以SiN为保护层的TbFeCo样品,VSM和Kerr回线的测量结果发现回线形状保持方正,揭示SiN保护层可以防止样品发生氧化而使其保持原有的磁光性质。研究结果对于TbFeCo磁光薄膜的热稳定性保护具有重要意义。

膜厚对GdTbFeCo非晶薄膜磁光性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了GdTbFeCo非晶薄膜,通过调节溅射时间制备出了不同厚度的薄膜,并研究了膜厚对薄膜磁光性能的影响。磁光特性测试仪的测试结果表明:溅射功率为75W,溅射气压为0.5Pa,薄膜厚度为120nm时,可以使GdTbFeCo薄膜垂直方向矫顽力和克尔角达到较大值,分别高达4575.476Oe和0.393o。能满足磁光记录材料矫顽力大,磁光克尔角大的要求。

YIG石榴石磁光薄膜材料的最新进展

介绍了YIG磁光薄膜材料的研究发展趋势以及薄膜材料的制备方法,指出薄膜制备方法对薄膜的性能有很大的影响。且Ce∶YIG磁光薄膜的研究代表了此类薄膜的研究方向。

掺杂Nd对GdFeCo薄膜的磁光性能的影响

制备了三元GdFeCo合金薄膜和四元NdGdFeCo合金薄膜,测量了其磁饱和磁化强度对温度的依赖关系、磁滞回线以及可见光范围内的克尔谱。研究了轻稀土Nd掺杂对GdFeCo磁光薄膜的克尔旋转角的影响,发现在一定掺杂范围内能够有效提高薄膜在短波长下的克尔旋转角。掺入适量的轻稀土Nd可以使GdFeCo薄膜在短波长下的磁光性能提高,更好的适用于作为中心孔探测磁超分辨的短波长磁光读出层材料。

计算机辅助Bi-YIG磁光薄膜材料设计的专家系统研究

分析了Bi-YIG磁光薄膜材料生长及其性能特点,着重介绍了计算机辅助设计的专家系统在这一领域的应用——Bi-YIG,磁光薄膜材料的设计及性能预测。

放电等离子烧结TbFeCo磁光靶材工艺研究

研究了采用放电等离子烧结技术制备TbFeCo磁光靶材的工艺过程 ,考察了烧结温度对材料组织均匀性和致密度的影响。利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对材料的微观组织形貌及成分进行了分析 ,同时用阿基米德法测量了材料的密度。结果表明 :适当的提高烧结温度可以使材料得到均匀的组织 ,理想的致密度。但过高的烧结温度会造成材料局部组织的熔化 ,使材料的组织均匀性变差 ,10 10℃的烧结温度是制备具有均匀组织和理想致密度Tb(Fe ,Co)

退火效应对非晶TbFeCo薄膜磁性能的影响

详细研究了退火效应对非晶TbFeCo薄膜磁滞回线的影响。 10 0℃退火表明 ,薄膜保留较大的垂直磁各向异性、矫顽力和很好的矩形比 ,磁致伸缩各向异性是引起矫顽力下降的主要原因。经 13 0℃退火显示 ,矫顽力和垂直磁各向异性明显下降 ,薄膜仍展示垂直于膜面的矫顽力和磁滞回线 ,但是薄膜显示一清晰的平面内磁各向异性。实验表明 ,矫顽力和垂直磁各向异性的大大降低只是与退火温度的升高有关 ,而长时间的退火并不能有效影响薄膜的磁性和矫顽力。

(TbBi)_3Ga_xFe_(5-x)O_(12)薄膜/(TbYbBi)_3Fe_5O_(12)晶体复合结构的生长和在光通信波段的磁光性能

用助熔剂法生长出掺Bi复合稀土铁石榴石晶体((TbYbBi)3Fe5O12),用(TbYbBi)3Fe5O12替代传统的无磁性Gd3Ga5O12晶体作基底液相外延掺Bi稀土铁鎵石榴石薄膜((TbBi)3GaXFe5-XO12).测量了Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体和Tb2.43Bi0.57Ga0.12Fe4.88O12薄膜/Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体复合结构材料在光通信波段(波长λ=1500-1620nm)处的光透射谱(T)、饱和磁化强度(Ms,0.5×106A/m)、法拉第旋转温度系数(FTC,5×10-5/K)和法拉第旋转波长系数(FWC,0.05%/nm).所得结果表明:Tb2.43Bi0.57Ga0.1Fe4.9O12薄膜/Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体复合结构材料的综合性能适用于宽带和温度稳定的光隔离器及其他光通讯器件.

铋取代钇铁石榴石/环氧树脂磁光复合薄膜的共沉淀制备

报道了铋取代钇铁石榴石(Bi-YIG)/环氧树脂磁光复合薄膜的制备工艺.经透射电镜(TEM)分析,Bi-YIG颗粒尺寸随热处理温度和时间的降低而显著减小.通过详细讨论热处理条件对薄膜Faraday旋转角(θF)和光散射系数(S)的影响,确定最佳热处理条件为650℃下保温4 h.得到的复合薄膜,在激光波长λ=633 nm下测量,拥有最大磁光优质(θF/S),其达到4.7°.

大尺寸光通讯磁光薄膜衬底钆镓石榴石(Gd_3Ga_5O_(12))单晶的生长研究

随着光纤通讯产业的迅猛发展 ,市场对 3英寸光通讯磁光薄膜衬底钆镓石榴石 (分子式为Gd3 Ga5O12 ,简称GGG)的需求量急剧增加。本文从磁光薄膜 (YIG以及类YIG)对其外延基底单晶GGG物化性能的要求出发 ,综述了在利用传统的提拉法生长大尺寸、符合磁光薄膜衬底要求的Gd3 Ga5O12 单晶的过程中 ,出现的诸如Ga2 O3 组分挥发 ,界面翻转 ,螺旋生长和晶体的开裂等问题 ,针对各个问题讨论了它们的形成机制并提出了它们的解决方法。最后 ,还根据目前磁光薄膜的发展情况 。