退火温度对Cu、Co共掺ZnO多层膜结构与磁性的影响

以Si片为衬底,利用磁控溅射法制备了Cu、Co共掺ZnO多层膜样品,并在氩气气氛下选取500℃、550℃、600℃和650℃作为退火温度进行退火处理.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)对所制备样品的结构、元素的化学价态和样品的磁性进行研究.结果表明,退火温度对Cu、Co共掺ZnO多层膜样品的结构及饱和磁化强度产生了一定的影响.     

CrN/SiN_x纳米多层膜的热稳定性研究

利用反应磁控溅射方法制备了一系列不同调制比的多晶CrN/SiNx纳米多层膜.对多层膜在900℃条件下进行真空退火4个小时.结果发现,当调制周期中SiNx的层厚较小时,退火后发生了明显的界面融混;而当调制周期中SiNx层厚较大时,退火后不但没有发生界面融混,反而使界面变得更加清晰,这一变化和界面处CrSiN相的析出有关,相的析出有利于界面的平滑和多层膜热稳定性的提高.     

自组装单层和多层衬底制备纳米碗的对比研究

采用不同自组装技术制备单层和多层有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对两种样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:以单层和多层模板制备磁性多层膜纳米碗结构,在不考虑纳米点的相同条件下,只要微球直径相同,其制备的纳米碗Co/Pt多层膜磁性相同.     

TbFeCoPr多层膜磁光科尔谱的矩阵法模拟

利用4×4矩阵法,模拟了(Tb23Fe72.5Co4.5)100-xPrx或(Tb27Fe65Co8)100-xPrx两个磁性多层膜系统的磁光科尔旋转角和椭圆率分别随入射角和磁性层厚度的变化.计算结果表明:(1)引入界面效应,发现界面结构对结果有重要的影响,当d1=d2=h/2时,理论模拟结果很好地解释了实验结果;(2)在入射光波长为670、825nm时,(Tb23Fe72.5Co4.5)100-xPrx和(Tb27Fe65Co8)100-xPrx两个多层膜系统的科尔旋转角随磁性层的厚度和入射角度的变化都存在峰值,Pr含量的变化不会改变科尔谱的形状,但对科尔旋转角的峰值有影响.     

Co/AlO/FeNi三层膜的磁结构特性

利用多靶离子束溅射配合振动样品磁性分析技术对Co/AlO/FeNi纳米三层膜进行了分步制备与磁特性研究.分析结果表明,Co膜与FeNi膜的层间耦合强度及类型取决于中间隔离层(铝膜或氧化铝膜)的性能和厚度;垂直样品膜平面的电流输运机制源于电子隧穿和自旋电子流对铁磁层局域磁矩的作用.     

巨磁阻效应及恒流电镀制备具有巨磁阻效应的CuNiCo/Cu多层膜

本文叙述金属与合金的各向导性的磁电阻效应，磁性金属／金属多层膜的巨磁阻效应。恒流电镀制备巨磁阻金属多层膜以及巨磁阻金属多层膜应用。在室温条件下，用含有Co2＋、Ni2＋、Cu2＋离子的化合物作电解质，恒流电镀。具有巨磁阻效应的Cu－Co－Ni／Cu多层膜生长在抛光的铜基质上，在室温条件下，磁场强度为0～1T，测得电磁阻变化率达到2．45％。     

图纹结构Co/Pt多层膜的制备及垂直磁各向异性研究

采用自组装技术制备大面积有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗列阵阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:纳米碗阵列保留了聚苯乙烯微球模板的有序形貌.磁性多层膜随着Pt或Co厚度的增大,矫顽力和Mr/Ms变化的总体趋势是先增大后减小.随着衬底胶体球半径的增加,曲率诱导作用逐渐减弱,矫顽力降低.     

C/Co/C纳米颗粒膜微结构和磁特性的时效性研究

室温下,应用磁控溅射法制备了系列类三明治结构C/Co/C颗粒膜。C靶和Co靶分别采用射频溅射和直流对靶溅射模式,并且随后进行了原位退火。在样品制备3年后再次测量了样品的微结构和磁特性。对比3年前的测试结果,发现样品在存放过程中微结构和磁特性有略微改善。通过分析表明,这主要是由于界面处的非磁性C原子进一步扩散进磁性Co颗粒边界,减弱了磁性颗粒间的交换相互作用所致。     

具有纳米氧化层自旋阀薄膜的XPS研究

采用X射线光电子能谱(XPS)研究了带有两种纳米氧化层(NOL)Ta/Ni80Fe20/Ir19Mn81/Co90Fe10∥NOL1∥Co90Fe10/Cu/Co90Fe10∥NOL2/Ta的镜面反射自旋阀薄膜的化学结构. 研究结果表明:CoFe/NOL1和NOL2/Ta界面处发生了热力学有利的化学反应. CoFe磁性敏感层仍保持金属特性,部分氧化的CoFe和Ta发生界面反应,使得Ta覆盖层被氧化成Ta2O5,形成NOL2. 由于仍存在部分金属CoFe,NOL1为不连续的氧化层,使得与IrMn层仍存在直接的交换耦合作用. 在退火过程中,IrMn层中的Mn原子扩散到NOL1中;然而,由于NOL1和扩散的Mn原子发生界面反应,生成Mn的氧化物,从而阻止Mn原子的进一步扩散,使其偏聚在NOL1中.     

调制比对TC4/ZrB_2多层膜结构和机械性能的影响

为研究不同调制比对TC4/ZrB_2(tTC4∶tZrB_2)纳米多层膜结构和机械性能的影响,采用磁控溅射镀膜技术在Si基底上设计制备了一系列具有不同调制比(tTC4∶tZrB_2)的TC4/ZrB_2纳米多层薄膜,利用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(HRTEM)和纳米压痕系统对多层膜的晶体结构、断面形貌、硬度、弹性模量和膜基结合情况进行测量,并通过退火处理对多层膜的热稳定性进行分析.结果表明:界面的扩散和畸变抑制了两调制层的结晶生长,使多层膜呈非晶结构.在tTC4∶tZrB_2为1∶5时,多层膜的硬度和弹性模量均达到最大,分别为22.40 GPa和263.11 GPa.在550℃退火后,多层膜硬度增加约2.6GPa.分析认为,两材料的模量差和界面处形成的交变应力场强化了材料的硬度,而混合界面的存在增强了多层膜的高温稳定性能.     

制备条件和退火对Co／Cu多层膜的巨磁电阻及结构的影响

用射频磁控溅射方法在不同条件下制备了数个系列的Ｃｏ／Ｃｕ多层膜样品，成功地观察到巨磁电阻随Ｃｕ层厚度的振荡行为。对比不同制备条件，发现清洁、较好的背景真空是获得巨磁电阻的关键。真空退火显著地降低了巨磁电阻第一峰的数值，其原因是退火引起的界面状态的微观变化导致相邻Ｃｏ层间的铁磁耦合。然而，对第二峰而言，退火后巨磁电阻值变化较小。用Ｘ－光衍射分析了样品退火后结构的变化     

Co/Ru多层膜的磁性

使用电子束蒸发的方法制备多层膜样品,采用振动样品磁强计测量磁学性能.通过分析发现,随着Co层厚度的逐渐减小,垂直易磁化的趋势逐渐增强.当Co层厚度减至0.5nm时,实现了垂直易磁化.同时,Co原子磁矩随Co层厚度增加而减小.     

Peculiarity of magnetoresistance of discontinuous ferromagnetic thin films

The magnetoresistive properties of discontinuous ferromagnetic Fe and Co thin films deposited by electron-beam sputtering onto glass substrates at room temperature were investigated. Tunnel magnetoresistance (MR) was observed for all of the as-deposited samples. The maximum MR was observed for Fe thin films with an effective thickness of 17 nm. In the case of the Co thin films, the annealing process led to a change of the type of MR to anisotropic at Co film thicknesses (d_Co) of 15 ≤ d_Co ≤ 25 nm and to positive isotropic at thicknesses of d_Co < 15 nm. By contrast, the MR type of Fe thin films did not change.     

Magnetoresistive sensors with hybrid Co/insulator/ZnO:Co junctions

Magnetic tunnel junctions (MTJs), as the seminal spintronic devices, are expected for applications in magnetoresistive sensors due to their large magnetoresistance (MR) and high field sensitivity. Two hybrid Co/insulator/ZnO:Co junctions were fabricated with two different barriers to investigate the magneto-transport properties. Experimental results indicate that, both Co/MgO/ZnO:Co and Co/ZnO/ZnO:Co junctions show the positive and nearly linear MR, and their tunnel magnetoresistances (TMR) are 21.8% and 13.6%, respectively, when the current is applied perpendicular to the film plane under the magnetic field of 2 T at 4 K. The nonlinearity of MR is less than 1% within the magnetic field (H) of 1 kOe < H < 12 kOe at low temperature, making them attractive as magnetoresistive sensors. The higher MR of Co/MgO/ZnO:Co junctions is due to the superior spin filtering effect and larger effective barrier height of the MgO barrier. This linear MR characteristic of Co/insulator/ZnO:Co structures shows a promising future on the applications of diluted magnetic semiconductors in magnetoresistive sensors.     

退火温度对水热合成的纳米晶Ni_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4铁氧体磁性能的影响

采用水热法在180℃下合成纳米级的尖晶石相的Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体材料,在空气中退火温度分别为600、800、1000℃.使用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)分别表征NiZn铁氧体纳米粉体的相组成、微结构以及磁性能.XRD衍射谱和FTIR谱表明:未退火和退火的纳米晶NiZn铁氧体皆为单一尖晶石相;退火温度对晶格常数基本无影响,主要提高了致密度以及使晶粒尺寸得到长大;样品的饱和磁化强度随着退火温度的提高逐渐增大到1 000℃时的58.75 emu/g;样品的矫顽力与未退火的样品相比,先增加后减小,其矫顽力主要取决于样品的微结构.     

退火时间对Co膜磁滞标度律的影响

采用磁控溅射法制备了多晶的Co薄膜,研究了退火时间对磁滞标度律的影响.实验结果表明,Co薄膜具有比较复杂的结构和沿膜面的易磁化方向,退火时间较长,具有更强的磁各向异性.     

钴基玻璃包裹丝软磁性能的优化

采用高频感应加热熔融快淬法制备钴基玻璃包裹丝,研究了包裹丝的直径和退火电流密度对于巨磁阻抗效应(Giant Magnetoimpedance,GMI)和磁场灵敏度的影响.结果显示,随着包裹丝直径的增大,GMI和磁场灵敏度先增大后减小,当包裹丝总直径为29μm时,软磁性能最好.用此直径的包裹丝进行不同电流密度的电流退火处理,发现当退火电流密度为120A/mm~2时,磁场灵敏度最高为602%/Oe(1 Oe=1000/(4π)A/m).     

烧结温度对Zn_(0.98)Cu_(0.01)Co_(0.01)O稀磁半导体性质的影响

本文以Zn(NO3)2·6H2O,Co(NO3)2·6H2O,Cu(NO3)2·3H2O为原料,与适量的柠檬酸配制成溶液,采用溶胶—凝胶法(sol-gel)合成前驱体,将前驱体在氩气气氛中选择不同温度进行烧结得到Zn0.98Cu0.01Co0.01O稀磁半导体样品,利用X射线衍射(XRD)、光致发光谱仪(PL)、振动样品磁强计(VSM)对所制备样品的结构、光学性能及磁性进行研究.实验结果表明:制备的样品为单一的纤锌矿结构,烧结温度改善了样品的光学性质及磁性.     

热处理对Ta/Ni0.65Co0.35薄膜微结构和磁电阻性能的影响

选用磁致伸缩系数接近于零的软磁合金Ta/Ni0.65Co0.35作为磁敏感层,研究了热处理对Ta/Ni0.65Co0.35薄膜织构、磁学性能和磁电阻性能的影响.制备了Barber电极结构的磁电阻元件,对磁电阻元件的输出特性进行了测试.结果表明:真空退火可以有效降低薄膜内的应力和杂质缺陷,使晶粒尺寸增大,晶界对传导电子的散射减少,各向异性磁电阻(AMR)值提高;真空磁场退火有利于提高薄膜的单轴各向异性,使薄膜的AMR值和磁传感器元件的灵敏度增加.