改善AMR薄膜磁电阻传感器线性度的几种方法

在分析金属薄膜磁电阻传感器非线性产生原因的基础上,提出了几种设计AMR(各向异性磁电阻)薄膜磁电阻传感器时改善其线性度的方法.用直流磁控溅射方法制备了Ni80Fe20和Ni65Co35 AMR薄膜材料;用微加工工艺制做出了几种AMR传感器元件,并给出了测试结果.     

Ni80Fe20/Al2O3/Ni80Fe20隧道结的TMR特性

采用离子束溅射和磁控溅射技术制备了Ni80Fe20 Al2O3 Ni80Fe20磁性隧道结.控制样品上下铁磁层的厚度,研究了不同铁磁层厚度对样品隧道结磁电阻效应的影响.结果表明,磁电阻随着铁磁层的厚度变化而振荡.     

高温退火Fe3O4薄膜的结构和磁输运性质研究

利用直流反应磁控溅射方法制备了厚度为480nm,不同掺氧量γ的Fe3O4薄膜,再经过480度80分钟的高温退火处理.系统研究了薄膜的微结构和电、磁输运性质,发现随掺氧量增大,薄膜的电阻率从20.6增大到1100mΩcm,磁滞回线和磁电阻曲线表明在磁特性方面高掺氧量薄膜明显优于低掺氧量薄膜,当掺氧量为0.675:50时室温下薄膜有最大磁电阻2.1%.X射线衍射表明所有的Fe3O4薄膜都显示出外延生成倾向,磁电阻随温度变化曲线证实薄膜在低温时经历Verwey转变.综合比较表明掺氧量为0.65:50和O.675:50的薄膜具有最佳的结构和电磁特性.     

工艺参数对Ni81Fe19薄膜磁性及微结构影响

在不同本底真空和工作气压下制备了不同厚的Ni81Fe19／Ta薄膜,并进行了磁性测量和原子力显微镜分析,结果表明,较厚的薄膜,较高的本底真空和较低的工作气压下制备的薄膜有较大的各向异性磁电阻,其原因是高本底真空和低工作气压导致大晶粒度和低粗糙度,进而降低电子的散射,减小电阻R,增大ΔR/R,而较厚薄膜中,大晶粒度的作用将抵消高粗糙度的负作用,使ΔR/R值增大。     

真空退火处理CoFe对薄膜结构及磁电阻特性的影响

用粉末冶金方法制备了Co90Fe10,研究了不同退火温度对电子束蒸发方法制备的CoFe薄膜磁电阻特性和微结构的影响.CoFe薄膜在优于5.5×10-4Pa的本底真空度下室温沉积在热氧化Si基片上.随后,样品在3×10-5Pa真空度下分别进行了150℃,280℃,330℃,450℃的60分钟退火处理.靶材的扫描电镜图像显示粉末冶金方法制备的靶材比较疏松.电阻率和磁电阻测量表明450℃退火处理能够明显降低CoFe薄膜电阻率和提高磁电阻变化率.X射线衍射发现沉积在热氧化Si基片上的CoFe膜(111)晶面面间距明显小于靶材相应晶面面间距,退火处理使膜(111)晶面面间距明显减小,趋向靶材面间距.     

FeNiN薄膜的制备及结构与磁性分析

为了提高 Fe Ni化合物的饱和磁化强度 ,采用离子束辅助溅射沉积的方法对 Fe Ni薄膜进行掺氮 (N)的研究。实验中发现 ,掺氮后所生成的 Fe Ni N薄膜在结构上同 Fe Ni合金有相似之处 :N不与 Ni化合 ;在小掺镍量下 Ni以替代方式存在于薄膜中 ,在大的掺镍量下 Fe Ni N薄膜将有特定的相变发生。在磁性方面 ,得到了饱和磁化强度为 2 .0 T的Fe Ni N薄膜。     

FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe 得到一系列的( Fe10 0 -x Cox) 0 .33( Si O2 ) 0 .67的颗粒膜 .对其 TMR的研究发现在 x =53时得到最大的磁电阻比为 -4 .3% ,且 Co对 Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构 .由 Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率 P和 Co的原子百分数 x的关系曲线和实验测得的 RTMR ～ x曲线具有相似的变化趋势 .表明在 Fe Co- Si O2 膜中由于磁性颗粒自旋极化率 P的提高而使 RTMR 变大 .这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致 .     

真空退火处理CoFe对薄膜结构及磁电阻特性的影响

用粉末冶金方法制备了Co90Fe10,研究了不同退火温度对电子束蒸发方法制备的CoFe薄膜磁电阻特性和微结构的影响。CoFe薄膜在优于5 5×10-4Pa的本底真空度下室温沉积在热氧化Si基片上。随后,样品在3×10-5Pa真空度下分别进行了150℃,280℃,330℃,450℃的60分钟退火处理。靶材的扫描电镜图像显示粉末冶金方法制备的靶材比较疏松。电阻率和磁电阻测量表明450℃退火处理能够明显降低CoFe薄膜电阻率和提高磁电阻变化率。X射线衍射发现沉积在热氧化Si基片上的CoFe膜(111)晶面面间距明显小于靶材相应晶面面间距,退火处理使膜(111)晶面面间距明显减小,趋向靶材面间距。     

(Ni_(0.79)Fe_(0.21))_(1-x)Nb_x种子层对Ni_(0.79)Fe_(0.21)合金磁电阻的影响

采用磁控溅射的方法, 在诱导磁场下制备了[(Ni0 79Fe0 21)1-xNbx]/NiFe/Ta 系列膜, 测量了种子层中Nb原子的百分含量、膜的微结构和膜的MR( Magnetoresistance), 研究了种子层的厚度和种子层中Nb原子的百分含量对NiFe的MR的影响. 实验表明: 以NiFeNb为种子层可较明显的改善Ni0 79Fe0 21膜的微结构, 提高其磁电阻性能.     

快淬CoNiCu系列金属条带的巨磁电阻效应

研究了用快淬制备的铸态和退火处理后的颗粒合金膜Co 20NixCu 80-x(0≤x≤20)的结构、磁电阻性能.利用电镜观察到Co-Ni纳米颗粒在Co-Ni-Cu合金薄膜中分布均匀,与Co-Cu合金薄膜有不同.CoNiCu系列样品随Ni成分的增加,其相变过程由形核长大类型向失稳分解类型过渡.而且在室温下有比Co-Cu样品有更大的MR幅度.750 K下退火10 min的Co 20Ni5Cu 75快淬条带在300 K下的ΔR/R≌6.5%.     

Dependence of Magnetic Properties and Microstructure of Ni81Fe19 Film on Base Vacuum and Sputtering Pressure

The Ni81Fe19 / Ta films with different NiFe thickness were prepared at different base vacuums and sputtering pressures. The results of magnetic measurement and atomic force microscope (AFM) showed that the films prepared at higher base vacuum and lower sputtering pressure had larger R/R. The reason should be that higher base vacuum and lower sputtering pressure introduce larger grain-size and lower surface roughness, which will weaken the scattering of electrons, reduce the resistance R, and increase R/R.     

Investigation on high magnetoresistance Ni0.81Fe0.19 films grown on （Ni0.81Fe0.19）1-xCrx underlayers

We have fabricated Ni0.18Fe0.19 films with (Ni0.18Fe0.19)1-xCrx films as underlayers by dc magnetron sputtering, the results show that larger anisotropic magnetoresistance (△R/R) values of Ni0.18Fe0.19 films are observed using the underlayers with Cr concentration of -36 at.% at an optimum underlayer thickness of -4.4 nm, the maximum AMR value is 3.35%. The results of atomic force microscope (AFM) and X-ray diffraction (XRD) show that the △R/R enhancement is attributed to the formation of large average grain size and the strong(111)texture in the Ni0.18Fe0.19 films.     

溅射气压对ZnO薄膜的影响

采用射频磁控溅射的方法,通过改变溅射气压,在玻璃衬底上沉积出具有C轴择优取向的ZnO薄膜。用X射线衍射仪（xRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对不同溅射气压下ZnO薄膜的结构、断面和表面形貌进行研究分析。结果表明,随着溅射气压的降低,ZnO薄膜的（002）取向增强,薄膜的厚度增加,沉积速率加快,氧化锌薄膜的沉积速率从4nm／min升高到21nm／min。在溅射压强为2．5Pa时制备的ZnO薄膜粗糙度最小,大小为5．45nm。     

γ′-（Fe1-xNix)4N薄膜结构及其磁学性能

采用直流磁控溅射方法, 在Si(100)单晶衬底上制备不同质量分数Ni掺杂的γ′-（Fe_1-xNi_x)₄N纳米晶薄膜样品,  并利用能谱分析、 X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)测试分析样品中Fe与Ni的原子比、 结构、 形貌及磁学性能. 结果表明, 在样品中掺杂Ni可提高材料的结构稳定性, 优化材料的软铁磁性能.     

NixCu1-x复合团簇镶嵌薄膜的微结构和磁特性

用直流磁控溅射的方法在室温Si基片上制备体积百分比分别为5%,10%,20%,40%的系列Ni Cu磁性复合团簇镶嵌薄膜样品,并利用X射线衍射技术、振动样品磁强计等方法对团簇的微结构和磁性能进行了测试研究。微结构分析表明:薄膜呈多晶状态,晶体结构仍为面心立方,随着Ni组份的增加,复合团簇膜的晶粒尺寸与平均晶格常数均减小。磁性分析表明:所有样品均表现出铁磁性,随着Ni百分比含量的增加,矫顽力Hc减小,饱和磁化强度MS增加,磁性逐渐增强,且尺寸效应明显。     

磁场作用下Fe_3O_4磁性液体薄膜形貌和热效应

利用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4 微粒 ,并制成磁性液体 .研究磁性液体薄膜在不同磁场下的形貌变化 .用磁热重分析技术 (MTGA)研究纳米Fe3O4 微粒样品加热过程的相变 .初步测量在高频电磁场下纳米Fe3O4 微粒混合物的发热效应 .     

全固态锂离子电池阳极V_2O_5薄膜的性能研究

通过磁控溅射法制备全固态锂离子电池阳极V2O5薄膜,对不同条件下制备的V2O5薄膜用原子力扫描显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)进行测试分析。结果表明,氧气比例高于20%,溅射功率120W,环境压强1.2Pa时,V2O5薄膜在表面形貌、物相和物态方面表现出良好的电化学性能。     

不同基片生长γ'-Fe4N薄膜的结构及其磁学性能

采用直流磁控溅射方法, 保持氩气流量不变, 控制氮气的体积分数为10%,125%,15%, 分别用Si（100）单晶和SrTiO₃（100）单晶基片制备Fe N薄膜. 用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等方法对两种不同基片生长Fe N薄膜的结构及磁学性能进行表征. 结果表明: 在SrTiO₃（100）单晶基片上得到了单相γ′-Fe₄N薄膜, 与Si（100）基片上的样品相比, SrTiO₃（100）更有利于诱导γ′-Fe₄N薄膜的取向性生长; 当氮气的体积分数约为12.5%时, 制备单相γ′-Fe₄N薄膜的晶粒结晶度较好, 且饱和磁化强度较高, 矫顽力比Si（100）为基片获得的Fe N薄膜样品低, 软磁性能较好.