SmCo磁性薄膜的显微结构和高温效应

本文用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了用双源共蒸发法制备的SmCo磁性薄膜的显微结构特征及其与成分和温度的关系,讨论了非晶态SmCo磁性薄膜的形成过程及其显微结构对薄膜磁光特性的影响.     

高温氨气氛下镍纳米催化剂的结构研究

研究了高温氨处理过程对SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜显微结构变化的影响,探讨了镍纳米薄膜显微结构随氨气介入时间、薄膜厚度以及氨气刻蚀温度等参数变化的规律,并对氨在其变化过程中的作用机制进行了初步分析.结果表明:SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜转变成高密度、小直径、均匀镍纳米颗粒的关键是恰当的氨气介入时间和刻蚀温度;硅表面的二氧化硅层有效地隔离了镍原子和硅原子的扩散,这种隔离层对镍纳米薄膜的显微结构有很大的影响,起到了阻碍硅和镍发生化合反应的作用,维持了镍在基底表面物质的量的恒定.     

晶格振动对磁记录膜有效各向异性及疲劳寿命的影响

对晶格自旋相互作用的交换积分进行了晶格振动的修正;依此修正,再结合l(l 1)/2定律,导出了振动对 磁晶有效各向异性参数的影响关系;给出了振动对磁记录膜疲劳寿命的影响规律;分析了振动对磁晶有效各向异 性和疲劳寿命的影响机理.结果显示:①振动的存在将使薄膜的有效各向异性参数增加,进而导致薄膜的有效异 性能的增加,引起该方向的磁化不稳定;②振动的存在将减小薄膜磁晶微粒的平均疲劳寿命;③要提高薄膜磁化 的稳定性,又要提高薄膜磁晶微粒的平均疲劳寿命,一条可行的途径就是尽量减小构成薄膜的磁晶微粒直径.     

热处理及厚度对Co90Fe10薄膜磁电阻的影响

利用电子束真空蒸发方法制备了不同厚度的Co90Fe10磁性薄膜,研究了热处理及厚度对薄膜磁电阻的影响。利用四探针法测量了薄膜的磁电阻,利用磁力显微镜观察了薄膜的磁畴结构。结果表明:热处理可以提高薄膜的磁电阻,尤其是厚度较小的样品,效果更加明显。对于厚度较大的薄膜,热处理可以改善磁织构,磁畴分布更加有序,出现了类巨磁电阻特征。     

磁控溅射SmFe2 GMF的工艺及膜性能研究

采用正交试验方法研究了磁控溅射的工艺因素:溅射功率、溅射气压、基片到靶材的距离等对SmFe2超磁致伸缩薄膜制备的影响;用SEM能谱仪研究了获得的SmFe2薄膜的成分;用小角度X射线掠射法研究了获得的SmFe2薄膜的结构;得到了磁控溅射制备SmFe2薄膜的优选工艺条件;并测量了该工艺条件下SmFe2GMF的磁致伸缩系数λ.     

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.     

任意方向磁化磁各向异性单晶YIG薄膜中静磁波色散特性

考虑退磁场、单轴磁各向异性和立方磁各向异性,导出了在(110)面内与膜面法向[111]成任意角度磁化的单晶YIG薄膜的静磁波色散方程,并用该方程计算出了0°～90°范围内的静磁共振模式,与实验结果符合得较好.本文的理论和实验结果进一步完善了单层磁性薄膜的静磁模共振理论.     

Cu层厚度对NiFe/Cu/Co 的巨磁电阻效应影响

用磁控射频溅射法制备了NiFe/Cu/Co多层膜;研究了薄膜的磁特性和磁电阻特性与中间层Cu厚度的关系.在适当的Cu层厚度下 (大约为2 nm),制备出了具有很好自旋阀巨磁阻效应的多层膜.研究表明,在弱磁场下,薄膜的磁电阻回线的斜率与原来的磁化过程有关,因此该薄膜材料可以用于巨磁电阻存储器中.     

利用不同沉积温度和衬底控制压电/压磁异质结的磁电耦合系数

以生长在不同电极衬底:MgO,c-sapphire,a-sapphire,Si上的钙钛矿PbTiO3(PTO)/Terfenol-D压电/压磁异质结为例,利用唯象热力学理论研究了热应力对压电/压磁异质结磁电耦合效应的影响.计算结果表明,铁电薄膜内的热应力强烈依赖于薄膜沉积温度与衬底、薄膜之间热膨胀系数的差异,而热应力又显著影响磁电耦合性能.对于热膨胀系数大于薄膜材料的衬底,如MgO,铁电薄膜内的热应力为压应力,导致压电/压磁异质结的磁电电压系数增强;对于热膨胀系数小于薄膜材料衬底,如c-sapphire,a-sapphire,Si,铁电薄膜内热应力为拉应力,导致压电/压磁异质结的磁电电压系数减小.研究提出了通过改变沉积温度以及选择合适衬底来调控压电/压磁异质结磁电耦合效应的新思路,为工程上增强压电/压磁异质结磁电耦合性能提供了新的途径.     

磁性波导中静磁体波传输特性的改进

分析了斜向静磁场情况下静磁正向体波在双层磁性波导中的传播特性,计算了YIG薄膜波导中静磁波传输功率与磁波薄膜磁化强度,斜向场倾角,间隔层尺寸的依赖关系。结果表明,通过改变双层波导薄膜的饱和磁化强度,间隔距离,可在较大的范围内调节静磁波的传输特性,改进静磁波的传输质量,同时,双层磁性薄膜波导中静磁波的传输特性优于单层膜情形,前者可以有效地提高静磁波的传输功率,有利于静磁波技术应用于静磁波器件和磁光波导器件。     

Fe掺杂TiO2结构和磁性

在退火温度为773K、Fe掺杂量为n(Fe)/n(Fe+Ti)=1∶25的制备条件下,用溶胶-凝胶法在空气氛围中制备Fe掺杂TiO2稀磁半导体纳米粉末;用直流磁控溅射方法并在真空和空气氛围中结合原位退火工艺,在普通玻璃基片上制备Fe掺杂TiO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)对其结构进行表征,振动样品磁强计(VSM)对磁性进行表征.结果表明,溶胶-凝胶法制备的粉末材料的磁性为室温顺磁性;直流磁控溅射法制备的薄膜样品在空气和真空氛围中均为室温铁磁性,其中真空退火能够产生更强的铁磁性.这说明可能是薄膜和基底的相互作用产生和铁磁性至关重要的氧空位,而真空环境退火能够增加氧空位.     

外延生长在GaAs(001)表面的磁性薄膜

采用多种实验技术研究外延生长在GaAs(001)表面的Mn,Co和FeMn合金等磁性金属薄膜，研究结果表明外延生长的磁性薄膜的晶体结构和磁学性质与体材料相比有明显的判别，在一些情况下，外延薄膜和衬底之间的界面结构对于磁性薄膜的晶体结构和磁学性质起着决定性的作用。     

Preparation and magnetic properties of CoFe2O4/TiO2 composite films

Using （Ti（OC4H9）4） and metal chlorates as starting materials, CoFe2O4/TiO2 composite films were prepared by sol-gel method. The effects of heat treatment temperature and pH of the precursor on microstructure and magnetic properties were studied. The phase structure of the samples was examined by X-ray diffraction. The microstructure was examined by scanning electron microscope, atomic force microscope and polarized microscope. The magnetic property was measured by vibrating sample magnetometer. The results show that the crystals of different phases grow up independently. CoFe2O4 is uniformly embedded into the TiO2 matrix in the prepared composite films, and the growth of composite films is dependent on the heat treatment temperatures and PH of the precursor. The average size of CoFe2O4 crystal is 19 nm in Nanocomposite film prepared when the heat treatment temperature is 800℃ and the pH of the precursor is between 2 and 3. The magnetism of the composite films is enhanced as the heat treatment temperature increases.     

在二甲亚砜中脉冲电沉积La-Co-Fe合金膜的研究

应用脉冲电解技术制备La-Co-Fe合金膜,加入络合剂乙二胺后,可制备出表面光滑、致密、粘附性好和有金属光泽的La-Co-Fe合金膜.室温下所得合金膜是非晶态的,并对非晶态La-Co-Fe合金膜进行了磁性测试.经热处理后,La-Co-Fe合金膜在物相中有La和LaFeO3.     

硫钝化对Fe、Co/GaAs(100)界面形成和磁性质的影响

利用同步辐射和铁磁共振研究了经硫代乙酰胺硫钝化处理的ＧａＡｓ（１００）表面生长的Ｆｅ，Ｃｏ超薄膜与衬底的界面形成及磁性。实验结果表明，硫钝化能阻止Ａｓ向Ｆｅ，Ｃｏ超薄膜扩散，减弱Ａｓ和Ｆｅ，Ｃｏ的相互作用并增强在ＧａＡｓ（１００）表面生长的铁磁金属薄膜的磁性。     

Au(Cu、Ag)／SiO_2纳米薄膜的制备及其微观结构表征

用多靶磁控溅射技术制备了不同形貌的Au(Ag、Cu)纳米颗粒分散SiO2薄膜。利用透射电镜对Au／SiO2薄膜的微观结构、表面形貌进行了表征。结果表明通过调控金属颗粒的沉积时间和靶材的溅射频率可以制备不同形貌金属颗粒ISi02单层薄膜。单层Au／SiO2薄膜中Au沉积时问为5s时,Au颗粒为圆形,当沉积时间为10s时,Au颗粒连接成网络状结构;单层AgiSi02薄膜中,Ag靶的射频功率为150W时,颗粒形状接近圆形,Ag靶的射频功率为100W时,Ag颗粒几乎密集在一起,形成膜状结构:单层Cudsi02薄膜中Cu的沉积时间为10s时,Cu颗粒形成网络状结构,Cu的沉积时问为20s时,形成的是Cu膜。     

Zn1-xCrxO稀磁半导体薄膜的制备及磁性研究

采用磁控交替溅射方法和真空退火处理制备了Zn1-xCrxO薄膜,利用全自动X射线衍射仪和物理性质测量仪对样品的结构、晶粒尺寸及磁性等进行了测量和标度,得到了具有室温磁性的掺Cr的氧化锌基稀磁半导体.     

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.     

用表面磁光克尔效应测量材料表面磁特性的研究

用表面磁光克尔效应测量铁磁材料的磁滞回线,并求得在饱和状态下的克尔旋转角．对于很多磁性薄膜,易磁轴方向为纵向,通常纵向克尔效应较明显．用自制装置可研究磁性材料表面的磁性质,现此实验已在近代物理实验中应用．     

汽相沉积薄膜过程的计算机模拟

利用计算机模拟给出汽相沉积薄膜的过程，计算出不同模型下的薄膜微观结构，并对薄膜微观结构特征进行了讨论