应用铁磁共振法测量易(111)面YIG磁膜的K_1,K_u和γ

本文全面地分析了用铁磁共振法测量易(111)YIG(钇铁石榴石)磁性薄膜的立方磁晶各向异性常数K_1、单轴各向异性常数K_u以及旋磁比γ的理论公式,从而找到了将静磁场H加在YIG薄膜的((?)10)面上的测量及计算程序的简便方案.文中指出,在[11(?)]轴上,外加静磁场H和磁化强度M方向是不一致的,文中还给出了易(111)面YIG磁性薄膜K_1,H_u和γ的测量结果.     

三明治多层膜中巨磁阻抗效应理论研究

利用一定边界条件下的Maxwell方程和修正的Landau_Lifshitz_Gilbert方程,对磁性层/非磁性层/磁性层(M/C/M)三明治多层膜中出现的巨磁阻抗效应进行了理论分析.对于单轴横向磁各向异性三明治膜,在考虑了各向异性场的交变部分的基础上,得到了阻抗与频率、外磁场、各向异性场、电导率、厚度等因素之间的关系.着重讨论了,磁性层和非磁性层薄膜厚度的优化问题.当GMI效应达到峰值时,非磁性层在薄膜总厚度中所占的比例与各向异性场Ha的大小、薄膜的总厚度以及非磁性层与磁性层电导率σ1/σ2比值有关.为实验上设计三明治模型提供了一个数值参考.     

Ti(t)/Co(54nm)/Ti(t)纳米薄膜的制备和磁特性

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了Ti(t)/Co(54nm)/Ti(t)(t=5,10,15,20,25nm)纳米薄膜,研究了非磁性Ti层厚度对样品磁特性的影响.实验结果显示,Ti(5nm)/Co(54nm)/Ti(5nm)样品的垂直膜面矫顽力高达159kA·m-1.研究表明,如此高的矫顽力主要源于样品晶粒的磁晶各向异性.另外,非磁性Ti原子的扩散在一定程度上减小了磁性颗粒间的交换相互作用,导致出现大的矫顽力.     

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。     

多靶射频磁控共溅射SmCo/Cr薄膜的制备和磁性能

采用多靶射频磁控共溅射方法制备了SmCo/Cr薄膜,用XRD和VSM测量了各样品的微结构和矫顽力.结果表明,SmCo膜具有较强的垂直各向异性,当Cr底层溅射时间为5min、SmCo磁性层溅射时间为14min、Co靶溅射功率为220W时,所得到的薄膜垂直矫顽力最大.     

Gd表面磁控溅射保护膜耐腐蚀性能研究

为了提高磁致冷材料Gd在腐蚀介质中的耐腐蚀性,采用磁控溅射技术,在磁致冷材料Gd表面溅射一层保护材料(Al、Cu),研究在不同介质中对Gd腐蚀行为的影响.结果表明:磁控溅射Al膜对Gd起了明显的保护作用;Cu膜由于与基体Gd结合较差,未起到保护作用.     

用纵向磁光克尔效应观察Co/Cu/Co三层膜正交方向磁矩随磁场的翻转过程

运用光弹调制器和锁向放大器作为主要的光电子仪器,搭建磁光克尔效应实验系统,将平行和垂直磁场应用于纵向磁光克尔(Kerr)效应,用来分析薄膜正交方向磁矩随磁场翻转的情况.应用此方法,研究了在不同衬底上用磁控溅射方法制备的Co(2.7 nm)/Cu(2 nm)/Co(2.7 nm)三层膜的磁性及磁矩翻转,探索其耦合机理.衬底与间隔层Cu层表面结构的差异,诱导了底层Co与表面层Co结构的差异,导致底层和表面层Co膜的矫顽力不同,从而实现了两铁磁层的磁矩翻转不一致.     

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.     

非晶Tb-Gd-Co合金薄膜特性研究

磁光存储材料的研充,最重要的是探求实用化磁光介质薄膜材料和制备工艺.非晶稀土-过渡金属(以下缩写为RE-TM)材料,适于使用制作磁光盘已崭露头角,由三元合金Gd-Fe-Co或Tb-Fe-Co膜做成的磁光盘样机已经问世.在以(Tb,Gd)_x-(Fe,Co)_(1-x)为基础的合金薄膜系列里,Tb-Gd-Co比Gd-Fe-Co有更大的矫顽力,这对提高存储密度是有利的.此外,Tb-Gd-Co材料还可以提供稍大的克尔(Kerr)旋转角θ_k和宽温特性.近年来,人们很重视非晶Tb-Gd-Co膜的研究,Togami首先报道Tb-Gd-Co膜,随后,Luborsky等人从实验肯定Tb-Gd-Co膜用作磁光介质的稳定性.为使Tb-Gd-Co材料达到实用化,本文研究了溅射参数对非晶Tb-Gd-Co合金薄膜特性的影响,获得了比较好的     

离子代换对Li—Mg—Ti—Zn系铁氧体磁性的影响

本文研究了离子代换对Li-Mg-Ti-Zn系铁氧体磁性(例如饱和磁化强度,磁晶各向异性、退磁态微波磁导率、铁磁共振线宽、矫顽力和剩磁比等)的影响。实验结果表明:非磁性离子代换量的变化引起材料磁特性的规律性变化。根据非磁性离子代换量和磁晶各向异性的关系,对实验结果作了合理的解释。     

连续双层YIG薄膜铁磁共振中的静磁模式

本文将文献[1]、[2]提出的单层铁磁薄膜的静磁理论扩展到具有单轴各向异性和立方各向异性的异磁化强度连续双层膜系统,考虑了K_u和K_1的影响之后,导出了频散方程式。用该方程式计算(La,Ga):YIG—La:YIG连续双层薄膜的静磁模共振波谱,其结果与实验波谱非常吻合。     

低温熔盐中Gd-Pr-Co合金膜的电沉积研究

应用循环伏安法研究了在353 K的乙酰胺-尿素-NaBr熔体中Co2 在Cu电极上的电化学行为,获知Co(Ⅱ) 2e Co(0)是一步完全不可逆反应,测得传递系数α=0.28,扩散系数D0=4.06×10-7cm2/s.Gd(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)不能单独还原为Gd和Pr,但可以被Co(Ⅱ)诱导共沉积.由恒电位电解法得到非晶态的Gd-Pr-Co合金,合金膜中Gd和Pr的含量随电解电位、时间和浓度的变化而变化,合金膜中Gd和Pr的最高质量百分数分别可达到68.18%,29.26%.     

利用参比强度法半定量相分析标定磁性样品金相物相

为了解决磁性样品不能用电镜进行能谱分析,给金相图片物相标定带来的困难,本文介绍了一种基于RIR值(参比强度)的XRD(X射线粉末衍射)半定量分析方法.利用RIR值半定量相分析方法,对化学计量比为Co79Gd14V7的磁性样品分析表明合金包含三个物相,分别为Co17-xVxGd2+Co7Gd2+Co3-xVxGd,且三个物相的质量百分比约为77.7:16.7:5.6.根据该样品物相半定量分析结果,成功对其金相图片进行了物相标定;该方法成功解决了样品由于具有磁性不能进行扫描电镜分析,合金金相难以标定的问题.     

Co-Al-O磁性纳米颗粒膜微波磁性研究

通过实验研究和理论计算模拟研究Co-Al-O磁性纳米颗粒膜的微波磁性.首先采用双靶反应磁控溅射工艺制备Co-Al-O磁性纳米颗粒膜,探讨工艺条件对薄膜微波磁谱的影响;然后,利用Landau-Lifshitz-Gilbert方程和Bruggeman有效媒质理论,计算模拟主要磁参量变化对磁性纳米颗粒膜磁谱的影响.研究结果表明:增大Co靶溅射功率,可使磁性颗粒间因分布电容效应引起的涡流损耗增加,从而使磁谱的共振线宽增大;阻尼系数增大导致磁导率频谱的共振线宽增人趋势与实验结果基本一致.     

TbFeCo非晶磁性薄膜温度特性的平均场理论计算

本文依据实验结果,运用平均场理论,计算了TbFeCo非晶磁性薄膜随温度连续变化时的饱和磁化强度M_s,得到了居里点、补偿点及M_s(T)随改变材料成分时的变化趋势图.这些结果对于研究磁光材料的记录特性及热稳定性具有一定的参考价值.     

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.     

Nd(Tb,Dy)Co/Cr薄膜的磁性能与磁光性能

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了Nd(Tb,Dy)Co/Cr薄膜.X射线衍射仪分析结果表明溅射制得的Nd(Tb,Dy)Co薄膜为非晶结构.振动样品磁强计(VSM)测试结果显示NdTbCo薄膜垂直膜面方向矫顽力与剩磁矩形比分别达到308.8kA/m和0.732,而平行膜面方向矫顽力与剩磁矩形比分别仅为22.3kA/m和0.173,这表明NdTbCo薄膜具有垂直磁各向异性.随着Nd掺杂量的增加,Nd(Tb,Dy)Co薄膜的矫顽力逐渐降低,克尔旋转角与反射率则逐渐升高.(NdxTb1-x)31Co69的克尔旋转角和反射率分别从x=0的0.2720°,0.2616,上升到x=0.338的0.3258°,0.3320.(NdxDy1-x)33Co67的克尔旋转角和反射率分别从x=0.210的0.2761°,0.3054,上升到了x=0.321的0.3231°,0.3974.Nd掺杂量对克尔旋转角的影响可用Nd(Tb,Dy)Co的亚铁磁结构进行解释.     

Al元素的替代对Gd_2CoSi_2居里温度和磁热效应的影响

通过电弧熔炼制备了Gd2Co Si2-xAlx(x=0,0.1,0.3)系列合金。X射线粉末衍射分析表明该系列合金的主相为具有单斜Sc2Co Si2型结构、空间群为C2/m的Gd2Co Si2相;能谱分析表明在Gd2Co Si2中Al对Si的最大替代量为4 at.%。磁性测量表明:该系列合金的居里温度及最大磁熵变随着Al替代量的增加而减小,在500 Oe外磁场下居里温度分别为226 K、205 K和196 K;在0~20 k Oe磁场变化下的最大磁熵变分别为-1.36、-1.29和-1.23 J/(kg·K)。所有合金的相变类型均为二级磁相变。     

Rm+nCo5m+3nB2n的合成、晶体结构和磁性能

综述了作者测定的R-Co-B三元系R=Nd,Pr,600℃长时间退火和R=Sm,Gd,700℃长时间退火的等温截面相关系.应用结构组合概念,对于Rm+nCo5m+3nB2n化合物设计合成了m=2,n=1的R3Co13B2(R=Nd,Pr,Sm,Gd,Dy,Ho,Er,Y)和m=2,n=3的R5Co19B6(R=Pr,Nd)新型化合物.用X射线粉末衍射和Rietveld峰型拟合法测定并修正了它们的晶体结构以及化合物的易磁化方向.应用振动样品磁强计、提拉样品磁强计以及不同磁取向样品的M(H)-H曲线,测定了新化合物R3Co13B2和R5Co19B6的Curie温度Tc、饱和磁化强度Ms和各向异性场HA.Rm+nCo5m+3nB2n在相同n的情况下,随m值的增加,化合物的Tc和Ms增大,在m相同的情况下,随n值的增加,HA增大.并研究了Ni部分替代Nd3Co13B2中的Co,对Nd3Co13-xNixB2化合物磁性的影响,Ni含量的增加,自旋转变温度TSR单调的降低,并在x=3时室温下磁化方向为易轴,讨论了Rm+nCo5m+3nB2n的晶体结构与磁性能的关系,探讨了作为永磁材料的可能的合成途径.     

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金的恒导磁性能

研究了普通退火对Fe78Si9B13非晶合金磁性能的影响.实验发现:当合金内有适当数量的-αFe(Si)晶体相析出时,可形成感生磁各向异性,易磁化方向与带面垂直.经470℃×120 min和480℃×60 min退火后合金呈现良好的恒导磁特性.根据剩磁比Br/B800随退火温度和时间变化的规律,讨论了-αFe(Si)晶体相在表面层和基体内的晶化过程对源于磁弹性耦合作用的横向感生磁各向异性的影响:表面层的先期晶化促进横向感生磁各向异性形成;基体内晶体相析出减弱磁弹性耦合作用.