FeCo基納米晶軟磁薄膜材料的制備及性能研究.pdf

1、鐵鈷基納米晶軟磁合金薄膜具有優(yōu)異的磁學(xué)性能，因此在記錄磁頭、記錄磁盤襯底層、微電感、薄膜變壓器等高頻電子器件方面得到廣泛的應(yīng)用。磁性元器件的微型化和高頻化對(duì)具有優(yōu)良高頻特性的納米晶軟磁合金薄膜有著迫切的需求，因而開發(fā)一些優(yōu)良高頻特性的納米晶軟磁合金薄膜是十分必要的。本論文基于磁控濺射方法，對(duì)Fe-Co-O、Fe-Co-Cr-N以及Fe-Co-Ti-N三個(gè)納米晶軟磁合金薄膜系統(tǒng)進(jìn)行了樣品制備、結(jié)構(gòu)表征、電學(xué)特性以及磁學(xué)特性的研究。

2、 本研究的主要工作如下： (1)采用磁控濺射方法，通過調(diào)控工藝參數(shù)(工作氣壓、Cr或Ti靶濺射功率、N2或O2流量比、濺射時(shí)間)制備出Fe-Co-O、Fe-Co-Cr-N和Fe-Co-Ti-N納米晶軟磁合金薄膜系列樣品。 (2)通過膜厚儀厚度測(cè)試、XRD物相結(jié)構(gòu)分析、SEM微觀形貌觀察、EDX成分分析、四探針電阻測(cè)試、VSM磁特性分析以及磁導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的高頻特性分析，研究了工藝參數(shù)對(duì)納米晶軟磁合金薄膜的結(jié)構(gòu)、電學(xué)特性和磁學(xué)

3、特性的影響，優(yōu)化出具有最佳軟磁特性和高頻特性的薄膜制備工藝。 (3)研究了摻雜元素(Cr、Ti、N、O)在鐵鈷基納米晶軟磁合金薄膜內(nèi)的存在形式以及各個(gè)元素對(duì)晶粒的細(xì)化機(jī)制。隨機(jī)各向異性模型理論被用來解釋納米晶軟磁合金薄膜的軟磁機(jī)理，并討論了界面效應(yīng)和表面粗糙度對(duì)薄膜軟磁特性的影響。 (4)研究了基片旋轉(zhuǎn)工藝對(duì)晶態(tài)和類非晶薄膜的面內(nèi)單軸磁各向異性的產(chǎn)生機(jī)制，并在此基礎(chǔ)上研究了外加磁場(chǎng)工藝對(duì)薄膜單軸磁各向異性和高頻特性的影響