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《界面種子層對cofe2o4基薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文界面種子層對CoFe2O4基薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響THEEFFECTOFSEEDINGLAYERONTHESTRUCTUREANDPROPERTIESOFCOBALTFERRITETHINFILMS張亞楠哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：TB34學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文界面種子層對CoFe2O4基薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響碩士研究生：張亞楠導(dǎo)師：費維棟教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料物理與化學(xué)所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)Classifi
2、edIndex:TB34U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEEFFECTOFSEEDINGLAYERONTHESTRUCTUREANDPROPERTIESOFCOBALTFERRITEBASEDTHINFILMSCandidate：ZhangYananSupervisor：Prof.FeiWeidongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsPhysicsandChemistryAff
3、iliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要尖晶石結(jié)構(gòu)的鈷鐵氧體(CoFe2O4，簡稱CFO)薄膜因具有飽和磁化強度高、矯頑力高、磁晶各向異性大、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐腐蝕耐磨損等優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)而被廣泛研究，但因本身不具有鐵電性而并不是多鐵材料。本文試圖通過微量摻雜Al/Li，得到除BiFeO3之外的，又一種在
4、室溫自然狀態(tài)下，時具有鐵電性與鐵磁性的單相多鐵材料，并且合適的種子層的引入可以調(diào)控薄膜的殘余應(yīng)力、磁性能、薄膜質(zhì)量等，因此本文以CFO基薄膜為研究對象，研究種子層對CFO基薄膜結(jié)構(gòu)與電磁性能的影響。其中用X射線衍射分析了薄膜的相結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力，用原子力顯微鏡觀察表征了薄膜的表面形貌，用阻抗儀和鐵電測量儀測量了薄膜的介電性能和鐵電性能以及漏電性能，最后用振動樣品磁強計測量了CFO基薄膜的磁性能。采用溶膠-凝膠法在Pt/Ti/SiO2/Si襯底制備了CoO種子層，通過研究CoO種子層層數(shù)與退火溫度對CFO薄膜結(jié)構(gòu)與磁電性能的影響，可以得知當(dāng)CoO種子層
5、為2層，退火溫度為550℃時，容易獲得結(jié)晶性比較好，表面粗糙度比較小的CFO薄膜，并且此時薄膜介電常數(shù)比較大，介電損耗比較小，所受殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力，磁性能表現(xiàn)為垂直與平行方向的各向異性。另外，采用磁控濺射法在Pt/Ti/SiO2/Si襯底制備了SrTiO3種子層，通過研究該種子層退火溫度對CFO薄膜結(jié)構(gòu)與磁電性能的影響，可以得知當(dāng)SrTiO3種子層退火溫度為750℃時，容易獲得結(jié)晶性比較好的CFO薄膜，此時薄膜表面粗糙度比較小，所受殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力，介電常數(shù)大，甚至可以達(dá)到2500(頻率為1kHz時)，介電損耗比較小，介電損耗隨著頻率的升高而降低直
6、至平穩(wěn)。根據(jù)以上結(jié)論，在CoO種子層(2L-550℃)和SrTiO3(750℃)上采用溶膠-凝膠法制備了不同退火溫度和不同厚度的摻雜5%Al/Li的CFO薄膜(Co0.95Al0.025Li0.025Fe2O4，簡稱ALCFO薄膜)，可以得知，ALCFO薄膜為單一的尖晶石結(jié)構(gòu)，并且表現(xiàn)出優(yōu)異的介電性能，ALCFO薄膜雖然有一定的漏電現(xiàn)象，但是繪制出了電滯回線，使其成為除BiFeO3等之外的，又一種在室溫自然狀態(tài)下，同時具有鐵電性與鐵磁性的單相多鐵材料。至于漏電機制，CoO種子層上的ALCFO薄膜表現(xiàn)為歐姆機制與空間電荷傳導(dǎo)機制的復(fù)合，而SrTiO3
7、種子層上的ALCFO薄膜為歐姆機制。關(guān)鍵詞：界面種子層；鈷鐵氧體薄膜；介電性能；磁性能；鐵電性能-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractCobaltferriteCoFe2O4(CFO)thinfilmswithspinalstructurehasbeenintensivelyinvestigatedduetoitsexcellentphysicochemicalproperties,suchasmoderatesaturationmagnetization,highcoercivity,highmagnetocrystallinean
8、isotropy,remarkablechemicalstability,anti-abrasionandanti-cor
