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《稀土nd摻雜feco納米磁性薄膜的結(jié)構(gòu)和磁性》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要隨著電子設(shè)備小型化、高頻化的不斷發(fā)展,應(yīng)用于電磁器件的高頻軟磁材料成為一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。理論和實(shí)驗(yàn)表明,CoFe基軟磁性薄膜在獲得高微波磁導(dǎo)率方面優(yōu)于其它磁性薄膜,而稀土元素的摻雜可從本質(zhì)上影響Co基非晶薄膜的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率特性,稀土元素的適量加入可提高共振頻率,提高其高頻軟磁性能。本文中,我們利用射頻磁控共濺射方法,在不同的襯底條件下,通過(guò)改變Nd靶濺射功率,制備了一系列Ta/Nd。(FeCo);m/Ta納米薄膜。利用X-ray衍射測(cè)量了樣品的晶體結(jié)構(gòu),利用原子力顯微鏡得到了樣品的表面形貌;用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和磁力顯微鏡(MFM)分別研究了樣品的靜態(tài)磁性和磁疇結(jié)構(gòu);用
2、單端帶線法測(cè)量了樣品的高頻磁譜,得到以下結(jié)論:一、對(duì)于襯底溫度加熱至300。C制備出的樣品,濺射態(tài)及熱處理后樣品均沒(méi)有面內(nèi)各向異性,樣品的飽和磁化強(qiáng)度隨Nd含量的增加而減小,矯頑力隨Nd含量的增加而增大。對(duì)于Nd。。(FeCo)。,樣品,由于旋轉(zhuǎn)各向異性的存在,測(cè)得該薄膜的共振頻率約為1.5GHz。二、對(duì)于襯底不加熱的樣品:研究了其結(jié)構(gòu)和磁性隨Nd含量和真空磁場(chǎng)退火溫度(T)的變化關(guān)系。X射線衍射研究表明熱處理前的薄膜為非晶態(tài),隨著T的升高,逐漸析出FeCo納米晶,隨T的進(jìn)一步升高,F(xiàn)eCo納米晶粒逐漸變大,而且在薄膜中生成了FeCoNd合金納米晶。利用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)研究了納米薄膜的
3、靜態(tài)磁性,結(jié)果表明,飽和磁化強(qiáng)度隨著Nd含量的升高而降低。而對(duì)Nd含量較低的Nd,。(FeCo)盯樣品研究表明由于垂直各向異性的存在,濺射態(tài)及熱處理后的薄膜樣品均沒(méi)有面內(nèi)各向異性樣品,表現(xiàn)為條紋疇結(jié)構(gòu)。在Nd含量高于13%的樣品中,經(jīng)真空磁場(chǎng)熱處理的樣品都表現(xiàn)出很好的面內(nèi)磁各向異性,在Ta/Nd∞(FeCo)舳/Ta樣品中獲得了易軸矯頑力1.70e,難軸矯頑力為2.50e,各向異性場(chǎng)為102.60e的優(yōu)異靜態(tài)磁性,表明在高頻領(lǐng)域具有很好的潛在應(yīng)用前景。摘要AbstractHighfrequencysoftmagneticthinfilmsusedinelectromagneticde
4、vicesareincreasinglybecomingaveryactiveresearchfieldindemandwithminiaturizationandhighfrequencyinelectromagneticdevices.ThetheoreticalandexperimentalresultsshowthattheFe-Cobasedsoftmagneticthinfilmisoneofthebestmaterialsinhighfrequencyapplicationfield.ThehighfrequencysoftmagneticpropertiesofCo-
5、basedamorphousthinfilmscanbeimprovedbytherare—earthelementsdoping.Inthiswork,aseriesofnano-magneticthinfilmsofTa/FeCo-Nd/TawerepreparedbyRFmagnetronsputteringwithdifferentpowerofNdandsubstratetemperature.ThestructureandthesurfaceprofileofthesampleswerecharacterizedbyX-rayDif廳action(XRD)andAtomi
6、cForceMicroscope(AFM),respectively.Themagneticpropertiesandthedomainstructureofsamplesweresystematicallystudiedbyvibratingsamplemagnetometer(vs~0andMagneticForceMicroscope(MFM),respectively.Meanwhile,thehigh—frequencycharacteristicsofcomplexpermeabilitywereobtainedbyusingtheshortedmicrostriptra
7、nsmission—lineperturbationmethod.Themaincontentsarebrieflyintroducedasfollows:錯(cuò)誤l未找到引用源。.Thethinfilmspreparedwithsubstratetemperatureat3000Chavenonein-planemagneticanisotropy.Thesameresultswereobtainedonannealedfilms.Withincreasin