資源描述：
《界面種子層對(duì)cofe2o4基薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響》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。
1、碩士學(xué)位論文界面種子層對(duì)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(hào)：TB34學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文界面種子層對(duì)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(fèi)維棟教授申請(qǐng)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(jiǎn)稱CFO)薄膜因具有飽和磁化強(qiáng)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(shí)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(duì)象，研究種子層對(duì)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(cè)量儀測(cè)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(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)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(duì)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(shí)，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(shí)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(duì)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(shí)，容易獲得結(jié)晶性比較好的CFO薄膜，此時(shí)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(shí))，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(jiǎn)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(shí)具有鐵電性與鐵磁性的單相多鐵材料。至于漏電機(jī)制，CoO種子層上的ALCFO薄膜表現(xiàn)為歐姆機(jī)制與空間電荷傳導(dǎo)機(jī)制的復(fù)合，而SrTiO3
7、種子層上的ALCFO薄膜為歐姆機(jī)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
