Co2FeAl基薄膜的制备及微波软磁特性研究

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nazhihudie
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当今社会科技的迅猛发展,特别是现代电子器件和数据传输技术的发展,对电子器件和作为电子元器件的基础材料也提出了更高的要求。例如垂直磁记录磁头或是薄膜微磁电感,都需要软磁薄膜具有高的饱和磁化强度、低的矫顽力以及良好的高频响应特性。为了获得满足高频电子元件需求的铁磁薄膜材料,本论文开展了从Co2FeAl基高频磁性薄膜的制备、性能测试到实验结果讨论等一系列工作,来探寻高频铁磁薄膜材料的选材、性能影响因素、高频特性等一系列问题。具体的研究工作主要有:(1)利用倾斜溅射方法,制备了Co2FeAl薄膜,系统地研究了氩流量、溅射时间、溅射压强和溅射功率对Co2FeAl薄膜面内单轴磁各向异性的影响。研究表明,最佳镀膜条件为:氩流量5sccm,溅射时间15min,溅射工作气体压强为0.11Pa,溅射功率为80W。按照此条件,我们制备出的薄膜具有很好的高频特性:它的面内单轴磁各向异性值HK为239Oe,共振频率fFMR为4.4GHz,且具有较低的矫顽力34Oe,这意味着Co2FeAl薄膜有望在微波软磁器件中有良好的应用前景。(2)利用倾斜溅射方法原位制备得到的纳米晶Co2FeAl软磁薄膜具有可调控的单轴面内磁各向异性。未经退火或磁场热处理的制备态薄膜具有较高单轴面内磁各向异性,这是因为倾斜溅射造成的膜厚不同所导致的。样品位置从n=1到9,HK的大小分别为49,69,79,119,139,171,199,219,239Oe。相应地,fFMR也从1.95GHz逐渐增大到4.4GHz。(3)在Co2FeAl靶材上添加Si片,用射频电源制备了一系列不同条件下的(Co2FeAl)1-x(Si)x薄膜,当掺杂2片Si时,且溅射功率为80W时,(Co2FeAl)1-x(Si)x薄膜高频特性最好,它的面内单轴磁各向异性值为213Oe,而矫顽力只有20Oe,饱和磁化强度为1076emu/cm3,电阻率为356μΩ·cm,共振频率高达4.3GHz。
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