(3)According to the high-frequency permeability spectra of FeCoAlO thin film, the initial permeability and the damping factor show a minimum at 2mTorr,while the resonance frequency and the anisotropy field show a maximum. Discussions infer that these dependences should be ascribed to the inner stress of the sputtered film which is influenced by the sputtering gas conditions.
Keywords: sputtering gas pressure, FeCo thin film, static magnetic properties, dynamic magnetic properties
目 次
1 绪论 2
1.1 引言 2
1.2 高频软磁薄膜的研究现状 2
1.3 薄膜晶粒与软磁性能关系 4
1.4 本论文研究的意义与主要内容 5
2 实验及研究方法 6
2.1 FeCo基薄膜的射频磁控溅射方法 6
2.1.1 射频磁控溅射 6
2.1.2 薄膜的生长过程 8
2.1.3 制备薄膜的工艺流程 9
2.2 样品测试及分析方法 10
2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) 10
2.2.2 振动样品磁强计(VSM) 10
2.2.3 短路微波传输线微扰法 12
2.2.4 磁性薄膜微波磁导率理论 13
2.2.5 磁性薄膜的磁谱与共振频率 13
3 溅射气压对FeCoB薄膜磁性能的影响 14
3.1 样品的制备条件 14
3.2 FeCoB薄膜的静态磁性 15
3.3 FeCoB薄膜的动态磁性 17
4 溅射气压对FeCoN薄膜磁性能的影响 19
4.1 样品的制备条件 20
4.2 FeCoN薄膜的静态磁性 20
4.3 FeCoN薄膜的动态磁性 22
5 溅射气压对FeCoAlO薄膜磁性能的影响 24
5.1 样品的制备条件 24
5.2 FeCoAlO薄膜的静态磁性 24
5.3 FeCoAlO薄膜的动态磁性 25
6 结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 引言
磁性不只是一个宏观的物理量,而且和物质的微观结构密切相关。它不仅取决于物质的原子结构,还取决于原子间的相互作用——键合情况和晶体结构等。随着现代科学技术和工业的发展,磁性材料的应用越来越广泛,特别是随着电子技术的发展,磁性材料(块材和膜材)的发展也跃到一个新台阶。文献综述
磁性材料按照矫顽力的大小可分为硬磁、半硬磁和软磁材料三种。硬磁材料又称永磁材料,其具有较大剩余磁感应强度和矫顽力,因此去掉外磁场后,被磁化的材料仍能保持较强的磁性。
软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料,在较小的外磁场作用下就能够得到较大的磁感应强度,广泛用做计算机的磁头材料以及变压器、电感线圈、电动机和发电机的磁芯材料中,其特性是:低矫顽力、低损耗、高磁导率以及高的饱和磁化强度。随着科学技术的快速发展,数据传输和转换频率越来越高,要求电子器件向微型化,高频化(GHz频段),集成化的方向发展,软磁薄膜材料在GHz频段的磁特性越来越受到重视并成为研究的热点。软磁材料主要有纯铁、低碳钢、FeCo合金、FeSi合金、FeAl和FeAlSi合金、FeNi合金和软磁铁氧体[1]。FeCo合金是软磁材料的一种,其居里温度和饱和磁感应强度在所有磁性材料中是最高的,饱和磁感应强度Bs可达2.4 T,居里温度Tc高达980℃[2]。但低的电阻率和大的磁致伸缩使其很难获得良好的软磁特性。