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1、材料科学与工程、材料物理与化学专业毕业论文 精品论文 fecoaln薄膜的软磁性、动态磁性及热稳定性的研究关键词:软磁性薄膜 吸波材料 fecoaln 半导体薄膜技术 薄膜性能 热稳定性摘要:随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表
2、明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+
3、n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变
4、差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也
5、随之减小。正文内容 随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适
6、当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe6
7、48co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增
8、加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化
9、强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结
10、果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜
11、中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在
12、衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有
13、较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射
14、态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min
15、后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐
16、渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于
17、200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,
18、磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较
19、好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也
20、使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们
21、的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共
22、振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致
23、共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具
24、有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得
25、到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的
26、薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱
27、和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜
28、具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁
29、导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(
30、fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成
31、化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:
32、co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁
33、性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在
34、400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研
35、究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:352的fecoaln薄膜,对它们的结构、静态磁性、动态磁性及热稳定性进行了研究。研究结果表明:fecoaln薄膜可以实现良好的软磁性和高频特性,并且(fe648
36、co352)aln薄膜的热稳定性随着al含量的提高而得到显著改善。主要结果如下: (1)al含量为37的溅射态(fe648co352)963al37n薄膜,在n2/(ar+n2)流量比(r)为9时表现为良好的软磁性和面内单轴各向异性,磁导率谱表现出良好的高频特征,自然共振频率大于2ghz,磁导率实部在衰落前大于400。 (2)r为9的(fe648co352)aln薄膜,当al含量小于62时,在溅射态表现出良好的软磁性和单轴各向异性,动态磁性表现为良好的一致共振模式,共振频率大于2ghz,随着al含量进一步的增加,由于薄膜中应力的增加,矫顽力增大,单轴各向异性不明显,动态表现变差。 (3)薄膜的
37、磁性热稳定性随着al含量的提高明显改善,不同al含量的薄膜在不同的最优退火温度topt以上热处理60 min后,由软磁性和单轴各向异性向硬磁和各向同性转变,动态磁性也相应变差,而最优退火温度topt随着al含量的增加而提高。不含al的(fe648co352)n薄膜在150热处理时仍然保持较好的软磁性和动态特征,但在200热处理后,矫顽力急剧增加,难轴各向异性消失,磁导率很低,没有共振现象出现。含al为135的薄膜在400热处理后仍然保持良好的软磁性、单轴各向异性和一致共振的动态特性,自然共振频率189ghz,磁导率实部在衰落之前大于380。 (4)溅射态(fe648co352)938al62n
38、薄膜的饱和磁化强度随着膜厚的变化几乎没有变化,这说明饱和磁化强度与膜厚和结构无关。而矫顽力随着膜厚的增加却逐渐减小,这可能是由于随着膜厚的增加,内应力逐渐减小,所以矫顽力也随之减小。随着电子信息技术的发展,磁感应元件越来越向微型化、集成化、高频化方向发展,而电磁干扰和电磁污染的逐步增加,也使我们对吸波材料提出了更高的要求。因此,具有高饱和磁化强度和良好高频动态特性的软磁性薄膜越来越受到重视,对高频软磁性薄膜的深入研究对于满足这些需求具有重要的意义。 feco合金因为具有最高的饱和磁化强度而备受关注,但是feco合金因具有较大的磁晶各向异性和磁滞伸缩系数而难以实现软磁性能。最近的研究表明fe70co30n、fe60co40n、fe81co19n薄膜具有良好的软磁性能,但其热稳定性能很差,当退火温度高于200时,其软磁性能基本消失。在fecon体系中掺入适当的元素有利于改善其热稳定性,因此本文工作用磁控溅射方法制备了一系列fe:co原子比为648:3
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