基于磁性材料的微波器件的研究.pdf

1、多鐵性材料是同時(shí)具有兩個(gè)或者兩個(gè)以上基本鐵性，且這些鐵性之間可能通過某些效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換的功能，在信息存儲(chǔ)、傳感器等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。人們通過對(duì)多鐵性材料的磁、電、熱力學(xué)等基本性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)其存在多種長程有序，并且相互耦合。其中最近某些單相多鐵材料的磁電耦合效應(yīng)方面取得了很大的突破。另一方面，由磁性材料和鐵電材料構(gòu)造而成的層狀多鐵異質(zhì)結(jié)構(gòu)因其在磁電耦合效應(yīng)方面的重要性也逐漸成為研究的熱點(diǎn)。研究此結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵所在就是利用磁電耦合效

2、應(yīng)來實(shí)現(xiàn)外加電場(chǎng)對(duì)器件的磁性的調(diào)控。這種結(jié)構(gòu)的研究不但對(duì)鐵磁、鐵電相互耦合作用的微觀機(jī)制有著深遠(yuǎn)的意義，而且在未來自旋電子學(xué)器件的領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文從單相多鐵材料GdFeO3出發(fā)，逐漸將研究過渡到層狀多鐵材料的磁電可調(diào)特性，通過外加電場(chǎng)可以誘導(dǎo)層狀多鐵材料的磁電特性。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴通過溶膠凝膠法(Sol-Gel)制備GdFeO3納米粉體材料，采用XRD表征物相結(jié)構(gòu)，掃描電子顯微鏡分析其表面形貌和顆粒大小。8

3、00℃燒結(jié)的GdFeO3樣品物相最純。在室溫下，GdFeO3樣品具有反鐵磁性，其飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.5emu/g，飽和磁化磁場(chǎng)為185Oe。室溫下，通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量樣品的電磁參數(shù)隨頻率的變化發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)共振型頻譜;厚度為3mm的環(huán)狀樣品的吸波性能最優(yōu)。
　　⑵采用直流磁控濺射法制備的坡莫合金薄膜，經(jīng)過不同襯底溫度以及不同角度濺射，得到具有不同飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度和不同自然磁共振頻率的樣品。實(shí)驗(yàn)表明:襯底溫度較低時(shí)的FeNi合金薄膜具有更

4、高的單軸各向異性場(chǎng)，并且其共振頻率較襯底溫度600℃的樣品大約0.6GHz。伴隨著磁控濺射樣品架彎曲角度的不同，所制備出的樣品具有不同的矯頑力和飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度以及不同的自然磁共振頻率。因此可以利用鍍膜過程中采用不同濺射角度或者襯底溫度來制備出我們所需求得電磁參數(shù)的樣品。這對(duì)研究FeNi和FeCo合金薄膜在微波高頻電子器件領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
　?、欠謩e采用磁控濺射和脈沖激光沉積法(PLD)制備FeCo/PMN-PT以及 YIG/