Fe-Ni基高頻軟磁多層膜的制備及其性能研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，電子元器件逐漸向高頻化和集成化發(fā)展，其對(duì)磁性材料的性能需求逐漸提升。目前具有高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁薄膜引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。應(yīng)用于高頻范圍的軟磁薄膜需要具備高飽和磁化強(qiáng)度（4πMs），高電阻率(ρ)，高磁導(dǎo)率(μ)以及可調(diào)控的面內(nèi)磁各向異性場(chǎng)（Hk）等特性。NiZn-鐵氧體作為一種金屬氧化物不僅具有鐵磁性，還有很高的電阻率。將NiZn-鐵氧體作為中間絕緣層與Fe-Ni合金復(fù)合形成軟磁多層膜，鐵氧體可為多層膜提

2、供一定的磁性并同時(shí)提高多層膜的電阻率，使得該多層膜體系與傳統(tǒng)多層膜體系相比可在保持高的飽和磁化強(qiáng)度的同時(shí)獲得較高的電阻率。此外研究沒有磁性的SiO2作為絕緣層的多層膜有助于探究FeNi/NiZn-ferrite多層膜的磁性來源機(jī)制。
　　本研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)采用磁控濺射方法制備了[Fe80Ni20-O/NiZn-ferrite]n和[Fe80Ni20-O/SiO2]n兩種成分的多層膜，通過控制靶材濺射的時(shí)

3、間和改變基片溫度等參數(shù)來改變多層膜的微觀結(jié)構(gòu)和性能。
　　(2)利用膜厚測(cè)試儀、XRD、SEM、TEM、XPS、四探針電阻測(cè)試、VSM及高頻磁導(dǎo)率磁譜測(cè)試儀等分析測(cè)試方法，對(duì)納米軟磁多層膜的微觀結(jié)構(gòu)、形貌、靜態(tài)磁學(xué)性能、動(dòng)態(tài)磁學(xué)性能以及電學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的表征分析。
　　(3)研究了NiZn-ferrite層厚度、Fe80Ni20-O層厚度、基片溫度以及多層膜總厚度的變化對(duì)[Fe80Ni20-O/NiZn-ferrite]n

4、多層膜的微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)、磁學(xué)性能的影響。結(jié)論表明在最優(yōu)條件下制備的多層膜擁有優(yōu)異的軟磁及高頻特性。通過改變基片溫度可以提高多層膜的飽和磁化強(qiáng)度，改變多層膜絕緣層厚度可以調(diào)制多層膜的鐵磁共振頻率。此外，研究還發(fā)現(xiàn)多層膜在總厚度增加時(shí)能保持較高的飽和磁化強(qiáng)度和鐵磁共振頻率，這對(duì)多層膜在高頻中的應(yīng)用是十分有意義的。
　　(4)研究了不同基片溫度對(duì)[Fe80Ni20-O/SiO2]n多層膜的微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)磁學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明適宜的