BaM鐵氧體薄膜的制備及性能研究.pdf

1、六角鋇鐵氧體BaFe12O19(BaM)由于具有大的單軸各向異性、大的電阻率及高的磁導(dǎo)率而被廣泛應(yīng)用于如環(huán)形器等微波器件中。為了將鐵氧體微波器件集成在微波電路中，必須制備高性能的微波鐵氧體薄膜或厚膜。本文采用射頻磁控濺射方法制備BaM鐵氧體薄膜，主要研究了濺射工藝條件及退火工藝條件對(duì)BaM鐵氧體薄膜微結(jié)構(gòu)、磁性能的影響。由于環(huán)形器等微波器件對(duì)鐵氧體薄膜厚度有一定的要求，通常需制備厚度至少10μm的鐵氧體薄膜才能滿足環(huán)形器的設(shè)計(jì)要求，為此

2、本論文分別以鋁(Al)、氧化鎂(MgO)、和BaFe12O19為緩沖層制備了厚度為10μm的三類鋇鐵氧體多層膜。主要研究了緩沖層對(duì)多層膜的微結(jié)構(gòu)及磁性能的影響，最后研究了退火時(shí)間對(duì)多層膜磁性能的影響。通過系統(tǒng)研究，得到以下重要結(jié)果： 當(dāng)基底溫度為500℃時(shí)，薄膜具有明顯的(001)擇優(yōu)取向，c軸垂直于膜面。薄膜的剩磁比可達(dá)0.82，矯頑力可達(dá)4.65kOe，同時(shí)薄膜具有較大的飽和磁化強(qiáng)度。隨濺射氣氛中氧氬比的增大，薄膜的面外矯頑

3、力和剩磁比均先增大再降低。在氧氬比為10/90時(shí)，薄膜具有明顯的(001)擇優(yōu)取向，c軸垂直于膜面，此時(shí)薄膜的面外矩形比和矯頑力分別達(dá)到0.80和3.85kOe。隨著濺射功率的增大，薄膜的面外矯頑力和剩磁比均先增大再降低。當(dāng)濺射功率為80W時(shí)，薄膜具有明顯的(001)擇優(yōu)取向，此時(shí)薄膜的矩形比和矯頑力分別達(dá)到0.82和3.79kOe。小功率條件下濺射得到的薄膜的表面質(zhì)量比較好，晶粒細(xì)小且分布致密均勻。功率增大，薄膜表面微錐狀晶粒粒度增大