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，其對磁性材料的性能需求逐漸提升。目前具有高飽和磁化強度的軟磁薄膜引起了學者們的廣泛關注。應用于高頻范圍的軟磁薄膜需要具備高飽和磁化強度（4πMs），高電阻率(ρ)，高磁導率(μ)以及可調控的面內磁各向異性場（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度的同時獲得較高的電阻率。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制。
　　本研究的主要內容及結果如下:
　　(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

3、間和改變基片溫度等參數(shù)來改變多層膜的微觀結構和性能。
　　(2)利用膜厚測試儀、XRD、SEM、TEM、XPS、四探針電阻測試、VSM及高頻磁導率磁譜測試儀等分析測試方法，對納米軟磁多層膜的微觀結構、形貌、靜態(tài)磁學性能、動態(tài)磁學性能以及電學性能進行了系統(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[Fe80Ni20-O/NiZn-ferrite]n

4、多層膜的微觀結構和電學、磁學性能的影響。結論表明在最優(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度，改變多層膜絕緣層厚度可以調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能保持較高的飽和磁化強度和鐵磁共振頻率，這對多層膜在高頻中的應用是十分有意義的。
　　(4)研究了不同基片溫度對[Fe80Ni20-O/SiO2]n多層膜的微觀結構和電學磁學性能的影響。實驗結果表明適宜的