镍锌铁氧体薄膜.pdf
等：镍锌铁氧体薄膜的微观结构及低温磁性薄膜的微观结构和低温磁性能。 大学物理溶胶-凝胶。 o-5Zn。 ． 。 ）薄膜及其结构和磁性测量进行了分析。 该薄膜表面光滑，单相结构良好，平均粒径约为30nm。 所制备的NZF薄膜的厚度分别约为9O。 实验结果表明，该薄膜在低温下表现出自旋玻璃行为。 》-3外磁场为7.961OA/m，NZF薄膜的自旋冻结温度约为Tf-140K，自旋冻结程度随膜厚的增加而降低。在4O~300K之间，饱和磁化强度薄膜的矫顽力随着温度的升高而降低，由于磁性颗粒表面磁性离子的自旋耦合减弱，薄膜的饱和磁化强度降低。薄膜；溶胶-凝胶法；低温磁性 CLC分类M277.1文献标准文章号：1001-9731（2005）12-1855-04 电阻和低矫顽力，因此适合用于可变记录材料。 、高频电感磁芯、微波材料占据非常重要的地位L1]随着无线通信技术的进一步发展，电子设备小型化的趋势越来越明显，薄膜材料将发挥不可替代的作用，例如如微波单片集成。 电路[2]、敏感传感器、准微波、高密度垂直记录[53等] 如今，人们对薄膜进行了深入的研究[8]。
与其他薄膜制备方法，如电子束蒸发、磁控溅射[1、分子束外延、脉冲激光沉积等薄膜制备方法相比，该薄膜制备工艺具有以下特点：生产的薄膜纯度高、均匀。化学成分和热处理温度低。 不需要复杂昂贵的设备和高真空条件，并且可以通过控制热处理温度来控制薄膜的微观结构和晶粒尺寸。 在单晶Si(100)衬底上制备NZF薄膜。 薄膜的颗粒是平坦的。 本文主要研究薄膜的低温磁性能，分析薄膜厚度和温度对薄膜磁矩和薄膜磁化曲线的影响。 研究结果有助于进一步揭示纳米粒子对薄膜磁畴的影响机制。 你; 锌：Fe-0。 5：0.5：2，称取Ni、Zn、Fe（9H2O）和适量柠檬酸（C6H8O），加入适量去离子水，配制所需盐溶液。 在溶液中加入适量的乙二胺调节溶液的pH值，最终得到放置在空气中一段时间所需的稳定、均匀的溶胶。 使用SW-CJ-98晶圆以约300Or/rain的速度和30秒的旋转时间旋转薄膜。 薄膜成膜后，将薄膜在650℃下热处理30分钟，然后将样品自然冷却至室温，收集样品表面的NZF粉末。 重复上述薄膜旋压过程，得到适当厚度的薄膜，每次进行相同的热处理，最终制备而成。 新西兰基金会电影。 薄膜射线衍射仪（D/）Cu-Ka（A-0.）通过SEM图进行测定，测量时固定角度为1.5°。
、鉴定薄型计算晶粒尺寸。 通过冷场发射扫描FESEM，-6700F的温度稳定性为0.01K，磁化强度测量精度为10±0.019/6，精度为0.公司）7.961O。 并在4.2、1O、50、100、150下测量了3.9810薄膜的磁化强度随温度的变化曲线，以及薄膜磁化强度的变化与磁场的关系。最大磁场为1.5910A/m。 实验结果显示了30分钟后薄膜的表面形貌。 我们可以观察到薄膜表面比较光滑，薄膜颗粒也比较均匀，尺寸在2O～40nm之间。 薄膜无裂纹或剥落。 NZF 粉末 XRD 图。 NZF粉末和薄膜样品的射线衍射峰及典型镍锌铁氧体衍射基金项目：国家自然科学基金资助项目（）； 上海市科委纳米技术计划资助项目（） 上海市重点学科建设基金（T0104） 初稿收到日期： 修改稿收到日期： 2005-08-12 通讯作者 李明 作者简介，来自河南濮阳，在读硕士，师从于黎明副教授魏普信息/m，降温速率为1.5K/min，测得薄膜磁化强度取决于温度。 我们可以看到，较薄样品的磁化强度随温度降低而变化不大，而样品的磁化强度则随着温度降低而增大，在D-40K左右达到最大值； 当温度低于40K时，磁化强度随着温度的升高而降低，增加幅度较大。
在较低温度下，随着温度的降低，磁化强度大大降低，而样品的变化并不明显。 众所周知，镍锌铁氧体具有尖晶石结构。 Ni位点和Zn占据znFei。 亚铁磁交换效应削弱了磁性离子的自旋耦合，降低了薄膜的总磁化强度。 我们可以得到膜厚的旋转冷冻程度。 有一定的影响。 我们认为，这主要是由于薄膜材料的低温表面磁矩在极低温条件下产生较大的冻结效应，从而降低了薄膜的磁化强度。 随着薄膜厚度的增加，薄膜制备过程中留下的一些结构缺陷，例如孔洞，会减少，从而增加材料的密度，从而增加薄膜的磁化强度。 SEM 图案 - 可以计算铁素体晶粒的尺寸。 经XRD衍射(220)、(311)、(440)晶面衍射峰计算得出薄膜样品的平均晶粒尺寸分别为24.5、25.224.9nm，表明平均晶粒尺寸基本一致。 SEM观察到的薄膜样品密度较小，由于外部直流磁场为3.9810'A/m，造成视觉误差。 样品的磁化强度与温度之间的关系从300K开始冷却到4.2K。 直流磁场为3.98，外部直流磁场为3.9810。 磁化强度随温度变化。 9810T-300K的磁化曲线。
表明该薄膜的矫顽力分别约为4.710。 4.5、矫顽力为1.81.9＼为绝对温度，K为有效磁各向异性常数（包括形状各向异性常数、应力各向异性常数、磁晶各向异性常数和表面各向异性常数）f79。 由于我们实验中薄膜晶粒的平均尺寸为 30nm，因此薄膜磁矩应表现出单畴行为 [1。 如果颗粒尺寸相等，则随着温度升高，H(D)将变小。 实验结果还表明，薄膜厚度对样品的矫顽力影响不大（如图所示），但不同厚度样品的饱和磁化强度和温度变化曲线存在明显差异。 在 120K 的温度下，较厚的样品具有较大的磁化强度。 当温度高于120K时，样品的饱和磁化强度稍小。我们认为这是因为对于较薄的样品，在较高的温度下，尽管有热扰动的影响，大部分磁矩仍然在平行于薄膜平面内。表面上，磁矩的平均值仍然没有太大变化。 ; 对于较厚的样品，由于薄膜旋压过程产生的缺陷（如较多的氧离子空位），部分磁矩会因结构缺陷而偏离薄膜表面，有的甚至会垂直于薄膜表面，因此其磁矩平均值 由于磁矩冻结的作用，产品比较薄。