SmTbFeCo薄膜的制备及磁学性能研究
高导热石墨烯薄膜的制备方法及研究进展
高导热石墨烯薄膜的制备方法及研究进展宋凌志;徐鹏;戴思畅【摘要】Graphene has attracted wide attention because of its high electron mobility, excellent mechanical properties and good chemical stability.Especially, its unique two-dimensional crystal structure, ultra high theoretical thermal conductivity and the characteristics of the isotropic layer make it become a new research direction of heat dissipation materials.The preparation methods of graphene film, such as vacuum filtration, electro-spray deposition, self-assembling, wet-spinning were compared, and the problems and research direction of the preparation of the thermal conductivity of graphene films were pointed out.%石墨烯由于其本身所特有的较高的电子迁移率、优异的机械性能以及良好的化学稳定性逐渐引起各方面研究人员的关注,尤其因为其具有特殊的二维晶体结构,超高的理论热导率,片层内各向同性的特点,使其成为散热材料新的研究方向.本文通过对墨烯导热膜的制备方法:抽滤法、电喷涂法、自组装法、湿法纺织法等进行对比,并指出制备石墨烯导热膜所存在的难题及研究方向.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)009【总页数】2页(P6-7)【关键词】石墨烯薄膜;热导率;研究进展【作者】宋凌志;徐鹏;戴思畅【作者单位】上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093;上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093;上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】TB321随着科学技术的不断发展，各种电子元器件日趋轻型化，微型化，高性能化，在运行的过程中不可避免的会产生和累积大量的热量，如果热量不能被及时导出，过高的温度会降低芯片的工作稳定性，增加出错率，尤其是电子模块与外界环境之间的过大的温度差会形成热应力，直接影响到电子芯片的电性能、工作频率、机械强度以及可靠性。
高功率脉冲磁控溅射制备非晶碳薄膜研究进展
第48卷第9期表面技术2019年9月SURFACE TECHNOLOGY·53·高功率脉冲磁控溅射制备非晶碳薄膜研究进展左潇1，孙丽丽1，汪爱英1,2，柯培玲1,2（1.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室 浙江省海洋材料与防护技术重点实验室，浙江 宁波 315201；2.中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049）摘要：非晶碳薄膜主要由sp3碳原子和sp2碳原子相互混杂的三维网络构成，具有高硬度、低摩擦系数、耐磨损、耐腐蚀以及化学稳定性等优异性能。
然而传统制备方法难以实现薄膜结构及其性能的综合调控，高功率脉冲磁控溅射因其离子沉积特性受到领域内专家学者的关注。
总结了近年来关于高功率脉冲磁控溅射制备非晶碳薄膜材料的研究进展。
重点介绍了高功率脉冲磁控溅射石墨靶的放电特性，指出了其在沉积非晶碳薄膜过程中获得高碳原子离化率的条件。
针对离化率和沉积速率低，主要从提高碳原子离化率和碳离子传输效率等角度，介绍了几种改进的高功率脉冲磁控溅射方法。
并对比了不同高功率脉冲磁控溅射方法中的碳原子离化特征、薄膜沉积速率、结构和力学性能。
进一步地，探讨了高功率脉冲磁控溅射在制备含氢非晶碳薄膜和金属掺杂非晶碳薄膜中的优势及其在燃料电池、生物、传感等前沿领域的应用。
最后，对高功率脉冲磁控溅射石墨靶的离子沉积特性、非晶碳薄膜制备及其应用研究趋势进行了展望。
关键词：高功率脉冲磁控溅射；非晶碳薄膜；放电特征；沉积速率；反应性磁控溅射；金属掺杂非晶碳薄膜中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2019)09-0053-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2019.09.004Research Progress on Preparation of Amorphous Carbon Thin Filmsby High Power Impulse Magnetron SputteringZUO Xiao1, SUN Li-li1, WANG Ai-ying1,2, KE Pei-ling1,2(1.Key Laboratory of Marine Materials and Related Technologies, Zhejiang Key Laboratory of Marine Materialsand Protective Technologies, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China; 2.Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering,University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)ABSTRACT: The amorphous carbon thin film is mainly composed of a three-dimensional network in which sp3 carbon atoms and sp2 carbon atoms are intermingled with each other. It has excellent properties such as high hardness, low friction coefficient, abrasion resistance, corrosion resistance, chemical stability, etc. However, the conventional preparation methods are hard to收稿日期：2019-05-06；修订日期：2019-07-23Received：2019-05-06；Revised：2019-07-23基金项目：国家自然科学基金（11705258）；中国科学院A类战略性先导科技专项（XDA22010303）；宁波市科技攻关2025重大项目（2018B10014）；宁波市江北区重大科技项目（201801A03）Fund：Supported by the National Natural Science Foundation of China (11705258), A-class Pilot of the Chinese Academy of Sciences (XDA22010303), 2025 Major Science and Technology Project in Ningbo City (2018B10014), Major Science and Technology Project of Jiangbei District, Ningbo (201801A03)作者简介：左潇（1987—），男，博士，助理研究员，主要研究方向为等离子体表面工程。
磁薄膜的制备和磁学性质研究
磁薄膜的制备和磁学性质研究近年来，随着人类科技的不断进步，磁性材料的发展也越来越被重视。
而磁薄膜作为一种新兴的材料，在磁性领域中受到越来越多的关注。
这是因为，磁薄膜在一些领域展现出了独特的应用性能，例如，计算机硬盘上的读写头就是使用磁薄膜技术制成的。
那么，什么是磁薄膜呢？简单来说，磁薄膜是指薄而均匀的磁性膜，其厚度通常在纳米到微米级别之间。
同样，可以将磁薄膜分为反铁磁、铁磁和负渗透磁等类型。
反铁磁材料主要有Cr, Mn以及FeMn等合金，其磁矩垂直于薄膜面；铁磁材料则是指铁、镍等组成的合金，其磁矩平行于薄膜面；负渗透磁则是指一种特殊的铁磁性材料，如FeCuV首先形成一个满格非磁性化合物再加入一定的Co和Ni。
要制备磁薄膜，首先需要选定基板材料。
通常情况下，基板材料使用的是单晶硅、玻璃、石墨、高聚物等，而在这些基板上一般涂覆一层金属，如Cr、Mo、W、Ta、Ti等作为结构层。
然后在结构层上再涂覆一层功能材料，例如Fe、Ni、Co等。
制备磁薄膜有两种常用的方法：一种是物理气相沉积法（PVD），另一种是化学气相沉积法（CVD）。
在这两种方法中，PVD法被认为是制备磁薄膜的最佳方法。
因为PVD法可以制备高质量的磁薄膜，同时操作简单、易于控制。
而CVD法则依靠高温等条件来进行，对设备的耐受性要求比PVD法高，但因此其也有独特的优势。
除了制备方法，磁薄膜的磁学性质也是一个受关注的问题。
在磁薄膜中，磁学性质主要表现为磁各向异性、磁滞回线和剩磁等。
其中，磁各向异性是磁薄膜在不同方向上表现出不同的磁学性质；磁滞回线是指当外加磁场强度改变时，磁薄膜磁化强度的反应曲线；剩磁则是指材料在去磁场的条件下，磁化强度不为零，其大小则与外加磁场的强度有关。
针对磁薄膜磁学性质的研究，通常需要使用一些仪器和设备。
例如，磁滞回线的测量可以使用霍尔探针、SQUID和振幅磁力计等仪器；而磁各向异性则可以使用干涉仪等设备来检测。
总结来看，磁薄膜的制备和磁学性质研究是磁学领域中的重要课题之一。
非晶软磁材料的磁纳米多层薄膜制备与特性研究
非晶软磁材料的磁纳米多层薄膜制备与特性研究随着科技的不断发展，磁性材料作为重要的功能材料，在信息存储、电力传输和传感器等领域有着广泛的应用。
而非晶软磁材料由于其低磁畴壁能量和高磁导率的特点，被认为是用于高频应用的理想材料。
磁纳米多层薄膜作为一种磁性功能薄膜材料，由于其具有可控的磁性以及磁纳米粒子相互作用的特性，广泛应用于传感器、磁性储存和微电子器件等领域。
因此，研究非晶软磁材料的磁纳米多层薄膜制备与特性对于实现高性能磁性材料的应用具有重要意义。
首先，我们来看一下非晶软磁材料的制备方法。
非晶材料是在快速凝固过程中形成的无定形结构材料，其制备方法主要包括熔体淬火法、溅射法和快速固化法等。
其中，熔体淬火法是最常用的制备非晶材料的方法，通过快速冷却使金属原子无法重新排列成晶体结构，从而形成非晶状态。
而软磁材料主要通过添加适量的B、Si等元素来降低材料的磁畴壁能量，从而实现在高频条件下具有较低的磁滞损耗和高的磁导率。
因此，非晶软磁材料的制备通常需要在制备过程中控制合金成分，以达到最佳的磁性能。
接下来，我们来探讨非晶软磁材料磁纳米多层薄膜的制备方法。
磁纳米多层薄膜是由多层磁性与非磁性材料交错堆积而成，其中磁性层的厚度通常在纳米尺度范围内。
制备磁纳米多层薄膜常用的方法包括溅射法、磁控溅射法和脉冲激光沉积法等。
溅射法是较为常用的方法，通过在真空下将多层材料分别利用高能离子轰击和溅射沉积的方式制备而成。
而磁控溅射法则是利用磁场控制粒子旋转方向，使材料成分均匀地沉积在基底上。
脉冲激光沉积法则是通过激光脉冲的照射和材料表面的热膨胀来实现材料的沉积。
这些方法都能制备出高质量的磁纳米多层薄膜，其中可以控制非晶软磁材料的纳米结构和磁性能的实现。
在制备了非晶软磁材料磁纳米多层薄膜之后，我们需要对其特性进行研究。
首先，最基本的是对其结构进行表征。
常用的方法包括X射线衍射、透射电镜和扫描电子显微镜等。
X射线衍射可以用来确定薄膜的结晶性，透射电镜和扫描电子显微镜则可以观察和分析薄膜的形貌。
《2024年铁性薄膜电、磁、热性能调控与机理研究》范文
《铁性薄膜电、磁、热性能调控与机理研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，铁性薄膜在微电子、传感器和磁存储等领域的广泛应用引起了研究者的极大兴趣。
铁性薄膜具有电、磁、热等多重性能，其性能的调控对于优化器件性能和拓展应用领域具有重要意义。
本文旨在研究铁性薄膜的电、磁、热性能调控及其机理，为相关领域的研究和应用提供理论依据。
二、铁性薄膜的电性能调控与机理研究铁性薄膜的电性能主要包括导电性能和介电性能。
通过改变薄膜的成分、结构、厚度以及掺杂等手段，可以实现对其电性能的有效调控。
首先，通过调整薄膜的成分和结构，可以改变其电子能级分布和载流子浓度，从而影响其导电性能。
例如，通过调整过渡金属元素的掺杂比例，可以有效地改变薄膜的电阻率和电导率。
此外，薄膜的微观结构，如晶粒尺寸、晶界等也会对其电性能产生重要影响。
其次，介电性能是铁性薄膜的另一个重要电性能。
通过改变薄膜的介电常数和介电损耗，可以优化其在高频电路和电容器等器件中的应用。
通过引入氧空位、掺杂等手段，可以有效地调控薄膜的介电性能。
三、铁性薄膜的磁性能调控与机理研究铁性薄膜的磁性能是其重要的物理性质之一。
通过调整薄膜的成分、厚度、结晶度和外部磁场等手段，可以实现对其磁性能的有效调控。
首先，通过改变薄膜的成分和厚度，可以调整其磁化强度和矫顽力。
例如，通过调整铁、钴等磁性元素的含量，可以有效地改变薄膜的饱和磁化强度和磁各向异性。
此外，薄膜的厚度也会对其磁性能产生影响，薄膜厚度的变化会导致磁畴结构的变化，从而影响其磁性能。
其次，外部磁场对铁性薄膜的磁性能具有重要影响。
通过施加外部磁场，可以改变薄膜的磁化方向和磁畴结构，从而实现对其磁性能的调控。
此外，通过引入应力、温度等外部因素，也可以对薄膜的磁性能进行调控。
四、铁性薄膜的热性能调控与机理研究铁性薄膜的热性能主要包括热导率和热稳定性。
通过改变薄膜的成分、结构以及制备工艺等手段，可以实现对热性能的有效调控。
首先，通过调整薄膜的成分和结构，可以改变其热导率。
磁性纳米薄膜的制备与性能研究
磁性纳米薄膜的制备与性能研究磁性材料在当今科技领域中扮演着重要角色，而磁性纳米薄膜作为一种特殊的磁性材料，具有许多独特的性质和潜在的应用价值。
本文将探讨磁性纳米薄膜的制备方法以及其性能研究，希望能够对读者对这一领域有一个初步的了解。
磁性纳米薄膜的制备方法多种多样，常见的有物理气相沉积、溅射和化学气相沉积等。
物理气相沉积技术是通过使用高能粒子束或者磁控溅射来产生磁性纳米薄膜。
在这个过程中，金属靶材被加热至蒸发温度，产生的蒸汽会沉积在基底上形成纳米薄膜。
这种方法具有制备工艺简单、控制精度高的优点，因此被广泛应用于磁性纳米薄膜的制备。
除了物理气相沉积，化学气相沉积（CVD）也是一种重要的制备方法。
在CVD过程中，金属有机化合物（比如金属α-二羰基化合物）在高温下分解，生成金属薄膜。
通过调节反应条件，如温度、气体流量和反应时间等，可以实现对磁性纳米薄膜的精确控制。
CVD方法具有非常高的制备效率和可扩展性，可以制备大面积的磁性纳米薄膜，并且薄膜的复杂形貌和成分可以通过CVD技术进行精确控制。
制备好磁性纳米薄膜后，我们就要研究其性能。
这里主要包括磁性能和结构性能两个方面。
磁性纳米薄膜的磁性能主要取决于薄膜的晶体结构、磁畴结构以及磁交换耦合效应等因素。
为了研究这些性能，我们可以使用磁力显微镜、磁力计和SQUID等设备进行表征。
通过这些实验手段，我们可以测量磁性纳米薄膜的磁化曲线、磁滞回线和磁致伸缩效应等，从而深入了解纳米薄膜的磁性能。
此外，结构性能也是研究磁性纳米薄膜的重要一环。
纳米薄膜的晶体结构可以通过衍射技术（如X射线衍射和电子衍射）来研究。
这些技术可以提供纳米薄膜中晶体的晶格常数、晶体结构和晶体取向等信息。
同时，透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜也可以用来观察纳米薄膜的显微结构，并进行原子尺度的成分分析。
磁性纳米薄膜的研究不仅仅局限于制备方法和性能研究，还包括对其应用的探索。
磁性纳米薄膜因其特殊的性能，在信息存储、传感器和磁性催化等领域具有广泛的应用前景。
氧化铋薄膜的制备及光催化性能研究
氧化铋薄膜的制备及光催化性能研究＊王留刚，张俊英，李春芝，杨靖安（北京航空航天大学物理科学与核能工程学院材料物理与化学研究中心，北京１００１９１）摘 要： 采用磁控溅射制备了氧化铋薄膜，研究了制备工艺对薄膜的结构、微观形貌和光学性能的影响，并对样品进行了光催化性能评价。
结果表明，氧氩比和退火温度显著影响薄膜的性能。
当氧氩比为２０∶８０时获得的薄膜具有最佳光催化性能；随退火温度升高，薄膜结晶性增强，并逐渐出现Ｂｉ和Ｓｉ的氧化物，经５００℃退火的薄膜具有最强的光催化活性。
关键词： 氧化铋；磁控溅射；氧氩比；热处理；光催化中图分类号： Ｏ６１２．５；Ｏ４８４文献标识码：Ａ文章编号：１００１－９７３１（２０１１）０２－０３５５－０４１ 引 言氧化铋因具有高的反射系数和介电常数，显著的光电性能以及容易光激发等特性深受关注，广泛应用于电子陶瓷材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂、核废物吸收材料、显像管荫罩涂层、无毒烟花、固体氧化物燃料电池、氧气传感器、变阻器、电致变色等领域［１－３］。
近年来，氧化铋作为一种新型光催化剂倍受关注，其常温下的禁带宽度为２．８ｅＶ，可被可见光激发。
由于其广谱特性，氧化铋可以矿化多种有机物，在实际污水处理中具有重大意义［４，５］。
目前制备氧化铋的方法主要有：化学沉淀法［６］、固相合成法［７］、声化学方法［８］、溶胶－凝胶法［９］、化学水浴沉积［１０］、水热法［１１］等。
大部分研究人员把精力集中在粉体制备上，而有关薄膜的制备则很少被报导。
在实际应用过程中，需要考虑催化剂回收和重复利用问题，薄膜在这方面具有其独特优势。
磁控溅射相对于其它薄膜制备方法具有制备成本、温度低，薄膜的结合力、均匀性和致密性均较好等优点［１２，１３］。
本文采用了直流反应溅射的方式制备氧化铋薄膜，通过改变溅射参数研究非晶氧化铋的光学性能及光催化性能；然后对氧化铋薄膜进行热处理，研究其结构和表面形貌变化及热处理温度对光催化性能的影响规律，获得氧化铋薄膜最佳制备工艺参数。
稀磁学实验技术的薄膜制备与性能测试方法
稀磁学实验技术的薄膜制备与性能测试方法稀磁学是物理学中一个不太被广泛熟知的领域，它研究的是稀土元素和过渡金属等特殊材料的磁性行为。
稀磁材料具有特殊的磁性性质，被广泛应用于信息存储、电子器件和磁共振成像等领域。
为了研究这些材料的性能和开发新的应用，实验技术在稀磁学中起到了至关重要的作用。
本文将着重讨论稀磁学实验技术中的薄膜制备和性能测试方法。
一、薄膜制备方法薄膜制备是稀磁学实验中的重要一环，它可以通过不同的方法实现。
其中，物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）是最常用的两种方法。
物理气相沉积是通过将目标材料加热至高温，在真空环境下蒸发或溅射，使金属原子沉积在基底上，形成薄膜。
这种方法制备的薄膜具有较高的纯度和较好的结晶性能，但需要高真空条件和较高的沉积温度。
化学气相沉积则是通过将反应气体引入反应室，使气体中的金属原子在基底表面发生化学反应，形成薄膜。
这种方法相比于物理气相沉积，不需要高真空条件和高温，但薄膜的纯度和结晶性能通常较差。
二、薄膜性能测试方法薄膜的性能测试是了解其物理特性和应用潜力的关键。
以下介绍几种常见的薄膜性能测试方法。
1. X射线衍射（XRD）：XRD是一种常用的结晶性分析技术，通过照射薄膜样品，根据射线的散射模式判断薄膜的结晶性和晶体结构。
XRD可以提供薄膜的晶格参数、晶体结构和取向等信息。
2. 扫描电子显微镜（SEM）：SEM可以观察薄膜样品的表面形貌和形态结构。
通过SEM可以获得薄膜的颗粒分布、薄膜膜层的致密程度和表面粗糙度等信息。
3. 磁性测试：由于稀磁材料的主要特性是磁性，因此磁性测试对于研究稀磁薄膜的性能至关重要。
磁性测试方法主要包括霍尔效应、振动样品磁强计（VSM）和磁光克尔效应等。
霍尔效应可以用来测量薄膜的磁导率和霍尔电阻等；VSM可以测量薄膜的矫顽力、矫顽场和剩余磁感应强度等；磁光克尔效应则可以研究薄膜的磁化强度和磁畴结构等。
4. 电学性能测试：除了磁性外，稀磁材料的电学性能也是研究的重点之一。
用于X射线探测器的非晶硒薄膜的制备及其性能的研究
２ ０ ０
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６ Ｏ
８ ０
ｆ１薄膜 电阻 １
同样 选 用Ｚ 型 高 阻计对 薄膜 的 电 阻进行 测 试 ， Ｃ 测 试 电压 均 相 同 。对 每一 片样 片都 进 行 反 复测 试 ， 最后 取 平均 值 如 图５ 示 。 所
方 法进 行 了探 讨 ．在 严格 控 制 蒸发 室温度 和 基底 温度 的前 提 下 ，采 用 不 同的 蒸发 电流和 蒸发
速 率制 备 出不 同的非 晶硒 薄 膜 ，并 对 其进 行 了 电阻测 试和ＸＲ 分 析 以及 耐 高 温测 试 。经 过 系 Ｄ
列 实验 和 结果 分析 ，制备 出 了电 阻率较 高并有 一定 耐 高温性 能 的非 晶硒 薄膜 。
为４ ｎ 左 右 ，硅 片衬底 的规 格 为１ ｍ ｌｍｍ。 ０ｍ ｌ ｍｘ １ 非 晶硒 薄膜 的制备 如下 ： 将 纯 度 为９ ． ９ ９９ ％的Ｓ 粒 材料 分 别 用 酸及 有 机 ９ ｅ 溶 剂 、去 离 子水 进 行 超 声 处 理 ，在 已经 蒸 镀 了一
图２
电 阻 与 蒸 发 速 率 关 系 图
６ ０
８ Ｏ
图４ Ｅ组薄 膜 的 Ｘ Ｄ ＂ 图 Ｒ ￣射
。
之 实 验所 成膜 的电阻 较高 ，所 以 暗电流 相对 较小 。 ２２ 退 火后 的 非 晶硒薄 膜性 能 ．
３ ０ ０
元器件制造 与材料
本 实 验 中 ，我 们 选取 了两 组 不 同蒸 发 速率 （ 即
结 的 核较 多 ，使 得 非 晶化 的程 度变 小 的结 果 。总
ｌＯ ２ ０
阻测 量 。本 实 验 中用 Ｚ 型 高 阻计 对 薄 膜 的 电 阻进 Ｃ 行 测 试 。高 阻 计 的 探 针 分 别 接 通 两层 铝膜 。通 过
硬软磁纳米复合薄膜的制备及其磁性能
硬软磁纳米复合薄膜的制备及其磁性能王岩;黄英;王秋芬;何倩【期刊名称】《西北工业大学学报》【年(卷),期】2012(030)003【摘要】为制备电磁性能优异的薄膜,运用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出BaFe12O19/Ni0.8Zn0.2 Fe2O4复合膜,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪等分析手段表征了复合膜的结构、形貌、并对样品的磁性能和吸波性能进行了研究.结果表明,制得的复合膜在950℃下磁滞曲线呈单一相,磁性能最好,其剩磁高于硬软单膜,饱和磁化强度(Ms)、剩余磁化强度(Mr)和矫顽力(Hc)分别达到32.45emu/g、11.22emu/g和1203.24G.复合薄膜与硬软单膜相比,也有利于拓宽吸收频带,改善其吸波性能.【总页数】6页(P378-383)【作者】王岩;黄英;王秋芬;何倩【作者单位】西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710072;西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710072;西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710072;西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710072【正文语种】中文【中图分类】TM27【相关文献】1.高性能纳米复合磁薄膜制备成功 [J],2.晶粒尺寸和热处理对Sm2Fe17N3/Fe3N/BN软磁/硬磁复合材料的合成及磁性能影响 [J], 孟磊;刘力;张瑛;丁力;路大勇;王显德;王海燕3.硬磁/软磁纳米复合颗粒的声化学制备 [J], 李保卫;李永利;张久兴4.电弧增强磁控溅射制备的纳米复合Si-C-N超硬薄膜的结构与性能 [J], 郑凤新5.PCVD法制备的Ti-Si-C-N纳米复合超硬薄膜的高温氧化行为 [J], 郭岩;徐彬;吴贵智;马胜利;徐可为因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磁性陶瓷薄膜的制备、表征及性能研究
磁性陶瓷薄膜的制备、表征及性能研究引言磁性陶瓷薄膜具有广泛的潜在应用领域，如磁存储器件、传感器、微机电设备等。
本文将对磁性陶瓷薄膜的制备方法、表征技术和性能研究进行综述，以期为该领域的进一步发展提供参考。
一、制备方法1. 物理气相沉积法（Physical Vapor Deposition, PVD）物理气相沉积法是目前磁性陶瓷薄膜制备中最常用的方法之一。
该方法通过在真空环境下，将目标材料蒸发后沉积在基底上，形成薄膜。
PVD方法的主要优势在于制备过程中形成的薄膜结构致密，并可控制薄膜的厚度和成分。
2. 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）化学气相沉积法以气相的化学反应为基础，通过控制气相中的反应物浓度和沉积条件，在基底表面上形成陶瓷薄膜。
CVD方法制备的薄膜具有较高的结晶度和致密性，且能够控制薄膜的厚度和成分。
3. 溶胶-凝胶法（Sol-gel method）溶胶-凝胶法是一种制备陶瓷薄膜的化学方法，其基本原理是通过溶胶的形成和凝胶的固化过程，形成陶瓷薄膜。
该方法具有简单、低温制备和良好的晶界控制等优点。
二、表征技术1. 结构表征结构表征是研究磁性陶瓷薄膜性质的重要手段。
X射线衍射（X-ray Diffraction, XRD）可以确定薄膜的晶体结构和取向。
扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy, SEM）能够观察薄膜的表面形貌和结构。
透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy, TEM）则可以提供更高分辨率的结构观察。
2. 磁性表征磁性表征是评估磁性陶瓷薄膜性能的关键手段。
霍尔效应测量可以得到薄膜的磁场感应强度和磁导率等参数。
超导量子干涉仪（Superconducting Quantum Interference Device, SQUID）可用于测量薄膜的磁化曲线和磁滞回线，从而确定其磁化行为。
非晶合金薄膜的制备及其磁性能研究
非晶合金薄膜的制备及其磁性能研究随着科学技术的不断进步，材料科学领域的新材料研究不断涌现。
非晶合金材料是一类具有独特性能的新材料，其具有优异的力学性能、磁性能、化学性能和导电性能等，广泛应用于能源、磁记录、传感器、电子器件等领域。
而非晶合金薄膜作为一种非常重要的非晶合金材料，其优越的性能在各种微电子器件、存储器件、传感器等高科技领域得到了广泛的应用。
本文将从非晶合金薄膜制备和磁性能研究两个方面进行探讨。
一、非晶合金薄膜的制备非晶合金薄膜是由金属元素或合金元素组成的非晶态材料，通常其组成元素在原子序数较大的元素中选择。
由于非晶合金薄膜的制备比较困难，其制备方法多种多样。
其中最主要的包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、溅射法、电化学沉积法、熔融法等。
1.物理气相沉积法物理气相沉积法是最常用的一种制备非晶合金薄膜的方法之一。
在该方法中，金属原料（通常为成分摩尔比较为精确的混合物）先经过加热，使其形成蒸汽状，然后在真空或惰性气体的保护下沉积在基板表面。
其主要优点是生产过程简单、生产效率高、膜质优异、易于实现连续生产等。
2.磁控溅射法磁控溅射法是基于溅射磁体产生的电场或磁场对金属靶材的成分、结构和形态进行调控的一种制备方法。
其原理是通过高能离子轰击金属靶，使得靶表面产生粒子的溅射，并沉积在基板上。
磁控溅射法具有制备温度低、成膜速度快、色散小、可控性好、成膜质量高等优点。
3.电化学沉积法电化学沉积法是在电场作用下，溶液中的离子在基板表面上沉积形成薄膜的一种制备方法。
电化学沉积法具有制备成本低、操作简单、成膜速度快等优点。
二、非晶合金薄膜的磁性能研究非晶合金薄膜的磁性能是其应用的重要因素之一。
非晶合金薄膜具有高饱和磁感应强度和低矫顽力等特点，因此在磁记录、传感器和电感等领域应用广泛。
1.磁性能的测量常用的磁性能测量方法有霍尔效应法、磁滞回线法、贝克曼法等。
其中，霍尔效应法简单、快速且准确度较高，是目前应用最广泛的测量方法之一。
GdFeCo亚铁磁薄膜电磁特性及其调控研究
2023-10-29CATALOGUE目录•引言•亚铁磁薄膜材料制备与表征•亚铁磁薄膜电磁特性基础研究•亚铁磁薄膜电磁特性调控研究•亚铁磁薄膜在器件中的应用与优化•结论与展望01引言亚铁磁薄膜在电子器件、微波器件、自旋电子器件等领域具有广泛的应用前景。
探索亚铁磁薄膜的电磁特性及其调控方法对于发展新型电子器件、提高器件的性能和可靠性具有重要意义。
研究背景与意义亚铁磁薄膜的电磁特性研究已取得了一定的进展，但对其调控方法的研究仍存在许多挑战。
目前，对亚铁磁薄膜电磁特性的调控主要依赖于材料的选择和制备工艺，缺乏有效的调控手段。
研究现状与问题研究内容研究gdfeco亚铁磁薄膜的电磁特性，包括磁导率、磁化强度、磁损耗等，并探索其调控方法。
研究方法采用实验研究和理论分析相结合的方法，通过调整薄膜的制备工艺和外部磁场，分析其对亚铁磁薄膜电磁特性的影响。
研究内容与方法02亚铁磁薄膜材料制备与表征磁控溅射法利用高能粒子轰击靶材，使其表面原子或分子溅射出来，并沉积在基底表面形成薄膜。
该方法具有沉积速率高、成膜均匀等优点，适合制备金属和合金薄膜。
材料制备方法选择溶胶-凝胶法通过将有机金属化合物溶于有机溶剂中形成均匀的溶液，然后通过加热蒸发溶剂，使溶液中的有机金属化合物析出并形成凝胶，最后将凝胶加热处理得到目标薄膜。
该方法具有制备过程简单、成本低等优点，适合制备氧化物薄膜。
脉冲激光沉积法利用高能量脉冲激光照射靶材，使其表面迅速熔化并飞溅出来，沉积在基底表面形成薄膜。
该方法具有沉积速率高、成膜均匀、可制备多种材料等优点，适合制备多种类型的薄膜。
包括靶材、基底、脉冲激光器、溅射设备、溶胶-凝胶设备等。
准备实验器材和材料分别采用磁控溅射法、溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法制备亚铁磁薄膜。
制备亚铁磁薄膜利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对薄膜的表面形貌、微观结构、成分等进行检测和分析。
薄膜性质检测材料制备实验过程表面形貌分析利用AFM对薄膜表面进行扫描，得到表面形貌图像，观察表面粗糙度和颗粒大小等信息。
GdFeCo亚铁磁薄膜电磁特性及其调控研究
GdFeCo亚铁磁薄膜电磁特性及其调控研究GdFeCo亚铁磁薄膜电磁特性及其调控研究摘要：亚铁磁材料由于其特殊的磁性质，已经成为了材料科学领域中的热点研究对象。
本文以GdFeCo亚铁磁薄膜为研究对象，通过实验方法研究其电磁特性及其调控方法。
通过研究，发现GdFeCo亚铁磁薄膜具有较高的磁化强度和磁导率，同时具有较低的直流电阻和磁滞损耗。
此外，通过调控GdFeCo薄膜的厚度和温度等参数，可以实现对其电磁特性的调控。
这些研究成果对于亚铁磁材料的应用和发展具有重要的指导意义。
关键词：GdFeCo薄膜，亚铁磁材料，电磁特性，调控方法1. 引言亚铁磁材料是一类特殊的材料，其磁性介于铁磁和顺磁之间，具有独特的磁性质。
GdFeCo合金是一种常见的亚铁磁材料，具有较高的磁化强度和磁导率，同时具有较低的直流电阻和磁滞损耗。
这些特性使得GdFeCo在电磁器件、传感器和储存器件等领域具有广阔的应用前景。
2. GdFeCo亚铁磁薄膜的制备方法GdFeCo亚铁磁薄膜的制备方法多种多样，常见的有磁控溅射、分子束外延和化学气相沉积等方法。
这些方法可以在薄膜制备过程中对GdFeCo薄膜的成分和结构进行精确控制，从而实现对其电磁特性的调控。
3. GdFeCo亚铁磁薄膜的电磁特性研究通过实验方法，我们可以研究GdFeCo亚铁磁薄膜的电磁特性。
首先，我们通过慢扫描霍尔效应测量了GdFeCo薄膜的磁化强度和磁导率。
实验结果表明，GdFeCo薄膜具有较高的磁化强度和磁导率，这与其亚铁磁性质一致。
其次，我们通过四探针法测量了GdFeCo薄膜的直流电阻。
结果显示，GdFeCo薄膜具有较低的直流电阻，这使得其在电场调控方面具有潜在的应用价值。
最后，我们使用霍尔效应测量了GdFeCo薄膜的磁滞损耗。
结果表明，GdFeCo薄膜具有较低的磁滞损耗，这使得其在高频应用方面具有潜在的应用价值。
4. GdFeCo亚铁磁薄膜电磁特性的调控方法通过调控GdFeCo薄膜的厚度和温度等参数，我们可以实现对其电磁特性的调控。
SiC薄膜的制备及性能研究之欧阳引擎创编
SiC薄膜的制备及性能研究欧阳引擎（2021.01.01）指导老师：学生姓名：专业班级：材料工程摘要碳化硅被誉为下一代半导体材料，因为其具有众多优异的物理化学特性，被广泛应用于光电器件、高频大功率、高温电子器件。
本文阐述了SiC研究进展及应用前景，从光学性质、电学性质、热稳定性、化学性质、硬度和耐磨性、掺杂物六个方面介绍了SiC的性能。
SiC有高的硬度与热稳定性,稳定的结构,大的禁带宽度,高的热导率,优异的电学性能。
同时介绍了SiC的制备方法：物理气相沉积法和化学气相沉积法，以及SiC薄膜表征手段。
包括X射线衍射谱、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱等。
最后讲了SiC的光学性能和电学性能以及参杂SiC薄膜的光学性能研究进展。
关键词：SiC，溅射，掺杂，性能研究Study On The Synthesis And Properties Of SiC FilmC l a s s: Material EngineeringN a m e: Hengyi WangInstructor: Yuxiang LiAbstractSilicon carbide is known as next-generation semiconductor materials, because it has many excellent physical and chemical characteristics, widely applied light electric parts, high frequency power, high temperature electronic devices.This paper expounds the research progress and application prospects of foundation, from optical properties, electrical properties, thermal stability, chemical properties, hardness and abrasion resistance, doping thing six aspects introduces the performance of SiC.SiC has high hardness and thermal stability, stable structure, large forbidden band width, high thermal conductivity, excellent electrical properties.Meanwhile introduces the preparation methods of SiC: the physical vapor deposition andchemical vapor deposition, and SiC film characterization methods.Including X-ray diffraction spectrum, Fourier infrared spectra, Raman spectra, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Finally spoke SiC optical performance and electrical properties and joined SiC film optical properties research progress.Keywords: SiC, Spurting, Mingle, Performance study目录1 绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2 SiC材料的研究进展 (6)1.3 SiC的晶体结构、特性及应用前景 (7)1.3.1SiC的晶体结构 (7)1.3.2SiC的物理和化学性质 (9)1.3.3SiC的应用前景 (11)1.4 SiC的掺杂 (12)2 SiC薄膜的制备方法 (14)2.1 物理气象沉积法 (14)2.1.1 溅射 (14)2.1.2分子束外延 (16)2.1.3离子注入合成法 (17)2.2 化学气象沉积法 (17)2.2.1低压化学气相沉积 (17)2.2.2热灯丝化学气相沉积法 (18)2.2.3等离子增强化学气相沉积 (18)3 SiC薄膜的表征方法 (21)3.1 X射线衍射谱 (21)3.2 傅里叶红外光谱 (22)3.3 拉曼光谱 (22)3.4 X射线光电子能谱 (24)3.5 原子力显微镜和各种电镜 (24)4 SiC薄膜的性能研究 (25)4.1 SiC薄膜的力学性能方面 (25)4.3 SiC薄膜电学性能方面 (25)4.3 SiC薄膜掺杂及光学性能方面的研究 (26)5 小结 (28)6 参考文献 (29)7 致谢 (32)1 绪论1.1 引言SiC由Si原子和C原子组成，其晶体结构具有同质多型体的特点，在半导体领域最常见的是具有立方闪锌矿结构的3C-SiC和六方纤锌矿结构的4H-SiC和6H-SiC。
《磁控溅射制备薄膜研究发展》
磁控溅射制备薄膜材料的研究及其发展摘要这篇文章简单的介绍了磁控溅射原理还有制备薄膜的应用举例，简述沉积工艺参数对薄膜附着能力的影响！通过回顾历史发展中各个关键的发现以及技术的更新改进，并根据现有的研究总结对未来展望一下。
关键词：磁控溅射应用沉积工艺历史总结展望前言溅射技术是物理气相沉积(pvd)的一种，作为薄膜材料制备的重要方法之一。
此项技术是利用了带电荷的粒子在电场中加速后具备一定动能，将离子引向想要溅射的物质材料做成的阴极靶电极，使靶材原子溅射出来让其沿着一定的方向运动到衬底并最后沉积于衬底之上形成成膜的方法。
而磁控溅射是指把磁控原理与一般溅射技术结合起来利用控制磁场的特殊分布进而控制电场中的电子运动，这样就改进了溅射的工艺。
如今，磁控溅射技术已经是沉积耐磨、装饰、耐腐蚀、光学等等其他各种各样功能薄膜的重要制作方法！格洛夫(Grove)在1852年研究发现阴极溅射的现象，溅射技术的发展由此开始。
在上世纪30年代开始采用磁控溅射沉积技术制取薄膜，不过采蒸镀的方式制取薄膜在上世纪70年代中期以前，要比采用磁控溅射方法运用的更多。
主要是溅射技术在那时初步发展，它的溅射的沉积率比较低，而且溅射的压强高。
溅射同时发展的蒸镀技术其镀膜速率比溅射镀膜高一个数量级，使得溅射镀膜技术生产销售处于不利位置。
美国贝尔实验室和西屋电气公司于1963年采用长度为10米的连续溅射镀膜装置，镀制集成电路中的钽膜时首次实现的。
在1974年，由J．Chapin发现了平衡磁控溅射后，使高速、低温溅射有了实质的应用，磁控溅射也更好的发展起来了。
3.原理磁控溅射的工作原理：电子在电场加速E的作用下，使之飞向基片时与氩原子接触碰撞，并使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并具备高能量去撞击靶表面，导致靶材发生溅射。
在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B （磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。
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优于 ３ ０ Ｐ ，溅 射所使 用 的工作 气 体 为高 纯 Ａｒ ×１ ａ 气 ，溅 射 气压 采用 ＭＴ５ 一 ２ 流量控 制仪控 制 。 Ｏ Ｊ型 薄膜 沉 积 速率 采 用 Ａｍｂｏ ｓＸＰ ２型 表 面 形 ｉｕ 一 貌 仪测 定 厚度计 算 ，薄膜 磁性 能 采用 ＶＴＢ Ｈ一 １型 高感度 振 动样 品磁 强 计 以及磁 光 特性 测 试 仪 测 量 ，
收 稿 日期 ：０ ９ １ ２ ２ ０ —１ 一Ｏ
膜 的 Ｈｃ 比较 理想 。 比较 了不 同溅 射 气压 下垂 直 均 于膜 面 和 平 行 于 膜 面 的 矫 顽 力 的 大 小 ，发 现 在
０２ ａ以下 ，薄膜 垂 直 方 向 的矫 顽 力 Ｈｃ 与平 行 ．Ｐ 上 于膜 面 的矫顽 力 Ｈｃ／ 当 ；在 大于 ０ ７ ａ时 ，Ｈｃ ／相 ．Ｐ
图 ２ 薄 膜 的 矫 顽 力 Ｈｃ 溅 射功 率 的变 化 关 系 随
Ｆｉ２ ｓ ｕ ｔｒｎ ｏ ｒｄ ｐ ｎ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ｇ ｐ ｔｅ ｉ ｇ ｐ ｗｅ ｅ ｅ ｄ ｎ ｅ ｏ ： ｈ ｐ ｒ ｅ ｄ ｃ ｌ ｒｃ ｅ ｃｖ ｔ ｅ ｐ ｎ ｉｕａ ｏ ｒ ｉ ｉ ｙ
摘 要 ：采用射 频磁 控溅射法在玻璃 基片上 成功制 得 了Ｔｂ ｅ ｏ系列 非 晶垂直磁 化膜 ，研 究 了溅射 工 艺对 ＦＣ
Ｓ ｍＴｂ ｅ ｏ薄膜 性 能 的 影 响 。 结 果 表 明 ：溅 射 气压 为 ０ ５ ａ 溅 射 功 率 为 ７ｗ 、厚 度 在 １０ ｍ 条 件 下 所 溅 射 形 ＦＣ ．Ｐ 、 ５ ０ｎ 成 的 Ｓ ｂ ￣ ｏ薄 膜 磁 性 最 优 。 ｍＴ Ｆ 关 键 词 ：射 频 磁 控 溅 射 ；Ｓ ｍＴｂ ｅ ｏ Ｆ Ｃ ；矫 顽 力
相对来 说 ，溅 射 气 压对 薄膜 成 分 的 影 响 很 有 限。通过测量 不 同溅 射气 压下薄 膜成分 的变化 ，在 开展实 验 的气 压 范 围 内并 没 有 看 到 十 分 明 显 的 变 化 。但 气压 的变 化也会 影 响溅 射 出的粒子 的动 能和 自由程 ，影响粒 子到 达基板 的能 量大小 ，从 而影 响 薄膜 的微 观形 态 ，进 而对 薄 膜 的磁 学 性 能产 生 影 响 。因此 可以得 出结论 ，薄膜矫 顽 力 Ｈｃ 的变 化 主 要 源于溅射 气压对 薄膜微 结构 的影 响 。一方 面 ，在
光 磁混合 记 录可 以利 用更 小 的磁性 颗粒 ，更 强 的磁 晶各 向异性 ，更 大 的矫顽 力 ，因 而这些 小 的磁 性 颗粒 的热稳 定 性 会 更 好 ，介 质 的噪 声 也 会 降低 ，
金靶 、基 板水 冷 ，Ｆ Ｃ ｅ ｏ合 金 靶 的 成 分 定 为 ３：１ ， 这个 成分 的 Ｆ Ｃ ｅ ｏ合金 体 系 的磁 矩 较 大 。掺 杂 时在 复合 靶上 放置 Ｓ 条 和 Ｇｄ条 ，并 通 过小 金 属 条 的 ｍ 数 目及位 置调 控溅 射薄 膜成 分 。溅射 前 的背底 气压
信息记录材鹌 二 ｍ 年 第 ｛ 卷 第 ｊ ¨ ｉ 龋
记 絷 与 介 质
Ｓ ｍＴｂ ｅ ｏ薄 膜 的 制备 及 磁 学性 能研 究 ＦＣ
王 辉 ，郭继花。 ，黄致新
（ ．武 汉 科 技 大 学 １ 理 学 院 ，武 汉 ４０ ６ ；２ 中 师 范 大 学 ，武 汉 ３ ０ ５ ．华 ４０７） ３０ ９
薄膜 的物 相分析 则 是在 ＸＲ 装置 上进 行 的 。 Ｄ
３ 结 果与讨论
３ １ 溅 射 气压对 薄 膜磁 学性 能 的影 响 ． 图 １给 出了其他 条件 不变 ，溅 射气 压对 薄膜 矫 顽 力 Ｈｃ的 影 响 。 可 以 看 到 ，在 ０ １ ～ ０ ５ ａ之 ．５ ． Ｐ
间 ，矫 顽力 Ｈｃ随 着溅 射 气 压 的 上 升 而迅 速 增 大 ， 在 ０ ５ ａ左右 达到 极 大 值 ，这 时 再 增 加溅 射 气 压 ， ．Ｐ 薄膜 矫 顽力 Ｈｃ 始 下 降 ，在 ０ ４ ．Ｐ 开 ． ４０ ６ ａ之 间 薄
使信 噪 比提 高 ，达到更 高 的存储 密 度 ，而且 可 以突 破 自然磁 共振 的 限制 ，提 高记 录速 率 ＿ ，理论 上 光 １ ］ 磁混 合存 储密 度 可 以达 到 ５ ／ｉ Ｔｂ ｎ。稀 土过 渡金 属 复合 薄膜 具有 较 高 的垂 直磁 各 向异性 、矫顽 力等 优 点 ，被广 泛应 用 于磁光 记 录领域 。 ｊ
性都 是不利 的 。
前后 薄膜 的磁矩 方 向是 相反 的 ，表 明此时薄膜 的成 分 比例处 于补偿 点 。这 是 由于选 用 的靶 材 中 Ｒ Ｅ元 素和 ＴＭ 元 素 的 成 分 比例 在补 偿 点 附近 ，随 着 功 率 的增 大 ，薄 膜将 由富 Ｔ 相转 变 为富 Ｒ Ｍ Ｅ相 。
２ 实验
在 玻璃 基 片上 制 备 了 Ｓ ｍＴｂ ｅ ｏ薄 膜 ，研 究 ＦＣ 了溅射 工 艺 条 件 以及 不 同掺 杂 元 素 对 Ｓ ｍＴｂ ｅ ｏ ＦＣ 薄膜磁 性 能 的影 响 。 采 用 Ｊ ５ ０型 超高 真空 磁 控溅 射 系 统 在玻 璃 ＧＰ ６ 基片上 溅 射 制 备 了 Ｓ ｍＴｂ ｅ ｏ薄 膜 。采 用 复 合 合 ＦＣ
作 者 简 介 ： 辉 （ ９ １ ） 男 ， 北 人 ， 士 ， 要 从 事 功 能 薄 膜 的 制 王 １８ 一 ， 湖 硕 主
备与研究。
上逐步降低 ，且Байду номын сангаас与 Ｈｃ／的 比值 逐渐 变小 。这表 ／ 明 ，溅 射 气压 过低 或过 高 ，对薄膜 的垂直磁 各 向异
—
ＲＥＣ ０ＲＤＩ ＮＧ ＆ Ｍ Ｅ Ａ Ｄｌ
中图分类号 ：Ｔ ８ ． Ｑ５ ４ ２
文 献标 识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ —５ ２ ～ （０ ０ １ ０ ４ —０ ０ ９ ６ ４ ２ １ ）０ — ０ ７ ３
１ 引言
信 息社会 需 要处 理 和保存 大量 数 据和 信息 ，这 要求 信 息存储 向着高 密度 、大 容量 、高速度 、低 成 本 和微 小型化 的方 向发展 。
图 １ 薄 膜 的 矫 顽 力 随溅 射 气 压 的 变 化 关 系
Ｆ ｇ ｓ ｕ ｔ ｒｎ ｒ ｓ ｕ ｅ ｄ ｐ ｎ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ｉｌ ｐ ｔｅ ｉ ｇ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅ ｄ ｎ ｅ ｏ ｈ
ｐ ｒ ｅ ｄｃ ｌｒｃ ｅ ｃｖ ｔ ｅ ｐ ｎ ｉｕ ａ ｏ ｒ ｉｉｙ