FeSiAl合金磁性薄膜的制备与研究
吸波材料现状和应用——整理超经典
吸波材料的发展现状一.1.目前吸波材料分类较多，现大致分成下面4种：1．1按材料成型工艺和承载能力可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料。
1.2 按吸波原理吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类。
吸收型吸波材料本身对雷达波进行吸收损耗，基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变“宽频”吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体；干涉型则是利用吸波层表面和底层两列反射波的振幅相等相位相反进行干涉相消。
1.3 按材料的损耗机理吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型3大类。
碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料，电磁能主要衰减在材料电阻上；钛酸钡之类属于电介质型吸波材料，其机理为介质极化驰豫损耗；磁介质型吸波材料的损耗机理主要归结为铁磁共振吸收，如铁氧体、羟基铁等。
1.4 按研究时期可分为传统吸波材料和新型吸波材料。
铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石墨、碳化硅、导电纤维等属于传统吸波材料，它们通常都具有吸收频带窄、密度大等缺点。
其中铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料研究较多，性能也较好。
新型吸波材料包括纳米材料、手性材料、导电高聚物、多晶铁纤维及电路模拟吸波材料等，它们具有不同于传统吸波材料的吸波机理。
其中纳米材料和多晶铁纤维是众多新型吸波材料中性能最好的2种。
2.无机吸波剂2.1 铁系吸波剂2.1.1 金属铁微粉金属铁微粉吸波剂主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波，主要包括金属铁粉、铁合金粉、羰基铁粉等。
金属铁微粉吸收剂具有较高的微波磁导率，温度稳定性好等优点，但是其抗氧化、抗酸碱能力差，介电常数大，频谱特性差，低频吸收性能较差，而且密度大。
2.1.2 多晶铁纤维多晶铁纤维具有很好的磁滞损耗、涡流损耗及较强的介电损耗，并且是良好的导体，在外界电场作用下，其内部自由电子发生振荡运动，产生振荡电流，将电磁波的能量转化成热能，从而削弱电磁波。
2.1.3 铁氧体铁氧体吸波材料是研究较多也较成熟的吸波材料。
它的优点是吸收效率高、涂层薄、频带宽；不足之处是相对密度大，使部件增重，以至影响部件的整体性能，高频效应也不太理想。
磁性功能膜的制备及其应用
磁性功能膜的制备及其应用随着科技的不断发展，人们对材料的要求越来越高。
磁性功能膜是一种特殊的材料，拥有独特的物理和化学性质，被广泛应用于生命科学、医学和工业领域等。
本文将介绍磁性功能膜的制备方法和应用领域。
一、制备方法磁性功能膜的制备方法可以分为化学法、物理法和生物合成法三种。
1. 化学法化学法是最常用的磁性功能膜制备方法。
一般来说，该方法需要选用具有较高磁性的金属离子、金属氧化物或钙钛矿等材料作为磁性颗粒的核心，然后通过离子交换和化学沉淀等方式将磁性颗粒固定在膜表面。
同时，化学法也可以利用化学还原的方法，在聚合物中掺入铁、镍等磁性元素制备磁性功能膜。
2. 物理法物理法是一种磁性功能膜制备方法，其基本原理是利用物理方法将磁性颗粒或磁性物质固定在膜表面。
比较常用的物理法有旋转镀膜法、磁控溅射法和电化学沉积法等。
其中，磁控溅射法可以得到较高品质的薄膜，而电化学沉积法则是一种具有很高成本效益的方法。
3. 生物合成法生物合成法是一种新兴的磁性功能膜制备方法，其基本原理是利用微生物体内代谢活动所产生的酶和蛋白等物质，将磁性颗粒固定在膜表面。
这种方法具有制备成本低、过程简单等优点，但仍需进一步研究优化。
二、应用领域磁性功能膜的应用领域非常广泛，可以应用于生命科学、医学、环保、食品加工和能源等领域。
1. 生命科学磁性功能膜可以用于生物医学中的分子诊断和细胞检测等方面。
例如，对于血浆中的血清蛋白质的检测，可以利用磁性功能膜固定抗体，然后通过较快的磁性分离技术，在血浆中检测出血清蛋白质。
此外，还可以用于生物分离和分子提取等。
2. 环保磁性功能膜可以制备成光响应材料，应用于废水处理和污染检测领域。
例如，利用磁性光响应膜参与废水处理可以显著减少污染物的含量，达到净化污水的效果。
3. 能源磁性功能膜可以应用于提高锂电池的性能。
例如，在锂离子电池中，磁性功能膜可以用来固定正极材料和负极材料，提高电池存储容量和循环寿命。
4. 食品加工磁性功能膜还可以应用于食品加工领域。
低损耗FeSiBPC非晶磁粉芯的制备及磁性能研究
６９３Ｋ．Ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ ｉｓ
ａｎ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｃｏｒｅ
ｔｏ
ｗｉｔｈ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ
ｌｏｓｓ ｏｆ
３２０ｋＷ／ｍ３（ｆ一１００
ｋＨｚ，Ｂ。一０．１Ｔ）ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．
ｃｏｒｅ
ｃｏｒｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｐｏｗｄｅｒ ｃｏｒｅｓ；Ｌｏｗ
ｌＯＳＳ；ＤＣ—ｂｉａｓ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．
收稿日期：２０１２—０５—０２
作者简介：王湘粤（１９８６一），男＜汉），博士研究生，主要从事Ｆｅ基非晶、纳米晶粉末材料研究开发。
万方数据
・
３８・
粉末冶金工业
第２３卷
Ａｇｉｌｅｎｔ ４９８０
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一
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Ａ分析了各种磁粉芯的抗直流偏置能
图３ ＦｅＳｉＢＰＣ非晶粉末饱和磁滞回线
（１
力。
Ｏｅ一７．９５７８×１０Ａ／ｍ）
２结果与讨论
图１为水雾化制备（Ｆｅ¨。Ｓｉ。。。１３０．，。Ｐ。．。。）。。Ｃ。 合金粉末的ＸＲＤ图谱，从衍射图谱上看无明显晶
图４为绝缘包覆工艺、压制压力及热处理温度 对磁粉芯磁性能（磁导率胁和损耗Ｐ。）的影响。从 图４（ａ）中可以看出，随树脂添加量的增加，磁导率
非晶粉末制备出的磁粉芯具有较高的抗直流偏置性能及优异的损耗特性。研究了制备工艺对 样品磁性能的影响。研究结果表明，非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能够有效的提高磁 导率和降低损耗，过高的热处理温度会使非晶粉末晶化，导致涡流损耗急剧升高，恶化磁性能， 最佳的退火温度为６９３Ｋ，绝缘包覆是制备高性能磁粉芯的必备工艺，通过最优化工艺制备的 磁粉芯，其损耗为Ｐ。一３２０ ｋＷ／ｍ¨厂一１００
β-FeSi2薄膜的结构与光电特性
β-FeSi2薄膜的结构与光电特性
β-FeSi2薄膜的结构与光电特性
用磁控溅射法沉积了Fe/Si多层膜和Fe单层膜,在真空和Ar气中热退火2 h后制备了β-FeSi2半导体光电薄膜.发现Fe/Si多层膜在880℃温度下热退火后,制备的β-FeSi:薄膜的XRD结果均呈现β(220)/(202)择优取向,而Fe单层膜制备的β-FeSi2样品则呈无规则取向.原子力显微镜分析表明,Ar气退火的样品表面粗糙度大于真空退火的样品.根据光吸收谱测量,Fe/Si多层膜制备的β-FeSi2薄膜的禁带宽度室温下为0.88 eV.由Fe/Si多层膜制备的β-FeSi2薄膜具有明显的光电导效应,这种效应在真空退火样品中更为显著,在40W光源照射下,光电导效应大于30%.
作者：祝红芳 SHEN Hong-lie 尹玉刚 LU Lin-feng ZHU Hong-fang SHEN Hong-lie YIN Yu-gang LU Lin-feng 作者单位：刊名：南昌大学学报（理科版）ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF NANCHANG UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) 年，卷(期)：2008 32(3) 分类号：O484.1 TQ320.72 关键词：β-FeSi2薄膜磁控溅射择优取向光电导效应。
铁卟啉磁性材料的制备和应用
铁卟啉磁性材料的制备和应用铁卟啉是一种重要的有机化合物，具有良好的化学稳定性和光电特性。
由于其富含π电子，铁卟啉还具有较强的磁性，可被用于制备磁性材料。
本文将介绍铁卟啉磁性材料的制备和应用，以及相关研究进展。
一、铁卟啉磁性材料的制备方法1、溶液法制备将铁卟啉溶于适量的溶剂中，通常为氯仿或四氢呋喃，加入适量的基体，如二氧化硅、TiO₂等，进行超声分散。
再通过一定的还原方式，如还原煅烧、热处理，制备出铁卟啉磁性材料。
2、微波法制备利用微波加热的方式，将铁卟啉与基体混合，通过微波辐射进行加热，使铁卟啉分散于基体中，并形成铁卟啉磁性材料。
3、水热法制备将铁卟啉与基体溶于水中，在高温高压的环境下，通过水热反应的方式制备出铁卟啉磁性材料。
二、铁卟啉磁性材料的应用1、催化剂铁卟啉磁性材料作为催化剂，可以用于有机合成反应中，具有较高的催化活性。
例如，在氧化反应中，铁卟啉磁性材料作为催化剂可以促进反应速度，提高反应产率。
2、吸附材料铁卟啉磁性材料具有较强的亲水性和亲油性，可以用于吸附水中的有机物、重金属离子和其他污染物质。
在环境治理等方面有广泛的应用。
3、生物医药铁卟啉磁性材料作为生物医药材料，可以用于医学诊断和疾病治疗。
例如，铁卟啉磁性材料可以被用于肿瘤治疗，通过对肿瘤细胞的特异性识别和杀死，有效地发挥了治疗作用。
三、铁卟啉磁性材料的研究进展随着科技的发展，铁卟啉磁性材料的研究也逐渐深入。
一些研究者提出了新的制备方法，并探究了铁卟啉磁性材料在更广泛领域的应用。
1、多相界面近年来，多相界面被研究者们广泛关注，铁卟啉磁性材料在多相界面中的特异性质也成为了研究热点。
一些学者引入了多相介质制备方法，如液液界面、液固界面等，制得了大面积、高吸附性能的铁卟啉磁性材料。
2、组装结构另外，有一些研究者发现，通过特定方式组装铁卟啉磁性材料，可以显著提高其催化性能。
例如，将铁卟啉磁性材料与纳米金球自组装，可以获得高效的催化剂，其催化活性可达到传统铁卟啉磁性材料的数倍以上。
稀土合金的制备及其磁性研究
稀土合金的制备及其磁性研究随着科技的不断发展，人们对材料的需求越来越高，这催生了各种新材料的研究与开发。
稀土合金便是其中之一。
稀土合金是指以稀土元素为主要成分的合金。
稀土元素具有独特的电子结构和一系列特殊的物理和化学性质，使得稀土合金具有良好的磁性、导电性、导热性、耐腐蚀性以及化学反应性等特点，广泛应用于制造电子、航天、汽车、船舶等领域。
本文将简单介绍稀土合金的制备方法和磁性研究进展。
一、稀土合金的制备方法1、氧化物还原法氧化物还原法是制备稀土合金中最常用的一种方法。
这种制备方法通常需要先将稀土氧化物、铝等还原剂混合在一起，在高温下加热，然后通过冷却、粉碎等步骤得到稀土合金。
该制备方法能够到达高纯度、高密度的稀土合金。
不过，还原剂的使用量通常很大，而且产生的二氧化碳等有毒气体需要处理。
2、溶液电沉积法溶液电沉积法是另一种常见的制备稀土合金的方法。
这种方法需要将稀土盐酸溶液、还原剂溶液、沉积剂等溶液混合，加热至一定温度，让溶液中的稀土离子还原成稀土金属，并在电势差的作用下在电极上沉积出合金。
该方法制备的稀土合金具有较高的纯度和均匀的组织结构，加工性能也很好。
但由于装置较为复杂，设备成本较高。
3、气相合成法气相合成法是一种高温高压下进行反应制备稀土合金的方法。
类似于化学气相沉积法，气相合成法由稀土气体和金属气体在高温高压条件下反应得到。
这种制备方法能够得到成分均匀、高纯度、致密的稀土合金，但其过程复杂，需要专业设备和高技能的操作人员。
二、稀土合金的磁性研究稀土合金由于其特殊的电子结构和物理性质，因此在磁性研究领域中有广泛的应用。
目前，稀土磁体是最为理想的永磁材料，已广泛应用于电子、医疗、通讯等领域。
在磁性研究中，常用的磁学方法包括磁化强度、磁通量的变化、矫顽力、剩磁强度、磁致伸缩等参数的测量。
其中，磁化强度是指在外磁场作用下样品中出现的磁性强度，用于描述样品对外磁场的响应；矫顽力是指消除样品中外磁场的最小磁场，用于描述样品本身的磁性强度；剩磁强度是指在外磁场作用下消失磁场后留下的磁性强度，用于描述样品的磁化程度；磁致伸缩是指材料在外磁场作用下的长度变化，常用于制造传感器和定位器等电子产品。
磁性薄膜材料
磁性薄膜材料
磁性薄膜材料是一种具有磁性的薄膜材料，广泛应用于磁存储、传感器、磁性电子器件等领域。
它具有磁性、薄膜化、可控性强等特点，因此备受关注。
磁性薄膜材料的研究和应用已经成为当前材料科学领域的热点之一。
磁性薄膜材料具有许多优异的物理特性，例如高饱和磁化强度、低矫顽力、高导磁率等。
这些特性使得磁性薄膜材料在磁存储领域有着广泛的应用。
在硬盘驱动器、磁带、磁记录卡等存储设备中，磁性薄膜材料被用来记录和读取信息，其稳定性和可靠性对于数据存储至关重要。
除了在磁存储领域，磁性薄膜材料还被广泛应用于传感器领域。
例如，在汽车行业中，磁性薄膜材料被用于生产车速传感器、转向传感器等，以实现对车辆运行状态的实时监测。
此外，磁性薄膜材料还可以应用于磁性电子器件中，如磁阻传感器、磁电子存储器等，为电子设备的性能提升提供了可能。
磁性薄膜材料的制备方法多种多样，常见的包括溅射法、蒸发法、溶液法等。
这些制备方法可以根据具体的需求选择，以获得所需的磁性薄膜材料。
在制备过程中，需要注意控制薄膜的厚度、成分和结构，以确保薄膜具有良好的磁性能和稳定性。
此外，磁性薄膜材料的表征和性能测试也是非常重要的。
通过磁性测试仪器可以对磁性薄膜材料的磁化曲线、饱和磁化强度、矫顽力等进行测试，以评估其磁性能。
同时，还可以利用显微镜、X射线衍射仪等设备对磁性薄膜材料的微观结构进行表征，以揭示其内部结构和组成。
总的来说，磁性薄膜材料作为一种重要的功能材料，在磁存储、传感器、磁性电子器件等领域具有广泛的应用前景。
随着材料科学研究的不断深入，相信磁性薄膜材料将会在更多领域展现出其优异的性能和潜力。
磁性薄膜材料
磁性薄膜材料磁性薄膜材料是一种具有磁性的薄膜材料，它在现代科技领域有着广泛的应用。
磁性薄膜材料具有许多优异的性能，如高磁导率、低磁滞、优良的磁性能等，因此在磁存储、传感器、微波器件等方面有着重要的应用价值。
本文将对磁性薄膜材料的基本概念、制备方法、性能特点及应用领域进行介绍。
磁性薄膜材料的基本概念。
磁性薄膜材料是指厚度在纳米至微米量级的具有磁性的薄膜材料。
它通常由铁、镍、钴等磁性金属或合金构成，具有较高的磁导率和磁饱和感应强度。
磁性薄膜材料的磁性来源于其中的磁性原子或离子，在外加磁场下会产生磁化现象。
磁性薄膜材料可以根据其磁性特性分为软磁性薄膜和硬磁性薄膜两大类。
软磁性薄膜具有低磁滞、高导磁率等特点，适用于电感器、变压器等领域；硬磁性薄膜则具有高矫顽力、高矫顽场强等特点，适用于磁存储、传感器等领域。
磁性薄膜材料的制备方法。
磁性薄膜材料的制备方法多种多样，常见的包括物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积、溶液法等。
物理气相沉积是通过蒸发、溅射等方法将原材料沉积在基底上，形成薄膜；化学气相沉积则是通过化学反应将气态前驱体沉积在基底上。
溅射沉积是通过离子轰击或原子束轰击的方式将材料溅射到基底上，形成薄膜。
溶液法则是将材料的溶液涂覆在基底上，经过干燥后形成薄膜。
这些方法各有优缺点，可以根据具体需求选择合适的制备方法。
磁性薄膜材料的性能特点。
磁性薄膜材料具有许多优异的性能特点。
首先，它具有高磁导率，能够有效地传导磁场，使其在磁传感器、磁存储等领域有着重要的应用价值。
其次，磁性薄膜材料具有低磁滞，即在外加磁场作用下，磁化强度随着磁场的变化而迅速变化，具有较小的滞后效应。
再次，磁性薄膜材料具有优良的磁性能，包括饱和磁化强度、矫顽力、矫顽场等指标，使其在磁存储、传感器等领域有着广泛的应用。
磁性薄膜材料的应用领域。
磁性薄膜材料在磁存储、传感器、微波器件等领域有着广泛的应用。
在磁存储领域，磁性薄膜材料被广泛应用于硬盘、磁带等存储介质中，用于记录和读取信息。
FeSiAl合金磁性薄膜的制备与研究
收稿日期:2003-06-10作者简介:张 榕,等(1976- ),女,江苏盐城人,上海海运学院基础科学部讲师,硕士,研究方向为半导体材料。
文章编号:1000-5188(2003)04-0378-0004FeSiAl 合金磁性薄膜的制备与研究张 榕, 裔国瑜, 任洪梅, 阎 明(上海海运学院基础科学部,上海200135)摘 要:用X-射线衍射,扫描电子显微镜研究了直流磁控溅射法制备的FeSiAl 合金薄膜。
用振动样品磁强计测量了薄膜的磁性能。
主要研究了热处理对薄膜的结构和磁性能的影响。
结果表明随着退火温度的升高,薄膜的X 衍射峰(220)逐步尖锐化,矫顽力不断减小,磁性能有了较大的提高。
关键词:FeSiAl 薄膜;直流磁控溅射;热处理中图分类号:O469 文献标识码:APreparation and Investigation of Magnetic Sendust Alloy Thin FilmsZHANG Rong, YI Guo -yu, REN H ong -mei, YAN Ming(Basic Science Department,SM U.,Shang hai 200135,China)Abstract :The m agnetic FeSiAl films prepared by DC mag netron sputtering have been studied using X -ray diffraction and SEM.T he mag netic properties of FeSiAl films have been measured by using VSM.It is show nthat w ith advancing annealing tem perature,the peak of preferred (220)orientation is higher and sharper,the coercivity of the film is smaller.The m agnetic properties are better after annealing.Key words:FeSiAl films;DC magnetron sputtering;annealing0 引 言高密度、大容量和高可靠性是现代磁记录技术发展的趋势与中心任务。
FeSiAl磁粉表面绝缘包覆及热处理对磁粉芯磁性能的影响_王怡伟
FeSiAl 磁粉表面绝缘包覆及热处理对磁粉芯磁性能的影响王怡伟，刘颖，李军，钟小溪(四川大学材料科学与工程学院，四川成都610064)摘要：从减小铁硅铝磁粉芯的涡流损耗和磁滞损耗出发，将FeSiAl 磁粉通过单层树脂包覆、磷化/树脂复合包覆、磷化/硅烷复合包覆方法制得绝缘包覆磁粉，用模压成型法制备磁粉芯，并通过退火热处理消除其内应力。
结合SEM 、XRD 及XPS 分析磁粉表面形貌及成分组成，采用LCR 电桥及阻抗分析仪测试磁粉芯磁性能。
研究发现，铁硅铝磁粉双层包覆较单层树脂包覆处理后的磁粉芯磁性能更优，其中磷化/硅烷复合处理效果最佳，在5MHz 频率附近其Q 值约是单层树脂包覆处理的5倍，是磷化/树脂复合处理的3倍。
退火热处理能释放磁粉芯残余内应力，改善磁导率。
随热处理温度升高，磁导率增高。
在0~7MHz 频率，400℃为提高FeSiAl 磁粉芯磁导率和品质因素Q 值综合性能的最佳热处理温度。
关键词：FeSiAl 磁粉芯；磁粉包覆；涡流损耗；热处理；磁导率；品质因数中图分类号：TM271+.2文献标识码：A文章编号：1001-3830(2014)03-0025-04Effect of powder surface insulation coating and heat treatment onthe magnetic properties of FeSiAl magnetic powder coresWANG Yi-wei,LIU Ying,LI Jun,ZHONG Xiao-xiCollege of Materials Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu 610064,China Abstract ：Aiming at reducing the eddy current loss and hysteresis loss of the magnetic powder cores ,coat theFeSiAl powder was coated by single layer resin,phosphate/resin composite,phosphate/silane compound to obtain the insulating coating powder,and prepare powder cores by compression molding method,and then annealing it to eliminate the internal stress.Magnetic properties,surface morphology and chemical composition were tested,and magnetic powder cores were tested using LCR bridge and impedance analyzer.It is found that the magnetic performance of double-coated one is better than that of the single-resin-coated,among which the composite processing of alkylation to the phosphated silicon is the best,at 5MHz frequency in the vicinity of its Q value is about 5times that of the single-resin-coated one,and 3times that of the phosphated resin-coated one.The annealing heat treatment to the magnetic powder cores can help releasing the residual stress and improving the magnetic permeability.With the increase of temperature,the permeability increases.Between 0to 7MHz frequency,400℃is the best processing temperature to improve the FeSiAl magnetic core permeability and the quality factor Q value which means the overall performance of the magnetic powder cores.Key words:FeSiAl powder cores;powder-coating;eddy current loss;heat treatment;permeability;quality factor1引言铁硅铝磁粉芯作为一种高频性能好、成本低的软磁材料，其市场需求日益旺盛，如用作高频功率滤波器、不间断电源功率校正器、功率扼流圈、功率谐振电感器、移相补偿电感、脉冲变压器等。
NdFeB薄膜的制备及性能研究开题报告
NdFeB薄膜的制备及性能研究开题报告一、选题背景及研究意义NdFeB磁性材料因其高能积、高磁感应强度、高矫顽力、高磁导率、提高高加工性和力磁优异易性等特性，在电子、通信、计算机、医疗、能源、航空等领域有广泛的应用。
当前，NdFeB磁性材料主要由气相热反应、溶液法、电解沉积等方法制备。
这些方法虽然可以获得高品质的磁性材料，但也存在一些问题，如粒子聚集、不易控制粒径和形貌等。
为了克服这些问题，近年来不断涌现出新的制备方法。
NdFeB薄膜是一种新型磁性材料，在磁性存储领域、微传感器和微机电系统(MEMS)、生物医学领域和高密度集成电路等领域有潜在的应用。
目前，NdFeB薄膜主要通过磁控溅射等物理方法制备，具有结构均匀、磁性能优异、应力小等优点。
然而，目前对于NdFeB薄膜及其性能的研究还存在许多方面需要探究。
因此，本文旨在通过研究NdFeB薄膜的制备工艺，探究不同工艺对薄膜结构、磁性能的影响，进一步优化制备条件，提高薄膜性能，为其在实际应用中提供理论依据和技术支持。
二、研究内容及方法1. 研究对象本文选取了商业化的NdFeB薄膜样品作为研究对象，通过不同的制备工艺对其进行处理，探究不同工艺对薄膜的影响。
2. 制备工艺通过磁控溅射制备NdFeB薄膜，并探究不同工艺条件对薄膜的影响。
尝试采用物理方法或化学方法对其表面进行修饰，例如在薄膜表面沉积铜、镍等金属，或采用等离子体处理等方法。
3. 主要研究内容（1）制备NdFeB薄膜的工艺条件，如空气压力、衬底温度、沉积速度等参数，对薄膜的影响；（2）通过X射线衍射仪、透射电子显微镜等方法分析不同制备工艺对NdFeB薄膜晶体结构、形貌、晶体尺寸、晶界、组织缺陷等的影响；（3）通过超导量子干涉磁强计、霍尔效应测试仪等设备，对不同制备工艺下的NdFeB薄膜的磁性能进行测试，如饱和磁化强度、居里温度、磁容量等参数；（4）通过描写数据方程的数学方法对实验结果进行数据分析，并对其机理进行探究。
实验4磁控溅射法制备薄膜材料资料讲解
实验4磁控溅射法制备薄膜材料实验4 磁控溅射法制备薄膜材料一、实验目的1. 掌握真空的获得2. 掌握磁控溅射法的基本原理与使用方法3. 掌握利用磁控溅射法制备薄膜材料的方法二、实验原理磁控溅射属于辉光放电范畴，利用阴极溅射原理进行镀膜。
膜层粒子来源于辉光放电中，氩离子对阴极靶材产生的阴极溅射作用。
氩离子将靶材原子溅射下来后，沉积到元件表面形成所需膜层。
磁控原理就是采用正交电磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹，使得电子在正交电磁场中变成了摆线运动，因而大大增加了与气体分子碰撞的几率。
用高能粒子(大多数是由电场加速的气体正离子)撞击固体表面(靶)，使固体原子(分子)从表面射出的现象称为溅射。
1. 辉光放电：辉光放电是在稀薄气体中，两个电极之间加上电压时产生的一种气体放电现象。
溅射镀膜基于荷能离子轰击靶材时的溅射效应，而整个溅射过程都是建立在辉光放电的基础之上的，即溅射离子都来源于气体放电。
不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同，直流二极溅射利用的是直流辉光放电，磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电。
如图1（a）所示为一个直流气体放电体系，在阴阳两极之间由电动势为的直流电源提供电压和电流，并以电阻作为限流电阻。
在电路中，各参数之间应满足下述关系：V=E-IR使真空容器中Ar气的压力保持一定，并逐渐提高两个电极之间的电压。
在开始时，电极之间几乎没有电流通过，因为这时气体原子大多仍处于中性状态，只有极少量的电离粒子在电场的作用下做定向运动，形成极为微弱的电流，即图(b)中曲线的开始阶段所示的那样。
图1 直流气体放电随着电压逐渐地升高，电离粒子的运动速度也随之加快，即电流随电压上升而增加。
当这部分电离粒子的速度达到饱和时，电流不再随电压升高而增加。
此时，电流达到了一个饱和值（对应于图曲线的第一个垂直段）。
当电压继续升高时，离子与阴极之间以及电子与气体分子之间的碰撞变得重要起来。
在碰撞趋于频繁的同时，外电路转移给电子与离子的能量也在逐渐增加。
原子级平整反铁磁金属单晶薄膜
原子级平整反铁磁金属单晶薄膜
原子级平整反铁磁金属单晶薄膜是研究反铁磁材料体系的关键，其电子学性质必须符合极精确的规律，以保证其具备高性能用于智能传感应用等。
目前，制备原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的方法仍存在技术上的挑战，主要集中在面部的晶体结构及薄膜 TOD的控制。
近期，国际上采取了多种高技术手段来改善反铁磁金属单晶薄膜的性能，其中最为有效的就是制备原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的方法。
特别是采用激光刻蚀制备原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的技术，可以快速有效地生成低氧化物原子级平整反铁磁金属单晶薄膜。
它能够在反铁磁表面上形成一个精细的结构，并能够准确控制位错密度，以保证反铁磁材料具备良好的应用性能。
此外，采用激光刻蚀制备原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的技术还可以通过控制薄膜厚度从而有效地控制电子性质的变化，从而使得反铁磁材料具有更好的性能。
因此，制备原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的技术具有重要的价值，以期能够改善反铁磁金属单晶薄膜的性能，并将被用于智能传感应用等领域。
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收稿日期:2003-06-10作者简介:张 榕,等(1976- ),女,江苏盐城人,上海海运学院基础科学部讲师,硕士,研究方向为半导体材料。
文章编号:1000-5188(2003)04-0378-0004FeSiAl 合金磁性薄膜的制备与研究张 榕, 裔国瑜, 任洪梅, 阎 明(上海海运学院基础科学部,上海200135)摘 要:用X-射线衍射,扫描电子显微镜研究了直流磁控溅射法制备的FeSiAl 合金薄膜。
用振动样品磁强计测量了薄膜的磁性能。
主要研究了热处理对薄膜的结构和磁性能的影响。
结果表明随着退火温度的升高,薄膜的X 衍射峰(220)逐步尖锐化,矫顽力不断减小,磁性能有了较大的提高。
关键词:FeSiAl 薄膜;直流磁控溅射;热处理中图分类号:O469 文献标识码:APreparation and Investigation of Magnetic Sendust Alloy Thin FilmsZHANG Rong, YI Guo -yu, REN H ong -mei, YAN Ming(Basic Science Department,SM U.,Shang hai 200135,China)Abstract :The m agnetic FeSiAl films prepared by DC mag netron sputtering have been studied using X -ray diffraction and SEM.T he mag netic properties of FeSiAl films have been measured by using VSM.It is show nthat w ith advancing annealing tem perature,the peak of preferred (220)orientation is higher and sharper,the coercivity of the film is smaller.The m agnetic properties are better after annealing.Key words:FeSiAl films;DC magnetron sputtering;annealing0 引 言高密度、大容量和高可靠性是现代磁记录技术发展的趋势与中心任务。
开关电源向小型化方向发展,可使元件安装密度大大提高,从集成化的概念来看,20世纪90年代实现了电阻电容的无引线元件。
但是磁性元件(如高频变压器、电感等)的微型化一直跟不上电源工业的发展。
因此,研究薄膜变压器、薄膜电感的性能、工艺可行性以及研究相关的薄膜材料的结构具有重大的现实意义[1-3]。
此实验选用FeSiAl 材料为原料,它不但具有高的饱和磁感应强度和高的磁导率,而且原料价格低廉,是发展片状磁性器件最有生命力的材料之一。
虽然FeSiAl 材料具有悠久的历史,并且人们对它的结构也进行了深入研究[4-6],但是由于它的脆性作为适用性材料而受到极大限制。
然而制成薄膜器件的FeSiAl 材料因无须考虑脆性问题而受到关注。
近年来人们对FeSiAl 薄膜进行了较为深入的研究,特别在研制成功高清晰度VCR 和数字记录磁头器件方面做了大量的工作[5,6]。
日本Tokin 公司用FeSiAl 薄膜开发了新一代电磁吸收材料,其可以吸收300MHz~3GHz 的辐射EM I 。
可见薄膜器件研究将成为今后几年的热门课题。
本实验采用工业纯度的FeSiAl 材料用国产设备制成FeSiAl 薄膜,并对它的结构与器件的电磁性能进行探索。
第24卷 第4期2003年12月上海海运学院学报JOU RNAL OF SHANGHAI MARITIM E UNIVERSITYVol.24 No.4Dec.20031 实验方法实验中所用的靶材是 50@2mm 的FeSiAl 圆片。
在实验中选择医用载玻片作为基片,基片放在靶材与基板之间,靶面与基片间的距离大约为5~6cm 。
本实验中采用直流磁控溅射技术制备FeSiAl 薄膜。
真空腔预抽真空10-5Pa 左右,溅射沉积薄膜时充入99.999%的高纯氩气,工作气压Ar 气压在1.5~ 2.5Pa,溅射功率为82W 。
本实验采用真空热处理方法。
热处理温度由国产的2K-1可控硅电压调节器控制,温度可在0~1300e 内变化,用直流磁控溅射方法沉积而成的FeSiAl 薄膜分别在300e ~500e 下处理半个小时,整个热处理过程(包括冷却)都是在0.1Pa 的真空中进行,待样品随炉自然冷却至室温后再取出,这主要是为了防止样品的氧化。
本实验中薄膜样品的磁学特性由振动样品磁强计(Vibrating Sample M agnetometer,VSM )测量,它是材料磁性分析测量的重要手段,能测出矫顽力H c,饱和磁化强度M s 等表征磁性能的相关参数。
本实验中使用的是日本理研的BHV -55型振动样品磁强计。
2 实验结果与讨论211 扫描电子显微镜的测试结果图1是样品经过300e 、500e 热处理后的扫描电子显微分析得到的表面形貌照片。
从照片中可以看出,热处理后的样品晶粒显著长大,从52.6nm 长大到102.2nm。
300e退火500e 退火图1 不同退火温度下制得的薄膜SEM 图像212 热处理对薄膜结构的影响FeSiAl 合金具有两种状态:一种是Fe 、Si 和Al3种原子在晶格中占位是任意的,称为bcc 结构的A 无序相;另一种是Si 和Al 原子主要占据体心位置的有序状态而形成DO 3超晶格结构。
我们对制备态FeSiAl 薄膜进行了X 射线衍射分析(XRD),如图2(a)所示有衍射峰出现,但衍射峰不明显,于是我们又对FeSiAl 薄膜进行了真空退火处理。
图2(c)和图2(d)所示为FeSiAl 薄膜试样分别在300e 和500e 真空退火后的X 射线衍射图,从图中不难看出,随着退火温度的升高,FeSiAl 薄膜的X 射线衍射峰越来越明显,衍射峰变窄,峰值增大,说明薄膜的晶化程度越来越高。
在退火过程中,随着退火温度的升高,内应力逐步被消除,薄膜的结晶程度越来越充分,衍射峰则越来越接近于靶材的X 射线衍射峰,如图2(b)。
在图2(d)中我们还可以发现相对于图2(c),出现了(111)衍射峰,这就是DO 3超晶格结构衍射线。
2H (b )(a)未退火379第4期张 榕,等:FeSiAl 合金磁性薄膜的制备与研究2H (b )(b)FeSiAl靶材2H (b )(c)300e真空退火2H (b )(d)500e 真空退火图2 FeS i Al 合金薄膜X 射线衍射图213 热处理温度对薄膜磁性能的影响热处理温度对FeSiAl 薄膜的矫顽力H c 及饱和磁化强度4P M s 的影响如图3所示。
结果表明,薄膜的矫顽力在热处理温度较低时(如300e ),薄膜的H c 下降很少,在热处理温度为500e 时,薄膜的H c 下降到最小,由于热处理温度太高(如600e ~700e ),薄膜的基片会软化,所以热处理温度在500e 时比较合适。
从图3可以看出,热处理温度对4P M s 影响不大,经500e 真空热处理0.5h 后,FeSiAl 薄膜的磁性能得到了改善。
图3 热处理温度对FeSiAl 薄膜的H c 及4P M s 影响3 结束语综上所述,可知热处理具有改善FeSiAl 薄膜磁性能的作用,适当地控制热处理温度可以起到较好软磁性能的作用。
热处理温度必须大到使得FeSiAl薄膜中的磁性原子有足够的热运动能量来向新的位置扩散;使局部各向异性消除,应力得到弛豫;使薄膜中少量A 无序相全部转化为DO 3有序相,有序结构进一步取向。
同时,适当地进行温度热处理能够使薄膜中的晶粒进一步长大。
由于薄膜中存在DO 3有序相,局部各向异性被消除,应力得到弛豫,晶粒得到长大,FeSiAl 薄膜的磁性能得到明显改善。
热处理温度太低,FeSiAl 薄膜中的磁性原子不能通过热运动来向新的位置扩散,这样薄膜内局部各向异性不能完全消除,应力弛豫不充分,薄膜中少量A 无序相不能完全转化为DO 3有序相,薄膜的有序结构取向不完全。
具体表现在样品的X 射线衍射谱的衍射峰宽而低,薄膜中晶粒不易长大,所以FeSiAl 薄膜的磁性能改善不明显。
本文研究结果表明,FeSiAl 薄膜在500e 左右薄膜中的磁性原子具有足够的热运动能量。
在本实验中,所测得的矫顽力并不是很理想。
其主要原因是因为受实验条件和基片的影响,由于在实验中所用的基板材料是光学玻璃,其软化点不到600e ,因此无法进行500e 以上的热处理。
但从实验中可以看出,经过500e 退火后的样品矫顽力已经明显地从四十几Oe 降低到二十几Oe 。
经过退(下转第384页)表4上海机场转债隐含期权的数值解利率股价期权利率股价期权息票利率K=0.008分红D=0息票利率K=0分红D=0.0080.02509.813538.80950.02509.813538.41840.025010.040039.42430.025010.040039.02840.025010.266539.43340.025010.266539.03960.03009.813537.71180.03009.813537.32670.030010.040038.26770.030010.040037.87800.030010.266538.34700.030010.266537.95910.03509.813536.60970.03509.813536.23080.035010.040037.12370.035010.040036.74030.035010.266537.25090.035010.266536.86930.04009.813535.50910.04009.813535.13660.040010.040035.99780.040010.040035.62090.040010.266536.15040.040010.266535.77520.04509.813534.41130.04509.813534.04550.045010.040034.88490.045010.040034.51460.045010.266535.04810.045010.266534.67940.05009.813533.31500.05009.813532.95590.050010.040033.77670.050010.040033.41320.050010.266533.94440.050010.266533.58260.05509.813532.21810.05509.813531.86600.055010.040032.66650.055010.040032.31010.055010.266532.83940.055010.266532.48460.06009.813531.11950.06009.813530.77460.060010.040031.55190.060010.040031.20270.060010.266531.73280.060010.266531.38520.06509.813530.01920.06509.813529.68160.065010.040030.43380.065010.040030.09210.065010.266530.62490.065010.266530.28460.07009.813528.91790.07009.813528.58790.070010.040029.31480.070010.040028.98080.070010.266529.51600.070010.266529.1833从表3和表4所列的数值结果可以看出,利率和股价的变化对于可转换债券价值的影响都不可忽略,而将息票利率看成是股票连续分红对可转换债券价值的影响不大。