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基片对交替溅射制备的MnZn铁氧体薄膜结构和磁性的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理] TM277[电气工程—电工理论与新技术;一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]兰州大学电子材料研究所,兰州730000, [2]兰州大学磁性材料研究所,兰州730000
  • 相关基金:国家自然科学基金(项目号:60371016)资助的课题.
中文摘要:

使用成分分别为MnFe2O4和ZnFe2O4的靶,使用射频溅射交替沉积制备了成分不同的Mn1-xZnxFe2O4薄膜,沉积薄膜所用基片分别为单晶硅Si(100),氧化的单晶硅SiO2/Si(100),ZnFe2O4为衬底的单晶硅ZnFe2O4/Si(100)及单晶氧化镁MgO(100),沉积态的薄膜为非晶结构,经550℃真空退火后可以得到MnZn多晶铁氧体薄膜.成分为Mn0.5Zn0.5Fe2O4的薄膜呈现了较好的磁性:相对高的Ms及低的Hc.以MgO(100)为基片薄膜的矫顽力最低,约为2148A/m.对基片材料对薄膜磁性的影响作了分析.认为铁氧体薄膜中应力导致的磁弹性各向异性对薄膜的矫顽力起着主导作用,选用合适的基片可使薄膜中晶粒细化至纳米尺度,晶粒间增强的交换耦合作用可对薄膜中的磁弹性各向异性做有效平均并使其降低,从而使MnZn铁氧体薄膜的软磁特性得到改善.

英文摘要:

Mn1-xZnxFe2O4 films were prepared by alternative if-sputtering from targets of MnFe2O4 and ZnFe2O4. The films were deposited on substrates such as single-crystal Si(100), oxidized single-crystal Si(100), single-crystal Si(100) with ZnFe2O4 underlayer and single-crystal MgO( 100). The deposited films are amorphous. After annealing in vacuum furnace at 550℃, the polycrystalline Mn-Zn ferrite crystallizes. The film with composition of Mn0.5Zn0.5Fe2O4 shows better magnetic properties : high magnetization Me and lower coercivity He. The coercivity of the film deposited on MgO(100) substrate is the lowest. In this paper, the influences of substrate on film structure and the magnetic properties are investigated. It is believed that the magnetoelastic anisotropy resulting from stress in films dominates the coereivity of Mn-Zn ferrite films. The grain size may be refined to nanometer scale instrumentally by using suitable substrate; the stronger exchange coupling between grains would lead to a lower magneto-elastic anisotropy by averaging to the grains. Therefore, the soft magnetic properties of Mn-Zn ferrite films are improved.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876