现代微波磁性器件向平面化、集成化方向发展,并要求与单片微波集成电路工艺兼容,而基于铁氧体材料的微波磁性器件很难满足这些要求。本项目研究一种用于制作微波平面器件的新型磁性基片,该基片是通过孔洞介电模板制备的金属磁性纳米线阵构成。项目用二次阳极氧化法,在不同的电解电压下制备出多孔氧化铝模板,讨论了电压对孔径的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)研究了多孔氧化铝膜的表面形貌。结果表明氧化铝膜板中孔径约为50-100 nm,孔间距约为50 nm,孔分布均匀有序,并且在一定的电压范围内孔径随电压的升高而升高。在得到的多孔氧化铝模板的基础上,采用恒电流电沉积法,得到纳米钴和类似于薄膜结构的钴,经振动样品磁强计测试制得的纳米线氧线长度方向具有强的各向异性。项目建立了铁磁纳米线介质基片有效介电常数和有效磁导率的计算模型。根据该模型,利用HFSS软件研究了基于铁磁纳米线介质基片的环行器设计。采用微型加工手段,基于制备的纳米线复合基片制作了微带环行器样品,测试结果与理论设计结果基本吻合,样品具有明显的环行能力。环行器的谐振频率为26 GHz,隔离度26dB,达到设计要求。
英文主题词planar microwave magnetic device; magnetic nanowires; ferromagnetic resonance; metal magnetic materials