最新研究显示通过磁电耦合效应能够有效调控具有高磁致伸缩系数的软磁金属薄膜的微波特性。申请人前期工作基础也表明内应力对软磁金属薄膜铁磁共振阻尼系数有重要影响。针对微波应用集成化的发展需求,本研究提出利用薄膜制备技术,实现压电薄膜和软磁金属薄膜之间的磁电耦合,通过静电场调控软磁金属薄膜微波特性,并实现大的可调控性。本项目将首先改进高磁致伸缩系数的软磁金属薄膜的微波特性;基于薄膜制备方式,控制压电薄膜的微结构、界面效应,提高软磁金属薄膜微波特性的可调控性;选择合理的磁电耦合模式、层叠方式,结合磁电耦合理论模型,研究相关机制;通过实验测量,建立电压、应力和软磁金属薄膜微波特性的关联;结合经典理论和微磁学模拟,研究薄膜之间磁电耦合所产生的应力对软磁金属薄膜微波特性的影响机理,加深对于阻尼现象的理解。本研究目的的实现将促进软磁金属薄膜在微波领域的推广应用。
Soft magnetic thin film;anisotropy;damping;FMR frequency;
本项目围绕软磁金属薄膜微波特性的调控,针对其各向异性场、阻尼机制及其调控手段开展了系统研究,研究了各种制备工艺参数的影响,揭示了颗粒膜中的二磁子散射机制,发展了溅射气压调变、微观结构调变等阻尼调控手段,利用交换偏置效应带来的单向各向异性场以及成分梯度溅射带来的磁弹各向异性实现了共振频率的提高。在此基础上,本项目通过压电单晶和典型软磁薄膜的直接耦合,实现了对软磁薄膜高频微波特性的电场调制效应。在本项目资助下,共在国际学术期刊上发表论文20篇,其中SCI20篇,EI6篇;培养硕士研究生5名。在本项目资助下,共参加国际学术会议3次,其中境外2次。邀请国外专家来访2次。项目经费使用合理,完成项目预期研究计划。