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高饱和磁感应强度及良好高频特性的新型高性能软磁薄膜的研究
  • 项目名称:高饱和磁感应强度及良好高频特性的新型高性能软磁薄膜的研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:60371016
  • 申请代码:F010707
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:魏福林
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:兰州大学
  • 批准年度:2003
中文摘要:

信息电子产品的发展趋势式数字化、集成化和微型化。加快信息电子产品的微型化进程已列入我国2010年远景目标纲要。具有良好高频特性的高饱和磁感应强度的高性能软磁薄膜在推进信息电子产品的微型化方面将会起到十分重要的作用。但饱和磁感应强度大于21KG,截止频率高于1 GHz的高性能软磁薄膜材料的缺乏成了信息电子产品中电感器件微型化发展的瓶颈。 铁钴(FeCo)合金的饱和磁感应强度可达24.5 KG,但大的磁致伸缩系数也限制了它在软磁方面的应用。将通过氮、氧和铝的添加;用铁磁性多晶或非晶薄膜作夹层,主层FeCo基合金在夹层上生长的迭层化技术等对薄膜的晶粒大小、取向、应力等微结构参数进行控制,射频磁控溅射制备饱和磁感应强度大于21KG,并在GHz频段具有良好频率特性的FeCo基新型高性能软磁合金薄膜.

结论摘要:

信息电子产品产品日趋数字化,集成化和微型化。具有良好高频特性的高饱和磁感应强度的高性能软磁薄膜在推进信息电子产品的微型化方面将起到十分重要的作用。我们在以下几个方面展开了研究工作 FeCo合金是迄今为止具有最高的饱和磁感应强度的材料,但大的磁滞伸缩系数诱发的磁弹性各向异性难以获得良好软磁性的FeCo合金薄膜。通过使用衬底层制备了性能良好的FeCo合金软磁薄膜。软磁性能改善的原因可以归因于1)低各向异性织构的生成;2)晶粒细化,磁性晶粒间的交换耦合导致低的平均有效各向异性。此外,还研究了Al,O元素添加,外加应力对FeCo合金薄膜的微结构,磁性和各向异性场的影响。 Fe-M-N合金是另一类高饱和磁感应强度材料,用纳米晶生长的方法制备了FeTaN纳米晶软磁合金薄膜。逆转电子穆斯堡尔谱CEMS结合其它测试技术相结合,分析了两种薄膜磁各向异性差别的物理机制。铁氧体材料高的电阻率在高频段更具优势。研究了其组分,制备条件与磁性的关系。讨论了使用合适的基片或衬底使晶粒细化至纳米尺度改善薄膜软磁性应力敏感性。微磁学数值模拟研究了写磁头极尖畴结构对FeCo和FeAlN薄膜频率响应特性的影响。


成果综合统计
成果类型
数量
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