SmCo系列单层和多层磁性薄膜的结构和物性研究

《SmCo系列单层和多层磁性薄膜的结构和物性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文⑨MASTER’STHESIS摘要本文采用磁控溅射方法制备了SmCo系列单层和多层磁性薄膜，并采用X射线能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射分析仪(XI①)、振动样品磁强计(VSM)和扫描隧道显微镜(STM)等对薄膜的成分、结构、磁学性能和表面形貌进行了研究，研究发现：(1)溅射工艺参数对SmCo薄膜磁性能的影响明显。通过优化溅射工艺参数，得出了最佳溅射工艺条件：磁性层溅射功率为60W，溅射气压为o．5Pa，溅射时间为8min；底层溅射功率为125W，溅射气压为O．5Pa，溅射时间为4min。此时，SmCo磁性薄膜的面内矫顽力高达2．79

2、×105Mn，所制备的SmCo薄膜为面内磁化膜。(2)底层对SmCo薄膜磁性能也有影响。通过制备不同底层的SmCo薄膜，我们发现以Cu作为底层制备的SInCo薄膜磁性能更好，薄膜矫顽力分别比用cr、Ti作底层时高出56％，40％。同时发现，溅射Cu底层时基片加温至150oC的时候，SmCo薄膜磁化方向有从面内向垂直方向转变的趋势。所制备出SmC0／Cu垂直磁化薄膜的矫顽力高达4．86×105础，m；通过分析SmCo薄膜在不同温度下的表面形貌，发现150oC时薄膜的晶粒尺寸较小，薄膜的矫顽力有大幅度的提高。(3)cr中间层对SmCo瓜FeCo多层膜磁

3、交换耦合性能具有影响。研究发现，多层膜系统的磁性能随着Cr中间层厚度的变化而发生改变，尤其是薄膜的饱和磁化强度和矫顽力，显示出周期性振荡的特性。通过扫描隧道显微镜观察发现，有Cr中间层时SmCo薄膜的晶粒尺寸要比无Cr中间层时的SmCo薄膜要小得多。而且，我们还发现SmCo薄膜的平均晶粒尺寸随着Cr中间层厚度的增加而显示出减小的趋势。通过研究我们可以看出，薄膜矫顽力的变化主要是由于cr中间层的加入改变了SmCo薄膜的微观结构，而饱和磁化强度的变化则是与薄膜的磁交换耦合作用有关。关键词：SmCo薄膜；制备：结构；磁性能AbstractIntllist

4、hesis，SmCoseriessinglea11dmultilayermagneticthinfllmsaref．abricatedbyusingRF—magnetronspu慨ringsystem．Witht11eresultSofEDS、XRD、VSMandSTM，wecangettllefollowingconclusions：(1)Tllee位ctofspu№mgp锄metersonmagneticpropelrtiesofSmCothinfilmsisobVious．Throughoptimizingthesputteringparam

5、eterS，theoptimalsputteringpar锄eterSareobtained．Itisfoundtllatwhen也esp甜eringpo、Ⅳer，sputteringpressureandspune曲gtimeoftlleSmCo“nfilmsaIldtheu11derlayerare60W，O．5PaaIld8min，125Wj0．5Paa11d4mill，respectiVely，meiIlpIanecoerciVityisaS11i曲弱2．79×1O’A，m．(2)nlellIlderlaycrcaIle虢Cttllemag

6、neticpropertiesofSmCothinfilms．TheVSMmeasurementsreVealest11atSmCothiIl蠡hIlswillpossessbettermagneticpropenies谢t11Cu嬲underlayerthaIlTi锄dCr．Compared诵t11CrandnaSuIldedayer，吐1ecoerciVit)，ofSmCothiIlfilms谢tllCuuIlderl缈erislli曲er56％aIld40％，respectively．111emagnetizationorientationo

7、ftllefilms曲旧nges行omin—plalletope叩endicularwhentlletemperatWeofCu11llderlayerisl50oC．TheSmCo／Cuthinfilmswitll龇coerciVityupt04．86×105A佃areprepared．啊1eSTMimagesrevealesthatSmC∥Cuthillfilmswillpossessbe仕ermagneticpropenies谢t11CuuIlderlayerat150。C．(3)Crinterlayera伍：ctSthemagneticex

8、changecoupliI埒ofSmCo／C矿rbFeComultilayerminfilms．ItisfouIldt11