Al2O3层对超薄各向异性磁电阻薄膜性能影响的研究

各向异性磁电阻(AMR)薄膜材料被广泛应用于磁传感器和硬盘的读出磁头中.器件的小型化要求AMR薄膜材料必须做得很薄.采用磁控溅射的方法在玻璃基片上制备了Ta/NiFe/Ta磁电阻超薄薄膜,将几个纳米厚的Al2O3层插入Ta/NiFe/Ta薄膜的Ta/NiFe界面,研究该插层对超薄NiFe薄膜性能的影响.结果表明:由于Al2O3层的“镜面反射”作用,适当厚度和结构状态的Al2O3层可以提高薄膜的磁电阻值, 当NiFe薄膜厚度为5 nm时,通过在界面处插入约2nm的Al2O3层,薄膜的磁电阻值从0.65%提高到了0.80%,增加幅度超过20%.性能提高的主要原因是除纳米Al2O3插层的“镜面反射”作用外, 抑制Ta/NiFe的界面反应以及减少Ta层分流也是重要的影响因素.     

工艺参数对Ni81Fe19薄膜磁性及微结构影响

在不同本底真空和工作气压下制备了不同厚度的Ni₈₁Fe₁₉/Ta薄膜,并进行了磁性测量和原子力显微镜分析.结果表明,较厚的薄膜、较高的本底真空和较低的工作气压下制备的薄膜有较大的各向异性磁电阻.其原因是高本底真空和低工作气压导致大晶粒度和低粗糙度,进而降低电子的散射,减小电阻R,增大△R/R.而较厚薄膜中,大晶粒度的作用将抵消高粗糙度的负作用,使△R/R值增大.     

MgO插层对FeN基复合膜的磁各向异性的影响

在FeN薄膜中不同位置引入较薄的MgO插层,研究其对FeN合金的磁各向异性能和界面电子结构的影响。结果表明,在FeN薄膜的上界面处插入MgO可以形成Fe-O轨道杂化,使得磁各向异性能（Keff）显著增加,有利于体系向垂直磁各向异性转变;但是,在FeN薄膜的下界面处插入MgO会破坏Cr/MgO间的晶格外延,使得Keff值下降,不利于实现垂直磁各向异性。     

Mo缓冲层在溅射ZnO薄膜中的应用

ZnO薄膜材料作为一种新兴的材料,在半导体光电子领域有着广泛的应用前景。本文利用磁控溅射法在Si衬底上先生长一层Mo缓冲层,然后在Mo缓冲层上制备ZnO薄膜。通过性能对比发现,Mo缓冲层对于ZnO的结晶性能和发光性能的提高具有明显的改善作用。     

Si衬底上SrMnO3缓冲层对La0.8Sr0.2MnO3薄膜择优取向生长的影响

利用磁控溅射方法在(100)Si衬底上首先生长SrMnO3(SMO)作为缓冲层，再沉积得到了(110)择优取向生长的La08Sr02Mn03(LsMO)薄膜。利用X射线衍射仪分析了SMO缓冲层的结构特征对LSMO薄膜择优取向生长的影响。结果表明：当沉积温度为600℃时，增加缓冲层SMO的厚度，LSMO薄膜的取向性变好；当缓冲层SMO厚度为45nm时，LSMO薄膜基本具有(110)取向生长的特征。进一步的工作证实：提高沉积温度，能够显著增加SMO缓冲层的晶粒大小，并减少LSMO薄膜择优取向生长所需的缓冲层厚度；当沉积温度为800℃时，由于类退火作用的存在，厚度为10nm的SMO缓冲层就可以实现LSMO薄膜择优取向的生长。     

热处理对Ta/Ni0.65Co0.35薄膜微结构和磁电阻性能的影响

选用磁致伸缩系数接近于零的软磁合金Ta/Ni_0.65Co_0.35作为磁敏感层,研究了热处理对Ta/Ni_0.65Co_0.35薄膜织构、磁学性能和磁电阻性能的影响.制备了Barber电极结构的磁电阻元件,对磁电阻元件的输出特性进行了测试.结果表明:真空退火可以有效降低薄膜内的应力和杂质缺陷,使晶粒尺寸增大,晶界对传导电子的散射减少,各向异性磁电阻(AMR)值提高;真空磁场退火有利于提高薄膜的单轴各向异性,使薄膜的AMR值和磁传感器元件的灵敏度增加.     

Ta种子层厚度及溅射速率对Ta/Ni65Co35双层膜各向异性磁电阻和矫顽力的影响

研究了Ta种子层的厚度、溅射速率对Ta/Ni₆₅Co₃₅双层膜各向异性磁电阻值(△ρ/ρ)、矫顽力和织构的影响.研究表明,适当的Ta层厚度和较高的Ta层溅射速率对提高Ta/Ni₆₅Co₃₅双层膜的△ρ/ρ是有效的.Ta种子层的使用增大了Ta/Ni₆₅Co₃₅双层膜的矫顽力而其溅射速率对Ta/Ni₆₅Co₃₅双层膜矫顽力的影响很小.     

金属合金巨磁阻抗三明治结构多层薄膜研究进展

介绍了金属软磁合金三明治结构多层膜巨磁阻抗效应的研究和应用现状、以及多层薄膜的制备方法和表征手段。最后介绍了磁电阻磁头和磁传感器等的应用情况和对该领域研究的展望。     

磁控溅射法在立方织构镍基底上制备了CeO2缓冲层

论述了具有立方织构的金属镍基底上，采用射频射的方法制备了ＣｅＯ２缓冲层。以Ａｒ／Ｈ２混合气体作为溅射气体，有效地抑制ＮｉＯ的形成，获得纯ｃ轴了向的ＣｅＯ２薄膜。Ｘ射线ψ扫描、ω扫描和极图的测试分析表明，ＣｅＯ２薄膜在平面内和垂直于膜面方向晶粒都是有序排列的。具有良好的立方织构。     

TBCCO/LAO高温超导薄膜的电阻转变和各向异性

将Tl₂Ba₂CaCu₂O₈(TBCCO)高温超导薄膜通过磁控溅射的方法沉积到LaAlO₃(LAO)衬底上,SEM和XRD的测量结果显示该超导薄膜具有很高的成膜品质.通过标准四引线方法对TBCCO/LAO高温超导薄膜在不同磁场下的电阻转变进行了研究.结果表明:在一定的磁场下TBCCO/LAO超导薄膜具有很强的电阻转变展宽现象,并且当磁场垂直于超导薄膜表面时该超导薄膜显示出更强的电阻转变展宽现象.用热激活辅助磁通流动理论对该超导薄膜的电阻转变展宽现象进行了解释,同时通过分析超导薄膜的电阻转变对该超导薄膜的各向异性进行了讨论.     

CSP流程生产高磁感无取向电工钢磁各向异性研究

对CSP流程生产的高磁感无取向电工钢50W1300在偏离轧制方向不同角度处的磁性能进行了测试和分析.结果表明:在偏离轧向不同角度处,磁性能差异显著,尤其在a=60°时磁感最低;偏离轧制方向不同角度处的磁性能大小取决于织构类型、强度及分布状态;增强{100}＜0vw＞和a、η取向的有利织构组分,降低不利的γ取向织构组分,...     

冷轧无取向硅钢的磁晶各向异性能的模拟

根据冷轧无取向硅钢的磁晶各向异性能与织构的关系,通过织构取向分布函数ODF程序的计 算,得到取向分布函数的C系数和磁晶各向异性能分布函数MDF的M系数,计算了0.004% C、0. 33% Si无取 向硅钢在宏观各个方向上的磁晶各向异性能。模拟结果表明,多晶体材料的织构影响磁晶各向异性能,当 ｛111｝〈112〉织构组分密度较低时,磁晶各向异性能较小     

ZnO缓冲层对W掺杂VO_2薄膜光电性能的影响

用磁控溅射法在载玻片基底上分别制备W-VO2单层薄膜与ZnO/W-VO2双层薄膜,并在Ar气氛中进行退火。用X射线衍射仪、LCR测试仪、扫描电镜、紫外-可见分光光度计和红外光谱仪对薄膜样品的晶体结构、电阻-温度特性、表面形貌、可见光透过率和红外光透过率进行测试。结果表明:ZnO/W-VO2双层薄膜的相变温度降低至35℃,薄膜生长更加致密均匀,可见光透过率提高约23%,对红外光的屏蔽效果更优。     

卷取温度对0.5％Si无取向硅钢组织和磁性能的影响

基于工业生产,研究了卷取温度对0.5 %Si无取向硅钢组织和磁性能的影响。结果表明,卷取温度由600 ℃提升至700 ℃,热轧组织均匀且晶粒尺寸变大;冷轧退火后成品晶粒尺寸也随之变大,退火成品有利织构组分增加,不利织构组分减少,退火成品铁损降低,磁感升高。当卷取温度为700 ℃时,成品磁性能更优,铁损P1.5/50为5.329 W/kg,磁感B50为1.762 T。     

稀土-Heusler合金Tb-Co_2FeAl垂直磁各向异性薄膜的制备和磁性能的研究

使用磁控溅射方法制备了一系列Tb-Co2FeAl磁性薄膜,研究了两种不同溅射功率以及不同的薄膜厚度对样品的磁性的影响。采用交变梯度磁强计(AGM)对样品磁性能进行表征。结果显示,当Tb靶和Co2FeAl靶的溅射功率分别为5和15 W时,同时表现出平面内各向异性及弱垂直各向异性;而当功率分别为10和30 W时则表现出强垂直磁各向异性,垂直矫顽力Hc=3.3×104A.m-1,且垂直矫顽力的值随着薄膜厚度降低也逐渐减小,当厚度减小到10 nm时,Hc=1×104A.m-1。     

工艺参数对Sm-Fe超磁致伸缩薄膜沉积速率的影响

采用磁控溅射在聚酰亚胺薄膜以及黄铜等基片上成功制备出Sm-Fe超磁致伸缩功能薄膜,并且较深入地研究了溅射功率、工作气压、靶基距以及沉积不同阶段等主要工艺参数对沉积速率的影响规律。结果表明:随溅射功率的减小和靶基距的增大,会不同程度地引起沉积速率的下降;随着工作气压的增大,最初沉积速率不断增大,当溅射气压增大到一定程度(1.5Pa)时,沉积速率达到最大值,之后随溅射气压的增大,又不断减小;对于黄铜和聚酰亚胺基片,溅射初始阶段的沉积速率低于后面阶段的沉积速率。     

磁控溅射法在立方织构镍基底上制备CeO2缓冲层

论述了具有立方织构的金属镍基底上 ,采用射频磁控溅射的方法制备CeO2 缓冲层。以Ar/H2 混合气体作为溅射气体 ,有效地抑制了NiO的形成 ,获得纯c轴取向的CeO2 薄膜。X射线 φ扫描、ω扫描和极图的测试分析表明 ,CeO2 薄膜在平面内和垂直于膜面方向晶粒都是有序排列的 ,具有良好的立方织构。     

倾斜衬底上沉积的钙钛矿结构氧化物薄膜的电阻各向异性

用脉冲激光沉积法(PLD)分别在平的和倾角为10°、15°、20°的LaAlO3倾斜衬底上制备了La0 5Sr0 5CoO3薄膜和La0 67Ca0 33MnO3薄膜。用四探针法测量薄膜表面的电阻,发现平衬底上生长的薄膜没有电阻各向异性,而倾斜衬底上生长的薄膜存在电阻各向异性现象,并且倾角越大,电阻各向异性越明显。这是由于倾斜衬底上薄膜的自组织结构造成的。