三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜巨磁阻抗效应研究

采用MEMS技术在玻璃基片上制备了三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜,在1～40 MHz范围内研究了FeNi/Cu/FeNi多层膜中的巨磁阻抗效应特性.当磁场Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应.在频率为5MHz时,巨磁阻抗效应在磁场Ha=800 A/m时达到最大值26.6%.巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关.另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率5 MHz、磁场Ha=9600 A/m时,巨磁阻抗效应可达-15.6%.     

FeSiB／Cu／FeSiB多层膜巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz-40MHz范围内研究了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中的巨磁阻抗效应特性。当磁场强度Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应。在频率为3.2MHz时,在磁场强度Ha=2400A/m时巨磁阻抗变化率达到最大值13．50％;在磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率为－9．20％。巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关。另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率为3．2MHz,磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率可达－12．50％。     

FeSiB/Cu/FeSiB多层膜巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz～40MHz范围内研究了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中的巨磁阻抗效应特性.当磁场强度Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应.在频率为3.2MHz时,在磁场强度Ha=2400A/m时巨磁阻抗变化率达到最大值13.50%;在磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率为-9.20%.巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关.另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率为3.2MHz,磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率可达-12.50%.     

夹心结构FeNi/Cu/FeNi多层膜巨磁阻抗效应研究

采用MEMS技术在玻璃基片上制备了夹心结构FeNi/Cu/FeNi多层膜,并在1～40MHz范围内研究了它的巨磁阻抗效应.纵向巨磁阻抗效应先随着外加磁场的增大而迅速增加,在某一磁场下达到最大值后随磁场的增加而逐渐减小.在频率为5MHz时,Hext为0.8kA/m时巨磁阻抗效应最大值达到32.06%.另外,夹心结构多层膜表现出较大的负巨磁阻抗效应,在频率5MHz,Hext=9.6kA/m时,负最大巨磁阻抗效应可达-24.50%.     

Cu对NiFe／Cu／NiFe层状薄膜的巨磁阻抗效应影响的研究

用直流磁控溅射方法制备了ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ｎｉＦｅ层状薄膜,研究了Ｃｕ膜宽度对ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ｎｉＦｅ层状薄膜的巨磁阻抗效应的影响,结果表明,层状薄膜的巨磁阻抗疚随Ｃｕ膜宽度发生振荡现象,并提出了一个等效电路模型直观地解释了层状薄膜增强巨磁阻抗效应的机理。     

不同结构多层膜中巨磁阻抗效应的研究

研究了封闭式和开放式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜以及Cu/FeSiB/Cu多层膜中的巨磁阻抗效应。实验结果表明：多层膜的不同结构对巨磁阻抗效应影响很大。改变外加磁场,封闭式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中阻抗变化最大,开放式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜次之,而Cu/FeSiB/Cu多层膜中阻抗几乎不变。三组多层膜中不同的阻抗特征可用多层膜的具体结构解释：在封闭式多层膜内,磁路形成密封结构,使泄漏到多层膜外面空间的磁通大大减少;在Cu/FeSiB/Cu多层膜中,上下两铜层在铁磁薄膜内产生的总磁场近似为零,外加磁场的改变不能引起其阻抗发生变化。对于封闭式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz到1MHz时就能够出现较大的阻抗变化比值,最大阻抗变化比值出现在3MHz。开放式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜阻抗特性与封闭式类似,但比例只是封闭式多层膜的1／3。     

Fe为过渡层的Co/Cu/Co三明治巨磁电阻效应的研究

用超高真空电子束蒸发方法成功制备了以不同厚度Fe为过渡层的Co/Cu/Co三明治巨磁电阻样品,与以Cr为过渡层的Co/Cu/Co三明治巨磁电阻样品比较,样品的矫顽力大大减小,因而样品的磁灵敏度有了较大地提高。当Fe过渡层的厚度为7nm时样品的磁电阻值最大。另外,温度更强烈地影响以Fe为过渡层样品的磁电阻值,在77K下样品的磁电阻曲线表现出明显的不对称性,它来源于低温下fcc Fe过渡层的反铁磁性转变。     

具有覆盖层的Co/Cu/Co三明治的巨磁电阻效应研究

研究了覆盖层为铁磁性的Fe和非铁磁性的Ti、Cu的Co/Cu/Co三明治在室温和低温下的巨磁电阻效应。实验结果表明,室温下有覆盖层时,Co/Cu/Co三明治的巨磁电阻效应值没有明显变化,但以Fe为覆盖层的样品的矫顽力和饱和场明显减小,而Ti、Cu覆盖层对三明治样品的矫顽力和饱和场无太大的影响。温度降低时,覆盖层使Co/Cu/Co三明治的巨磁电阻值显著增加,表明样品的巨磁电阻效应与覆盖层及其与上层Co所形成的界面密切相关。     

薄膜厚度对多层膜巨磁阻抗效应的影响研究

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了FeSiB／Cu／FeSiB多层膜,在100kHz～40MHz范围内研究了FeSiB薄膜厚度对FeSiB／Cu／FeSiB多层膜巨磁阻抗效应的影响。当磁场施加在薄膜的纵向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应。当FeSiB薄膜的厚度为1．8μm时,在频率3．2MHz、磁场2．4kA／m时,多层膜巨磁阻抗效应达最大值13．5％;在磁场为9．6kA／m时,巨磁阻抗效应为-9．2％。然而,当FeSiB薄膜的厚度为1μm时,多层膜的巨磁阻抗效应在频率40MHz、磁场1．6kA／m时达最大值5．8％。另外,当磁场施加在薄膜的横向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应。对于膜厚为1．8μm的FeSiB薄膜,在频率5．2MHz、磁场9．6kA／m时,巨磁阻抗效应为-12％。可见巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及FeSiB薄膜的厚度有关。     

Si作过渡层的Co/Cu/Co三明治膜中高灵敏度巨磁电阻效应和平面内磁各向异性

用高真空电子束蒸发方法制备了以半导体材料Ｓｉ 为过渡层的Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ三明治膜并研究了其巨磁电阻效应。当Ｓｉ 过渡层厚度达到０．９ｎｍ 时,三明治膜中开始出现较强的平面内磁各向异性。在Ｓｉ１．５ｎｍ／Ｃｏ ５ｎｍ／Ｃｕ ３ｎｍ／Ｃｏ ５ｎｍ结构中,在其易轴上得到了５ ．５％ 的巨磁电阻值和０．９ ％／Ｏｅ 的高磁场灵敏度。研究了过渡层Ｓｉ／Ｃｏ 界面之间的相互扩散,发现在过渡层Ｓｉ 与Ｃｏ 层间形成了ＣｏＳｉ 化合物。这个硅化物界面层诱导了三明治膜的平面内磁各向异性,从而导致了易轴上高灵敏度巨磁电阻效应。     

复合丝巨磁阻抗效应的研究

利用化学渡方法制备了芯层为铁磁层和芯层为导电层的两种复合丝,比较研究了它们的巨磁阻抗特性,结果发现芯层为铁磁层的复合丝在60MHz时取得最大值107%,而芯层为BeCu的复合丝在300kHz时就获得最大值108%.这是因为BeCu/绝缘层/NiCoP在低频时有较大的磁电阻效应,同时,由于芯层电阻较小,R与X在较低频就可比拟.磁阻抗比不仅取决于磁电阻比、磁感抗比,还与R和X的相对比值有关.要想获得显著的磁阻抗效应,要求材料不仅具有良好的软磁特性,而且电流通过部分还具有电阻率小的特点.     

曲折状FeSiB/Cu/FeSiB三层膜结构应力阻抗效应研究

采用磁控溅射法在玻璃基底上制备了曲折状FesiB／cu／FesiB三层膜结构,在1—40MHz范围内研究了FeSiB膜和Cu膜厚度对三层膜结构应力阻抗效应的影响。结果表明：高频下三层膜的应力阻抗效应随着其形变的增加近似线性增加,在自由端弯曲变形1mm、外加电场频率为25MHz时,应力阻抗效应达到-18．3％,在力敏传感器方面具有广阔的应用前景。     

磁控溅射制备Cu/FeNi复合丝的巨磁阻抗效应

采用磁控溅射法制备了Cu/FeNi复合结构丝,并对其结构及巨磁阻抗(GMI)效应进行了研究.结果表明,Cu/FeNi复合结构丝具有良好的GMI效应,在较低频率下观察到的最大磁阻抗变化可达247.4%,同时发现FeNi铁磁层厚度对复合结构丝的软磁性能有重要影响,找到了复合结构丝铁磁层最佳厚度的范围,当厚度达到一定值时铁磁层内磁矩方向由环向分布转向复合丝长轴方向,表现出不同的GMI行为.     

化学镀CoP/Insulator/BeCu复合结构丝的巨磁阻抗效应研究

采用含复合络合剂的碱性镀液,改变镀液配方组分和工艺条件在绝缘层上合成软磁性良好的CoP合金镀层,制备出CoP/Insulator/BeCu复合结构的巨磁阻抗效应材料.样品采用电流退火进行焦耳热处理.电流退火后,在较低频率下观察到显著的磁阻抗效应,在97kHz时最大磁阻抗效应为991%,磁场灵敏度高达2.78%/(A·m-1);在3kHz～30MHz的频率范围内,磁阻抗比率都在50%以上,具有很宽的频率应用范围.利用复数磁导率探讨材料的磁化特性,发现有效磁导率实部和虚部的频率特性在退火后发生了很大变化.     

BeCu/绝缘层/NiCoP复合结构丝巨磁阻抗效应的研究

利用化学镀方法制备了BeCu/绝缘层/NiCoP复合丝,对细丝在200℃进行热处理以改善铁磁层的磁性,并首次研究了巨磁阻抗效应.结果表明该复合丝在较低频率下有较大的巨磁阻抗效应,在1kHz时磁阻抗比为-3.32%,300kHz时磁阻抗比获得最大值108%.研究了样品退火前后的巨磁阻抗效应和镀层厚度对巨磁阻抗效应的影响.研究表明磁阻抗比不仅取决于△R/R和△X/X,还和R与X的比值相关.     

热处理温度对FeCoSiB薄膜及FeCoSiB/Cu/FeCoSiB三明治膜应力阻抗效应的影响

采用DC磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeCoSiB薄膜和FeCoSiB/Cu/FeCoSiB 三明治膜,并进行磁场退火热处理以消除残余应力和形成磁织构,提高薄膜的应力阻抗效应。薄膜的磁性能采用振动样品磁强计(VSM)进行测试,采用HP4275A 型阻抗分析仪在200kHz~10MHz频率范围内测试薄膜的应力阻抗效应。结果表明,磁场退火热处理可形成感生磁各向异性,改善薄膜的软磁性能、提高薄膜的应力阻抗效应。在温度低于300℃时,随着退火温度的增加,薄膜的应力阻抗效应增大;当退火温度超过300℃时,薄膜的应力阻抗效应随退火温度增加而降低。与Fe CoSiB单层膜相比, FeCoSiB/Cu/FeCoSiB 三明治膜应力阻抗效应较大。10MHz测试频率下,在基片末端位移为450μm时,经300℃热处理的三明治膜达到了8.3%,而单层膜仅有1.86%。当测试频率较高为10和4MHz时,薄膜的应力阻抗效应变化不大,当测试频率下降到低于1MHz时,薄膜的应力阻抗效应显著降低。     

Fabrication of transparent conductive films with a sandwich structure composed of ITO/Cu/ITO

New transparent conductive films that had a sandwich structure composed of ITO/Cu/ITO multilayer films were prepared by a conventional RF and DC magnetron sputtering process on a polycarbonate substrate without intentional substrate heating. The thickness of each layer in the ITO/Cu/ITO films was kept constant at 50 nm/5 nm/45 nm. The optoelectrical and structural properties of the films were compared with conventional ITO single-layer films and ITO/Cu/ITO multilayered films. Although both films had identical thickness, 100 nm, the ITO/Cu/ITO films showed a lower resistivity, 3.5 × 10⁻⁴ Ω cm. In optical transmittance measurements, however, the ITO single-layer films showed a higher transmittance of 74% in the wavelength range of 300-800 nm. XRD spectra showed that both the ITO and ITO/Cu/ITO films were amorphous. The figure of merit, φ_TC, reached a maximum of 5.2 × 10⁻⁴ Ω⁻¹ for the ITO/Cu/ITO films, which was higher than the φ_TC of the ITO films (1.6 × 10⁻⁴ Ω⁻¹). The φ_TC results suggested that ITO/Cu/ITO films had better optoelectrical properties than conventional ITO single-layer films.