Si3N4/FePd/Si3N4薄膜的晶体结构和磁性能研究

采用磁控溅射的方法制备了Si₃N₄/FePd/Si₃N₄三层膜, 研究了非磁性材料Si₃N₄作为插入层对磁记录FePd薄膜结构与磁性能的影响。结果表明, 热处理后Si₃N₄分布在FePd纳米颗粒之间, 抑制了FePd晶粒的生长, 与纯FePd薄膜相比, Si₃N₄/FePd/Si₃N₄薄膜的颗粒明显得到细化; 通过添加Si₃N₄层, FePd薄膜的晶体学参数c/a从0.960减小到0.946, 表明Si₃N₄可以有效促进FePd薄膜的有序化进程, 同时提升了矫顽力和剩磁比, 分别提高到249 kA/m、0.86; 随着600℃退火时间的进一步延长, 添加Si₃N₄的薄膜磁性没有迅速下降, 在较宽的热处理时间范围内磁性能保持在比较高的水平, 提高了抗热影响的能力。Si₃N₄作为插入层对FePd薄膜的磁性能具有较大的提升作用, 这对磁记录薄膜的发展具有重要意义。     

HfO2铁电薄膜基MFIS存储结构中的高κ介电晶籽层效应研究:铁电正交相生长和界面电荷注入抑制(英文)

HfO₂基材料铁电场效应晶体管(FeFET)商业化应用面临的一个重要挑战是其疲劳特性差.本文提出,在基于金属-铁电-绝缘层-半导体(MFIS)栅叠层结构的FeFET中研发合适的高κ界面晶籽层(SL)以大幅度提升其疲劳性能.我们在ZrO₂, HfO₂,(HfO₂)_0.75(Al₂O₃)_0.25 (HAO)和Al₂O₃等典型的高κ介电SL上制备了Hf_0.5Zr_0.5O₂ (HZO)铁电薄膜,系统研究了HZO薄膜的微观结构、铁电性及其MFIS器件的存储特性.首先,揭示了HZO薄膜中铁电正交相的形核和生长不仅受高κ介电SL表面能的影响,而且其微观结构对HZO中正交相的形成也起到重要作用.其次,澄清了高κ介电晶籽层对MFIS结构存储特性的影响,通过精确计算的MFIS结构的界面层电场,对MFIS结构的存储特性做出了合...     

(Fe_(1-x)Mn_x)_2Gd合金的结构、磁性能及磁致伸缩性能

采用真空氩弧熔炼的方法制备了(Fe_(1-x)Mn_x)_2Gd(x=0.00,0.15,0.30,0.45)合金样品,在800℃下进行热处理10 h。利用X射线衍射仪及Rietveld结构精修、扫描电镜及能谱仪(SEM/EDS)、综合物性测量系统(PPMS)、电阻应变法研究了(Fe_(1-x)Mn_x)_2Gd系列合金的结构、磁性能及磁致伸缩性能。结果表明,对于Mn名义含量x为0.15,0.30的样品,EDS测定显示Mn的实际含量分别为0.138、0.279,结构精修的对应结果为0.143、0.295,证明了精修结果的准确性。当x≤0.3时,(Fe_(1-x)Mn_x)_2Gd合金具有典型的Mg Cu_2型面心立方(fcc)晶体结构,随着Mn含量x的增加,该系列化合物的晶胞体积V和晶胞参数a增大,但始终保持fcc结构不变。(Fe_(1-x)Mn_x)_2Gd(x=0.00,0.15,0.30)饱和磁化强度M_s随Mn替代量的增加而逐渐降低,M_s分别为67.67、63.06、58.12emu/g。当室温条件下外加磁场为200Oe时,(Fe_(1-x)Mn_x)_2Gd(x=0.00,0.15,0.30)合金的磁致伸缩系数趋向饱和,且随着Mn含量的增加,饱和磁致伸缩系数逐渐减小。     

Fe替代Mn对Mn_2Dy化合物的结构和磁相关性能的影响

采用真空氩弧熔炼的方法制备了(Mn_(1-x)Fe_x)_2Dy(x=0~1.0)系列样品,在800℃下进行热处理10 h,利用X射线衍射仪(XRD)、综合物性测量系统(PPMS)、电阻应变片法等测试方法系统研究了不同Fe替代量对Mn_2Dy化合物的结构演变、磁性能和磁致伸缩性能的影响。研究结果表明,Mn_2Dy化合物具有典型的Mg Cu2(C15型)面心立方(fcc)晶体结构,随着Fe替代量x的增加,(Mn_(1-x)Fe_x)_2Dy化合物的晶胞体积和晶胞参数a,b,c逐渐减小,但始终保持fcc晶体结构不变;Mn_2Dy化合物为反铁磁体,当Fe替代量x0.5时,该化合物开始由反铁磁性向铁磁性转变,饱和磁化强度(Ms)可在~6.0~80.0 Am2·kg-1之间调控;反铁磁Mn_2Dy几乎不显示磁致伸缩性能,随着Fe替代量的增加,磁致伸缩系数(λ)逐步提高且灵敏度越来越高,当x=0.9时在72 k A·m-1外场下λ最高可以达到350×10-6。机制探讨表明,铁磁性的Fe元素替代Mn后改变了Mn_2Dy化合物的磁晶各向异性与磁性,从而影响了磁致伸缩性能。     

Co1.2Mn0.8B化合物的磁性能与磁热效应

采用球磨和固相烧结相结合的方法制备了Co_(1.2)Mn_(0.8)B化合物,并对其晶体结构、磁性能和磁热效应进行了研究。结果表明,Co_(1.2)Mn_(0.8)B化合物的物相为Co_2B单相结构,具有CuAl2型体心正方晶体结构,空间群为I14/mcm;在居里温度TC=175 K附近,化合物发生了铁磁(FM)-顺磁(PM)二级磁相转变,热滞为0.7 K;Co_(1.2)Mn_(0.8)B化合物在外磁场0～5 T变化下的最大磁熵变ΔSM为1.17 J·(kg·K)~(-1),其对应的温度不随外场的变化而变化。