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高致密度FeNi纳米颗粒薄膜制备与性能研究*

2021-05-07欧修龙龚承燚王绍明王国强

功能材料 2021年4期

欧修龙,龚承燚,王绍明,王国强

(汉江师范学院 新型功能材料制备与物性研究中心,湖北 十堰 442000)

0 引 言

随着电子信息产业和物联网的迅速发展,要求电子元器件向高频化、小型化和集成化的方向发展,这便对作为电子元器件核心的软磁材料提出了更高要求[1-3]。但是,传统的块体软磁材料受自身属性的限制,很难具有GHz磁共振频率和较高的磁导率。在这样的背景和潜在需求的推动下,能够工作于GHz微波频段的软磁纳米薄膜材料受到了特别的关注。微型化磁性电子元器件对其性能的具体要求为[4-6]:高饱和磁化强度(MS)、高电阻率(ρ)、低矫顽力(Hc)、合适大小的面内磁各向异性场(Hk)。

制备纳米薄膜材料的方法有很多种,包括传统磁控溅射、热蒸发和分子束外延等。但普通磁控溅射工艺是在低压(Pa量级)环境下工作的,从以往国内外磁性薄膜研究工作中发现[7-9],由于纳米颗粒的超顺磁特性,该类材料都展示出低的饱和磁化特性,软磁单质金属或合金靶材制备得到的磁性薄膜的饱和磁感应强度和初始磁导率往往低于同成分的软磁块体材料。其主要原因是,传统磁控溅射设备合成的纳米颗粒粒径不均一且大小调控比较困难,并且制备的磁性薄膜致密度较低,导致磁化过程中饱和磁通密度较低,从而影响了薄膜材料的综合磁性能。但是获得粒径尺寸均一且大小可调控的磁性纳米颗粒对深入了解软磁薄膜材料的磁化机理以及进一步实施磁性能调控尤为重要。……

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