FeAl薄膜的制备及其磁性研究

磁性薄膜材料的合成与应用研究一直是材料科学领域中备受关注的研究方向。

磁性薄膜材料具有其特殊的物理、化学特性及广泛的应用前景，因此得到了广泛的关注和研究。

磁性薄膜材料的研究不仅可以为科学研究提供新的材料基础，还可以应用于磁性存储、传感器、医疗器械和磁性催化等领域。

本文主要讨论了磁性薄膜材料的合成方法、结构特性、物理性质以及在不同领域中的应用研究进展。

磁性薄膜材料的合成方法主要包括物理气相沉积、溅射法、溶液法、磁控溅射等。

物理气相沉积是一种常用的合成方法，通过在真空中加热靶材使其蒸发，然后在基底表面凝结形成薄膜。

溅射法是在真空室中使用电子束或离子束轰击靶材，使其原子或分子飞散到基底表面形成薄膜。

溶液法是将金属盐或金属有机化合物加入溶剂中，通过热分解或沉淀生成薄膜。

磁控溅射是在溅射的过程中加入外加磁场，使得溅射的材料具有磁性。

不同的合成方法对磁性薄膜材料的结构和性能有显著影响，研究人员可以根据需求选择不同的方法来合成所需的材料。

磁性薄膜材料的结构特性主要包括晶体结构、晶粒大小、晶格畸变等。

磁性薄膜材料通常是以纳米晶粒为主要结构单位，晶粒大小对薄膜的磁性能有重要影响。

较小的晶粒大小会导致超顺磁行为，提高薄膜的饱和磁化强度和矫顽磁场，因此对于提高磁性能是具有重要意义的。

此外，晶粒的晶格畸变和晶体结构也会影响磁性薄膜材料的磁性能，通过控制晶粒的晶格畸变和结构可以调控薄膜的磁性质。

磁性薄膜材料的物理性质主要包括磁化强度、相变温度、磁各向异性等。

磁化强度是表征薄膜磁性能的重要参数之一，通常通过饱和磁化强度和矫顽磁场来描述。

相变温度是指材料在不同温度下发生磁性相变的临界温度，相变温度的控制可以调控材料的磁性能。

磁各向异性是指材料在外加磁场下呈现出不同的磁性质，通过调控磁各向异性可以实现磁性薄膜材料的多功能应用。

磁性薄膜材料在不同领域中的应用研究主要包括磁性存储、传感器、医疗器械和磁性催化等。

磁性存储是磁性薄膜材料应用的重要领域之一，通过控制薄膜的磁性能可以实现数据的纳米级存储。

非晶合金薄膜的制备及性能研究近年来，随着科学技术的不断发展，非晶合金材料在各个领域中得到了广泛的应用。

从材料领域到信息技术领域，从航天航空到医学领域，非晶合金材料陆续地展现出了其卓越的性能和不可替代的优势。

而其中，非晶合金薄膜则是受到了大量关注。

本文将从非晶合金薄膜的制备和性能研究两个方面进行详细的探讨。

一、非晶合金薄膜的制备1.热蒸镀法热蒸镀法是一种常用的制备非晶合金薄膜的方法。

其基本原理是将合金材料加热，将物质转化成气体，在真空条件下，将气体沉积在衬底上，形成薄膜。

该方法具有操作简单、制备周期短、成本低等优点，且可用于大规模生产。

但是这种方法的薄膜质量相对一些其他方法较低，存在失控成分的问题。

2.快速固化法快速固化法是一种制备非晶合金薄膜的先进方法。

其基本原理是将合金材料加工成粉末状，通过高速喷射或高温烧结等方法，使粉末迅速经历高温冷却，形成非晶材料。

该方法具有制备工艺简单、制备周期短、合金成分均匀等优点，但是其设备复杂，高成本，也较难用于大规模生产。

二、非晶合金薄膜的性能研究1.机械性能非晶合金薄膜的独特结构使其具有优异的力学性能。

由于其结构类似于液态金属，可以有效防止晶化和断裂，从而提高其延展性和韧性。

同时，良好的硬度和耐磨性也使其得到广泛应用。

2.磁性能非晶合金薄膜的磁性能是其另一个重要的研究方向。

由于其不规则的质点分布和无序的原子排布，使得其具有较强的磁畴壁和磁晶畴壁阻挡效应，具有高饱和磁化强度、低磁滞、优异的磁导率等特点。

3.光学性能非晶合金薄膜的光学性能也是其研究的一个方向。

由于其结构的非晶性和无序性，使得其具有特殊的光学反应，具有高透过率、低反射率、优异的光学均匀性等特点，可用于光学器件等领域。

4.生物相容性非晶合金薄膜的生物相容性是其应用于医学领域的一个关键因素。

研究表明，与晶态合金相比，非晶合金薄膜表面更为光滑，因此容易被生物体接受。

同时，其惊人的高硬度也有助于防止刮伤和磨损。

溅射FeSiAl合金薄膜的结构及软磁性能 Structure and Soft Magnetic Properties of Sputtered FeSiAl Alloy Films耿胜利　肖春涛　杨　正(兰州大学物理系,兰州,730000)Geng Shengli　Xiao Chuntao　Yang Zheng(D epar tment o f Physics,Lanzhou U niv ersit y,Lanzhou,730000,China)摘　要　Sendust合金是制做薄膜磁头和M I G磁头的理想材料,本工作用射频溅射法制备了Sendust成分的F eSiA l合金薄膜,研究了制备条件对膜结构和软磁性能的影响,并对其机理进行了讨论。

发现只有在适当的阳极电压范围(4.2～4.4kV)和基板温度(250℃)下才能制备出结晶完善的样品,从而获得良好的软磁性能。

关键词　射频溅射　F eSiA l膜　结构　软磁性能ABSTRACT　FeSiAl allo y films w ith compositio n of Sendust w ere prepar ed by using rf sputt ering equip-ment.T he effects o f pr epar ing conditio ns on film structur es and so ft magnetic pro per ties w ere inv esti-gat ed,and their mechanism w as discussed.It w as found that samples w ith perfect cr ystallites w ere pr o-duced o nly under the pro per ano de vo lt ages(4.2～4. 4kV)and substr ate temperat ur e(250℃),then we could o bt ain go od soft mag netic pro per ties.KEY WORDS　rf sputtering,FeSiAl films,struc-tures,sof t magnetic properties1　引　言FeSiA l合金在9.6w t%Si,5.4w t%A l,余F e的成分附近具有趋近于零的磁晶各向异性常数K1和磁致伸缩系数,从而呈现出优良的软磁性能。

铁磁薄膜材料的制备及其磁性分析随着科技的不断进步，人们对于各种材料的探索和利用也越来越深入。

作为材料科学中的一种重要类型，铁磁薄膜材料在现代科技中占据了重要的地位。

在本文中，我们将探讨铁磁薄膜材料的制备以及其磁性分析。

一、铁磁薄膜材料的制备铁磁薄膜材料的制备首先需要确定所需的化合物或者合金成分。

该材料在制备时一般采用物理气相沉积、化学气相沉积和溅射等方式，其中物理气相沉积是目前最常用的制备方法。

通过物理气相沉积的方式，可以制备出高品质、高精度、高薄度的铁磁薄膜。

该方法的主要优点在于可以在无需高温处理的情况下制备出高品质的薄膜，同时还可以在薄膜的表面制备出不同类型的磁性结构，例如亚铁磁、铁磁和反铁磁结构等。

此外，在物理气相沉积的过程中，还可以对薄膜的成分进行精确的控制，以满足不同应用的要求。

因此，物理气相沉积被广泛应用于铁磁薄膜材料的制备过程中。

在物理气相沉积的过程中，先需要在反应室中生成一个高压的气氛环境，然后将气态的原材料输送到反应室中，从而使原材料发生反应并在靶材的表面形成薄膜层。

这个过程中，需要对反应室的温度、压力、气氛及靶材的组成等参数进行调节，以满足铁磁薄膜材料制备的要求。

二、铁磁薄膜材料的磁性分析铁磁薄膜材料的磁性主要表现为其磁化强度和磁各向异性。

这些参数的测定对于铁磁薄膜材料的应用具有重要的影响。

因此，在铁磁薄膜材料制备之后，需要对其磁性进行分析。

磁性测量可以采用霍尔效应、四点探针法、磁滞回线法等多种方法进行测量。

通常情况下，磁性测量的过程需要将铁磁薄膜材料置于高精度磁场下进行，以获得更加精确的结果。

通过对铁磁薄膜材料的磁性特性的分析，可以在很大程度上指导该材料的应用及其优化。

除了磁性测量外，还可以通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对铁磁薄膜材料的微观结构进行分析。

这些手段可以帮助我们更深入地了解铁磁薄膜材料的性质，从而为该材料的优化及其应用提供更加科学的指导。

三、结语铁磁薄膜材料作为材料科学中的一个重要分支，在现代科技中发挥了重要的作用。

非晶合金薄膜的制备及其物理性质研究随着材料学的不断发展，非晶合金薄膜作为一种新型材料，受到了越来越广泛的关注。

当前，非晶合金薄膜已被广泛应用于电子、信息、能源等领域。

而非晶合金薄膜的制备及其物理性质研究一直是材料科学研究的热点之一。

一、非晶合金薄膜的制备1. 热蒸发法热蒸发法是一种通过蒸发加热的方法得到薄膜的制备方法。

该方法主要利用高能量的电子束、离子束或激光束，对非晶合金薄膜前体进行加热蒸发，使其在基底上蒸发成薄膜，从而形成非晶合金薄膜。

2. 等离子体辅助化学气相沉积法等离子体辅助化学气相沉积法作为一种化学气相沉积技术，是一种非常有效的制备非晶合金薄膜的方法。

该方法主要利用等离子体辅助下，利用特定的前体气体，通过化学反应得到非晶合金薄膜。

3. 磁控溅射法磁控溅射法是一种通过的离子轰击和金属原子溅射的方法得到薄膜的制备方法。

该方法主要利用离子轰击将金属原子溅射，然后在基底上形成非晶合金薄膜。

二、非晶合金薄膜的物理性质研究1. 高熵合金薄膜的电学性质研究高熵合金薄膜作为一种新型合金材料，其电学性质受到了广泛的关注。

研究表明，高熵合金薄膜在一定条件下，可以表现出多种不同的电学性质。

例如，当高熵合金薄膜制备温度进一步升高时，材料的电导率会逐渐升高。

2. 非晶合金薄膜的热学性质研究非晶合金薄膜的热学性质研究主要包括研究非晶合金薄膜的热导率、比热容和热膨胀系数等热学性质。

这些研究可以为非晶合金薄膜在热能转换领域的应用提供参考。

3. 磁性非晶合金薄膜的磁学性质研究磁性非晶合金薄膜的制备及磁学性质的研究，是近年来发展得较为快速的研究领域。

磁性非晶合金薄膜的制备方法多种多样，包括磁控溅射、化学气相沉积等多种制备方法。

该领域的研究，已经涉及到了磁阻隔、磁存储、磁控制、磁传感等多个方面。

总的来说，非晶合金薄膜作为一种新型材料，其制备及物理性质研究在未来材料领域的应用方面有着广阔的前景。

随着科学技术的不断发展，我们有信心相信，非晶合金薄膜的研究将会得到更好的发展。

非晶合金薄膜的制备及其磁性能研究随着科学技术的不断进步，材料科学领域的新材料研究不断涌现。

非晶合金材料是一类具有独特性能的新材料，其具有优异的力学性能、磁性能、化学性能和导电性能等，广泛应用于能源、磁记录、传感器、电子器件等领域。

而非晶合金薄膜作为一种非常重要的非晶合金材料，其优越的性能在各种微电子器件、存储器件、传感器等高科技领域得到了广泛的应用。

本文将从非晶合金薄膜制备和磁性能研究两个方面进行探讨。

一、非晶合金薄膜的制备非晶合金薄膜是由金属元素或合金元素组成的非晶态材料，通常其组成元素在原子序数较大的元素中选择。

由于非晶合金薄膜的制备比较困难，其制备方法多种多样。

其中最主要的包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、溅射法、电化学沉积法、熔融法等。

1.物理气相沉积法物理气相沉积法是最常用的一种制备非晶合金薄膜的方法之一。

在该方法中，金属原料（通常为成分摩尔比较为精确的混合物）先经过加热，使其形成蒸汽状，然后在真空或惰性气体的保护下沉积在基板表面。

其主要优点是生产过程简单、生产效率高、膜质优异、易于实现连续生产等。

2.磁控溅射法磁控溅射法是基于溅射磁体产生的电场或磁场对金属靶材的成分、结构和形态进行调控的一种制备方法。

其原理是通过高能离子轰击金属靶，使得靶表面产生粒子的溅射，并沉积在基板上。

磁控溅射法具有制备温度低、成膜速度快、色散小、可控性好、成膜质量高等优点。

3.电化学沉积法电化学沉积法是在电场作用下，溶液中的离子在基板表面上沉积形成薄膜的一种制备方法。

电化学沉积法具有制备成本低、操作简单、成膜速度快等优点。

二、非晶合金薄膜的磁性能研究非晶合金薄膜的磁性能是其应用的重要因素之一。

非晶合金薄膜具有高饱和磁感应强度和低矫顽力等特点，因此在磁记录、传感器和电感等领域应用广泛。

1.磁性能的测量常用的磁性能测量方法有霍尔效应法、磁滞回线法、贝克曼法等。

其中，霍尔效应法简单、快速且准确度较高，是目前应用最广泛的测量方法之一。

磁性薄膜制备磁性材料在现代科技和工业领域中具有广泛的应用。

磁性薄膜是一种特殊的薄膜结构，具有磁性能，并且具备了薄膜的优异特性。

本文将就磁性薄膜制备的过程和相关技术进行探讨，以及对其未来应用前景的展望。

一、磁性薄膜的定义和分类磁性薄膜是指具有磁性能的薄膜材料，其磁性可以由普通金属、合金、氧化物或者复合材料的磁性控制。

根据材料的性质和结构，磁性薄膜可以分为软磁性薄膜和硬磁性薄膜。

软磁性薄膜具有低矫顽力和高导磁率的特点，广泛应用于电感器、变压器、传感器等领域。

而硬磁性薄膜则具有较高的矫顽力和矫顽力与饱和磁化强度之比(MR/MS)的值，主要用于存储器件、传感器和计算机设备。

二、磁性薄膜制备的方法1. 物理气相沉积法物理气相沉积法是制备磁性薄膜最常用的方法之一。

其工作原理是利用热蒸发、溅射或者分子束外延的方式，将原材料蒸发或者溅射到基底表面形成薄膜。

其中，热蒸发法是指将材料加热至其蒸汽压上升的程度，使其蒸发并沉积在基底上。

溅射法则是通过离子轰击将目标材料的原子或离子释放，并形成薄膜。

2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是将易于氧化的金属原子与氧或氮原子反应生成金属金属氧化物或金属氮化物，形成薄膜。

该方法具有较高的制备速度、均匀性和适用性。

3. 溶液法溶液法是指将金属或合金溶解于溶剂中，以溶剂蒸发或者通过适当的化学反应，使金属离子形成磁性薄膜。

该方法常用于制备软磁性薄膜，制备过程简单，成本低廉。

三、磁性薄膜制备的关键技术1. 材料选择在制备磁性薄膜时，选择合适的材料是十分重要的。

根据所需的磁性能和应用需求，要选择具备相应性能的材料，包括选择基底、掺杂元素、合金配比等。

2. 控制工艺参数制备磁性薄膜时，需要控制好工艺参数，包括温度、沉积速率、厚度等，以保证薄膜的质量和性能。

3. 表面处理磁性薄膜的表面处理是影响薄膜性能的关键环节。

通过表面处理可以改善薄膜的结晶性、晶格匹配度、磁畴结构等，从而对磁性能进行优化。

四、磁性薄膜制备的应用前景磁性薄膜具有广泛的应用前景。

收稿日期:2003-06-10作者简介:张 榕,等(1976- ),女,江苏盐城人,上海海运学院基础科学部讲师,硕士,研究方向为半导体材料。

文章编号:1000-5188(2003)04-0378-0004FeSiAl 合金磁性薄膜的制备与研究张 榕, 裔国瑜, 任洪梅, 阎 明(上海海运学院基础科学部,上海200135)摘 要:用X-射线衍射,扫描电子显微镜研究了直流磁控溅射法制备的FeSiAl 合金薄膜。

用振动样品磁强计测量了薄膜的磁性能。

主要研究了热处理对薄膜的结构和磁性能的影响。

结果表明随着退火温度的升高,薄膜的X 衍射峰(220)逐步尖锐化,矫顽力不断减小,磁性能有了较大的提高。

关键词:FeSiAl 薄膜;直流磁控溅射;热处理中图分类号:O469 文献标识码:APreparation and Investigation of Magnetic Sendust Alloy Thin FilmsZHANG Rong, YI Guo -yu, REN H ong -mei, YAN Ming(Basic Science Department,SM U.,Shang hai 200135,China)Abstract :The m agnetic FeSiAl films prepared by DC mag netron sputtering have been studied using X -ray diffraction and SEM.T he mag netic properties of FeSiAl films have been measured by using VSM.It is show nthat w ith advancing annealing tem perature,the peak of preferred (220)orientation is higher and sharper,the coercivity of the film is smaller.The m agnetic properties are better after annealing.Key words:FeSiAl films;DC magnetron sputtering;annealing0 引 言高密度、大容量和高可靠性是现代磁记录技术发展的趋势与中心任务。