FeCo-SiO<,2>(MgF<,2>)纳米颗粒膜的高频软磁特性

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:umum78
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电磁器件小型化和高性能发展的需要,对软磁材料提出了更高的要求。软磁材料必须具有高磁导率、高饱和磁化强度、高电阻率和适当大的各向异性,以便有效降低涡流损耗、提高截止频率。金属-绝缘体纳米颗粒膜是一种新型的软磁材料,它利用金属材料的高磁导率和绝缘体材料的高电阻率,使得在一种材料中同时具有高磁导率和高电阻率成为可能,因此这类颗粒膜材料已经成为软磁材料研究的热点之一。 本文中,我们利用射频磁控溅射方法制备了Fe65Co35-SiO2和Fe65Co35-MgF2系列纳米软磁颗粒膜。利用X-ray衍射和TEM得到了样品的微观结构信息;用VSM和直流四端法等系统地研究了样品的磁性和电性;利用短路微扰传输线法测量了样品的高频特性;主要得到了以下结论: 一、结构 利用射频磁控共溅射方法成功制备了Fe65Co35-SiO2和Fe65Co35-MgF2系列颗粒膜。HRTEM明场像显示样品由纳米级(3~7nm)的磁性金属颗粒均匀地镶嵌在SiO2绝缘介质中构成,其金属颗粒尺寸随金属体积分数的减小而减小。电子衍射环证明磁性金属颗粒为体心立方晶体结构。另外,X-ray衍射和HRTEM研究表明样品的晶粒尺寸基本等于颗粒尺寸,这说明一个颗粒只包含一个晶粒。 二、磁性 (一)Fe65Co35-SiO2系统(1)系统地研究了矫顽力Hc随磁性颗粒体积分数x的变化关系。在x=0.7-0.48的宽成分范围内,得到了很好的软磁性能。最小Hc为1.7Oe,最大不超过4.0 Oe。如此宽成分范围内获得优异软磁性能在金属-绝缘体颗粒膜中并不多见。我们认为,这种在很宽的成份范围内矫顽力都比较小的现象是由于铁磁颗粒间的交换耦合所致。对于Fe65Co35-SiO2系统,由于Fe65Co35的铁磁性交换长度Lex较大(~26.0nm),使得在很宽的成份范围内,颗粒大小和间距之和都远小于Lex,从而在该成份范围内,颗粒间会发生交换耦合。由于交换耦合使颗粒的磁矩趋向平行排列,从而平均了单个颗粒的磁晶各向异性,并克服了退磁效应,使得样品的平均各向异性显著降低,因此有效地地降低了矫顽力。 (2)研究了磁各向异性场Hk随x的变化。结果表明随着x的减小,样品的Hk与Hc的变化趋势相反,先增大后减小,在0.48100,铁磁共振频率fr也高达2.4GHz,具有很好的高频应用前景。 四、FeCo-SiO2样品的传输性质以往对金属—绝缘体颗粒膜的输运性质研究主要集中在介质区,而本工作中,我们系统地研究了Fe65Co35-SiO2金属—绝缘体颗粒膜在全成分范围内的输运性质。 (一)在金属区,即x>0.68时,ρδ∝T2,电阻温度系数为正,即具有金属性导电机制。 (二)在过渡区,当0.48
其他文献
材料的热膨胀广泛存在而难以消除,在很多情况下会对材料的应用造成影响。负热膨胀或近零膨胀材料能够改善材料由于热膨胀而造成的影响。负热膨胀材料是随温度的升高而体积收
光子晶体光纤(PCF)具有与传统光纤显著不同的色散特性。PCF的包层由微米量级空气孔排列而成,这种特殊结构使得PCF的色散曲线具有灵活可调的特性。在光纤通信、色散补偿以及非
半导体材料的气敏响应主要是一种表面反应过程,因此,通过对材料的微观结构、形貌以及表面进行特殊处理可以改善材料气敏性能。本课题在利用化学水浴法制备ZnO纳米棒的基础上,
多媒体技术和网络技术的发展,给人们带来了丰富多彩的视听娱乐的数字产品,但是由于数字产品复制不会引起质量下降,因此出现的大量盗版现象严重地损害了生产商和著作者的利益,
多铁性材料是含有多种铁性物理性质,且这些物理性质之间存在耦合作用的材料。这类材料不仅具有丰富的物理性质,而且在低功耗电子器件方面具有广阔的应用前景。近年来,在众多的多