不同衬底上FeCo纳米薄膜的表面结构和静态磁性表征

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柔性磁电子器件是以柔性有机薄膜为衬底,在其上表沉积特定性能薄膜的一类磁性电子器件。相对于刚性磁电子器件而言,柔性磁电子器件具可伸缩、易弯曲、可穿戴和造价成本低等优点。磁各向异性是磁性薄膜的重要性质之一,在磁电子器件中扮演着重要的角色。目前为止,没有科研工作者系统地研究沉积在不同柔性衬底上磁性薄膜的单轴磁各向异性和不同弯曲拉伸应变对其单轴磁各向异性的调控作用。因此,本文围绕柔性衬底种类对磁性薄膜单轴磁各向异性的影响以及张应变对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)衬底上的磁性薄膜单轴磁各向异性的调控作用,从薄膜制备、形貌分析、静态磁性表征等方面着手进行研究,得到了如下成果。首先,对沉积在Si、PET与PDMS衬底上Fe10Co90(FeCo)薄膜的静态磁性进行表征。结果表明FeCo/Si、FeCo/PET的磁各向异性较强,而FeCo/PDMS的磁各向异性较弱。张应变显著地调控FeCo/PET样品的单轴磁各向异性。但是,张应变微弱地调控FeCo/PDMS样品的单轴磁各向异性。说明相对FeCo/PET样品而言,FeCo/PDMS的磁各向异性存在较好的稳定性。其次,采用单向拉伸预应变的方法,制备出FeCo/PDMS周期性褶皱样品。由微观结构表征结果可知:当预应变一定时,褶皱的波长和起伏度与磁性薄膜厚度成正相关;当磁性薄膜厚度一定时,褶皱的波长与预应变成负相关,褶皱的起伏度与预应变成正相关;且褶皱形貌能够有效提升磁性薄膜的磁各向异性。张应变几乎未对褶皱薄膜的单轴磁各向异性产生影响。说明褶皱磁性薄膜对张应变有释放作用,进而保证样品的单轴磁各向异性更加稳定。
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