NdFeB永磁薄膜由于具有潜在的优异性能和商业价值而备受青睐。对其进行研究不仅有重要的理论价值,而且具有巨大的经济意义。但由于成分和工艺等方面的原因,目前其实际磁性能与理论值还有较大差距。 本论文对NdFeB稀土永磁薄膜近几年来的研究进展作了详细介绍,主要包括制备方法、膜层结构、矫顽力机制、添加元素、热处理工艺、磁性能及其模拟等方面。 本论文采用直流磁控、射频磁控溅射方法制备了NdFeB系列薄膜,研究了溅射功率、溅射气压、退火热处理对薄膜微结构、表面形貌和磁性能的影响。利用X射线衍射仪、能谱仪、振动样品磁强计等对薄膜进行了组织结构、成分和性能测试。主要结论有:NdFeB层溅射功率为50 W,溅射气压为0.6 Pa条件下制备的NdFeB薄膜性能较好。溅射气压为1.5 Pa条件下,NdFeB层溅射功率为50 W的样品经650℃真空热处理之后的矫顽力比70 W、100 W样品的矫顽力高,方形度也较好。NdFeB层溅射功率为70 W,溅射气压为1.5 Pa条件下所制备的NdFeB结构薄膜经650℃退火处理后呈现明显的垂直磁各向异性。磁控溅射制备的薄膜样品中Nd含量较高,Nd的相对含量随着溅射气压的升高而升高,随溅射功率的增大而增大。 本论文运用软件SRIM2006对Nd2Fe14B靶的Ar+溅射过程进行了模拟,并就入射离子入射能量、角度进行分析,得到溅射产额与入射离子能量、入射角以及溅射原子摩尔比之间的一些规律：溅射产额随着入射离子能量的增加而增加,在低能量区域增加幅度很大,到了高能量区域增加幅度逐渐变小,并且随着入射离子能量的进一步增加,溅射产额有所降低。溅射产额随着入射离子入射角的增大逐渐增大,且在70°～80°之间出现极大值,当入射离子入射角进一步增大时,溅射产额急剧下降。溅射出的原子摩尔比与靶材原子摩尔比存在较大偏差,溅射原子中B的含量明显低于靶材中B的含量,最终导致薄膜成分与靶材成分不一致。