纳米磁性颗粒膜是将磁性微颗粒嵌在互不固溶的基质材料中而形成的复合薄膜。金属颗粒悬浮于不固溶的基质中，其结构和特性比较稳定。膜中的颗粒是介于宏观和微观之间的物质的一种新凝聚态，其尺寸范围一般在1个纳米～100个纳米之间。同大块材料相比，由于颗粒尺寸的减小，颗粒具有明显的小尺寸效应与表面效应。在一定的组成和微结构条件下，颗粒膜常呈现出独特的磁性行为。 本文第一章主要介绍了颗粒膜的磁特性。颗粒膜的磁性与磁性金属在膜中所占的体积百分比有密切关系。颗粒所占体积比很小时，颗粒嵌在介质中，互相绝缘。随着体积比的增大，颗粒膜的矫顽力也随之增大。当体积比达到逾渗值时，膜中的颗粒开始互相交错，形成网络状，导致矫顽力的急剧下降。颗粒膜中的磁性主要是受颗粒大小的影响，当颗粒很小时，以至于颗粒的磁能小于热能，在热扰动的作用下，整个颗粒可视为一个顺磁原子，其磁特性可用Langevin函数来描述。颗粒尺寸变小，比表面积相应增大，此时，表面效应成为影响颗粒磁性的一个重要机制。由于颗粒表面处原子排列的不完整以及不对称造成表面原子的自旋结构不同与体内，是混乱分布的，存在表面各向异性。表面原子与颗粒内部原子形成了一种core/shell结构。颗粒内部的铁磁性物质为core，外层包围的原子为shell。 门圳内’o仰凹＊en比en亡入颗粒的农厂备向 异性自后，推导出 了卜＊－Sin。颗粒腆的矫顽力 jL与颗粒直径 d之间的关系。合理地解释了H col松的规律。颗粒尺寸的变小，意味着颗粒内自由电于数减少。根据KUbO理论，这将使颗粒中的电子能级由连续变为分立，呈现量于尺寸效应。微观粒于还有宏观量子隧道效应，一些宏观龄，如磁化强度，磁通量，l七荷等可以通过隧道效应，穿越宏观系统的势垒而产牛变化。木章的最后还介绍了制备磁性颗粒吸的方法。最广泛攸用的就是肘频（RF）磁控溅射技术。采川这种技术可以摆脱溅射时靶材导电性的限制，井且可以提高溅射诬率，改善）吠的质旦。这种技术最适宜制备金属／纶缘体颗粒腆。另一种常用的方法就是采用蒸发法。这种技术制备的顺粒尺寸与真空室中充入的惰性气体的气压有关。 第二章介绍我们制备Co／Zno 4W粒膜所用的溅射系统、制备过稚以及颗粒膜特性的测量。我们采用配有SY型500w射频电源的JCK－500W型磁控溅射仪来制备Co／Zno ＃粒膜。靶材分别．采用分立的h靶和b心靶。溅射时，载有衬底的基片架转动。结构特性采川X射线衍射仪（川m）测量，磁特性和电特性分别采用振动样，宛磁强计（VSM）和四探针方法测量。颗粒大小利用CO衍射峪的半 if宽址行计算得到。 第三章给出了我们的实验结果及其分析情况。溅射时采用＊气作为工作人（体，在低气压1～3Pa范围内，冰气压对腆的淀 ．4． W刎山芥摘业积浊率没有明显的影lllN。固定靴的溅射功率在100w，C。靶的溅射I’D压在350V，改变C。靶的溅射电流，膜中＊。的体积百分比近似与其溅射电流成正比。X射线衍射谱表明：ZnO的c－轴垂直膜面择优生长明显，而Co在Co／ZnO颗粒膜中以伙结构存在，在我们制备的所有样品中没有出现 hCp结构。在 TS习7℃～150‘〔范田 内退火萝7＞350’C时JI二夕出现明 显的COO的行射峰沪在整个退火温度范围内，没有发现C。的其他氧化物。C。的体积百分比为扣％左右时，在C刀℃～的0℃范围内退火，可明显改变 Co／ZnO颗粒膜的磁性。在乙＜200℃时，＃s随C的升高而增大，这是对o的体积百分比为49％的样品而言，当体积百分比增大为52％时，这一退火温度有下降的趋势。随后C升高，人s又随之降低。而矫顽力凤在入＜200”C时，随C的升高而减小，之后，又随入的升坏而抑大至引3A。在继个退火范围内，剩磁比小于或近似等于0．5。CO的含量较少时（约为36％人颗粒腆呈现超顺磁性。尽管在7：l＝27℃～800℃之间的大范围内退火，颗粒腆仍保持超顺磁性。用 Langevin函数对实验结果进行拟和，符合的很好。常温下，Co／ZnO颗粒膜的颗粒直径在17urn～46urn 之问 变化时，Hccol／d。Co／ZnO颗粒膜经 TS＝450”C谁火处划的样品在T＝ 278K时，磁滞M线发生了较大的偏移。