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Fe-Zr-B磁性薄膜的制备与研究

程新利  
【摘要】: 本论文主要研究了Fe-Zr-B磁性薄膜的制备工艺和结构性能,获得了良 好性能的薄膜,并讨论了其中的机理。文中采用直流磁控溅射技术制备了 Fe-Zr-B薄膜,利用XRD,TEM,XPS,穆斯堡尔谱学等测试方法对薄膜的结 构进行了表征。结果表明沉积态的薄膜均为非晶态,XPS显示沉积态薄膜表 面Fe,Zr,B元素均有不同程度的氧化,较深层部分以Fe、Zr、B结合为主, 这是由于制备好的样品在大气中保存造成的。穆斯堡尔谱为展宽的六峰谱, 相对于零速度峰比较对称,为典型的非晶合金谱。分布参数程序拟合结果显 示薄膜内没有形成可以检测的α-Fe相,Zr,B的存在使磁超精细场分布呈双 峰结构,并且使Fe原子核处超精细场下降。 合适工艺下制备的Fe-Zr-B薄膜经过热处理后,又利用XRD,TEM,VSM 等对薄膜的结构和磁性能进行了测试。结果表明薄膜在550℃退火90分钟后, XRD谱中出现了尖锐的衍射峰,分析认为薄膜退火后已形成部分bcc相,峰 为(110)面衍射峰。VSM表明薄膜经过热处理后,磁性能得到了改善,在 200kA/m磁场激励下薄膜的磁感应强度达到了1.42T,薄膜矫顽力明显下降, 这是退火后薄膜已成为bcc相和非晶相混合结构的缘故。


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