文档介绍：天津大学
硕士学位论文
α″-Fe<,16>N<,2>薄膜的结构、磁性和尺寸效应
姓名:陈逸飞
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:姜恩永
20040101
天津大学硕士论文
摘要
采用射频磁控溅射法制备了具有高饱和磁化强度的薄膜。系统研究了
氮气分压、基底温度,溅射功率等制备工艺条件对薄膜结构和磁性的影响,
以及薄膜的饱和磁化强度的尺寸效应。
实验结果表明在各种制备工艺条件中氮气分压和基底温度是影响薄
膜结构和磁性的两个最主要的因素。薄膜中各种相的形成强烈的依赖于溅
射过程中氮气分压和基底温度的高低。当氢气分压为基底温度为
时,最有利于高饱和磁化强度相的形成。在此条件下制
备的薄膜的饱和磁化强度,室温下高达,远高于纯铁的饱和
磁化强度值
实验结果表明,采用射频磁控溅射法制备的具有高剥相体积含量的
薄膜的饱和磁化强度随着薄膜厚度的增加先增加,在薄膜厚度为
处达到其最大值在厚度范围内,饱和磁化强度几
乎保持其最大值不变,然后饱和磁化强度又随着薄膜厚度的进一步增加而降低。
并对其微观结构随薄膜厚度的变化进行了研究,结果发现,薄膜中晶粒的平均
尺寸随着薄膜厚度的增加而增大。
关键词薄膜结构磁性氮气分压磁控溅射
天津大学硕士论文
一
天津大学硕士论文
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学位论文作者签名际选乙签字日期,岭年月日
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学位论文作者签名陈导师签名
签字日期本年月日签字日期年月。日
第一章前言
第一章前言
物质的磁性约在三千多年前就受到了人们的注意,中国是最先将磁体作为
实际用途的国家。大概在公元前四世纪,我国古人利用磁石制成了世界上最早
的指南工具—“司南”,这是指南针的前身。然而,磁性作为一门科学,到十
八世纪后期才得以发展,丹麦物理学家奥斯特在年发现电流的磁效应,拉
开了磁与电之间联系的帷幕。年,伟大的英国科学家法拉第发现了电磁感
应定律,从而揭示出电与磁之间的内在联系。这为后来磁学的发展和在生活中
的实际应用打下了坚实的基础。铁因为其资源丰富,在单体中具有最大的饱和
磁化强度和高的磁导率,受到人们的青睐。人们考虑在中加
入其它元素以改善其性能,但实验结果表明,除铁钻合金外,其它所有的铁基
合金系列的饱和磁化强度都要比纯铁的饱和磁化强度低。铁钻合金的行为比较
特殊铁钻合金的饱和磁化强度值先是随着钻含量的增加而逐渐增大,当钻含
量值约为时,饱和磁化强度达到最大值,然后又随着钻含量的
继续增加而降低。在饱和磁化强度最大的铁一钻合金中加入其它任何元
素,饱和磁化强度都减小,这就是著名的曲线,如图所示。
随着科技的进步、社会的发展、人们生活节奏的加快,信息越来越受到人
们的关注,信息时代己经到来。信息载体材料的研制已成为一门热门课题,信
息记录,尤其是磁记录更与人们的生产、生活息息相关。磁记录科技产品,如
磁带、磁盘,磁鼓已被人们广泛的应用。信息记录要求磁记录介质具有较高的
饱和磁化强度以输出较大的信号和较大的矫顽力以克服退磁场的影响。在当今
第一章前言
的信息时代,磁记录需要高密度、数字化,信息载体必须提高其记录密度,这
要求磁记录介质具有更高的饱和磁化强度以满足高密度磁存贮的需要和较高的
矫顽力以克服退磁场的影响。
自从年以来,由于磁存贮技术的迅速发展,使得硬盘磁记录密度以每
年的速度迅速的增加。新世纪伊始,存贮密度正向着甚至
更大的方向发展。因此,新一代磁记录材料的研制开发已成为当务之急。
薄膜因其具有高饱和磁化强度、低矫顽力、较高的磁导率,并具有耐磨、耐腐
蚀等优点,有很高的应用价值而受到人们的关注。
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