交換耦合誘導軟磁鐵氧體薄膜的微波磁性研究

《交換耦合誘導軟磁鐵氧體薄膜的微波磁性研究》是依託蘭州大學，由蔣長軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：交換耦合誘導軟磁鐵氧體薄膜的微波磁性研究
• 依託單位：蘭州大學
• 項目負責人：蔣長軍
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

本項目以獲得GHz下高磁導率的尖晶石鐵氧體薄膜為目的，以控制交換耦合誘導的面內各向異性為關鍵展開研究。採用射頻濺射技術製備高飽和磁化強度的軟磁尖晶石鐵氧體薄膜。結合結構和形貌觀測，掌握不同厚度和晶粒尺寸的軟磁薄膜製備工藝。通過巨觀和微觀磁性測量，掌握薄膜的內稟和技術磁性，尤其是磁化強度分布的特點和磁各向異性特徵。利用轉動磁場法獲得樣品的磁化強度隨空間角度的變化，利用矢量網路分析儀獲得薄膜材料的截止頻率和高頻磁導率。結合以上數據，獲得具有面內各向異性的尖晶石鐵氧體薄膜，系統分析薄膜樣品高截止頻率和高磁導率的機制。該研究不僅可以解決鐵氧體膜的面內各向異性的形成和調控問題，還可以獲得GHz下的高磁導率、低渦流損耗的軟磁鐵氧體薄膜，更重要是為發展GHz下的低損耗微磁器件提供了可能。

結題摘要

本項目以獲得GHz下高磁導率的尖晶石鐵氧體薄膜為目的，通過控制交換耦合誘導的面內各向異性為關鍵展開研究。採用射頻濺射技術製備高飽和磁化強度的軟磁尖晶石鐵氧體薄膜。結合結構和形貌觀測，掌握不同厚度和晶粒尺寸的軟磁薄膜製備工藝。利用矢量網路分析儀獲得薄膜材料的截止頻率和高頻磁導率。項目從金屬薄膜入手獲得高共振頻率高磁導率的材料，研究其高頻磁性，探索獲得優異高頻磁性的手段及物理機制。我們首先探索了鐵氧體薄膜的最佳生長條件，獲得結晶較好，高飽和磁化強度，低矯頑力的鐵氧體薄膜，通過加場熱處理，反鐵磁釘扎等手段獲得鐵氧體薄膜的共振頻率大於2GHz，磁導率在10以上，突破傳統的Snoek極限，達到項目的預期目標。課題組發表標註項目號SCI文章12篇，會議文章5篇，目前仍有4篇SCI論文在審稿中；申請專利一項，培養研究生2名，本科畢業生3名，君政學者一名。