《具有負磁晶各向異性常數軟磁薄膜的微波磁性》是依託蘭州大學，由王濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：具有負磁晶各向異性常數軟磁薄膜的微波磁性
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：王濤
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
信息技術的快速發展要求製備出在更高頻率仍具有高磁導率的微波磁性器件。然而國內外現階段研究的Fe及Co基等軟磁薄膜，由於面外各向異性場等於退磁場，其微波磁性遵循Acher極限。在這些薄膜體系中，要提高薄膜的自然共振頻率必然導致微波磁導率的降低，所以無法滿足電子器件高頻化和微型化的要求。本項目創新性地提出具有負磁晶各向異性常數的軟磁薄膜的微波磁性可以超越Acher極限，能在提高自然共振頻率的同時仍保持高的磁導率。實驗上擬利用具有負磁晶各向異性常數的CoIr（hcp結構，c面為易磁化面）合金為原材料，通過控制使c面平行於膜面取向生長。此時，由於總的面外各向異性場由薄膜的退磁場和磁晶各向異性等效場疊加而成，薄膜的自然共振頻率可以獲得大幅提升；同時，該薄膜的微波磁導率不受磁晶各向異性的影響，仍具有高的值。該項目的研究能為研發更高性能的微波軟磁薄膜器件提供理論指導和材料體系支撐。
結題摘要
軟磁薄膜在高頻技術領域有重要套用價值，例如微型電感、噪聲抑制器、磁記錄等。隨著數據處理速度的增加和器件集成化發展，高頻化和微型化是重要的發展趨勢。對於普通的軟磁薄膜（不考慮磁晶各向異性），其高頻磁性遵從Arch極限，即共振頻率的升高必然導致磁導率的降低，這對於器件的微型化發展很不利。因此，探尋能突破Arch極限的軟磁薄膜，使得共振頻率升高的同時仍保持高的磁導率，對於研發新一代高頻軟磁薄膜及滿足電磁器件高頻化、微型化的發展具有重要價值。本項目創造性地將強磁晶各向異性引入軟磁薄膜，製備了取向生長的具有負磁晶各向異性常數的hcp結構Co1-xIrx合金薄膜。當Ir達到一定含量時，薄膜在面內保持軟磁性能的同時，面外各向異性場由退磁場和磁晶各向異性場疊加而成,相比傳統軟磁薄膜有大幅度提升。本工作通過工藝摸索，成功製備了高取向度的Co1-xIrx薄膜；重點研究了Ir成對薄膜靜態及高頻磁性的影響，結果表明： x≥0.06 時，薄膜具有好的軟磁性能，x≥0.14 時，薄膜的(μi-1)fr值均大於傳統軟磁薄膜的Arch極限，當x=0.2時，增加的百分比達到了42%；還研究了膜厚（最大厚度為270 nm）對薄膜靜態和高頻磁性的影響，隨著薄膜的增加，軟磁性能變好，磁矩進動阻尼係數逐漸減小。該工作為尋求在更高頻率下工作的高磁導率軟磁薄膜開闢了新思路。
