NiZn铁氧体薄膜磁性能及晶粒生长动力学研究

摘要

采用射频磁控溅射法在Si(100)基片上沉积了Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体薄膜,研究了退火工艺对薄膜磁性能、相结构及微结构的影响.结果表明:过低的退火温度不能使薄膜完全晶化,饱和磁化强度Ms较低,但过高的退火温度会造成Si的扩散和过多杂相的产生,以800℃最为适宜;退火温度为800℃时,过短的保温时间不能使薄膜完全晶化,过长的保温时间使晶粒相互吞噬,晶粒异常长大,导致Ms降低,以120min最为适宜.所以选择800℃-120min为最佳退火工艺.文章基于Tradition Phenomenological Rate Equation (TPRE方程),研究了800℃下Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体薄膜的晶粒生长动力学,结果表明,其晶粒生长指数n=3,晶粒生长过程中的传输机制为体积扩散,晶粒生长激活能52.3KJ/mol.