单晶Fe_3O_4超薄膜的制备与磁性研究

摘要

采用磁控溅射方法制备了单晶Fe_3O_4超薄膜,系统研究了厚度（3~30nm）对薄膜磁性的影响。X射线衍射证明了Fe_3O_4单晶薄膜是（220）晶向,（220）衍射峰的半高全宽和晶格常数随薄膜厚度的下降而增大。磁性测量观察到了清晰的磁滞回线,饱和磁化强度达400×103 A/m。低温电阻率测量证实了薄膜在120K温度附近发生了导体向绝缘体的Verwey转变。利用原子力显微镜观察到Fe_3O_4薄膜的表面粗糙度非常低,适用于纳米尺度自旋电子学器件的开发。