半金属Fe3O4薄膜的磁控溅射制备及磁电学性能研究

摘要

利用交流磁控溅射法,在H2中采用Fe3O4靶材,成功制备了(111)取向的Fe3O4薄膜.对薄膜样品进行XRD测试,研究不同衬底温度对成相的影响.对薄膜表面的XPS测试结果表明所制备薄膜为单相Fe3O4沉积过程中随H2量增大,薄膜表面粗糙度有显著增加.对薄膜进行磁学性能的测试,饱和磁化强度高达5 000Oe,反映了反相晶粒边界(APBs)的存在.Tv以下较低的晶格对称度导致了矫顽场的增大.薄膜的电阻随温度变化曲线(R-T)显示115K附近出现Verwey相变,对R-T曲线的拟和结果显示,Fe3O4薄膜在40～300K温度区间为电子的变程跳跃VRH(Variable range hopping)导电机制.