磁性薄膜

摘要： 对于薄膜的电场调控磁性测试方法存在仪器设备昂贵,响应速度慢等问题。针对以上问题,提出一种基于隧道结磁阻传感器的电调磁性测试方法。为验证该方法的可行性,分别利用超导量子干涉仪和该测试方法对铁镓硼磁性薄膜样品进行电调磁性测试,结果表明:两种测试方法的结果相同,样品的电调磁行为均为蝶形且电场拐点均为+2,+4,-2,-4 kV/cm。此外,用该方法还可以用于研究不同偏置磁场和电场下的薄膜的磁电耦合特性,而被应用于磁传感器和微波器件等的研发中。所提测试方法具有操作简单、响应速度快、成本低等优点,可大大简化电场调控磁性的测试过程。

摘要： 交换偏置效应是指材料在外加磁场或不加磁场冷却后,磁滞回线沿磁场轴发生偏移的现象.它已成为研究信息存储技术的重要理论基础,在诸如磁传感器、磁存储读头以及磁自旋阀等电子器件中有着不可或缺的作用.因此,近年来引起了研究者极大的关注和研究.交换偏置效应广泛存在于纳米核壳结构的颗粒,多层膜体系以及块状合金中.但是,目前研究的具有交换偏置效应的绝大多数材料体系都在低温下(T≤50 K)才可以出现交换偏置效应,从而在很大程度上限制了交换偏置效应在实际中的应用.经过多年的探索和研究,在部分薄膜体系、纳米核壳结构和近补偿的亚铁磁体系得到了室温交换偏置效应.本文将对近年来室温下的交换偏置效应研究进行详细的整理和总结,分析了现阶段室温交换偏置效应研究中存在的问题及面临的挑战,希望能为室温交换偏置效应体系的研究提供参考.

摘要： 目的:探究铁磁/反铁磁双层膜和三层膜系统中反铁磁层对铁磁层所起的钉扎作用.方法 :采用直流磁控溅射法制备了一系列Ni50 M n50/Ni81 Fe19/Ni50 M n50三层膜和Ni81 Fe19/Ni50 M n50双层膜,研究了不同厚度的铁磁层和反铁磁层对此类薄膜交换偏置场和矫顽力的影响.结果:三层膜的交换偏置场要大于双层膜的交换偏置场,并且可以观察到反铁磁层总厚度相同情况下,固定顶层厚度改变底层厚度薄膜的交换偏置场总是大于固定底层厚度改变顶层厚度的薄膜.结论:反铁磁层的未补偿钉扎磁矩和薄膜的微观结构会影响Ni50 M n50/Ni81 Fe19/Ni50 M n50三层膜的交换偏置效应.

摘要： 目的:探究铁磁/反铁磁双层膜和三层膜系统中反铁磁层对铁磁层所起的钉扎作用。方法:采用直流磁控溅射法制备了一系列Ni 50 Mn 50/Ni 81 Fe 19/Ni 50 Mn 50三层膜和Ni 81 Fe 19/Ni 50 Mn 50双层膜,研究了不同厚度的铁磁层和反铁磁层对此类薄膜交换偏置场和矫顽力的影响。结果:三层膜的交换偏置场要大于双层膜的交换偏置场,并且可以观察到反铁磁层总厚度相同情况下,固定顶层厚度改变底层厚度薄膜的交换偏置场总是大于固定底层厚度改变顶层厚度的薄膜。结论:反铁磁层的未补偿钉扎磁矩和薄膜的微观结构会影响Ni 50 Mn 50/Ni 81 Fe 19/Ni 50 Mn 50三层膜的交换偏置效应。

摘要： 近日,中科院微电子所集成电路先导工艺研发中心罗军研究员课题组在STT-MRAM器件与集成技术研究领域取得了阶段性进展。该课题组联合北京航空航天大学赵巍胜教授团队以及江苏鲁汶仪器有限公司,基于200mm CMOS先导工艺研发线,自主研发原子层级磁性薄膜沉积、深紫外曝光、原子层级隧道结刻蚀以及金属互连等关键工艺模块,在国内首次实现了晶片级亚百纳米STT-MRAM存储器件制备,为新型定制化STT-MRAM非挥发存储器的研制奠定了基础。

摘要： 飞秒激光脉冲和磁性薄膜中的MnIr层相互作用激发了初始相位为90°,在薄膜中传播速度为4 300 m/s的相干声学声子.该声学声子的振动频率与激光能量密度无关,与该磁性薄膜总厚度成反比.相干声学声子的产生机理可能为飞秒激光激发磁性薄膜的电子,使电子温度急剧上升,随后由于激光吸收而强度减弱形成了一个瞬间的随深度增加而减小的电子温度梯度,使晶格在深度方向相干振荡,即激发了声学声子.另外,外磁场的变化对声学声子的频率的影响在实验误差范围内,说明磁相互作用和晶格中的电相互作用相比是非常弱的.%The interaction between the femtosecond laser pulse and the MnIr layer in the magnetic thin film excites the coherent acoustic phonon with an initial phase of 90° and a propagation velocity of 4 300 m/s.The vibration frequency of the acoustic phonon is independent of the laser energy density and is inversely proportional to the total thickness of the magnetic thin film.And the acoustic phono can propagate in the adjacent metal layers due to the high lattice matching.The electron temperature in the magnetic thin film increases sharply absorbing by femtosecond laser pulse,then an decreasing electron temperature gradient with increasing depth is generated instantaneously by the absorption of the laser which lead to the lattice oscillate coherently in the depth direction,that is,the acoustic phonon.In addition,the frequency of the acoustic phonon changes caused by the applied magnetic field is within the experimental error range,indicating that the magnetic interaction is very weak compared to the electrical interaction in the lattice.

摘要： 磁性斯格明子是具有拓扑保护性质的纳米尺度涡旋磁结构.斯格明子主要存在于非中心对称的手性磁性材料以及界面镜面对称性破缺的磁性薄膜材料中.因具有实空间的非平庸拓扑性,磁性斯格明子展现出丰富新奇的物理学特性,例如拓扑霍尔效应,新兴电磁动力学等,为研究拓扑自旋电子学提供了新的平台.另一方面,由于其具有尺寸小,高稳定性和易操控的特性,磁性斯格明子在未来高密度,低能耗,非易失性计算和存储器件中也具有潜在应用.现阶段的研究已经初步发现一系列磁斯格明子材料,并证明能够通过电流操控室温下稳定的磁性斯格明子,但是室温下单个斯格明子的精确产生、湮灭以及探测在实验上仍具有挑战性.本文阐述了磁性斯格明子的基础理论以及动力学研究现状,并对现有的斯格明子材料和斯格明子的产生,湮灭以及探测方法进行了总结,最后还对未来磁性斯格明子的物理理论研究以及应用发展中的挑战和机遇进行了讨论.

摘要： 针对Sm-Fe薄膜的不同晶态组织演化和磁性能调控问题,采用分子束气相沉积方法制备Sm-Fe薄膜时,通过改变Sm含量、膜厚和强磁场来调节薄膜的晶态和磁性能.结果表明,Sm含量可以调节Sm-Fe薄膜的晶态组织演化,而晶态组织的演化和强磁场对磁性能有显著影响.Sm-Fe薄膜在Sm原子比为5.8％ 时是体心立方晶态组织,在Sm含量为33.0％ 时为非晶态组织,而膜厚和强磁场不会影响薄膜的晶态组织.非晶态薄膜的表面粗糙度和表面颗粒尺寸都比晶态薄膜的小,施加6 T强磁场会使表面颗粒尺寸增大,而表面粗糙度降低.非晶态薄膜的饱和磁化强度Ms比晶态薄膜的Ms(1466 emu/cm3,1 emu/cm3=4π ×10?10 T)低约47.6％,施加6 T强磁场使非晶态和晶态薄膜的Ms均降低约50％.Sm-Fe薄膜的矫顽力Hc在6—130 Oe(1 Oe=103/(4π)A/m)之间,其中,非晶态薄膜的Hc比晶态薄膜的Hc大.施加6 T强磁场使晶态薄膜的Hc增大,而使非晶态薄膜的Hc减小,最高可以减少95％.结果表明含量和强磁场可以用于调控Sm-Fe薄膜的晶态和磁性能.

摘要： 2018年9月18日,“2018新材料国际发展趋势高层论坛——先进磁性材料分论坛”在沈阳皇朝万鑫酒店顺利召开。会议由中科三环股份有限公司胡伯平研究员、中科院金属研究所张志东研究员以及浙江大学严密教授担任主持。与会的14位报告人分别从磁性基础理论研究、磁性薄膜、磁电耦合材料、吸波材料、永磁材料等的制备方法、物性机理、物性调控以及科技与产业发展等方面进行了探讨与交流。稀土永磁材料、磁性薄膜、固态制冷材料是本次会议的三大主题。

摘要： 鉴于传统磁性存储器的种种缺陷,利用电场迅速调节材料磁矩的新型磁性器件已成为研究的热点。这种通过施加外加电场,使材料内部磁矩发生改变的现象称为逆磁电耦合效应。首先概述了逆磁电耦合的若干机理,以证明在复合材料中实现电场调节磁场的可行性;并在此基础上,分别从磁性薄膜材料、介电薄膜材料两方面入手,介绍低维材料在新型磁性器件中的应用。最后,对目前该领域的发展现状和应用前景进行了总结和展望。

摘要： 通过在有机电致发光器件的阳极表面蒸镀具有高自旋极化率的四氧化三铁磁性薄膜，在外加磁场的作用下，实现了对注入载流子空穴的自旋状态的调控，增加了单线态激子比例，使器件的电流效率有了大幅度的提高。系统的研究了磁性薄膜的厚度对器件效率提高幅度的影响，得到当薄膜厚度为8nm时器件的电流效率最大可提高11％。

摘要： 磁性薄膜电阻率较小,需要精确测量。双电测四探针法测量电阻率比传统四探针法更精确,但是步骤繁复不方便实现自动化测量。虚拟仪器技术将测量设备和计算机结合,测量方式选择性大,数据处理方便。本文介绍应用虚拟仪器技术实现双电测法测量磁性薄膜电阻率的过程。

摘要： 提出了一种测量磁性薄膜材料微波参数的新方法。测试样品结构采用微带传输线形式,等效介电常数和等效磁导率由测试网终S参数计算得出,利用支持向量机从等效介电常数和等效磁导率中提取出实际被测薄膜材料的介电常数和磁导率,网络S参数由全波分析软件(IE3D)得到。计算结果表明,介电常数和磁导率测试误差均低于5﹪。

摘要： 概述了探针法金属薄膜磁电阻效应的测试原理,分析了探针因子对测量结果的影响。利用2182纳伏表等仪器设计组装出了测试系统,实现了磁性薄膜材料磁电阻效应的高精度测量。给出了微机控制软件关键子程序的C语言源程序。该系统集数据采样、数据处理、参数计算等功能于一体,用户界面友好、测试范围宽、精度高等特点。系统软件还能在计算机屏幕、打印机上绘出被测样品的磁电阻效应曲线,井生成标准数据文件供ORIGIN等数据处理软件调用。对实际金属薄膜样品进行了测试分析,效果良好。

摘要： 采用射频磁控共溅射方法在玻璃衬底上制备了具有面内单轴各向异性的FeCoSi磁性薄膜。将glass/FeCoSi和PZT驱动器粘接后用于研究电场调制FeCoSi薄膜的磁矩转动和各向异性场随外加电压的变化关系.利用微聚焦磁光克尔效应测量了不同电压下FeCoSi磁性薄膜难磁化方向(难轴)的磁滞回线.结果表明,由于FeCoSi磁性薄膜的初始易磁化方向(易轴)沿着PZT产生应力的方向,当给PZT驱动器施加正向电压时,各向异性场随着电压增加而变大,剩磁比随电压的增加而减小.相反,当给PZT驱动器施加负向电压时,各向异性场随电压的增加而减小，但剩磁比随电压的增加而增大。得到各向异性场随电压的变化关系约为0.12 Oe/V，磁矩从初始易轴变为难轴所需施加的负向电压约为-80 V。电场对FeCoSi磁性薄膜磁矩转动和各向异性场的调控在低功耗微波器件中有望得到广泛的应用。

摘要： 目前市售硬碟其记录媒体的主流材料系统为CoCrPt-oxide磁性薄膜，藉由氧化物与铬等非磁性相偏析於磁晶界上，可降低磁晶间的交互耦合作用力及缩小磁晶粒径，进一步提升碟片的记录密度。本研究以粉末冶金制程进行CoCrPt-SiO2、CoCrPt-Ta2O5、CoCrPt-SiO2-Ta2O5溅镀靶材的制作,并以直流磁控溅镀方式制作出磁性薄膜之後，针对不同陶瓷对CoCrPt磁性薄膜的影响进行探讨。研究结果显示，三种不同CoCrPt-Oxide磁性薄膜系统皆具备垂直磁异向性，但矫顽场(Hc)以CoCrPt-SiO2-Ta2O5薄膜系统较高，约～4400 Oe;此外，Ta2O5比SiO2氧化物偏析於磁晶界的能力较强，且能有效地降低磁晶薄膜间的交互耦合作用力：若同时添加Ta2O5与SiO2两种氧化物时，其薄膜的磁异向性(Ku)皆比单独添加者高,因此，CoCrPt-SiO2-Ta2O5薄膜的热稳定因数(thermal stability factor)高达93.6，可以满足现阶段垂直记录媒体对热稳定性的要求(KuV*/KbT＞60)。

摘要： 在详细分析讨论薄膜电感器的经典π等效电路模型之后，提出了薄膜电感器的改进π等效电路模型，并通过仿真证明了新模型的合理性。在模型讨论和仿真结果的指导下，选取Ni-Cu-Zn铁氧体为磁心材料，制作了铁氧体薄膜电感器。通过实验数据的对比，讨论了制备工艺和薄膜电感器结构对电感器性能的影响，实验上得到了高性能的薄膜电感器。

摘要： 对任何铁磁性薄膜而言，理论上均认为当膜厚(tf)越小时，其霍尔效应灵敏度(Hall effect sensitivity；Su)将越高；即su oC(1/tf)。但由於受限於一般多晶(polycrystalline)薄膜之膜成长机制(film growth mechanism)的影响，我们会发现当tf小於一临界值(tc)时，前述公式中之反比关系将不成立。藉由岛状成长机制，当tf=tc时，大约可认定该膜是在临界联合(critical coalescence)状态。换言之，在tf磁性薄膜霍尔效应的论述。最後，从实用观点而言，最佳之钴钯膜样品为tf=5.5nm之Co25Pd75膜，其SH=20 Ω/T，适用(线性)最大磁场范围=+226 Oe。

摘要： 目的：本文的研究对象是(Ni75Fe25)69(ZnO)31纳米颗粒薄膜，重点研究薄膜的厚度对薄膜矫顽力Hc、各向异性场Hk、电阻率ρ以及高频性质的影响。结论：(Ni75Fe25)69(ZnO)31纳米颗粒薄膜不仅实现了优异的高频软磁性质，并且对磁性参量随薄膜的厚度变化做了系统的研究，对该薄膜材料在高频器件上的应用具有借鉴作用。

摘要： 目的：本文的研究对象是(Ni75Fe25)69(ZnO)31纳米颗粒薄膜，重点研究薄膜的厚度对薄膜矫顽力Hc、各向异性场Hk、电阻率ρ以及高频性质的影响。结论：(Ni75Fe25)69(ZnO)31纳米颗粒薄膜不仅实现了优异的高频软磁性质，并且对磁性参量随薄膜的厚度变化做了系统的研究，对该薄膜材料在高频器件上的应用具有借鉴作用。

摘要： 一种软磁性颗粒粉末，其为包含扁平状的软磁性颗粒的软磁性颗粒粉末，通过激光衍射式粒度分布测定器测定的粒径D10和粒径D50满足下式：D10/D50

摘要： 本发明提供软磁性树脂组合物，其含有扁平状的软磁性颗粒、树脂成分和聚醚磷酸酯。软磁性颗粒的含有比率为60体积％以上，聚醚磷酸酯相对于软磁性颗粒100质量份的含有比例为0.1～5质量份。

摘要： 一种软磁性颗粒粉末，其为包含扁平状的软磁性颗粒的软磁性颗粒粉末，通过激光衍射式粒度分布测定器测定的粒径D10和粒径D50满足下式：D10/D50

摘要： 本发明提供软磁性树脂组合物，其含有扁平状的软磁性颗粒、树脂成分和聚醚磷酸酯。软磁性颗粒的含有比率为60体积％以上，聚醚磷酸酯相对于软磁性颗粒100质量份的含有比例为0.1～5质量份。

摘要： 通过组合由T-L组合物(其中，T＝Fe或FeCo，L是从C、B和N中选择的至少1种元素)构成的T-L组合物层5、和配置在该T-L组合物层5的任一面侧的Co系非晶质合金层3，可得到兼有高导磁率和高饱和磁化的高频用磁性薄膜1。而且除T-L组合物层5和Co系非晶质合金层3以外，通过进一步配置比T-L组合物层5和Co系非晶质合金层3表现出更高电阻的高电阻层7，就可以得到兼有高导磁率和高饱和磁化、同时表现出高比电阻的高频用磁性薄膜1。

摘要： 本发明提供在具有绝缘性的同时，具有永磁体功能，并且与以往相比剩余磁化能够得到提高的磁性薄膜的制造方法、磁性薄膜及磁性体。形成磁性薄膜3时，对于包含含有在具有绝缘性的同时具有永磁体功能ε型氧化铁系化合物的磁性粒子的涂布液，施加规定强度的外部磁场，使该涂布液固化而形成磁性薄膜3，从而可以使含有该ε型氧化铁系化合物的磁性粒子在沿磁化方向规则取向的状态下进行固化，这样一来，就可以提供在具有绝缘性的同时，具有永磁体功能，并且与以往相比剩余磁化能够得到提高的磁性薄膜3的制造方法、磁性薄膜3及磁性体1。

摘要： 本发明提供一种高频用磁性薄膜，其中，含有由T-L组合物构成的第1层，其中T是Fe或FeCo、L是C、B和N之中的1种、2种或以上、和在上述第1层的任意的面上被配置的由Co系非晶质合金构成的第2层。本发明的高频用磁性薄膜，通过层叠、优选交替地层叠了多个第1层和多个第2层的多层膜结构构成为好。本发明的高频用磁性薄膜，能够得到在1GHz下的复数磁导率的实数部(μ’)为400或以上、并且性能指数Q(Q＝μ’/μ”)为4或以上、饱和磁化为14kG(1.4T)或以上的特性。

摘要： 通过组合由T－L组合物(其中，T＝Fe或FeCo，L是从C、B和N中选择的至少1种元素)构成的T－L组合物层5、和配置在该T－L组合物层5的任一面侧的Co系非晶质合金层3，可得到兼有高导磁率和高饱和磁化的高频用磁性薄膜1。而且除T－L组合物层5和Co系非晶质合金层3以外，通过进一步配置比T－L组合物层5和Co系非晶质合金层3表现出更高电阻的高电阻层7，就可以得到兼有高导磁率和高饱和磁化、同时表现出高比电阻的高频用磁性薄膜1。

摘要： 本发明提供在具有绝缘性的同时，具有永磁体功能，并且与以往相比剩余磁化能够得到提高的磁性薄膜的制造方法、磁性薄膜及磁性体。形成磁性薄膜3时，对于包含含有在具有绝缘性的同时具有永磁体功能ε型氧化铁系化合物的磁性粒子的涂布液，施加规定强度的外部磁场，使该涂布液固化而形成磁性薄膜3，从而可以使含有该ε型氧化铁系化合物的磁性粒子在沿磁化方向规则取向的状态下进行固化，这样一来，就可以提供在具有绝缘性的同时，具有永磁体功能，并且与以往相比剩余磁化能够得到提高的磁性薄膜3的制造方法、磁性薄膜3及磁性体1。

摘要： 本发明提供一种高频用磁性薄膜，其中，含有由T－L组合物构成的第1层，其中T是Fe或FeCo、L是C、B和N之中的1种、2种或以上、和在上述第1层的任意的面上被配置的由Co系非晶质合金构成的第2层。本发明的高频用磁性薄膜，通过层叠、优选交替地层叠了多个第1层和多个第2层的多层膜结构构成为好。本发明的高频用磁性薄膜，能够得到在1GHz下的复数磁导率的实数部(μ’)为400或以上、并且性能指数Q(Q＝μ’/μ”)为4或以上、饱和磁化为14kG(1.4T)或以上的特性。