多晶Si0.9654Mn0.0346:B薄膜的磁性研究

利用磁控溅射和快速热处理的方法制备了Mn,B共掺的多晶硅薄膜(Si_0.9654Mn_0.0346:B).磁性和结构研究发现薄膜有两个铁磁相.低温铁磁相来源于杂相Mn₄Si₇,高温铁磁相(居里温度T_C～250K)是由Mn原子掺杂进入Si晶格导致.晶化后的薄膜利用射频等离子体增强化学气相沉积系统(PECVD)进行短暂(4min)的氢化处理后发现,薄膜的微结构没有发生变化而饱和磁化强度却随着 关键词： 磁性半导体 硅 氢化     

氧气氛退火对La0.7Sr0.3MnO3薄膜结构及性能的影响

利用磁控溅射方法,在(100)Si、LaAlO_3(LAO)和SrTiO_3(STO)衬底上制备得到了La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(LSMO)薄膜,通过X射线衍射仪、原子力显微镜以及磁性测量系统研究了不同温度氧气氛下的后续退火对LSMO薄膜结构及磁学性能的影响.结果表明随着退火温度的升高,LAO和STO衬底上的LSMO薄膜氧含量逐渐增加,Mn4 /Mn3 的比值逐渐趋向于3∶7,表现为面外晶格常数逐渐减少,饱和磁化强度及居里温度都有明显提高,而矫顽力则有所降低;拉曼散射实验结果更直观的给出了退火后LSMO晶格有序性的增加和Jahn-Teller畸变的减弱;而Si单晶上的LSMO薄膜在高温下由于与衬底发生了复杂的化学反应而导致相结构发生改变.     

FeMn掺杂AlN薄膜的制备及其特性研究

采用直流磁控共溅射技术, 以Ar与N₂为源气体, 硅片为衬底成功地制备了Fe, Mn掺杂AlN薄膜. 利用X射线衍射和拉曼光谱研究了工作电流、靶基距离等工艺参数的改变对薄膜结构的影响. 利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对薄膜的表面形貌和组成成分进行了分析. 利用振动样品磁强计在室温下对Fe, Mn掺杂AlN薄膜进行了磁性表征. Mn掺杂AlN薄膜表现出顺磁性的原因可能是由于Mn掺杂浓度较高, 在沉积过程部分Mn以团簇的形式存在, 反铁磁性的Mn团簇减弱了体系的铁磁交换作用. Fe掺杂AlN薄膜表现出室温铁磁性, 这可能是AlFeN三元化合物作用的结果. 随着Fe 掺杂AlN薄膜中Fe原子浓度从6.81%增加到16.17%, 其饱和磁化强度M_s由0.27 emu·cm^-3逐渐下降到0.20 emu·cm^-3, 而矫顽力H_c则由57 Oe增大到115 Oe (1 Oe=79.5775 A/m), 这一现象与Fe离子间距离的缩短及反铁磁耦合作用增强有关. 关键词： 直流磁控共溅射 氮化铝薄膜 结构 磁性     

Zn1-xMnxO纳米薄膜磁有序性的Monte Carlo模拟

基于Zn_1-xMn_xO纳米薄膜磁性研究的实验结果及相关理论,建立了一个包含多种交换作用的Ising多层膜模型,采用Monte Carlo模拟的Metropolis算法对于其铁磁序的成因进行了模拟研究.结果表明,Mn掺杂浓度(x)越低越有利于铁磁序的形成,但是x越低,系统的磁化强度越小,居里温度越低.载流子对铁磁序的形成所起的调节作用随着x的增大而增强,又随着磁各向异性常数(K)的增大而弱化.本 关键词： 稀磁半导体(DMS) 1-xMn_xO纳米薄膜')" href="#">Zn_1-xMn_xO纳米薄膜 Ising多层膜 Monte Carlo模拟     

烧结温度、La掺杂对Bi_(1-x)La_xMnO_3结构及磁性能的影响

用溶胶-凝胶(so-lgel)法制备了多铁Bi1-xLaxMnO3(BLMO,0.1≤x≤0.4)系列样品.样品的结构表征(X-射线衍射,扫描电子显微镜)及差热-热重(TG-DTA)分析测量显示,形成稳定的BLMO钙钛矿相的烧结温度位于900~950℃.La掺杂对BLMO样品(950℃烧结)的结构和磁性能的影响也被仔细研究.结果显示,随着La掺杂减少,样品中BLMO钙钛矿相减弱,铁磁转变温度(TC)由53K降至41K,而饱和磁化强度经历了先降低再升高的变化.这可归因于La含量较少的样品中Bi空位浓度的增加诱导了Mn-O-Mn键角的减小和局域Mn4+离子的增多,使得Mn3+和Mn4+离子的铁磁超交换增强和Mn3+离子的dz2轨道有序受到局域破坏.     

Ni对Fe_3Si软磁体磁性能影响的微观组织结构和电子结构研究

采用实验和第一性原理方法,从微观组织结构和电子结构研究了Ni浓度和退火时间对Fe_3Si软磁体磁性能的影响.结果表明Ni含量为3.125at.%时,软磁体具有最大的饱和磁化强度和最低的矫顽力值.但当浓度超过9.375at.%后,软磁体的饱和磁化强度减小,而矫顽力增大,说明适当添加Ni可提高Fe_3Si软磁体的磁性能.Ni元素从微观组织结构和电子结构两方面均对软磁体的磁性能产生较大的影响.     

高软磁低电导率Fe-Fe3N薄膜的N原子含量调控

微电子器件具有广泛的应用前景,为了使微电子器件具有优良的高频特性,同时具有高饱和磁化强度、低矫顽力以及高电阻率软磁薄膜的研发成为其中的关键.本文采用射频原子源辅助真空热蒸发方法制备了不同N原子含量的Fe-Fe3N软磁薄膜.高饱和磁化强度Fe₃N相含量和(102)取向度的增大,使薄膜的饱和磁化强度增大,相比于Fe薄膜,饱和磁化强度提高了55.2%,达到1705.6 emu/cm³ (1 emu/cm3=10³ A/m).此外, Fe₃N(102)取向度的增大会产生较大的晶格错配,阻碍Fe和Fe₃N晶粒的生长,使薄膜晶粒尺寸降低,矫顽力(50.3 Oe (1 Oe=103/(4π) A/m))比Fe薄膜降低了68.6%.同时,较大的晶格错配也会促进载流子散射,提高了Fe-Fe₃N薄膜电阻率,使得其电阻率(8.80μΩ·m)比Fe薄膜增大了7倍.因此,本文为高饱和磁化强度、低矫顽力以及高电阻率软磁薄膜的研发提供了新方法.     

类钙钛矿化合物Ca（Mn2Cu1）Mn4O12的磁性与磁电阻效应

利用固相反应法制备了名义成分为Ca(Mn2Cu1)Mn4O12的类钙钛矿锰氧化物.x射线衍射表明，为了获得较为致密的样品和减小杂相含量，可以采用高温烧结再在1073K长时间空气中退火的制备方法.样品在低温下同时存在铁磁相和反铁磁相，由于反铁磁相的存在导致样品在4.5K时的磁化强度显著降低，并在8T的高磁场下仍未达到饱和.样品呈半导体导电性质，在85K和6T磁场下磁电阻比的最大值可达-46%. 关键词： ［AC3］(B4)O12类钙钛矿锰氧化物 庞磁电阻效应 铁磁性 反铁磁性     

类钙钛矿化合物Ca(Mn2 Cu1)Mn4 O12的磁性与磁电阻效应

利用固相反应法制备了名义成分为Ca(Mn2 Cu1 )Mn4 O1 2 的类钙钛矿锰氧化物 .x射线衍射表明 ,为了获得较为致密的样品和减小杂相含量 ,可以采用高温烧结再在 10 73K长时间空气中退火的制备方法 .样品在低温下同时存在铁磁相和反铁磁相 ,由于反铁磁相的存在导致样品在 4 5K时的磁化强度显著降低 ,并在 8T的高磁场下仍未达到饱和 .样品呈半导体导电性质 ,在 85K和 6T磁场下磁电阻比的最大值可达 - 4 6 % .     

Cu对Ni50Mn36In14相变和磁性的影响冰

文章研究了Cu替代部分Ni对铁磁性形状记忆合金Ni50Mn36In14相变和磁性的影响规律．研究表明,在Ni50-χcCuχMn36In14中,随着Cu含量的增加,相变温度逐渐降低．Cu含量低于5％时。奥氏体的磁性强于马氏体的磁性,母相和马氏体相的饱和磁化强度的差值△M随着Cu含量的增加而增大．当Cu含量χ=4．5时,△M迅速增加到80emu／g,并在该材料中观察到了磁场驱动的马氏体到奥氏体的转变,显示了该材料作为磁驱动磁电阻材料的潜在应用前景．当Cu含量高于5％时,奥氏体保持铁磁状态,马氏体相由反铁磁状态变为铁磁状态,马氏体的磁性强于奥氏体的磁性,△M大大削弱,磁场驱动性质消失．