全站搜索
磁过滤脉冲真空电弧沉积的Co-C纳米颗粒膜的结构与磁性
作者:管理员    发布于:2015-06-10 14:06:47    文字:【】【】【

  2实验花样为弥散光晕,明薄膜为非晶结构。,350退火薄膜形貌呈明显的颗粒厚2,左右的,35纳米颗粒膜采用磁过滤脉冲真空电弧沉积方法制备,对制备态薄膜进行了不同温度下的真空约84退火处理。有关这种薄膜制备方法的详细介绍可见另文6,由于实验中采用多道电荷积分仪原位测量薄膜中各组分的电荷数可换算成原子数,因此,该方法的大特点是薄膜组分易于控制。分别采用,射线光电子能谱仪,5透射电子显微镜磁力显微镜,对薄膜的化学组分形貌颗粒尺寸微观结构磁畴结构进行了测量与分析;采用超导量子干涉磁强计5,以0对薄膜的磁性进行了测量。

  3实验结果与讨论6,个主峰,分别对应着015,015和0,却的相应结合能。纯,挺amp;中,2的结合能般难以区分,但0,中心15的结合能与非晶或石墨,褐邪15的结合能有着明显的差别,因此,可以根据薄膜中,15结合能的变化来间接判别薄膜化学成分的变化。1为制备态和不同温度退火态,3635纳米颗粒膜的015谱,谱可用中心峰位分别位于283.1和284.5,的两个高斯峰进行拟合,其中,283.47处峰位对应于0中015的结合能,而284.5 6处峰位则对应于0,键的结合能。根据1的拟合结果,制备态300.0和350.0退火薄膜中与0;的面积比分别为29712674和2080而对于400退火薄膜,其15谱可仅用中心峰位位于284.56,的个高斯峰进行拟合。父,3结果明,制备态300和3500退火薄膜中都存在而当退火温度上升到400.时,薄膜中的0,己分解。对于其它组分我们以往对薄膜的2光谱研究十也曾得到反映7.

  状,颗粒平均尺寸约增大至4,6!;与制备态薄膜电子衍射花样明显不同,此时,可观察到若干断续的衍射环,经标定,内的衍射环较弱,标号为0顿近石墨002,其他衍射环标号17分别对应密堆六方100002退火后,薄膜中存在叩的颗粒和石墨态同时存在少量的碳化物。当退火温度达到400时,2,所牙,颗粒平均尺寸约增大至6,7;此时薄膜电子衍射花样为锐利的衍射环,经标定,内的衍射环标号为,接近石墨02,其结构。薄膜随退火温度升高而发生相变的结论,与上述。结果是致的其饱和磁化强度从矫顽力0饱和场足和剩磁知从风0,64膜的结果有些不同,他们的制备态薄膜为非通生的。

  这可能是由于我们的制备方法不同而引起,由于真空电弧沉积几乎是种的离子束沉积方法,在衬底加偏玉的情况下,由离子束沉积引起的衬底温升高于溅射等方法引起的温升。与制备态磁性相比,退火态薄膜现出了较高的矫顽力饱和场和剩磁比,但饱和磁化强度却略有降低,例良350,花样。3制备态退火温度3500叫退火温S.400C退火薄膜,其批,丹丛和从从值分别为2.510512.37加,160加和0.68.制备态薄膜的软磁特性,是由于其非晶结构使磁晶各向异性丧失而引起;退火态薄膜的磁硬化则是薄膜中,颗粒晶化的结果。制备态薄膜饱和磁化强度的增强与其非晶结构有关,理论计算明9,非晶0,费米面的态交换能增加,从而导致非晶,奶,性比,略有增加,详细的解释可见另文8.

  制备态与不同温度退火薄膜的磁畴结构可通过4的MFM照片观察。如片上观察不到明显的磁结构,说明了这种非晶薄膜较低的各向异性。对于300,退火薄膜,4可观察到若干弥散的磁畴,此时薄膜仍以短程的磁结构为主,明薄膜中形成了些小的铁磁晶粒。当退火温度达到350和400.C时,4c和d,MFM照薄膜的磁滞回线片显示出明显的长程磁结构,明了薄膜中磁性晶粒尺寸的增大以及颗粒间磁相互作用的增强。薄膜磁畴结构的变化是与其微观结构的变化密切河北填料相关的。

  =薄膜的⑷制备态,温度30仁,⑷退火4结论采用磁过滤脉冲真空电弧沉积与真空退火处理相结合的方法制备了,纳米颗粒膜。

  制备态薄膜为非晶结构,虽然观察不到明显的磁畴结构,但它具有软磁特征。随着退火温度的升高,薄膜将经历个,与0,共存的亚稳态过程;当达到定的退火温度时,3,分解为七,和石墨,形成,3纳米颗粒被石墨态包裹的颗粒膜结构,此时可观察到明显的长程磁结构,其磁性也逐渐硬化。薄膜磁性及磁结构随退火温度变化而变化的过程与其微观结构的变化密切相关。

访问统计
51客服