本文選題：鈷鐵氧體　切入點(diǎn)：枝晶狀　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：同時具有磁性能、電性能以及磁電耦合效應(yīng)的材料叫做多鐵性磁電材料。多鐵性磁電材料可分為單相磁電材料和復(fù)合磁電材料。單相的磁電材料是本身就具有鐵電性、磁性以及磁電耦合效應(yīng)的多鐵性材料。復(fù)合磁電材料是由具有壓電特性的鐵電材料與具有磁致伸縮效應(yīng)的磁性材料組成的。復(fù)合磁電材料中的磁性部分多由鐵氧體材料提供。眾所周知,不同的鐵氧體中,尖晶石結(jié)構(gòu)的鈷鐵氧體作為作為一種硬磁材料具有高的矯頑力,良好的飽和磁化強(qiáng)度,顯著的化學(xué)穩(wěn)定性以及機(jī)械硬度而被人們廣泛關(guān)注,而同樣,由于其較高的磁致伸縮效應(yīng)有望用來與鐵電材料復(fù)合形成磁電耦合復(fù)合材料。此外,近年來,如何控制生產(chǎn)工藝而沉積出不同形態(tài)的鈷鐵氧體薄膜也開始成為了人們的關(guān)注熱點(diǎn)。本文研究的是在Pt/Ti/SiO2/Si基片上利用電化學(xué)沉積并陽極活化的方法制備出了陣列型枝晶狀的鈷鐵氧體(CoFe2O4,CFO)薄膜。首先,在室溫下,利用電化學(xué)沉積法在硫酸鐵和硫酸鈷的電解液中制備出了鈷鐵合金(CoFe2,CF)薄膜。因此,實(shí)驗(yàn)中對于制備鈷鐵氧鐵薄膜的的晶體結(jié)構(gòu),微觀形貌以及薄膜的性能所需的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)有趣的現(xiàn)象,很多論文中報(bào)道出的利用電化學(xué)沉積法制備出CF合金薄膜后,再通過在空氣中燒結(jié)出平整均勻的CFO薄膜這一結(jié)果不同,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)陽極活化處理的CF合金薄膜通過在空氣環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié)后,可以得到一種柱狀的甚至枝晶狀結(jié)構(gòu)的CFO薄膜。陽極處理在很多論文里面是起到氧化作用的,可以將CF合金薄膜氧化成為CFO薄膜。而我們發(fā)現(xiàn),陽極處理這一過程并不是氧化作用,對于得到CFO薄膜不是必須的一個過程,但卻對于得到柱狀甚至枝晶狀鐵氧體薄膜時一個很重要的過程,并且鐵氧體薄膜的柱狀結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)節(jié)陽極活化的參數(shù)得到不同厚度的薄膜。X射線衍射(XRD)儀和X射線光電子能譜(XPS)用來表征鈷鐵氧體薄膜的晶體結(jié)構(gòu),原子力顯微鏡(AFM)和掃描電子顯微鏡(SEM)用來表征薄膜的微觀形貌。振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)也被用來測量薄膜的磁滯回線。同時鐵電體電滯回線測量儀等電學(xué)測試儀器被用于復(fù)合薄膜的電學(xué)測試,電化學(xué)工作站及氙燈用于薄膜的光學(xué)測試。
[Abstract]:Materials with magnetic properties, electrical properties and magnetoelectric coupling effects are called ferroelectric materials. Multiferromagnetic materials can be divided into single-phase magnetoelectric materials and composite magnetoelectric materials. The single-phase magnetoelectric materials are ferroelectric in their own right. Multiferroelectric materials with magnetic and magnetoelectric coupling effects. Composite magnetoelectric materials are composed of ferroelectric materials with piezoelectric properties and magnetic materials with magnetostrictive effects. Body material supply. As is known to all, Among different ferrites, cobalt ferrite with spinel structure has attracted much attention as a hard magnetic material with high coercivity, good saturation magnetization, remarkable chemical stability and mechanical hardness. Because of its high magnetostrictive effect, it is expected to be used to form magnetoelectric coupling composites combined with ferroelectric materials. In addition, in recent years, How to control the production process and produce cobalt ferrite thin films of different shapes has also become a hot topic. In this paper, the electrochemical deposition and anodic activation on Pt/Ti/SiO2/Si substrates have been studied to fabricate the array type of cobalt ferrite thin films. Dendritic cobalt ferrite CoFe2O4 (CFO) thin films. CoFe2CF-CoFe2C thin films were prepared in the electrolyte of ferric sulfate and cobalt sulfate by electrochemical deposition at room temperature. Therefore, the crystal structure of ferric cobalt ferrite thin films was studied in the experiment. The micromorphology and the experimental conditions required for the properties of the films were analyzed. An interesting phenomenon was found. Many papers reported that CF alloy films were prepared by electrochemical deposition. The results of sintered even CFO thin films in air are different. It is found that when the anodic activated CF films are sintered in air, A columnar or even dendritic CFO thin film can be obtained. Anodic treatment can oxidize CF alloy film to CFO film in many papers. Anodic treatment is not an oxidation process, which is not a necessary process for the preparation of CFO films, but an important process for obtaining columnar or even dendritic ferrite films. The columnar structure of ferrite thin films can be used to characterize the crystal structure of cobalt ferrite films by adjusting the parameters of anodic activation to obtain thin films with different thickness by means of X-ray diffractometer (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPSs). Atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize the micromorphology of the films. Vibratory sample magnetometers (VSMs) were also used to measure the hysteresis loops of the films. At the same time, electrical instruments such as ferroelectrics hysteresis loop measuring instruments were used to measure the hysteresis loops of the films. For electrical testing of composite films, Electrochemical workstation and xenon lamp are used for optical test of thin film.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.2

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6 司e，

本文編號：1632172