FePt NPs:MgO納米復合薄膜的制備及其磁、光特性研究
發(fā)布時間:2021-08-18 19:23
由于L10相的FePt合金具有極高的單軸磁晶各向異性、小的超順磁臨界尺寸和良好的化學穩(wěn)定性,它被認為是未來超高密度磁存儲材料的首選。隨著科學技術的發(fā)展,更小尺寸的量子器件勢必會代替微電子器件。因此,如何在保證FePt納米顆粒優(yōu)異性能的同時,根據應用要求的不同對其結構和性質進行相應的調控成為了一個亟需解決的問題。本文采用脈沖激光沉積(PLD)方法將FePt納米顆粒嵌埋入單晶MgO基質中,獲得了 FePt NPs:MgO納米復合薄膜,并研究了其磁、光等性質。取得的具體研究結果如下:首先,使用PLD方法制備了 FePt NPs:MgO納米復合薄膜并對其成分及結構進行了表征。結果表明,FePt納米顆粒和MgO分別為三維島狀生長以及二維層狀生長模式,成功實現(xiàn)了島狀層狀交替生長,FePt納米顆粒的嵌埋并沒有影響MgO層的外延生長,并且FePt和MgO的外延關系為[200]FePt||[100]MgO。在同等的生長條件下,隨著生長FePt時的脈沖沉積發(fā)數(shù)增加(100-900發(fā)),FePt納米顆粒的間距變�。�10-2 nm);固定其他生長參數(shù),隨著生長FePt所使用的激光能量密度3 J/cm2提升至7...
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2矯頑場隨材料尺寸的變化1151??1.2?FePt納米磁性材料??
?Atomic?Percent?Platinum?pt??圖1.3Fe-Pt二元平衡相圖1251??1.2.1?FePt合金簡介??Fe原子和Pt原子可以通過相互擴散形成連續(xù)固溶體,圖1.3為Fe-Pt的二元平衡相??圖。從圖中可以看出,隨著Pt原子比例及溫度的變化,FePt合金可以形成多種結構。??而根據相圖可以看出,FePt合金的形成過程時置換型的固溶體互溶的過程。FePt合金主??要有三種結構:Fe3Pt、FePt以及FePt3。這三種結構都可以通過改變成分比例以及溫度,??在無序相及有序相之間相互轉換。所謂的無序相,就是Fe或Pt原子隨機占據晶格中的??各個各點,而有序相則是Fe原子與Pt原子按一定順序排列,從而形成原子尺度上的超??晶格結構。這三種結構所對應的無序相均為A1相,其結構為面心立方結構(fee:??face-centered-cubic)。然而它們有序相由于FePt含量的不同使得其結構與磁性均有很大??的不同。有序相的Ll2相Fe3Pt為fee結構
?Fe??圖1.4無序的A1相(左)及有序的Ll?相(右)FePt的結構示意圖??圖1.4示出FePt晶體無序相和有序相的結構示意圖。如圖中所示,當Fe與Pt的原??子比在1:?1附近時,主要存在兩種相:無序的A〗相以及有序的Ll〇相。如圖1.5的左??圖所示,AI相的FePt是面心立方結構。在晶格中,Fe原子和Pt原子隨機占據每個晶??格點,導致Fe原子和Pt原子無序排列的結構,其晶格參數(shù)為a=0.3816?mil??(PDF#29-0718)。而對于Ll()相的FePt,如圖1.5中右圖所示,其為fct結構。其中,??Fe原子和Pt原子交替占據(001)面的晶格格點,也就是說Fe原子占據晶格中的所有??頂角以及上下面心的位置,Pt原子占據四周的4個面心的位置。從c軸的角度來看,Fe??原子與Pt原子的交替排列形成了原子級超晶格結構。其晶格常數(shù)為a=0.3852?nm,??c=0.3713nm?(PDF#43-1359)〇??眾所周知
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Au摻雜對L10相FePt納米顆粒的結構和磁性的影響[J]. 楊景海,姜雨虹. 吉林師范大學學報(自然科學版). 2014(01)
[2]超導量子干涉儀發(fā)展和應用現(xiàn)狀[J]. 陳林,李敬東,唐躍進,任麗. 低溫物理學報. 2005(S1)
[3]納秒脈沖激光沉積薄膜過程中的燒蝕特性研究[J]. 譚新玉,張端明,李智華,關麗,李莉. 物理學報. 2005(08)
[4]利用[Fe/Pt]n多層膜降低L10-FePt有序化溫度[J]. 李寶河,黃閥,楊濤,翟中海,朱逢吾. 物理學報. 2005(04)
[5]磁性氧化鐵納米粒子制備技術的最新進展[J]. 曹建新,張煜,聶登攀. 現(xiàn)代機械. 2003(04)
[6]高溫超導量子干涉磁強計的發(fā)展現(xiàn)狀及其應用[J]. 馬平,楊濤,謝飛翔,聶瑞娟,劉樂園,王守證,戴遠東,王福仁. 現(xiàn)代儀器. 2001(05)
[7]KTN薄膜脈沖激光沉積過程的機理研究[J]. 李智華,張端明,陳中軍,黃明濤,關麗,鐘志成,李國棟. 物理學報. 2001(10)
博士論文
[1]非磁性金屬納米顆粒膜的微觀結構和電輸運性質[D]. 武雅楠.天津大學 2014
[2]激光沉積TiO2基復合薄膜及其光學特性[D]. 龍華.華中科技大學 2008
[3]L10-FePt的結構和性能研究[D]. 胡學讓.清華大學 2009
[4]L10 FePt基磁記錄介質材料的研究[D]. 查超麟.復旦大學 2006
[5]氧化物鐵電薄膜生長與界面控制方法研究[D]. 魏賢華.電子科技大學 2005
碩士論文
[1]關于FePt納米團簇的結構、磁性、電子性質、以及催化性能的第一性原理研究[D]. 杜曉麗.北京化工大學 2014
[2]Pb、Sb納米顆粒摻雜鈉硼硅玻璃的三階光學非線性研究[D]. 羅洪艷.溫州大學 2013
[3]高(001)取向生長的L10-FePt薄膜的制備及表征[D]. 陳芳慧.吉林師范大學 2012
[4]GaN ECR-PEMOCVD生長表面RHEED圖像研究[D]. 郎佳紅.大連理工大學 2004
本文編號:3350482
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2矯頑場隨材料尺寸的變化1151??1.2?FePt納米磁性材料??
?Atomic?Percent?Platinum?pt??圖1.3Fe-Pt二元平衡相圖1251??1.2.1?FePt合金簡介??Fe原子和Pt原子可以通過相互擴散形成連續(xù)固溶體,圖1.3為Fe-Pt的二元平衡相??圖。從圖中可以看出,隨著Pt原子比例及溫度的變化,FePt合金可以形成多種結構。??而根據相圖可以看出,FePt合金的形成過程時置換型的固溶體互溶的過程。FePt合金主??要有三種結構:Fe3Pt、FePt以及FePt3。這三種結構都可以通過改變成分比例以及溫度,??在無序相及有序相之間相互轉換。所謂的無序相,就是Fe或Pt原子隨機占據晶格中的??各個各點,而有序相則是Fe原子與Pt原子按一定順序排列,從而形成原子尺度上的超??晶格結構。這三種結構所對應的無序相均為A1相,其結構為面心立方結構(fee:??face-centered-cubic)。然而它們有序相由于FePt含量的不同使得其結構與磁性均有很大??的不同。有序相的Ll2相Fe3Pt為fee結構
?Fe??圖1.4無序的A1相(左)及有序的Ll?相(右)FePt的結構示意圖??圖1.4示出FePt晶體無序相和有序相的結構示意圖。如圖中所示,當Fe與Pt的原??子比在1:?1附近時,主要存在兩種相:無序的A〗相以及有序的Ll〇相。如圖1.5的左??圖所示,AI相的FePt是面心立方結構。在晶格中,Fe原子和Pt原子隨機占據每個晶??格點,導致Fe原子和Pt原子無序排列的結構,其晶格參數(shù)為a=0.3816?mil??(PDF#29-0718)。而對于Ll()相的FePt,如圖1.5中右圖所示,其為fct結構。其中,??Fe原子和Pt原子交替占據(001)面的晶格格點,也就是說Fe原子占據晶格中的所有??頂角以及上下面心的位置,Pt原子占據四周的4個面心的位置。從c軸的角度來看,Fe??原子與Pt原子的交替排列形成了原子級超晶格結構。其晶格常數(shù)為a=0.3852?nm,??c=0.3713nm?(PDF#43-1359)〇??眾所周知
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Au摻雜對L10相FePt納米顆粒的結構和磁性的影響[J]. 楊景海,姜雨虹. 吉林師范大學學報(自然科學版). 2014(01)
[2]超導量子干涉儀發(fā)展和應用現(xiàn)狀[J]. 陳林,李敬東,唐躍進,任麗. 低溫物理學報. 2005(S1)
[3]納秒脈沖激光沉積薄膜過程中的燒蝕特性研究[J]. 譚新玉,張端明,李智華,關麗,李莉. 物理學報. 2005(08)
[4]利用[Fe/Pt]n多層膜降低L10-FePt有序化溫度[J]. 李寶河,黃閥,楊濤,翟中海,朱逢吾. 物理學報. 2005(04)
[5]磁性氧化鐵納米粒子制備技術的最新進展[J]. 曹建新,張煜,聶登攀. 現(xiàn)代機械. 2003(04)
[6]高溫超導量子干涉磁強計的發(fā)展現(xiàn)狀及其應用[J]. 馬平,楊濤,謝飛翔,聶瑞娟,劉樂園,王守證,戴遠東,王福仁. 現(xiàn)代儀器. 2001(05)
[7]KTN薄膜脈沖激光沉積過程的機理研究[J]. 李智華,張端明,陳中軍,黃明濤,關麗,鐘志成,李國棟. 物理學報. 2001(10)
博士論文
[1]非磁性金屬納米顆粒膜的微觀結構和電輸運性質[D]. 武雅楠.天津大學 2014
[2]激光沉積TiO2基復合薄膜及其光學特性[D]. 龍華.華中科技大學 2008
[3]L10-FePt的結構和性能研究[D]. 胡學讓.清華大學 2009
[4]L10 FePt基磁記錄介質材料的研究[D]. 查超麟.復旦大學 2006
[5]氧化物鐵電薄膜生長與界面控制方法研究[D]. 魏賢華.電子科技大學 2005
碩士論文
[1]關于FePt納米團簇的結構、磁性、電子性質、以及催化性能的第一性原理研究[D]. 杜曉麗.北京化工大學 2014
[2]Pb、Sb納米顆粒摻雜鈉硼硅玻璃的三階光學非線性研究[D]. 羅洪艷.溫州大學 2013
[3]高(001)取向生長的L10-FePt薄膜的制備及表征[D]. 陳芳慧.吉林師范大學 2012
[4]GaN ECR-PEMOCVD生長表面RHEED圖像研究[D]. 郎佳紅.大連理工大學 2004
本文編號:3350482
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