本文選題：納米復(fù)合 + 自組裝��； 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在磁電多鐵性復(fù)合材料中,外加電場(chǎng)能夠使材料產(chǎn)生鐵電極化,不僅如此,磁電效應(yīng)還會(huì)誘導(dǎo)出磁應(yīng)力各向異性場(chǎng)。尤其是1-3維納米磁電復(fù)合薄膜,由于納米柱和基體材料的結(jié)晶生長(zhǎng)取向有高度的一致性,而且兩相之間的界面體積比遠(yuǎn)大于層狀磁電復(fù)合薄膜,因此可以獲得很高的磁電效應(yīng),從而為下一代電場(chǎng)控制的磁性微器件的設(shè)計(jì)提供了更大的自由度。為了拓展磁電多鐵性復(fù)合材料在可調(diào)微波器件中的應(yīng)用,本論文主要考慮兩個(gè)問(wèn)題:其一,如何制備高質(zhì)量的磁電復(fù)合薄膜材料,使其具有較大的磁電耦合效應(yīng);其二,從可調(diào)微波器件的應(yīng)用要求出發(fā),除了要求磁電耦合性能外,還需要復(fù)合磁電材料具有高的工作頻率和低的鐵磁共振線寬。本工作選擇在MgAl2O4(MAO)(100)基片上生長(zhǎng)Pb(Zr0.52Ti0.48)O3-NiFe2O4(PZT-NFO)納米復(fù)合外延薄膜。為了制備性能優(yōu)異的PZT-NFO薄膜,我們進(jìn)行了一系列細(xì)致的前期工作,包括靶材燒結(jié)、基片表面處理以及底電極制備。在燒結(jié)溫度1100oC下,獲得了性能良好的PZT-NFO復(fù)合靶材�；砻嫣幚戆∕AO(100)和MAO(111)基片,其目的在于獲得原子級(jí)臺(tái)階,調(diào)控NFO納米柱的生長(zhǎng)模式和有序度。表面形貌分析顯示經(jīng)過(guò)化學(xué)腐蝕和熱處理MAO(100)基片上具有原子級(jí)臺(tái)階,高度約0.4 nm。由于MAO基片不能直接對(duì)其上的薄膜進(jìn)行P-E測(cè)試,我們?cè)贛AO基片上制備了外延的Fe3O4和SrRu O3(SRO)底電極。但在后續(xù)PZT-NFO薄膜制備中,Fe3O4底電極有粉化脫落的現(xiàn)象;雖然SRO在晶格匹配性上不如Fe3O4,但其化學(xué)性能穩(wěn)定,所以可用于薄膜P-E性能測(cè)試。采用90°離軸磁控濺射法,我們成功地在MAO(100)基片上自組裝生長(zhǎng)了PZT-NFO復(fù)合磁電薄膜,詳細(xì)研究了基片溫度、氬氧比、濺射功率等因素對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,適合生長(zhǎng)PZT-NFO薄膜的條件為基片溫度800oC,氬氧比1:1,濺射功率160 W。XRD測(cè)試顯示,PZT-NFO薄膜為外延生長(zhǎng)薄膜,且PZT相與NFO相之間的垂直晶格失配非常小。AFM和SEM測(cè)試結(jié)果表明,薄膜具有清晰的1-3維納米復(fù)合結(jié)構(gòu),鐵磁相NFO納米柱直徑約為80~150 nm。降低氬氧比有助于NFO相的形成,但濺射功率過(guò)大會(huì)造成1-3維結(jié)構(gòu)向無(wú)規(guī)則0-3維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。磁性能測(cè)量表明納米復(fù)合薄膜的飽和磁化強(qiáng)度在120~160 kA/m之間,低于塊體的NFO相。P-E測(cè)試表明PZT-NFO的飽和極化強(qiáng)度為6.9μC/cm2。薄膜樣品的FMR測(cè)試顯示,PZT-NFO薄膜的峰-峰FMR線寬ΔHpp約為130 Oe,如此理想的效果得益于PZT相和NFO相之間的非常小的晶格失配。
[Abstract]:In order to obtain PZT - NFO thin films with excellent properties , we have made a series of thin films of PZT - NFO with high working frequency and low iron magnetic resonance linewidth . The peak - to - peak FMR line width . DELTA.Hpp of the PZT - NFO film is about 130 oe so that the ideal effect is due to the very small lattice mismatch between the PZT phase and the NFO phase .
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM27;TB383

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本文編號(hào)：2029164