本文關(guān)鍵詞：BST基和FeCo基微波電磁材料的制備與微波性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高頻通訊與電子器件工藝的飛速發(fā)展,對(duì)相應(yīng)材料也提出了越來越高的要求。人們迫切需要實(shí)現(xiàn)高頻器件的小型化與低能耗,并且進(jìn)一步提高其工作頻率,對(duì)頻率可重構(gòu)器件的需求也日益增加。本文選取應(yīng)用較廣的BST鐵電材料與FeCo基軟磁薄膜作為研究對(duì)象,對(duì)其制備與調(diào)諧性能、高頻特性做了研究。通過BST不同摻雜比例與燒結(jié)工藝的研究,獲得了高介電可調(diào)性、低漏導(dǎo)電流,介電常數(shù)適宜的塊體材料;以FeCo基軟磁各向異性鐵磁薄膜為基本單元,通過依次轉(zhuǎn)動(dòng)近鄰鐵磁層的易磁化軸方向疊加而成多層膜,制備出了準(zhǔn)各向同性多層膜,沿任意方向均呈現(xiàn)出很好的鐵磁共振性能,從而使微磁電感的形狀設(shè)計(jì)不再受磁性薄膜的磁各向異性的限制,對(duì)微磁電感的研發(fā)和應(yīng)用十分有利。本文主要的研究工作有:(1)通過對(duì)純相鈦酸鍶鋇(BST)鐵電材料的摻雜,探索了不同氧化鎂摻雜比例和燒結(jié)工藝對(duì)樣品性能的影響。45.0 wt%(Ba0.5Sr0.5)TiO3 55.0 wt%MgO組分的樣品,在X波段,獲得了適宜的介電常數(shù)ε~85,低的介電損耗tanδ0.01,并且在8.33 kV/cm的外加偏壓下,仍保有14.8%的介電調(diào)諧率。應(yīng)用在我們自行設(shè)計(jì)組裝的頻率可重構(gòu)微帶縫隙天線后,在8.33 kV/cm的直流電場下,工作頻率可通過外加偏壓在9.1-10.1 GHz之間連續(xù)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)了11.0%的頻率調(diào)諧,同時(shí)保持7.5 dB以上的增益。證明了BST貼片材料未來應(yīng)用于頻率可重構(gòu)微波器件(如相共振天線)的可行性。(2)采用摻雜成分梯度磁控濺射(CGS)方法,制備了(FeCo B/MgO)6準(zhǔn)各向同性多層膜結(jié)構(gòu)。通過改變Fe70Co30薄膜中摻雜元素B的成分梯度(CGS-FeCoB),內(nèi)生應(yīng)力誘導(dǎo)CGS-FeCoB膜產(chǎn)生了很強(qiáng)的面內(nèi)單軸各向異性場HK~400 Oe、自偏置鐵磁共振頻率達(dá)fFMR=6.45 GHz。采用依次旋轉(zhuǎn)CGS-FeCoB單層膜易軸30°,層間插入2?MgO的方法,獲得了準(zhǔn)磁各向同性薄膜,鐵磁共振頻率仍保持在fFMR=4.77 GHz。該高頻準(zhǔn)各向同性薄膜克服了微磁電感形狀設(shè)計(jì)對(duì)磁性薄膜磁各向異性的依賴性,各個(gè)方向均可實(shí)現(xiàn)100%難磁化軸激發(fā),為其在微磁電感器件中應(yīng)用帶來了很大的方便。
【關(guān)鍵詞】：鈦酸鍶鋇 MgO摻雜 磁控濺射 高頻軟磁薄膜
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.756
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-17
• 1.0 引言7
• 1.1 可重構(gòu)天線7-9
• 1.2 BST陶瓷材料的發(fā)展9
• 1.3 BST物理結(jié)構(gòu)及性質(zhì)9-12
• 1.4 BST材料的制備和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 高頻軟磁薄膜13-14
• 1.6 高頻軟磁性薄膜的應(yīng)用14-17
• 第二章 可調(diào)諧天線設(shè)計(jì)原理制備和測量原理17-28
• 2.1 縫隙耦合貼片可重構(gòu)天線17-18
• 2.2 磁性材料的磁導(dǎo)率、磁譜及損耗機(jī)制18-21
• 2.2.1 復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率18-19
• 2.2.2 磁性材料的磁譜19-20
• 2.2.3 磁損耗20-21
• 2.3 磁性薄膜磁導(dǎo)率理論21-22
• 2.4 磁控濺射法22-23
• 2.5 樣品的性能表征及其原理23-28
• 2.5.1 平行板諧振法測量陶瓷介電常數(shù)23-26
• 2.5.2 微波磁導(dǎo)率的測量-矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(NWA)26-28
• 第三章 基于BST的電壓可調(diào)諧超高頻縫隙耦合天線28-37
• 3.1 引言28-29
• 3.2 MgO摻雜的BST陶瓷貼片的燒結(jié)制備29-31
• 3.2.1 純相BST粉體的獲得29-30
• 3.2.2 不同MgO摻雜比例的BST陶瓷制備30-31
• 3.2.3 BST-MgO陶瓷MgO摻雜比例的確定31
• 3.3 BST-MgO陶瓷性能測試分析31-36
• 3.3.1 BST-MgO陶瓷的物理表征31-32
• 3.3.2 BST-MgO陶瓷貼片介電性能測試32-34
• 3.3.3 BST-MgO貼片天線性能測試34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 磁控濺射法制備(FeCoB/MgO)_6多層準(zhǔn)磁各向同性薄膜37-42
• 4.1 引言37-38
• 4.2 樣品的制備過程與分析38-41
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)過程38-39
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論39-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 結(jié)論42-43
• 參考文獻(xiàn)43-49
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果49-51
• 致謝51-52

  本文關(guān)鍵詞：BST基和FeCo基微波電磁材料的制備與微波性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：295804