可穿戴柔性電子元器件在傳感、顯示、醫(yī)療、存儲等領域具有重要的應用前景,其核心之一為當中的磁性元器件。因而研究磁性材料的柔性化即在彎曲環(huán)境或應力/應變狀態(tài)下的物理性能變化具有重要的意義。作為傳感元器件,我們期望其物理性能對應力/應變狀態(tài)敏感度高;而作為存儲、顯示等元器件,我們又期望其性能具有很好的穩(wěn)定性。因此,本論文選擇Heusler自旋零帶隙半導體（SGS）CoFeMnSi磁性合金為研究對象,采用磁控濺射技術制備CoFeMnSi柔性薄膜,在掌握本征特性基礎上,實現(xiàn)應力/應變對薄膜磁性及輸運特性的調控。隨后針對減弱柔性薄膜磁性對應力/應變的敏感性,通過插入二維層狀材料獲得對應變不敏感的Ti3C2/CoFeMnSi薄膜結構,并分析其內在的物理規(guī)律。具體內容如下:首先選用兼具表面粗糙度小、耐高溫等優(yōu)點的氟金云母（F-mica）為襯底,制備具有部分有序L21結構的300℃退火態(tài)F-mica/CoFeMnSi多晶薄膜。本征特性研究表明:利用布洛赫定律擬合得出10 nm薄膜在0 K溫度下Ms約為3.5μB,80-300 K溫區(qū)內呈類半導體輸運特性;300 K時電導率σxx和載流子濃度ni的測試值證... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 柔性自旋電子學
    1.2 柔性磁性薄膜
        1.2.1 柔性磁性薄膜概述
        1.2.2 柔性磁性薄膜研究現(xiàn)狀
    1.3 Co基Heusler自旋零帶隙半導體(SGS)薄膜
        1.3.1 Heusler自旋零帶隙半導體
        1.3.2 CoFeMnSi研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題的研究意義
    1.5 本課題的主要研究內容
2 實驗內容
    2.1 薄膜的制備
        2.1.1 制備方法及設備
        2.1.2 薄膜樣品的制備過程
        2.1.3 薄膜樣品的熱處理
    2.2 薄膜結構表征及性能測試
        2.2.1 磁性測量
        2.2.2 輸運性能測量
        2.2.3 表面形貌表征
        2.2.4 相結構表征
        2.2.5 薄膜界面元素化學態(tài)表征
        2.2.6 磁疇結構表征
3 拉應力對F-mica/CoFeMnSi柔性薄膜物理性能的調控
    3.1 序言
    3.2 結果與分析
        3.2.1 F-mica/CoFeMnSi的微結構表征
        3.2.2 F-mica/CoFeMnSi的本征特性
        3.2.3 拉應力對F-mica/CoFeMnSi輸運性能的影響
        3.2.4 拉應力對F-mica/CoFeMnSi磁性的影響
    3.3 小結
4 應力對AF/CoFeMnSi柔性薄膜磁性的調控
    4.1 序言
    4.2 結果與分析
        4.2.1 AF/CoFeMnSi的微結構表征
        4.2.2 拉應力對AF/CoFeMnSi磁性的影響
        4.2.3 壓應力對AF/CoFeMnSi磁性的影響
        4.2.4 AF/CoFeMnSi重復彎曲磁穩(wěn)定性的研究
    4.3 小結
5 應力對AF/Ti_3C_2/CoFeMnSi柔性薄膜磁性的調控
    5.1 序言
    5.2 結果與分析
        5.2.1 AF/Ti_3C_2/CoFeMnSi的微結構表征
        5.2.2 拉/壓應力對AF/Ti_3_C2/CoFeMnSi磁性的影響
        5.2.3 再次展平時AF/Ti_3C_2/CoFeMnSi磁性的研究
        5.2.4 Ti_3C_2層狀結構對彎曲磁穩(wěn)定性貢獻的機理分析
    5.3 小結
6 結論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間主要研究成果



本文編號：3701995