近年來(lái),半導(dǎo)體技術(shù)和各種先進(jìn)電子元器件得到了飛速發(fā)展。鐵磁性稀有貴金屬及其合金濺射靶材作為支撐半導(dǎo)體集成電路、存儲(chǔ)芯片等先進(jìn)元器件制造的重要材料,具有廣闊的市場(chǎng)前景。然而,由于鐵磁性材料通常具有獨(dú)特的電、磁等性能,其高純金屬靶材制作難度很大,相關(guān)的產(chǎn)品幾乎全部被西方企業(yè)所壟斷,使得我國(guó)在智能制造、基礎(chǔ)專(zhuān)用材料制備技術(shù)和自給保障能力等方面面臨“卡脖子”的困局。本文結(jié)合我國(guó)目前在超高純鐵磁性金屬靶材的加工制造方面的不足,一方面開(kāi)展鐵磁性金屬靶材濺射鍍膜的性能分析,研究靶材的透磁率、元素添加、退火等相關(guān)工藝對(duì)成膜性能的影響,為高質(zhì)量、高性能的鐵磁性靶材的研發(fā)和設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù);另一方面,通過(guò)引入界面插層、表面活性劑、覆蓋不同的保護(hù)層、優(yōu)化熱處理溫度等手段,進(jìn)一步研究界面電子結(jié)構(gòu)對(duì)鐵磁性靶材濺射所得納米磁性薄膜性能的影響,通過(guò)對(duì)界面電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控優(yōu)化了薄膜的性能,并揭示了其中的調(diào)控機(jī)理。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）研究了 Co靶材的透磁率對(duì)濺射薄膜的磁性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)不同透磁率的Co靶材在相同的濺射工藝條件下,沉積Co薄膜的剩磁比不同。透磁率相對(duì)較低（為69.13%）的Co靶材濺... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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圖２－１濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈（資料來(lái)源：公開(kāi)資料整理）

?超高純鐵磁性金屬靶材濺射鍍膜的性能研究???２．２．３磁晶各向異性??７?ＩＩＩＨ?＇?／?ＩＩＩＩＩ?１１０１０１／?＾??Ｎ＾ｒ｜?（?／?園，??Ｈ?Ｍ?Ｈ??圖２－２?Ｆｅ、Ｎｉ和Ｃｏ單晶的磁化曲線(xiàn)示意圖，其中橫軸是外磁場(chǎng)，縱軸是磁化強(qiáng)度。??大量實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)用外磁場(chǎng)對(duì)鐵磁體進(jìn)行磁化時(shí)，沿著某些方向很容易??就可以磁化到飽和狀態(tài)，而沿著另外一些方向則比較困難。圖２－２是Ｆｅ、Ｎｉ??和Ｃｏ三種單晶鐵磁體沿著不同晶軸磁化的磁化曲線(xiàn)示意圖�？梢钥吹�，沿??著不同晶軸的磁化曲線(xiàn)的差別非常大。比如說(shuō)，對(duì)于Ｆｅ單晶，沿著［１００］晶??軸可以很容易就磁化到飽和狀態(tài)，而沿著［〗１１］晶軸則很難，［１１０］晶軸的磁化??難度介于［１００］和［１１１］之間。這說(shuō)明了鐵磁單晶體的磁性是各向異性的，有易??磁化軸和難磁化軸之分。這種沿不同晶向表現(xiàn)出不同磁性的現(xiàn)象叫做磁晶各??向異性（ｍａｇｎｅｔｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ?）〇?從圖?２－２?還可以看出，Ｆｅ、Ｎｉ?和?Ｃｏ??的易磁化軸分別是［１００］、［１１１］和［０００１］，它們的難磁化軸分別是［１１１］、［１００］??和［１０１０］。??Ｊ１００）????Ｍ?■■????ｗ?ｒ??（ａ）?Ｈ?（ｂ）?Ｈ??圖２－３?（ａ）陰影面積為鐵磁體磁化到飽和狀態(tài)時(shí)外磁場(chǎng)需要做的功；（ｂ）單位鐵磁體??沿丨１１１｜晶向和丨１〇？｜晶向磁化到飽和狀態(tài)所需要的能量差，其大小為陰影面積。??從能量的角度來(lái)看，鐵磁體從退磁狀態(tài)磁化到飽和狀態(tài)，磁化曲線(xiàn)與縱??軸包圍的面積等于磁化過(guò)程中做的功研，即：??－８－??

?超高純鐵磁性金屬靶材濺射鍍膜的性能研究???２．２．３磁晶各向異性??７?ＩＩＩＨ?＇?／?ＩＩＩＩＩ?１１０１０１／?＾??Ｎ＾ｒ｜?（?／?園，??Ｈ?Ｍ?Ｈ??圖２－２?Ｆｅ、Ｎｉ和Ｃｏ單晶的磁化曲線(xiàn)示意圖，其中橫軸是外磁場(chǎng)，縱軸是磁化強(qiáng)度。??大量實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)用外磁場(chǎng)對(duì)鐵磁體進(jìn)行磁化時(shí)，沿著某些方向很容易??就可以磁化到飽和狀態(tài)，而沿著另外一些方向則比較困難。圖２－２是Ｆｅ、Ｎｉ??和Ｃｏ三種單晶鐵磁體沿著不同晶軸磁化的磁化曲線(xiàn)示意圖�？梢钥吹�，沿??著不同晶軸的磁化曲線(xiàn)的差別非常大。比如說(shuō)，對(duì)于Ｆｅ單晶，沿著［１００］晶??軸可以很容易就磁化到飽和狀態(tài)，而沿著［〗１１］晶軸則很難，［１１０］晶軸的磁化??難度介于［１００］和［１１１］之間。這說(shuō)明了鐵磁單晶體的磁性是各向異性的，有易??磁化軸和難磁化軸之分。這種沿不同晶向表現(xiàn)出不同磁性的現(xiàn)象叫做磁晶各??向異性（ｍａｇｎｅｔｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ?）〇?從圖?２－２?還可以看出，Ｆｅ、Ｎｉ?和?Ｃｏ??的易磁化軸分別是［１００］、［１１１］和［０００１］，它們的難磁化軸分別是［１１１］、［１００］??和［１０１０］。??Ｊ１００）????Ｍ?■■????ｗ?ｒ??（ａ）?Ｈ?（ｂ）?Ｈ??圖２－３?（ａ）陰影面積為鐵磁體磁化到飽和狀態(tài)時(shí)外磁場(chǎng)需要做的功；（ｂ）單位鐵磁體??沿丨１１１｜晶向和丨１〇？｜晶向磁化到飽和狀態(tài)所需要的能量差，其大小為陰影面積。??從能量的角度來(lái)看，鐵磁體從退磁狀態(tài)磁化到飽和狀態(tài)，磁化曲線(xiàn)與縱??軸包圍的面積等于磁化過(guò)程中做的功研，即：??－８－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3245125