基于磁性材料制備而成的射頻以及微波磁性器件是當今軍用以及民用通信系統(tǒng)中必不可少的基礎元器件,例如:微帶濾波器、環(huán)形器和移相器等。隨著通信設備總體朝著小型化、集成化以及高頻化的方向發(fā)展,這就導致了磁性器件小型化、可集成化以及高頻化的發(fā)展趨勢。成分為Ni₈₁Fe₁₉的坡莫合金的飽和磁化強度達10 k Gs,其在1 k Oe外加磁場下的工作頻率可以達到9.7 GHz,因而具備高飽和磁化強度以及高磁導率的金屬軟磁薄膜材料在射頻以及微波領域應用中具有較大的前景。在此背景下,本文基于NiFe多層復合薄膜展開研究工作。在材料方面,主要就反鐵磁性FeMn薄膜對NiFe薄膜單、雙面釘扎,低飽和磁化強度Ni膜以及高飽和磁化強度Fe膜對NiFe薄膜雙面釘扎的多層薄膜的顯微結構、靜磁性能、微波損耗及其機理方面進行相應的研究工作;在器件方面,基于研制的多層薄膜材料,針對微帶型帶阻濾波器的原理與設計實現(xiàn)展開初步研究工作。首先,以FeMn薄膜為中間層,采用直流磁控濺射在Si(111)基片上制備了NiFe/FeMn/NiFe多層薄膜,依次研究了NiFe薄膜厚度以及FeMn薄...

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 多層磁性薄膜的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鐵磁/反鐵磁多層薄膜的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 鐵磁/鐵磁多層薄膜的研究現(xiàn)狀
    1.3 微帶濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 鐵氧體微帶濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 金屬薄膜微帶濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第二章 薄膜樣品的制備工藝與測試原理
    2.1 薄膜的制備工藝及其原理
    2.2 薄膜顯微結構測試原理
        2.2.1 SPM的工作原理
        2.2.2 SPM的成像模式
    2.3 振動樣品磁強計測試原理
    2.4 薄膜微波性能測試原理
第三章 NiFe/FeMn/NiFe薄膜的制備研究
    3.1 引言
    3.2 NiFe薄膜厚度對NiFe/FeMn/NiFe薄膜的性能影響
        3.2.1 NiFe薄膜厚度對顯微結構的影響
        3.2.2 NiFe薄膜厚度對靜磁性能的影響
        3.2.3 NiFe薄膜厚度對微波性能的影響
    3.3 FeMn薄膜厚度對NiFe/FeMn/NiFe薄膜的性能影響
        3.3.1 FeMn薄膜厚度對顯微結構的影響
        3.3.2 FeMn薄膜厚度對靜磁性能的影響
        3.3.3 FeMn薄膜厚度對微波性能的影響
    3.4 本章小結
第四章 FeMn/NiFe/FeMn薄膜的制備研究
    4.1 引言
    4.2 NiFe薄膜厚度對FeMn/NiFe/FeMn薄膜的性能影響
        4.2.1 NiFe薄膜厚度對顯微結構的影響
        4.2.2 NiFe薄膜厚度對靜磁性能的影響
        4.2.3 NiFe薄膜厚度對微波性能的影響
    4.3 FeMn薄膜厚度對FeMn/NiFe/FeMn薄膜的性能影響
        4.3.1 FeMn薄膜厚度對顯微結構的影響
        4.3.2 FeMn薄膜厚度對靜磁性能的影響
        4.3.3 FeMn薄膜厚度對微波性能的影響
    4.4 本章小結
第五章 低飽和磁化強度薄膜對NiFe薄膜的釘扎作用研究
    5.1 引言
    5.2 Ni膜厚度對Ni/NiFe/Ni薄膜的性能影響
        5.2.1 Ni膜厚度對顯微結構的影響
        5.2.2 Ni膜厚度對靜磁性能的影響
        5.2.3 Ni膜厚度對微波性能的影響
    5.3 Ni/NiFe/Ni薄膜的PSSW共振場與Ni膜厚度依賴性研究
    5.4 本章小結
第六章 高飽和磁化強度薄膜對NiFe薄膜的釘扎作用研究
    6.1 引言
    6.2 Fe膜厚度對Fe/NiFe/Fe薄膜的性能影響
        6.2.1 Fe膜厚度對顯微結構的影響
        6.2.2 Fe膜厚度對靜磁性能的影響
        6.2.3 Fe膜厚度對微波性能的影響
    6.3 Fe/NiFe/Fe薄膜的PSSW共振場與Fe膜厚度依賴性研究
    6.4 本章小結
第七章 微帶濾波器的設計與實現(xiàn)
    7.1 引言
    7.2 微帶濾波器的工作原理
    7.3 微帶濾波器的制備工藝簡介
    7.4 帶阻濾波器的制備與測試
    7.5 本章小結
第八章 全文總結與展望
    8.1 全文總結
    8.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果



本文編號：3757374