导读:本文包含了石榴石薄膜论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:薄膜,石榴石,法拉第,材料,效应,外延,克尔。
石榴石薄膜论文文献综述
李佳璐[1]（2019）在《量子点/钇铁石榴石薄膜体系磁光性能研究》一文中研究指出磁光器件是指利用材料的磁光效应制作成的具有各种光信息功能的器件,最广为人知的是磁光存储器和磁光调制器。磁光存储器和调制器的原理是利用偏振光在磁光介质上发生透射或者反射使偏振面旋转来调制光束。磁光调制器也有很多种,最常用的是亚铁磁钇铁石榴石(YIG)单晶及其薄膜磁光调制器。在此类磁光调制器中,磁光功能材料是通过掺杂的方式代替稀土元素进入YIG晶体内部。这种生长方式形成的薄膜在表面磁光效应中表现出较大的局限性,工艺复杂且磁光信号强度受材料的厚度控制,二者呈正比。而本文是通过物理气相沉积法在钇铁石榴石单晶表面生长铋量子点阵,利用界面效应增强了YIG薄膜的表面磁光克尔效应。铋(Bi)元素是一种大原子序数的半金属,由于其无毒和化学性质稳定的特点被广泛地应用于磁光材料中。在亚铁磁钇铁石榴石型材料中,铋取代钇元素直接掺杂在YIG薄膜中成为体型磁光材料,这种材料在波长为可见光/近红外范围内具有显着的磁光效应,其磁光效应起源于铋引起的铁的能级劈裂,当时被人们公认为有应用前景的磁光材料之一。然而随着二维集成光电子系统的不断发展,我需要寻找一种表面效应显着的新型磁光材料体系。因此,我将铋半金属生长于亚铁磁钇铁石榴石表面,形成具有局域表面等离子共振效应的量子点阵列,期望通过铋量子点阵的增强光学吸收特性和低维量子反常霍尔效应来提高YIG/Bi量子点体系的表面磁光效应。首先,本文通过直流磁控溅射及转移超薄AAO模板的方法在YIG单晶薄膜表面制备出有序的铋量子点阵,研究了YIG/Bi量子点阵体系的表面形貌、磁学性能以及光学性能。由于超薄AAO模板极薄甚至达到了纳米量级,因此本文对于如何更好的转移超薄AAO模板做了详细的研究。同时在生长结束后如何剥离模板才能不损坏铋量子点本文也做了探究并得出用撕除法剥离是最优选择。随后,通过铁磁共振测试、拉曼测试和表面磁光克尔效应测试等对其进行了磁学方面和光学方面的性能表征。研究结果发现,此种方式得到的薄膜的表面磁光克尔效应增强明显,最大磁光克尔旋转角增强可达900%。其次,本文通过超高真空分子束外延(MBE)自组装的方式在YIG单晶薄膜表面制备出无序的铋量子点阵,通过SEM测试、STEM测试、拉曼测试、VNA-FMR测试、EELS测试等研究了YIG/Bi量子点体系的表面形貌、界面微结构、磁学性能、光学性能以及表面等离子体的纳米尺度分布图。研究结果发现,此种方式得到的薄膜的表面磁光克尔效应同样有着显着的磁光增强效应,磁光克尔旋转角增强可达150%,最后,我从表面等离子激元共振增强光吸收的角度解释表面磁光克尔效应增强。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
肖敏[2]（2019）在《基于转移打印方法的钇铁石榴石薄膜柔性集成工艺研究》一文中研究指出近年来,柔性电子器件由于在物联网、生物电子等领域的潜在应用引起了研究者的广泛关注。将功能氧化物材料集成到柔性聚合物中是实现高性能柔性电子器件的有效方式。另一方面,钇铁石榴石(Y_3Fe_5O_(12),YIG)薄膜因其优异的磁性能和磁光性能,被广泛应用于自旋电子器件和磁光隔离器件。但是目前YIG薄膜只能在高温下制备,无法与半导体材料和器件的后端工艺相兼容且不利于系统集成。因此,发展YIG薄膜在柔性基片上的集成方法是领域面临的重要问题,所以本论文研究了YIG薄膜的柔性集成方法,主要内容分为以下叁个部分。第一部分是基于刻蚀SiO_2牺牲层的YIG薄膜转移打印研究。我们采用脉冲激光沉积(PLD)和微细加工方法,在SiO_2/Si基底上制备了方形阵列YIG薄膜和孔洞状YIG薄膜,然后置于HF溶液中刻蚀SiO_2牺牲层。通过控制HF溶液浓度以及刻蚀时间,我们成功地利用Si基片捞取或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)印章转印YIG薄膜。光学显微镜和扫描电镜(SEM)结果显示,我们可以将0.5mm×0.5mm的方形YIG薄膜以及2mm×2mm的孔洞状YIG薄膜从SiO_2/Si基底上转印到Si基底上,但转印的YIG薄膜存在被HF腐蚀以及破裂等问题。第二部分是基于MoS_2/SiO_2范德华异质结的YIG薄膜转移打印转研究。我们采用PLD和磁控溅射结合的工艺,在SiO_2/Si基底上制备了Si/SiO_2/MoS_2/SiO_2/YIG薄膜,利用SiO_2和MoS_2亲疏水性能的不同,仅使用去离子水解离MoS_2/SiO_2范德华异质结界面,成功将Si/SiO_2/MoS_2/SiO_2/YIG多层膜结构上的YIG薄膜转印到柔性PI基底上。SEM结果显示,在去离子水的作用下,MoS_2薄膜与溅射的SiO_2薄膜分离,MoS_2留在原SiO_2/Si基底上;X射线衍射(XRD)结果显示转印前后YIG薄膜的晶体结构没有差异;振动样品磁强计(VSM)结果显示,转印到PI胶上的YIG薄膜的饱和磁化强度为115 emu/cm~3,薄膜的面内、面外矫顽力分别为31Oe、75Oe。第叁部分是基于MoS_2/SiO_2范德华异质结的其他功能氧化物薄膜的转印研究。我们采用第二部分转印YIG薄膜的方法成功将VO_2和Fe_2O_3薄膜转印到不同基底上。XRD结果显示,转印前后VO_2(Fe_2O_3)薄膜的晶体结构没有差异,变温Raman谱和变温红外反射谱证明了转移前后VO_2薄膜良好的金属-绝缘体转变(MIT)性能。证实了这一转印方法具有普适性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
汪月乐[3]（2019）在《钇铁石榴石薄膜的稀土改性及自旋波传感器应用研究》一文中研究指出钇铁石榴石(YIG)薄膜是自旋波长距离传播的理想载体,它决定了自旋波传播的属性。已经有很多关于YIG薄膜在室温下的磁化动力学研究报道。然而,对掺稀土的YIG薄膜在低温下的磁化动力学及自旋波特性研究相对较少,且稀土取代的YIG薄膜通常具有新颖的磁化动力学特性,因此本研究是十分有意义的。本文主要研究了掺稀土工艺制备的YIG薄膜和磁控溅射制备的异质结体系在变温与室温下的磁化动力学改性,并结合YIG薄膜的优点设计和制作出结构简单、成本低、灵敏度高的磁振子传感器。主要工作如下:第一部分,对采用液相外延工艺制备镧(La)取代的YIG单晶薄膜在变温下的磁化动力学特性进行了系统研究。首先,使用液相外延工艺在钆镓石榴石(Gd_3Ga_5O_(12))衬底上生长掺镧的钇铁石榴石(La:YIG)单晶薄膜。然后,在不同温度(55-300K)下测量La:YIG薄膜的铁磁共振(FMR)谱。实验表明:随着温度的升高,La:YIG薄膜的自旋波模式增多,这说明声子可以产生额外的自旋波模式;当温度从55K增加到300K时,La:YIG薄膜的铁磁共振线宽((35)H)发生了显着变化;低温下(35)H(T)的非线性行为表明镧是缓慢弛豫元素;La:YIG薄膜的吉尔伯特阻尼因子源自磁振子-磁振子和磁振子-声子的散射,这可以用于构建声子调谐的自旋波器件。第二部分,是采用磁控溅射稀土镝(Dy)对YIG薄膜进行异质结的改性,并研究YIG/Dy异质结体系在室温下的磁化动力学特性。文中先采用直流磁控溅射技术在纯YIG基片上生长厚度分别为10nm、20nm、40nm、60nm的四组稀土镝层,形成四组不同Dy厚度的异质结。实验证明,相对纯YIG薄膜而言,YIG/Dy异质结的磁化动力学性能的改性很明显。随着Dy层厚度的增加,YIG/Dy体系的铁磁共振线宽增加,吉尔伯特阻尼因子增大,磁光克尔信号增强,且具有对自旋波幅度放大的作用。第叁部分,设计并制作出基于YIG薄膜的磁振子传感器件。首先,通过Proe、HFSS软件分别设计出夹具和微带天线;其次,对尺寸为10×10mm~2的YIG薄膜进行光刻、刻蚀,得到传感器的核心部件。最后,利用加工出的自旋波传感器,找出幅值、频移与浓度和湿度之间的关系。实现了对四氧化叁铁纳米颗粒溶液浓度和环境湿度的有效检测。证明本研究实现的自旋波传感器具有结构简单、成本低、灵敏度高的特点,可应用于磁性纳米颗粒浓度和环境湿度的传感和检测。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
朱银龙[4]（2018）在《掺铈钇铁石榴石薄膜磁光性能的电调控机理研究》一文中研究指出目前,可重构磁光器件如光学环行器的可调功能是通过大电流驱动电磁铁产生磁场实现。大电流产生的焦耳热增加了器件能耗。利用电场调控磁光效应可显着减小电流继而降低能耗。本论文主要研究了两种新材料体系中的磁光效应电场调控。第一项研究是电场调控La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3/CeY_2Fe_5O_(12)异质结的光学和磁光性能。在室温下,我们利用电场实现了此异质结的反射率的可逆调控。从CeY_2Fe_5O_(12)指向La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3的电场使异质结界面附近的La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3中的电子浓度增大,继而使其光学常数发生变化,导致器件反射率上升;翻转电场方向,界面附近的La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3中的电子浓度降低,使其光学常数逆向变化,导致器件反射率下降。因此,通过翻转大小为5 V的器件端电压的极性,La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3/CeY_2Fe_5O_(12)反射率的调制幅度达0.12%。理论上,磁光克尔效应随反射率变化而变化。但由于磁光克尔效应的变化小以至于超出了测试仪器的检测极限,未能在实验上测出该变化。基于La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3/CeY_2Fe_5O_(12)氧化物异质结的反射率电场调控方法有助于发展可重构光子器件。电场调控Au/TiO_x/CeY_2Fe_5O_(12)多层结构的磁光克尔效应是第二项研究的焦点。我们系统研究了在电场作用下,此结构的反射率、磁光克尔效应与电阻的变化。另外,分析了薄膜厚度与CeY_2Fe_5O_(12)含氧量对这些性能的影响。大小为1.5 V的电压使635 nm波长处的饱和磁光克尔旋转角变化幅度达3.31 mdeg,相对于初始状态的变化率为15.1%,对应的能耗为0.66 nJ/μm~2,响应时间为300 s。该调控具有可逆性与非易失性。此外,器件工作在室温,具有全固态结构。电子能量损失谱测试阐明了性能变化背后的结构机理。通过电场驱动TiO_x中的Ti离子迁移,TiO_x的含量分布发生改变,调控了Ti O_x层的折射率。因此,器件的反射率和模场分布得到调控,从而调控了磁光克尔效应。这种基于模场分布变化的电控磁光效应方法具有普适性,可调控多种结构的磁光性能。本研究为设计和制备可重构磁光器件提供了新途径。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-30）
王闯堂[5]（2018）在《掺杂钇铁石榴石薄膜磁性能和磁光性能研究》一文中研究指出钇铁石榴石(YIG)薄膜独特的磁性能和磁光性能使其在磁振子器件和光隔离器等领域有广泛的应用前景。目前纳米尺度YIG薄膜研究中,垂直各向异性薄膜和高磁光优值薄膜是发展小型化自旋波器件和集成磁光器件的材料基础,但是YIG薄膜是面内易磁化各向异性且磁光效应较弱,不满足器件发展的需求,本论文通过对YIG薄膜的掺杂改性提供解决这些问题的一些方案。我们用脉冲激光沉积(PLD)制备了叁种掺杂钇铁石榴石薄膜,研究了它们的结构、磁性能和磁光性能。我们首先在GGG(111)基片上外延生长了Mn掺杂YIG(Mn:YIG),晶格应力的存在以及Mn掺杂YIG薄膜的高磁致伸缩系数使得磁致弹性(磁弹)各向异性能显着增加,有效的调节YIG薄膜的磁各向异性,在高Mn掺杂薄膜中得到垂直各向异性,同时薄膜的铁磁共振线宽只有65 Oe。进一步通过铁磁共振(FMR)分析得到Mn:YIG的各项各向异性常数,薄膜的面外各向异性场由YIG中的-644.4 Oe增加到1337.5 Oe。我们也通过热应力和离子掺杂有效的调节了多晶Ce掺杂YIG(Ce:YIG)薄膜的各向异性。用单步沉积法可以制备高质量的Dy掺杂Ce:YIG薄膜(DyCe:YIG),X射线衍射仪表明DyCe:YIG薄膜均结晶成石榴石晶相。Dy掺杂调节了Ce:YIG薄膜的磁各向异性,Ce:YIG薄膜的面外饱和磁化场由2820 Oe减小到540 Oe,同时具有很高的法拉第旋光值,未来可应用于TE模式集成磁光隔离器中。另一方面,通过在YIG十二面体晶格位引入Ce~(3+)离子掺杂,并调控材料的Fe~(2+)浓度,实现了硅集成强磁光效应,低损耗多晶Ce:YIG磁光薄膜。采用硅基光波导测量Ce:YIG薄膜的光学损耗,优化了Ce:YIG薄膜的磁光优值。我们发现YIG薄膜中的结晶状态与材料的散射损耗相关,Ce:YIG薄膜的制备氧气压会影响材料中Fe~(2+)离子的存在从而显着地影响材料的光学吸收损耗,在50 nm的YIG种子层和10 mTorr O_2条件下制备的Ce:YIG薄膜有着最好的磁光优值39.8 deg/d B,为后续实现集成磁光隔离器奠定了基础。最后我们设计并实现了单向磁场工作的MZI型光隔离器,器件在TM模式下工作在1548 nm波长处,可获得最大隔离度22.5 dB,器件的20 dB隔离带宽约为1 nm,器件的插入损耗约为8 dB,该器件可广泛应用于未来晶圆级光学系统的集成。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-30）
房旭龙[6]（2013）在《大法拉第磁光石榴石薄膜材料及在磁光开关中的应用研究》一文中研究指出随着互联网的大众化普及，全光网络的发展应时代需求而出现。在全光网络中，光开关是一个重要的部分。与其他光开关相比，磁光开关具有速度快、稳定性高、驱动电压低和串扰小等优势。其中磁光材料是磁光开关的核心部件。具有大法拉第磁光效应的材料是提升开关性能的决定因素。由于磁光薄膜发展的滞后，目前实用化的磁光开关多为体型器件，体积、重量、集成性及稳定性都相对较差，因而对磁光薄膜材料的研究需不断深入。本文就是对大法拉第磁光薄膜材料及其在磁光开关中的应用进行了探索和研究。首先，采用射频磁控溅射法在不同工艺条件下制备了不同掺杂浓度的Bi:YIG和Ce:YIG多晶薄膜。热处理后，对薄膜的微观和宏观性能进行分析。获得了磁光法拉第旋转最大时的最佳制备和热处理工艺，我们制备了具有大法拉第磁光效应的石榴石薄膜材料，符合磁光开关制备的要求。Bi1.5:YIG薄膜溅射气氛为5sccmAr+4%O2，退火温度为680℃，法拉第旋转系数为1.99°/μm。Ce1.2:YIG薄膜，当溅射气氛为5sccmAr+10%O2，退火条件为750℃氢气，磁光法拉第旋转系数θ F最大为1.22°/μm。同时采用无铅液相外延工艺制备了BiLuIG单晶磁光薄膜。薄膜表面缺陷少，平整度高，其法拉第旋转系数高达2.1°/μm。采用两种方法都制备得到了具有大法拉第磁光效应的石榴石薄膜材料。最后，根据磁光开关的原理，对磁光开关的光路、磁路和电路进行了设计。设计制作了脉冲电流发生器来驱动线圈。通过控制电路产生脉冲电流来驱动外加螺线管线圈来产生磁场，磁化薄膜，改变通过磁光薄膜的入射光的偏振面，实现光路的开闭。采用GSF薄膜作为开关中的磁光材料，根据设计制作出实物，并对磁光开关进行了简单的测试。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-04-01）
任豪,曾群,庞振华,周应恒,梁锡辉[7]（2012）在《电子束蒸发制备掺钕钇铝石榴石薄膜特性研究》一文中研究指出硅基光电集成技术是当代高速信息化的重要发展方向之一。为了研究制备在硅衬底上的新型发光材料,突破Nd∶YAG固体激光工作物质主要是晶体、透明陶瓷等固体形态的限制,采用电子束蒸发沉积工艺,在硅(100)衬底上制备了Nd∶YAG薄膜,并对Nd∶YAG薄膜的表面形貌、晶体结构、光学特性进行了测试。X射线和扫描电子显微镜测试结果显示,Nd∶YAG薄膜经1100℃真空高温退火处理1h后有效结晶,采用钛蓝宝石激光器输出808nm激光激发,液氮冷却的InGaAs阵列探测器室温下得到Nd∶YAG薄膜的1064nm主荧光峰的荧光光谱。结果表明,采用电子束蒸发沉积和后续高温退火工艺可以在硅衬底上制备Nd∶YAG晶体薄膜。(本文来源于《激光技术》期刊2012年04期）
杨青慧[8]（2008）在《全频段石榴石薄膜性能及应用基础研究》一文中研究指出当射频、微波、太赫兹(THz)波和光波段集成系统各自逐渐形成后，一个新的科学构想随之诞生，那就是能不能研究一种薄膜可同时应用于微波、THz和光波段，实现全频段大集成系统!本博士论文的整个研究工作正是对这一构想的探索和验证。首先，基于石榴石薄膜在小型微波器件和磁光集成器件应用中的低损耗特性，以及在THz波导中潜在的实用价值，我们设计优化出叁个频段具有优异特性的掺杂石榴石薄膜系列；其次，我们提出新型无铅液相外延工艺，结合磁控溅射工艺，研制出几种不同成分的石榴石薄膜材料，分析了其在微波段、THz波段和光波段的性能，从理论和实验上探讨了其在全波段器件中的应用；最后，分别研究了薄膜在微波段、THz波段和光波段器件中的应用，结果表明这些石榴石薄膜在这叁个波段内都有可选择的优异性能，这对未来的大集成系统具有重要的研究意义。论文秉承了上述基本思想，在基础理论、材料工艺和器件设计方面上都作了探索性和创新性研究，主要亮点工作与涉及的内容为：(1)“缓冲法”Bi：LuIG单晶体无铅液相外延薄膜研究：研究了大面积液相外延薄膜的微结构、表面形貌及缺陷的控制技术；提出了适用于无铅工艺的“缓冲法”技术，着重研究了GGG基片晶轴取向偏差以及薄膜外延速率对材料缺陷和均匀性的影响，通过工艺优化，获得了晶格失配小于0．08％、具有镜面平整性、兼具大磁光效应和小铁磁共振线宽的优质单晶LuBiIG薄膜。薄膜的饱和磁化强度4πMs=1562 Gs，磁光法拉第效应1．6～2．0度／μm(10倍于目前其他工艺得到的薄膜)，最小铁磁共振线宽2ΔH=2．8 Oe。(2)微波烧结旋磁铁氧体工艺研究：探索了微波烧结法在石榴石材料合成工艺中的应用，通过优化烧结曲线和烧结温度得到了性能优良的石榴石铁氧体材料。除了高效和节时外，微波法烧结石榴石铁氧体材料在烧结密度、介电损耗、介电常数和磁电损耗方面都较常规烧结方法具有优势；进一步拓宽微波炉的烧结均匀区可实现大尺寸铁氧体材料的制备，该方法不仅有助于提高小型化微波器件中应用的石榴石铁氧体基片性能，而且在溅射靶材的制备中也具有重要的潜在应用价值。(3)射频溅射多晶石榴石薄膜研究：研究了衬底、溅射工艺及原位晶化工艺对薄膜磁性能的影响；针对不同的衬底，摸索出了最佳制备工艺条件，得到了结构致密、表面平整、可调饱和磁化强度的薄膜，发现在GGG(111)衬底上，控制适当的工艺，可原位外延出单晶石榴石薄膜。(4)快速循环晶化(RRTA)理论及工艺研究：建立快速循环纳米晶化量子动力学模型，分析了石榴石多晶薄膜在晶化过程中的成核、生长的基本规律，理论和实验结果证实该方法可以有效细化薄膜晶粒，大大提高薄膜的磁光效应，使法拉第效应成倍增大。(5)静磁表面波滤波器的理论和实验研究：首先建立了静磁表面波滤波器损耗理论模型，分析了石榴石薄膜的厚度、饱和磁化强度及铁磁共振线宽等参数对滤波器损耗的影响；其次，建立了双磁性层结构对静磁表面波的色散抑制理论；最后，利用液相外延的单层和双层LuBiIG石榴石薄膜，分别实现了性能优良的静磁表面波带通滤波器。器件频域4．0—5．5GHz，带宽180±10MHz，插入损耗(?)8．0dB(应用双层色散抑制结构后，插损可达6．0dB以下)，带外抑制(?)35dB。(6)微波铁氧体环行器薄膜化的可行性研究：从环行器的设计理论出发，研究了基片和薄膜厚度对环行器性能的影响。结果表明在较低频段(1．0-3．0GHz)，经过进一步完善薄膜的制备工艺，薄膜环行器的实现是可能的；而在高频段存尚存在一定的制约因素。(7)石榴石薄膜的THz波导特性研究：研究了液相外延LuBiIG单晶石榴石薄膜和射频磁控溅射多晶石榴石薄膜在THz波段的透射特性。结果发现：该种石榴石薄膜在THz波段(0．1—3THz)有着很小的吸收损耗系数，最小值为0．01---0．2／cm之间，是一种非常有潜力的THz波导传输材料。(8)石榴石薄膜型平面波导开关基础研究：基于Bi：YIG薄膜材料的巨磁光法拉第效应和无铅液相外延石榴石薄膜的大法拉第效应，建立了波导型磁光开关的理论模型，并利用磁光传输理论，分析了影响磁光开关性能的一系列因素，最终成功实现了波导型磁光开关。其基本性能参数为：插入损耗：0．6-3．0 dB，开关速度：40μs-2ms之间。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-09-01）
杨青慧,张怀武,刘颖力,文岐业,姬洪[9]（2008）在《液相外延单晶钇铁石榴石薄膜晶格匹配度的XRD研究》一文中研究指出液相外延制备的石榴石薄膜在磁光和微波器件方面已经应用了很长时间[1-3],如移相器、光隔离器、磁光开关、微波环行器、静磁波滤波器、延迟线等[4]。在液相外延制备过程中,薄膜和衬底的晶格匹配和热膨胀系数匹配是获得单晶薄膜的两个重要条件。由于与其他石榴石薄膜的晶格和热膨胀系数匹配度良好,所以钆镓石榴石(GGG)(a=12.383A,热膨胀系数=9.2×10~(-6)/℃)是制备石榴石薄膜最好的衬底选择。本文利用液相外延方法,在GGG衬底上制备了化学配方为(Lu_(2.1),Bi_(0.9))Fe_5O_(12)(LuBilG)的薄膜,并用高分辨XRD谱分析了薄膜与GGG衬底之间的晶格失配度。如图1所示为GGG上外延LuBilG薄膜的高分辨XRD谱。0mega-2Theta扫描范围从-200 arcsec到200 arcsec,扫描步长为2 arcsec,计数时间为1 second。首先测量了GGG(444)与LuBilG(444)的角度差△θ_B,即薄膜的角度θ_(epi)可以表示为:(本文来源于《中国晶体学会第四届全国会员代表大会暨学术会议学术论文摘要集》期刊2008-07-27）
李淼[10]（2006）在《稀土铁石榴石薄膜/晶体复合结构的制备及其光通信波段的磁光性能》一文中研究指出本文以稀土铁石榴石为主,综述了磁光材料的发展和研究现状、着重介绍了在光通信器件中的应用。高速大容量光通信系统的发展对磁光材料的带宽和温度稳定性提出了更高的要求。用两种具有相反符号的法拉第旋转波长系数(FWC)和温度系数(FTC)的稀土铁石榴石材料(TbIG和YbIG)进行复合,制备FWC和FTC很小的TbYbBiIG石榴石晶体,在该石榴石块状晶体上外延一层TbBiGaIG石榴石薄膜,制备TbBiGaIG薄膜/TbYbBiIG晶体复合结构,利用薄膜在补偿温度点上下温区其法拉第旋转方向相反的特点,来进一步改善基底TbYbBiIG晶体的FTC,以求获得同时具有FWC和FTC极小的磁光材料。 以Bi_2O_3为主助熔剂改进的高温助熔剂法制备了一系列掺铋复合稀土铁石榴石(TbYbBi)_3Fe_5O_(12)块状晶体,用XRD,EDS等方法进行了结构和成份分析,确定生长的工艺条件和成份配比。然后,以沿(110)定向的(TbYbBi)_3Fe_5O_(12)块状晶体为基底,以PbO为助熔剂采用液相外延(LPE)方法生长掺Bi稀土铁石榴石单晶薄膜TbBiGaIG,制备了TbBiGaIG薄膜/TbYbBiIG晶体复合结构,用XRD,SEM等测试分析了薄膜定向生长情况。自行组建了1500-1620nm光通信波段磁光法拉第旋转测试装置,并对晶体和薄膜/晶体复合结构进行了法拉第旋转波长系数和温度系数等磁光性能研究。 研究发现:通过两种具有相反符号的FWC和FTC的稀土铁石榴石TbIG和YbIG相复合,获得了很小的FWC和FTC、小的饱和磁化强度、低的光吸收损耗的磁光材料;制备的TbBiGaIG薄膜/TbYbBiIG晶体复合结构,在补偿温度点上下温区的法拉第旋转方向相反的TbBiGalG薄膜,进一步改善了基底TbYbBiIG晶体的FTC,发现对晶体的FWC和法拉第旋转角以及光吸收损耗几乎无影响。薄膜/晶体复合结构材料可以用于宽带光通信波段温度稳定的高性能磁光器件。(本文来源于《浙江大学》期刊2006-05-01）
石榴石薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,柔性电子器件由于在物联网、生物电子等领域的潜在应用引起了研究者的广泛关注。将功能氧化物材料集成到柔性聚合物中是实现高性能柔性电子器件的有效方式。另一方面,钇铁石榴石(Y_3Fe_5O_(12),YIG)薄膜因其优异的磁性能和磁光性能,被广泛应用于自旋电子器件和磁光隔离器件。但是目前YIG薄膜只能在高温下制备,无法与半导体材料和器件的后端工艺相兼容且不利于系统集成。因此,发展YIG薄膜在柔性基片上的集成方法是领域面临的重要问题,所以本论文研究了YIG薄膜的柔性集成方法,主要内容分为以下叁个部分。第一部分是基于刻蚀SiO_2牺牲层的YIG薄膜转移打印研究。我们采用脉冲激光沉积(PLD)和微细加工方法,在SiO_2/Si基底上制备了方形阵列YIG薄膜和孔洞状YIG薄膜,然后置于HF溶液中刻蚀SiO_2牺牲层。通过控制HF溶液浓度以及刻蚀时间,我们成功地利用Si基片捞取或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)印章转印YIG薄膜。光学显微镜和扫描电镜(SEM)结果显示,我们可以将0.5mm×0.5mm的方形YIG薄膜以及2mm×2mm的孔洞状YIG薄膜从SiO_2/Si基底上转印到Si基底上,但转印的YIG薄膜存在被HF腐蚀以及破裂等问题。第二部分是基于MoS_2/SiO_2范德华异质结的YIG薄膜转移打印转研究。我们采用PLD和磁控溅射结合的工艺,在SiO_2/Si基底上制备了Si/SiO_2/MoS_2/SiO_2/YIG薄膜,利用SiO_2和MoS_2亲疏水性能的不同,仅使用去离子水解离MoS_2/SiO_2范德华异质结界面,成功将Si/SiO_2/MoS_2/SiO_2/YIG多层膜结构上的YIG薄膜转印到柔性PI基底上。SEM结果显示,在去离子水的作用下,MoS_2薄膜与溅射的SiO_2薄膜分离,MoS_2留在原SiO_2/Si基底上;X射线衍射(XRD)结果显示转印前后YIG薄膜的晶体结构没有差异;振动样品磁强计(VSM)结果显示,转印到PI胶上的YIG薄膜的饱和磁化强度为115 emu/cm~3,薄膜的面内、面外矫顽力分别为31Oe、75Oe。第叁部分是基于MoS_2/SiO_2范德华异质结的其他功能氧化物薄膜的转印研究。我们采用第二部分转印YIG薄膜的方法成功将VO_2和Fe_2O_3薄膜转印到不同基底上。XRD结果显示,转印前后VO_2(Fe_2O_3)薄膜的晶体结构没有差异,变温Raman谱和变温红外反射谱证明了转移前后VO_2薄膜良好的金属-绝缘体转变(MIT)性能。证实了这一转印方法具有普适性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
石榴石薄膜论文参考文献
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