各向同性磁导率薄膜体系的研究

论文摘要

随着电气和电子信息行业的发展,具有高磁导率的软磁材料在信号转换和信号传输设备中的作用越来越重要。软磁材料的工作频率也从一开始的Hz频段提升到现在的GHz频段。为满足不同频段的实际需求,软磁材料经历了金属合金、铁氧体、非晶纳米晶和软磁薄膜几个发展阶段。时至今日,研究者已经在金属软磁薄膜中通过人工诱导面内各向异性实现了GHz频段内的高磁导率及其调控。但是,其面内磁导率一般是各向异性的,只有当微波磁场垂直于易轴时,薄膜才能表现出高的磁导率;而微波磁场平行于易轴时,其磁导率降为1。因此,实现磁性薄膜的面内各向同性高频高磁导率,对于降低器件的设计难度,推动磁性薄膜的应用具有重要意义。本论文围绕薄膜面内各向同性高频高磁导率这一主题,从实验和理论两个方面对多畴、准单畴、单畴复合薄膜体系进行了一系列研究,得到了以下创新性结果:1、在Fe20Ni80薄膜中发现了条纹畴结构的高频高磁导率主要来源于磁畴。我们利用磁测量与电测量相结合的方法研究了条纹畴的磁矩构型,发现类方波模型是描述该条纹畴磁矩构型的一个合理的理论模型,且其面内各向同性高频高磁导率来源于磁畴和畴壁两部分的贡献。其中,在剩磁态下磁畴和畴壁的体积分别占56%和44%。2、在准单畴Fe4N纳米晶薄膜中实现了外场辅助下的面内各向同性高频高磁导率。磁谱结果表明:在外场辅助下该薄膜能够在面内任一方向上实现0.95 GHz的共振频率以及256（200 MHz下）的高磁导率。理论上,我们解释了薄膜各向同性高频磁性的来源:晶粒间的铁磁交换作用。同时,我们提出了一种转动各向异性的静态测量方法,其测量结果与传统动态方法测得的数值基本相同。3、在Co90Zr10/SiO2/Co90Zr10复合薄膜中实现了无外场辅助的GHz频段面内各向同性高频高磁导率及其调控。我们提出了面内各向同性的共振频率和磁导率复合薄膜理论模型,并在Co90Zr10/SiO2/Co90Zr10复合薄膜中实现了可调控的各向同性高频磁性。当复合薄膜共振频率为3 GHz（或5 GHz）时,磁导率能达到50（或20）以上。

论文目录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 潘禄禄

导师: 薛德胜,柴国志

关键词: 各向同性磁导率,软磁金属薄膜,高频磁性

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,电力工业

单位: 兰州大学

基金: 国家自然科学基金项目(编号:51471080,51371093,11674143),教育部长江学者和创新团队发展计划(编号:IRT 16R35),重大科学研究计划纳米专项(编号:2012CB93310),中央高校基本科研业务费专项基金(编号:lzujbky-2014-40)

分类号: TM271.2

总页数: 100

文件大小: 6245K

下载量: 76

相关论文文献

• [1].专利信息[J]. 佛山陶瓷 2020(02)
• [2].SrAl_2O_4:Eu,Ho/树脂应力发光薄膜在焊缝缺陷检测中的应用[J]. 发光学报 2018(09)
• [3].多层共挤薄膜加工技术及应用综述[J]. 塑料包装 2017(04)
• [4].基于氧化镍模板Ni/Al-LDHs/Ni薄膜的制备及其性能研究[J]. 功能材料 2017(11)
• [5].RFID天线薄膜静态变形的有限元仿真及试验研究[J]. 机械设计 2020(04)
• [6].热敏性聚氨酯防水透湿薄膜的制备及复合户外面料性能探讨[J]. 印染助剂 2019(02)
• [7].共价连接的类石墨烯二维四苯并卟啉薄膜的合成与表征[J]. 材料导报 2018(S1)
• [8].视觉定位在ITO薄膜层合设备中的应用[J]. 现代显示 2013(04)
• [9].大面积薄膜硅太阳电池组件效率优化的研究[J]. 电源技术 2018(12)
• [10].工作压强对PECVD法制备DLC薄膜微观结构与力学性能的影响[J]. 金属热处理 2019(01)
• [11].膜电极薄膜层合同步补偿控制方法研究[J]. 组合机床与自动化加工技术 2012(03)
• [12].硒化锑薄膜光伏性能调控研究进展[J]. 电子元件与材料 2017(12)
• [13].二硫化钨薄膜的摩擦学性能研究[J]. 合成润滑材料 2017(04)
• [14].三元共电沉积法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜[J]. 功能材料 2018(05)
• [15].铋掺杂对SrTiO_3薄膜微观结构及阻变行为的影响[J]. 材料导报 2018(11)
• [16].薄膜干涉成像显现画报纸上潜在手印技术研究[J]. 科技资讯 2014(35)
• [17].曲线型薄膜表面反射率计算[J]. 内江科技 2019(08)
• [18].射频/微波电路中的薄膜无源器件[J]. 山东工业技术 2017(24)
• [19].激光诱导薄膜内部的温度场分布[J]. 光学与光电技术 2018(01)
• [20].制备工艺对超薄NiFe薄膜AMR效应的影响[J]. 电子元件与材料 2018(08)
• [21].影响覆膜产品分切质量的因素及解决方法[J]. 印刷世界 2011(12)
• [22].Bi(110)薄膜在NbSe_2衬底上的扫描隧道显微镜研究[J]. 物理学报 2018(17)
• [23].薄膜前处理技术的导入及应用管理[J]. 汽车实用技术 2019(01)
• [24].水平基底上薄膜流体的数学模型及其数值模拟[J]. 工程力学 2018(06)
• [25].科技[J]. 福建人 2016(03)
• [26].倾斜式生长Alq_3薄膜及其光学性能的表征[J]. 甘肃高师学报 2018(02)
• [27].基于Al诱导结晶在SiO_2衬底上生长(111)晶向平面多晶Ge薄膜的研究[J]. 佛山科学技术学院学报(自然科学版) 2018(04)
• [28].光催化薄膜的亲水性及其应用[J]. 地球环境学报 2018(05)
• [29].微极流体薄膜层通过以滑移速度移动的可渗透无限平板时流体特性变化和热辐射对流动和热传导的影响[J]. 应用数学和力学 2012(05)
• [30].丙纶与薄膜层压复合用胶黏剂的制备及应用[J]. 印染 2010(08)

标签：各向同性磁导率论文;  软磁金属薄膜论文;  高频磁性论文;