【摘 要】
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尖晶石型铁氧体纳米材料由于其具有独特的电、光、磁以及催化等性能而吸引了众多研究者的关注.在尖晶石铁氧体中,纳米锰铁氧体MnFe2O4 因其具有高饱和磁化强度、高起始磁导率和低矫顽力而被广泛应用于磁记录、目标给药、磁流体、电磁屏蔽、生物传感器、核磁共振对比剂、污水处理以及磁分离等领域[1-3].
【机 构】
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西南科技大学材料科学与工程学院,绵阳 621010
【出 处】
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第十六届全国磁学和磁性材料会议暨第十七届全国微波磁学会议
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尖晶石型铁氧体纳米材料由于其具有独特的电、光、磁以及催化等性能而吸引了众多研究者的关注.在尖晶石铁氧体中,纳米锰铁氧体MnFe2O4 因其具有高饱和磁化强度、高起始磁导率和低矫顽力而被广泛应用于磁记录、目标给药、磁流体、电磁屏蔽、生物传感器、核磁共振对比剂、污水处理以及磁分离等领域[1-3].
其他文献
条纹畴结构是一种比较特别的磁畴结构,其中磁矩在薄膜法向存在交替的分量[1].条纹畴的研究不仅有基础研究价值,而且在具有条纹畴的软磁薄膜中存在转动各向异性,这一性质对其应用具有潜在的价值.转动各向异性表示薄膜中的条纹畴会随着外加磁场的方向变化而变化.在本文中,我们研究了坡莫薄膜(Ni80Fe20)中的条纹畴的转动对高频微波的响应.
近年来,磁子晶体因为其在微波器件和自旋逻辑器件等方面的潜在的巨大应用前景而备受关注.已有研究表明,通过外场控制和尺寸限制,可以有效调控样品内的自旋波,从而改变薄膜的磁特性.[1]为了进一步明确几何外形限制对磁性薄膜的影响,我们制备了具有微米尺寸级别环形矩阵结构的FeNi 薄膜并研究了它们的磁性能.
近年来,磁性器件特别是电感的小型化和集成化受到了大家越来越多的关注,在可穿戴设备上,薄膜电感更是成为了日益增长的芯片上电源管理需求的关键.在过往的研究中,NiFe、CoNiFe 以及CoZrTa 曾作为磁芯从而减低电感的尺寸以及增大功率密度[1,2].众所周知,纳米颗粒磁性膜具有非常优异的高频软磁特性以及相对高的电阻率,非常适合作为磁芯材料.
近年来,FeCo基薄膜的微波软磁性能研究得到重视.按照Kittel 方程fr=γ/2π√HK·(HK+4πMS),软磁薄膜的铁磁共振频率fr 主要决定于磁各向异性场HK 和饱和磁化强度4πMS.相较于变化范围较小的4πMS 而言,HK 是外禀参量,其数值常有1-2 个数量级的变化,因此,调控HK的大小是获得高fr的主要途径.
由铁磁金属与半导体材料制备的复合多层膜的软磁性质与高频性质目前还没有深入展开.我们研究了铁磁金属/ZnO 多层膜系统的微结构以及高频软磁性质随半导体ZnO 层厚度的变化关系.通过磁控溅射法制备了[Fe65Co35/ZnO]50 多层膜,溅射过程中基底紧贴于水冷转盘.
近年来,随着电子设备的微型化、高频化的应用,具有厚度薄、吸收强、质量轻、使用频段高等特点吸波隐身材料得到研究者们的广泛关注.传统的磁性材料存在Snoek 极限的约束,不能满足在GHz 频段内的吸波需求.磁性纳米颗粒具有体积小、质量轻、尺寸可调控、可包覆的特点,由磁性纳米颗粒沉积成的薄膜具有可调控的Hk,可以突破Snoek 极限,因此磁性纳米颗粒膜可以在抗高频电磁干扰及吸波隐身方面得到应用.
软磁薄膜在高频范围内广泛应用于各种微磁器件,通常希望材料具有高磁导率μ,高饱和磁化强度Ms,低矫顽力Hc,同时具有高的各向异性场Hk 以提高材料的共振频率.因此,软磁薄膜的面内Hk 是一个关键参数,如何使软磁薄膜具有面内各向异性以及如何调制Hk,成为当今科学研究的一个热点,但同时得到高的共振频率fr、大的Ms 和电阻率ρ 仍然是一种挑战.因此非常有必要开发一种有效的方法,在不降低薄膜的饱和磁化强度
由于铁磁纳米线分散在氧化铝介质中形成的复合纳米线阵列薄膜有优异的微波特性,近年来有关铁磁纳米线阵列应用于微波磁性器件方面的研究引起了人们极大的兴趣[1].其中铁磁镍纳米线以其优异的微波磁性受到了越来越多的关注和研究.文献上如Piraux 小组[2]和翟亚小组通过扫场的方法研究了镍纳米线的铁磁共振谱性能.我们进一步通过扫频测量方法研究了镍纳米线的微波磁性,结合扫场的铁磁共振谱,发现镍纳米线在扫场过程
NiCuZn微波铁氧体材料具有可调的饱和磁化强度,高居里温度、高电阻率以及较低的铁磁共振线宽,可广泛用于微波磁性器件,如环形器、隔离器等.上述器件是雷达系统中必不可少的关键器件,用以实现定向传输、匹配及去耦合作用.而上述器件的工作本质上与材料的铁磁共振线宽密切相关.
近年来,磁性纳米结构受到研究者广泛关注[1].这些人工构建的纳米材料可开发出独特的物理性能,并存在潜在的应用.磁性材料的磁性跟它的尺寸,结构,结晶性等性质密切相关.纳米材料的微波吸收性能有着低的反射和高的吸收,同时它随着纳米材料的尺寸,结构,结晶性不同而不同,因此构建可控的纳米材料,调控和提高其吸波性能也是当前的热点.