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CrO2薄膜是传统的磁记录材料,过去人们只是将其用于磁带上。最近理论和实验研究发现CrO2是一类重要的半金属材料,到目前为止是所有材料中具有自旋极化率最高(100%)的材料,理论还预计其具有极低的阻尼因子(-0.0005),是所有铁磁性材料中最低的,由于这些性质,CrO2是研究半金属系统或自旋电子学器件中最有潜力的材料。本工作中我们在Al2O3(0001)和TiO2(110)基底上沉积CrO2薄膜并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、铁磁共振(FMR)等手段研究了薄膜的生长条件对薄膜结构以及薄膜磁性的影响;通过数值拟合铁磁共振实验数据得到薄膜的阻尼因子;最后尝试研究了影响阻尼因子的几个因素。结果如下:(1)在玻璃上无法制备CrO2单晶薄膜。当用单晶硅Si(100)和氧化铝Al2O3(0001)作基底时,XRD测试发现除了基底信号和CrO2(200), CrO2(400)的峰外还有Cr2O3(006)和Cr2O3(0012)相。SEM断面分析表明铬氧化物薄膜在Al2O3基底上呈柱状生长。VSM测试表明这种薄膜的磁性较弱且面内单轴磁各向异性也不明显。FMR共振峰由多个峰叠加而成,无法进行准确拟合。(2)为了得到结构和晶相更加单一的CrO2单晶薄膜,选择晶体结构同为四方晶系且晶格常数匹配更好的TiO2(110)为基底。XRD与SEM测试显示,不同厚度的CrO2薄膜都仅含CrO2(110)和(220)相,且沿a轴方向生长;随着厚度的增加,薄膜变得越来越致密、平整。室温及大气压下VSM研究发现薄膜有明显的面内单轴磁各向异性,剩磁比随面内角φH的周期变化符合|cosφH|变化规律。但是矫顽力随面内角的变化规律在难、易轴附近却有明显的不同。随着厚度的增加,薄膜上相同面内角处的矫顽力逐渐减小,薄膜单轴各向异性逐渐减弱。在微波场频率为9GHz情况下,ESR测试结果表明,所有厚度的薄膜其共振场随φH(或方位角θH)的变化曲线在难、易轴之间都是单调的:共振场随φH的变化规律是易轴在0°,难轴在90°;而共振场随方位角θH的变化规律则正好相反。铁磁共振峰峰线宽的变化与共振场变化有明显的不同,当外加磁场随着方位角θH变化时峰峰线宽表现出单峰性,并且在共振场最大值的角度位置却表现出极小值。随着厚度的增加,易轴附近共振场随方位角θH的变化率增大,难轴附近共振场随φH的变化率减小;铁磁共振峰峰线宽减小,线宽曲线上的峰位发生-5°的相差。对峰峰线宽进行数值拟合后得到的阻尼因子具有明显的各向异性,且随薄膜厚度的增加阻尼因子的值整体上逐渐减小,最大为0.07,最小为0.009。(3)将上述薄膜退火后发现薄膜结构变得更加致密,结晶性改善,相应的ESR峰峰线宽变小,阻尼因子也比对应未退火薄膜的更小。本文通过探索化学气相沉积工艺参数,成功地在TiO2(110)基片上制备了CrO2(110)单晶薄膜。实验研究和数值拟合发现CrO2薄膜的阻尼因子与其厚度和结构有密切关系,且具有各向异性特征。通过改变薄膜的厚度或对薄膜进行退火可以适当调控阻尼因子的数值。