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该文系统研究了磁控溅射方法制备Fe-N薄膜的组织结构及其与沉积工艺参数关系,同时对Fe-N薄膜不同温度退火后的结构进行了研究,而且还比较了不同工艺下的饱和磁化强度和矫顽力.利用掠入射X射线衍射技术(GXRD)分析了薄膜的相结构;采用扫描电子显微镜(SEM)观察了表面显微组织;利用透射电子显微镜对薄膜的微观结构进行了分析;利用X射线光电子谱(XPS)研究了薄膜不同深度的元素的化学态和相对含量;利用俄歇电子能谱(AES)分析了薄膜的成分沿深度分布;利用原子力显微镜研究了薄膜的表面形貌和粗糙度;利用振动样品磁强计测量了薄膜的饱和磁化强度和矫顽力.研究结果表明:室温下溅射薄膜呈非晶态或部分非晶态.在基片为室温氮氩比低于1/4的条件下沉积,薄膜中存在N在α-Fe中的过饱和固溶体,随着氮氩比的增加,薄膜中含氮量增加,晶粒细小;当氮氩比达到1/4时,薄膜中开始析出ε-Fe<,3>N化合物.100℃下沉积的薄膜,薄膜中生成o-Fe<,8>N、α"-Fe<,16>N<,2>、ζ-Fe<,2>N和ε-Fe<,3>N的多相组织.室温下,氮氩比为1/4的条件下沉积的薄膜,随着薄膜厚度的变化,薄膜中ε-Fe<,3>N相的比例增大,Fe-N化合物形成的趋势增强,薄膜的晶粒长大,粗糙度增加.研究发现,α-Fe过饱和固溶体的薄膜在300℃的温度下退火时,析出ε-Fe<,3>N相,退火温度提高ε-Fe<,3>N相的体积分数增加.α-Fe<,8>N和α"-Fe<,16>N<,2>在450℃左右退火转变为α-Fe和γ,同时亚稳相ξ-Fe<,2>N渐消失.在氮氩比小于1/4的条件下,随着氮氩比的升高,室温下溅射的薄膜的饱和磁化强度升高,矫顽力降低.实验中获得的最大饱和磁化强度为2.26T,比纯铁提高12﹪.饱和磁化强度的提高不是由于生成α"-Fe<,16>N<,2>,而是由于α-Fe固溶体,矫顽力降低由于加氮可以细化晶粒.