Nd含量对磁控溅射Si（111）/Cr/Nd-Co/Cr薄膜结构与磁性的影响

论文摘要

采用磁控溅射技术制备了系列Si（111）/Cr（10 nm）/NdCox（400 nm）/Cr（10 nm）薄膜,其中,Co/Nd原子比x=2.5～7.2。利用XRD、SEM、AFM/MFM、VSM等手段研究了Nd含量对制备态薄膜垂直磁各向异性（PMA）与磁畴结构及退火态薄膜相结构与磁性的影响规律。结果表明,随着Nd含量的变化,制备态Nd-Co薄膜的垂直磁各向异性能Ku在x=5.2附近存在一个较宽的峰,峰值处Ku=（80±5） kJ/m3。MFM图像的相移均方根偏差（Δφrms）在临界成分x=5.2处也存在最大值,其成分依赖关系与Ku-x的变化趋势一致。薄膜应力诱导的磁弹各向异性是导致溅射Nd-Co非晶薄膜PMA的主要原因。经过在600℃真空快速退火后,所有薄膜均析出了Nd2Co17、NdCo2、Nd4Co3等金属间化合物,而NdCo5±x相纳米晶只在Nd过量（至少4%,原子分数）的x=2.5和3.8薄膜中才被观测到,同时还伴随着Nd2Co7共生相的析出。室温磁性测试结果表明,NdCo5±x和Nd2Co7相纳米晶的析出,导致x=2.5和3.8薄膜面内矫顽力（分别为Hc-in=54和51 kA/m）显著增强;而x≥4.4样品的面内矫顽力保持在低值（Hc-in=4～8 kA/m）范围内。

论文目录

• 1 实验方法
• 2 实验结果与讨论
•   2.1 Nd含量对制备态NdCo薄膜PMA的影响
•   2.2 Nd含量对退火态NdCo薄膜相结构与磁性的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 何贤美,童六牛,高成,王毅超

关键词: 磁性薄膜,垂直磁各向异性,稀土过渡族金属合金,金属间化合物,条纹磁畴

来源: 金属学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 安徽工业大学数理科学与工程学院,安徽工业大学材料科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金项目No.51671001~~

分类号: TG174.4

页码: 1349-1358

总页数: 10

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