1、隨著通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,微波器件的工作頻率、工作帶寬和集成化程度不斷提高,作為微波器件核心組成部分之一的磁電子器件必然要適應(yīng)該發(fā)展向高頻化、小型化發(fā)展,這就對磁性材料提出了更高要求。現(xiàn)在亟需研制工作頻率高、工作頻帶寬并且可薄膜化集成的先進(jìn)磁材料或磁結(jié)構(gòu)。金屬軟磁薄膜具有高飽和磁化強(qiáng)度被廣泛的應(yīng)用到高頻微波器件中,如果引入多層膜結(jié)構(gòu),利用反鐵磁對鐵磁薄膜的表面自旋進(jìn)行釘扎,以提高薄膜表面的有效交換場,從而進(jìn)一步提高材料的鐵磁共振頻率。本文

2、針對鐵磁/反鐵磁層膜結(jié)構(gòu)在高頻微波器件中的應(yīng)用背景,采用反應(yīng)磁控濺射制備了NiO薄膜,磁控濺射制備了NiO/NiFe和NiO/NiFe/NiO薄膜,探索影響薄膜材料特性的因素,找出制備薄膜的最好工藝條件。
　　采用直流磁控反應(yīng)濺射法沉積NiO薄膜,研究了濺射功率、氧含量、濺射氣壓、襯底溫度和靶磁場強(qiáng)度對NiO薄膜織構(gòu)和表面形貌的影響。固定濺射功率和氣壓,在氧含量較低的情況下,薄膜沿NiO(220)晶面擇優(yōu)取向;氧含量大于8％時,薄

3、膜沿NiO(111)晶面擇優(yōu)取向。合適的襯底溫度會明顯改善薄膜的結(jié)晶質(zhì)量,增強(qiáng)薄膜的擇優(yōu)取向程度。靶磁場強(qiáng)度的增加有利于制備NiO(200)擇優(yōu)取向薄膜。
　　采用直流磁控濺射法沉積NiFe薄膜,NiFe單層膜厚度為50nm時,薄膜軟磁性能最好;當(dāng)引入40nm厚的NiO緩沖層后薄膜飽和磁化強(qiáng)度顯著增高,剩磁比降低;當(dāng)引入25nm厚的NiO覆蓋層后薄膜的飽和磁化強(qiáng)度和剩磁比都略微降低;當(dāng)同時引入30nm厚的NiO緩沖層和覆蓋層時,飽

4、和磁化強(qiáng)度最大。上述三種結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)出了交換偏置作用,矯頑力都有所增加。
　　對NiO/NiFe薄膜的面外不同角度共振場研究結(jié)果表明:NiO(220)方向擇優(yōu)取向?qū)iFe的高頻磁性能影響優(yōu)于NiO(200),薄膜有更小的鐵磁共振線寬,阻尼因子遠(yuǎn)低于NiO(200)/NiFe;NiO/NiFe樣品的朗德g因子隨著NiO薄膜濺射氣壓的增大而減小,內(nèi)稟阻尼因子隨著濺射氣壓的增加先減小后增大;對于不同鐵磁層厚度的NiO/NiFe(tnm)