交换耦合诱导软磁铁氧体薄膜的微波磁性研究

本项目以获得GHz下高磁导率的尖晶石铁氧体薄膜为目的，以控制交换耦合诱导的面内各向异性为关键展开研究。采用射频溅射技术制备高饱和磁化强度的软磁尖晶石铁氧体薄膜。结合结构和形貌观测，掌握不同厚度和晶粒尺寸的软磁薄膜制备工艺。通过宏观和微观磁性测量，掌握薄膜的内禀和技术磁性，尤其是磁化强度分布的特点和磁各向异性特征。利用转动磁场法获得样品的磁化强度随空间角度的变化，利用矢量网络分析仪获得薄膜材料的截止频率和高频磁导率。结合以上数据，获得具有面内各向异性的尖晶石铁氧体薄膜，系统分析薄膜样品高截止频率和高磁导率的机制。该研究不仅可以解决铁氧体膜的面内各向异性的形成和调控问题，还可以获得GHz下的高磁导率、低涡流损耗的软磁铁氧体薄膜，更重要是为发展GHz下的低损耗微磁器件提供了可能。

本项目以获得GHz下高磁导率的尖晶石铁氧体薄膜为目的，通过控制交换耦合诱导的面内各向异性为关键展开研究。采用射频溅射技术制备高饱和磁化强度的软磁尖晶石铁氧体薄膜。结合结构和形貌观测，掌握不同厚度和晶粒尺寸的软磁薄膜制备工艺。利用矢量网络分析仪获得薄膜材料的截止频率和高频磁导率。项目从金属薄膜入手获得高共振频率高磁导率的材料，研究其高频磁性，探索获得优异高频磁性的手段及物理机制。我们首先探索了铁氧体薄膜的最佳生长条件，获得结晶较好，高饱和磁化强度，低矫顽力的铁氧体薄膜，通过加场热处理，反铁磁钉扎等手段获得铁氧体薄膜的共振频率大于2GHz，磁导率在10以上，突破传统的Snoek极限，达到项目的预期目标。课题组发表标注项目号SCI文章12篇，会议文章5篇，目前仍有4篇SCI论文在审稿中；申请专利一项，培养研究生2名，本科毕业生3名，君政学者一名。