掺杂Co对Ni-Mn-Ga合金薄膜性能的影响

发布时间：2020-01-18 10:40

【摘要】：Ni-Mn-Ga薄膜因为比块体材料易加工,且也具有大的磁致应变和较高的响应频率,成为微机电磁性器件中不可缺少的材料。为了得到性能较好的Ni-Mn-Ga薄膜,人们通过改善制备工艺、化学成分等条件来优化薄膜的性能。目前掺杂是改变Ni-Mn-Ga薄膜性能的一种方式,而在Ni-Mn-Ga薄膜中掺杂Co对其性能有很大的影响。本文通过磁控溅射法制备了掺杂Co的Ni-Mn-Ga薄膜,通过控制溅射时间与热处理温度制备了不同的Ni-Mn-Ga-Co薄膜。研究发现:掺杂微量的Co对Ni-Mn-Ga薄膜的性能有很大的影响。掺杂后的Ni-Mn-Ga-Co薄膜表面的颗粒尺寸变小,薄膜的表面粗糙度变大。掺杂后的Ni-Mn-Ga-Co薄膜需要较大的外加磁场才能达到饱和,矫顽力也有所减小,居里温度也有所降低。变温测试时,未掺杂的薄膜没有发生马氏体相变,掺杂后的薄膜也没有发生马氏体相变。溅射时间对Ni-Mn-Ga-Co薄膜的性能有显著影响。随着溅射时间的增加,Ni-Mn-Ga-Co薄膜表面的颗粒尺寸逐渐变小,薄膜的饱和磁化强度逐渐增大。当溅射时间为60min时,薄膜的饱和磁化强度最大。当溅射时间为20min时,薄膜的剩磁和矫顽力最小。随着溅射时间的增加,Ni-Mn-Ga-Co薄膜的居里温度也随之升高,当溅射时间为60min时,薄膜的居里温度为355K,同时也具有较好的磁性能。退火温度对Ni-Mn-Ga-Co薄膜的性能有显著影响。当Ni-Mn-Ga-Co薄膜在1073K下进行退火时,饱和磁化强度最大。当退火温度升高或者降低时,薄膜的磁性能都有所下降。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.15;TB383.2

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本文编号：2570811