Pr-Fe基金属自旋玻璃薄膜的制备及磁学性能研究

发布时间：2017-09-29 20:16

  本文关键词：Pr-Fe基金属自旋玻璃薄膜的制备及磁学性能研究

  更多相关文章： 金属玻璃 自旋玻璃 薄膜 磁控溅射 非晶态

【摘要】：自旋玻璃是指磁矩无规则排列的状态,自旋玻璃具有空间和时间两个坐标,当自旋玻璃发生冻结行为时,其磁矩的冻结方向无序且不再发生转动,因此呈现出空间无序时间有序的行为。金属玻璃薄膜具有块体金属玻璃的优越的机械特性如强度、硬度大、弹性好等,同时还具有很好的抗腐蚀能力,其特殊的纳米厚度特性也使其可应用于微电机系统及纳米器件方面。以往对自旋玻璃的研究基本上都是针对晶态块体材料,将自旋玻璃材料做成非晶态后既有自旋玻璃本身的特性又有金属玻璃材料的优越性能,对其特殊的磁矩系统的研究将对以后的微电子器件材料的发展及研究具有重大的意义。在这篇论文里,我们采用单靶磁控溅射,主要是对Pr基金属玻璃进行Fe掺杂,制备出Pr-Fe基金属自旋玻璃薄膜,并系统的调查研究了不同Fe掺杂浓度的金属自旋玻璃薄膜的溅射参数,以及其表面形貌、微观结构以及晶化特性,并选取具有较好的非晶-晶化特性的薄膜进行磁学性能能的研究。我们发现通过控制溅射参数,薄膜样品能够形成非晶态合金薄膜并且薄膜的组成成分根据溅射参数的不同而改变,不同Fe掺杂的Pr-Fe基自旋玻璃具有完全非晶或微晶结构,且高的掺杂Fe量和低的氩气压有利于薄膜的平滑度。当选取非晶特性较好的成分为Pr36.7Al25.1Ni9.1Cu22.8Fe20.3自旋玻璃薄膜进行磁性测量分析时,我们可以分析得出样品薄膜同时含有铁磁相与反铁磁相,且当外加磁场逐渐增大时,其零场冷却(zero-field cooled,ZFC)和场冷却(field cooled,FC)的测量值都会减小,体现出自旋玻璃系统中磁矩行为与施加的外部磁场具有很强的关联性,同时ZFC曲线的尖峰位置也随着施加的外部磁场的增大而向低温区间偏移。
【关键词】：金属玻璃 自旋玻璃 薄膜 磁控溅射 非晶态
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG139.8;TB383.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 金属玻璃8-9
• 1.3 自旋玻璃9-11
• 1.4 课题研究背景及目的、意义11-12
• 1.5 论文的结构安排12-13
• 2 实验方法13-19
• 2.1 样品制备13
• 2.2 溅射仪器简介及溅射原理13-15
• 2.3 物理特性测试技术15-18
• 2.4 本章小结18-19
• 3 自旋玻璃薄膜的制备及表面形貌研究19-34
• 3.1 共溅射法制备样品薄膜及其特性研究19-22
• 3.2 贴片法制备样品薄膜及其特性研究22-32
• 3.3 本章小结32-34
• 4 自旋玻璃薄膜的磁性能研究34-43
• 4.1 Pr-Fe基自旋玻璃的基本磁特性34-36
• 4.2 Pr-Fe基自旋玻璃的ZFC-FC特性36-39
• 4.3 Pr-Fe基自旋玻璃的低温特性39-40
• 4.4 Pr-Fe基自旋玻璃的电阻-温度特性40-41
• 4.5 本章小结41-43
• 5 总结与展望43-45
• 5.1 总结43-44
• 5.2 展望44-45
• 致谢45-46
• 参考文献46-48

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本文编号：944024