基于硅微通道板的过渡金属合金微米线阵列的磁性及巨磁阻抗效应

发布时间：2017-12-08 10:24

  本文关键词：基于硅微通道板的过渡金属合金微米线阵列的磁性及巨磁阻抗效应

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【摘要】：二十多年来人们致力于研究微米尺度下的丝、带以及薄膜中的巨磁阻抗效应(GMI),并且将其广泛应用于工业、生活、航空航天等领域。但是这些结构几何尺寸相对较大,难以集成加工,成本较高,并且工作电流频率通常MHz以上。硅微通道板(Si-MCP)是由成百上千的管道有序排列构成的阵列结构,我们基于它制备磁性微米线(管)阵列,研究该微米线(管)阵列的GMI特性,为未来研发与集成电路工艺兼容,工作在更低频率的新型GMI传感器作准备。本文研究了基于硅微通道板电沉积铁镍合金,制备铁镍合金微米线阵列的工艺。对铁镍合金微米线阵列的表面形貌、晶格结构、材料组分、磁学特性和GMI效应等进行了分析讨论。另外也研究了退火对铁镍合金微米线阵列性能的影响。结果发现铁镍合金微米线阵列表现出明显的磁各向异性,在低频(10 kHz)时样品GMI效应最明显(9.5%)。随着热退火温度升高,GMI曲线都出现杂乱情况,尤其是300℃处理后样品GMI基本在-5%～0波动,无明显的宏观GMI效应。利用液流沉积法基于硅微通道板沉积钻镍铁(CoNiFe)合金,制备CoNiFe微米管阵列。观察并分析CoNiFe微米管阵列的表面形貌及结构组分。研究不同沉积时间、不同二甲胺基硼烷(DMAB)浓度时CoNiFe微米管阵列的磁学性质和GMI效应。结果表明当DMAB浓度为0.07mol/L,沉积时间为10min时样品最易达到磁化饱和,同时具有最佳GMI性能,在10kHz最大GMI达到97%,较于之前研究的铁镍合金微米线阵列有很大的提升。基于CoNiFe/Si-MCP,采用液流沉积法制备Cu/CoNiFe/Si-MCP复合结构。结果表明Cu/CoNiFe/Si-MCP复合结构相较于CoNiFe/Si-MCP具有更强的磁各向异性,GMI可达到75%,明显高于CoNiFe/Si-MCP的43%。这为以后基于硅微通道板制备具有更高GMI效应的三维磁性器件提供了实验依据。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG132.27

【参考文献】

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本文编号：1266025