首页 理论教育纳米膜磁化强度和矫顽力分析

纳米膜磁化强度和矫顽力分析

【摘要】:Ingvarsson等人用溅射法制备了不同厚度的Ni81Fe19、Co90Fe10和Ni65Fe15Co20三种材料的合金膜,并利用振动样品磁强计测量了样品的磁学参数,得到了磁矩、磁化强度、矫顽力和各向异性场与膜厚的关系。在所研究的厚度范围内,NiFe纳米合金膜的矫顽力Hc、各向异性场Hk与膜厚基本无关,为一定值;NiFeCo膜的矫顽力Hc与厚度无关,而各向异性场Hk随膜厚的降低而减小;而CoFe膜的矫顽力Hc、各向异性场Hk随膜厚变化明显,当膜厚减小时都出现明显的降低。

Ingvarsson等人用溅射法制备了不同厚度的Ni81Fe19、Co90Fe10和Ni65Fe15Co20三种材料的合金膜,并利用振动样品磁强计测量了样品的磁学参数,得到了磁矩、磁化强度矫顽力各向异性场与膜厚的关系。测试结果表明,所有合金膜的磁矩都与膜厚呈正比关系,计算出的磁化强度与膜厚的关系如图8-16所示:三种合金的磁化强度在膜厚大于3 nm后趋于稳定;低于3 nm的情况下,CoFe和NiFe膜都随着膜厚的降低而降低,但NiFeCo膜的变化不大。图8-17为三种合金膜的矫顽力Hc和各向异性场Hk与膜厚的关系,各向异性场是由磁滞回线并考虑到样品的硬轴(hard axis)在磁化达到饱和时的磁场值估算出来的。在所研究的厚度范围内,NiFe纳米合金膜的矫顽力Hc、各向异性场Hk与膜厚基本无关,为一定值;NiFeCo膜的矫顽力Hc与厚度无关,而各向异性场Hk随膜厚的降低而减小;而CoFe膜的矫顽力Hc、各向异性场Hk随膜厚变化明显,当膜厚减小时都出现明显的降低。

图8-16 三种合金膜的磁化强度与膜厚的关系[31]

图8-17 三种合金膜的矫顽力Hc和各向异性场Hk与膜厚的关系[31]

此外,Wang等[32]对NiFeCo膜,Scheck等[33]对Co、Ni和FeNi合金膜,Sanders等[34]对CoPtCr和Co NiCr纳米合金膜,Hadjipanayis等[35]对SmCo、SmCoCu和SmCoNi纳米合金膜的磁性都进行了一定的研究,但得出的变化规律不尽相同。