(3)According to the high-frequency permeability spectra of FeCoAlO thin film, the initial permeability and the damping factor show a minimum at 2mTorr,while the resonance frequency and the anisotropy field show a maximum. Discussions infer that these dependences should be ascribed to the inner stress of the sputtered film which is influenced by the sputtering gas conditions.

Keywords: sputtering gas pressure， FeCo thin film， static magnetic properties， dynamic magnetic properties

目   次

1 绪论 2

1.1 引言 2

1.2 高频软磁薄膜的研究现状 2

1.3 薄膜晶粒与软磁性能关系 4

1.4 本论文研究的意义与主要内容 5

2 实验及研究方法 6

2.1 FeCo基薄膜的射频磁控溅射方法 6

2.1.1 射频磁控溅射 6

2.1.2 薄膜的生长过程 8

2.1.3 制备薄膜的工艺流程 9

2.2 样品测试及分析方法 10

2.2.1 扫描电子显微镜（SEM） 10

2.2.2 振动样品磁强计(VSM) 10

2.2.3 短路微波传输线微扰法 12

2.2.4 磁性薄膜微波磁导率理论 13

2.2.5 磁性薄膜的磁谱与共振频率 13

3 溅射气压对FeCoB薄膜磁性能的影响 14

3.1 样品的制备条件 14

3.2 FeCoB薄膜的静态磁性 15

3.3 FeCoB薄膜的动态磁性 17

4 溅射气压对FeCoN薄膜磁性能的影响 19

4.1 样品的制备条件 20

4.2 FeCoN薄膜的静态磁性 20

4.3 FeCoN薄膜的动态磁性 22

5 溅射气压对FeCoAlO薄膜磁性能的影响 24

5.1 样品的制备条件 24

5.2 FeCoAlO薄膜的静态磁性 24

5.3 FeCoAlO薄膜的动态磁性 25

6 结论 28

致谢 29

参考文献 30

1  绪论

1.1  引言

磁性不只是一个宏观的物理量，而且和物质的微观结构密切相关。它不仅取决于物质的原子结构，还取决于原子间的相互作用——键合情况和晶体结构等。随着现代科学技术和工业的发展，磁性材料的应用越来越广泛，特别是随着电子技术的发展，磁性材料（块材和膜材）的发展也跃到一个新台阶。文献综述

    磁性材料按照矫顽力的大小可分为硬磁、半硬磁和软磁材料三种。硬磁材料又称永磁材料，其具有较大剩余磁感应强度和矫顽力，因此去掉外磁场后，被磁化的材料仍能保持较强的磁性。

软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，在较小的外磁场作用下就能够得到较大的磁感应强度，广泛用做计算机的磁头材料以及变压器、电感线圈、电动机和发电机的磁芯材料中，其特性是：低矫顽力、低损耗、高磁导率以及高的饱和磁化强度。随着科学技术的快速发展，数据传输和转换频率越来越高，要求电子器件向微型化，高频化(GHz频段)，集成化的方向发展，软磁薄膜材料在GHz频段的磁特性越来越受到重视并成为研究的热点。软磁材料主要有纯铁、低碳钢、FeCo合金、FeSi合金、FeAl和FeAlSi合金、FeNi合金和软磁铁氧体[1]。FeCo合金是软磁材料的一种，其居里温度和饱和磁感应强度在所有磁性材料中是最高的，饱和磁感应强度Bs可达2.4 T，居里温度Tc高达980℃[2]。但低的电阻率和大的磁致伸缩使其很难获得良好的软磁特性。