张勤勇
,
蒋书文
,
李言荣
,
张万里
功能材料
系统研究了CFA与RTA两种热处理方式以及热处理温度和时间对STO薄膜微结构的影响.STO薄膜采用脉冲激光沉积法(PLD)制备.采用原子力显微镜(AFM)和XRD分别对薄膜的表面形貌和晶粒结构进行分析.结果表明,在热处理温度650～800℃范围内,相对于CFA、STO薄膜经RTA热处理后,薄膜表面晶粒大小分布均匀、致密.两种热处理方法都使薄膜的晶粒直径随温度升高而增大,并且温度越高,薄膜的晶形越完整,同样热处理温度下,RTA与CFA相比薄膜的晶粒较小,两种热处理方法的最大晶粒尺寸都＜120nm.但XRD分析结果表明,在相同热处理温度下,CFA热处理的结晶转化率较RTA热处理要高.在一定范围内,RTA热处理时间对薄膜晶粒尺寸影响不大,热处理时间越长,晶粒更加完整,表面更加均匀平整,结晶转化率越高.
关键词:
STO
,
铁电薄膜
,
晶化
,
CFA
,
RTA
张勤勇
,
蒋洪川
,
张万里
,
张金平
,
杨仕清
功能材料
基于轻稀土元素-Nd与过渡金属元素-Co之间的铁磁耦合作用提高电镀CoNiMnP永磁薄膜阵列的磁性能,在电镀时引入稀土Nd元素进入CoNiMnP永磁薄膜阵列中,通过改变镀液中NdCl3的浓度而改变CoNdNiMnP薄膜中的Nd含量.对镀液中NdCl3浓度与薄膜磁性能的关系进行了分析与测试,结果表明:室温下,在电流密度为5mA/cm2时,具有垂直各向异性的CoNdNiMnP永磁薄膜阵列被成功地电镀得到.随着NdCl3浓度的增加,薄膜的磁性能提高,当NdCl3浓度增加到0.25×103g/cm3时,薄膜的磁性能达到最大值,继续增加镀液中NdCl3浓度,薄膜阵列的磁性能不再增加.
关键词:
CoNdNiMnP永磁薄膜阵列
,
电镀
,
垂直各向异性
,
铁磁耦合
张勤勇
,
蒋书文
,
李言荣
材料导报
采用射频溅射法在Si(111)基片上制备了(Ba,Sr)TiO3(BST)薄膜,并对制备的薄膜进行了快速退火热处理.采用X射线衍射和原子力显微镜分析了退火温度、退火时间和加热速度对BST薄膜晶化行为的影响.研究结果表明,BST薄膜的晶化行为强烈依赖于退火温度、退火时间和加热速度.BST薄膜的结晶度随退火温度的升高而提高.适当的热处理可降低BST薄膜的表面粗糙度,BST薄膜的表面粗糙度随退火温度的升高经历了一个先降低后增大的过程,但退火后BST薄膜的表面粗糙度都小于制备态薄膜的表面粗糙度.BST薄膜的晶粒尺寸随退火温度的升高经历了一个先增大后减小的过程.随退火时间的延长,BST薄膜的特征衍射峰越来越强,薄膜的晶化程度越来越高.随退火时问的延长,BST薄膜的晶粒尺寸和表面粗糙度也经历了一个先增大后减小的过程.BST薄膜的晶粒大小主要由退火温度决定.高的升温速率可获得较小的晶粒.
关键词:
(Ba
,
Sr)TiO3薄膜
,
晶化
,
快速退火热处理
,
XRD
,
AFM
张勤勇
,
李言荣
,
蒋书文
功能材料
从经典的成核长大理论出发,建立了STO铁电薄膜的晶化动力学模型,根据模型模拟了热处理温度以及升温速率对STO铁电薄膜微结构的影响.模拟计算结果表明,在热处理温度较低的情况下,薄膜的晶粒较大,晶粒尺寸分布也较宽.随着晶化温度的升高,晶粒生长受到抑制,晶粒较小.当升温速率较小时,晶粒生长充分、晶粒较大,但晶粒大小分布不均匀.当升温速率较大时,薄膜晶粒大小分布均匀,晶粒较小.模拟计算结果与实际情况一致.
关键词:
STO
,
铁电薄膜
,
晶化动力学
,
热处理
