氧气压强对脉冲激光沉积制备钡铁氧体薄膜磁性能的影响

来源期刊：功能材料与器件学报2020年第2期

论文作者：林亚宁 周俊 张纬统 李林玲 徐德超 倪经 张明

文章页码：103 - 107

关键词：六角钡铁氧体;脉冲激光沉积;氧气压强;铁磁共振线宽;

摘    要：六角钡铁氧体材料(BaFe₁₂O₁₉,BaM)被认为是最具应用潜力的下一代自偏置毫米波铁氧体材料。在本研究中采用脉冲激光沉积（PLD）技术制备了厚度在200nm的钡铁氧体薄膜,其具有高的剩磁比和较低的铁磁共振线宽。在沉积过程中,氧气压强大小是十分关键的工艺参数。沉积得到的BaM薄膜具有高纯的相成分和高度的c轴取向;当氧气压为180mTorr时,薄膜表面粗糙度要优于氧压为90mTorr时的BaM表面粗糙度;磁滞回线测试测得薄膜呈现面外取向,具有较大的磁各向异性,矩形比为0.95,饱和磁化强度4πMs为3900 Oe。当沉积的氧气压降低,BaM薄膜易轴的矫顽力从3000 Oe增大到5000 Oe,回线的矩形度也略有降低。同时易轴的饱和场从5000 Oe增大到15000 Oe,表明氧气压的降低导致薄膜的磁各向异性大大降低;铁磁共振线宽测试得到在180mTorr氧气压下沉积得到的200nm的BaM薄膜的铁磁共振线宽为140 Oe（@10GHz）。