射频溅射功率对FeZrBCu软磁合金薄膜巨磁阻抗效应的影响

王文静; 萧淑琴; 刘宜华; 陈卫平; 代由勇; 姜  山; 袁慧敏; 颜世申

doi:10.7498/aps.54.1821

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射频溅射功率对FeZrBCu软磁合金薄膜巨磁阻抗效应的影响

王文静 , 萧淑琴 , 刘宜华 , 陈卫平 , 代由勇 , 姜山 , 袁慧敏 , 颜世申

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射频溅射功率对FeZrBCu软磁合金薄膜巨磁阻抗效应的影响

王文静, 萧淑琴, 刘宜华, 陈卫平, 代由勇, 姜山, 袁慧敏, 颜世申

物理学报, 2005, 54(4): 1821-1825.

doi: 10.7498/aps.54.1821

The influence of sputtering power on the giantmagneto-impedance of FeZrBCu film s

Wang Wen-Jing, Xiao Shu-Qin, Liu Yi-Hua, Chen Wei-Ping, Dai You-Yong, Jiang Shan, Yuan Hui-Min, Yan Shi-Shen

Acta Phys. Sin., 2005, 54(4): 1821-1825.

doi: 10.7498/aps.54.1821

摘要
用射频溅射法制备了FeZrBCu软磁合金薄膜.研究了不同溅射功率对FeZrBCu薄膜软磁特性和巨磁阻抗效应的影响.用电子探针显微镜测量发现，当溅射功率为240W时，薄膜样品中Fe的原子含量为8732%，Cu的原子含量为29%.这种样品的矫顽力最小，为68A/m，饱和磁化强度约为111×1055A/m，软磁性能最佳，巨磁阻抗效应最大，溅态膜在 13MHz最大巨磁阻抗比纵向为17%，横向为11%.重点分析了阻抗的电阻、电感分量及横向有效磁导率随频率的变化，得到在低频下主要是磁电感

关键词:
铁基合金 /

薄膜 /

巨磁阻抗效应
Abstract
The giant magneto-impedance (GMI) effect has been observed at room temperature in soft magnetic alloy films of FeZrBCu prepared by radio frequency (RF) sputtering. The dependence of the soft magnetic properties and the GMI effect on the RF sputtering power has been studied. The results measured by electron probe micro-analysis show that the as-deposited films sputtered at 240W possess 29at% Cu and 8732at% Fe. This sample possesses excellent soft magnetic properties and a maximum value of GMI effect, the coercive force is about 68A/m, the saturation magnetization is about 111×1055A/m, and the maximum GMI r atios are 17% and 11% in longitudinal and transverse fields at frequency of 13MHz, respectively. In addition, the dependence of resistance R, inductance X and effective permeability μee on the frequency has been investigated, and the results show that the GMI effect is mainly a magneto-inductive effect at low frequencies.

Keywords:
Fe-based alloy /

films /

giant magneto-impedance effect
作者及机构信息
王文静¹,

萧淑琴²,

刘宜华²,

陈卫平¹,

代由勇³,

姜山¹,

袁慧敏¹,

颜世申¹

(1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000

基金项目: 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金和山东大学青年基金资助的课题.
Authors and contacts
Wang Wen-Jing¹,

Xiao Shu-Qin²,

Liu Yi-Hua²,

Chen Wei-Ping¹,

Dai You-Yong³,

Jiang Shan¹,

Yuan Hui-Min¹,

Yan Shi-Shen¹

(1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000
参考文献

施引文献

[1]	沈子钦, 艾德生, 吕沙沙, 高杰, 赖文生, 李正操. Fe-C合金在辐照条件下基体缺陷演化的OKMC模拟. 物理学报, 2022, 71(16): 168703. doi: 10.7498/aps.71.20220090
[2]	张硕, 龙连春, 刘静毅, 杨洋. 缺陷对铁单质薄膜磁致伸缩与磁矩演化的影响. 物理学报, 2022, 71(1): 017502. doi: 10.7498/aps.71.20211177
[3]	张建强, 秦彦军, 方峥, 范晓珍, 马云, 李文忠, 杨慧雅, 邝富丽, 翟耀, 师应龙, 党文强, 叶慧群, 方允樟. 多场耦合Fe基合金巨磁阻抗效应调控机制. 物理学报, 2022, 71(23): 237501. doi: 10.7498/aps.71.20221376
[4]	张硕, 龙连春, 刘静毅, 杨洋. 分子动力学方法研究缺陷对铁单质薄膜磁致伸缩的影响. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211177
[5]	李会华, 张嘉辉, 余森江, 卢晨曦, 李领伟. 柔性基周期性厚度梯度薄膜的应变效应. 物理学报, 2021, 70(1): 016801. doi: 10.7498/aps.70.20201008
[6]	张树玲, 陈炜晔, 张勇. Co基金属纤维不对称巨磁阻抗效应. 物理学报, 2015, 64(16): 167501. doi: 10.7498/aps.64.167501
[7]	宋成粉, 樊沁娜, 李蔚, 刘永利, 张林. TiAl合金薄膜在冷却过程中结构变化的原子尺度计算研究. 物理学报, 2011, 60(6): 063104. doi: 10.7498/aps.60.063104
[8]	李印峰, 封素芹, 王建勇. 交流电流对铁基纳米晶丝巨磁阻抗效应形貌的影响. 物理学报, 2011, 60(3): 037306. doi: 10.7498/aps.60.037306
[9]	方允樟, 许启明, 郑金菊, 吕葆华, 潘日敏, 叶慧群, 郑建龙, 范晓珍. FeCo基磁芯螺线管巨磁阻抗效应与磁芯长度关系的研究. 物理学报, 2011, 60(12): 127501. doi: 10.7498/aps.60.127501
[10]	张树玲, 孙剑飞, 邢大伟. 磁场退火对Co基熔体抽拉丝巨磁阻抗效应的影响. 物理学报, 2010, 59(3): 2068-2072. doi: 10.7498/aps.59.2068
[11]	仲崇贵, 蒋青, 方靖淮, 江学范, 罗礼进. 1-3型纳米多铁复合薄膜中电场诱导的磁化研究. 物理学报, 2009, 58(10): 7227-7234. doi: 10.7498/aps.58.7227
[12]	方方, 郑时有, 周广有, 陈国荣, 孙大林. 氢致LaMg2Ni合金薄膜的光电性能变化. 物理学报, 2008, 57(6): 3813-3817. doi: 10.7498/aps.57.3813
[13]	潘海林, 程金科, 赵振杰, 何家康, 阮建中, 杨燮龙, 袁望治. LC共振型巨磁阻抗效应的研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3230-3236. doi: 10.7498/aps.57.3230
[14]	辛宏梁, 袁望治, 程金科, 林宏, 阮建中, 赵振杰. NiFeCoP/BeCu复合结构丝的巨磁阻抗效应和磁化频率特性. 物理学报, 2007, 56(7): 4152-4157. doi: 10.7498/aps.56.4152
[15]	刘龙平, 赵振杰, 黄灿星, 吴志明, 杨燮龙. 复合结构丝中的电流密度分布和巨磁阻抗效应. 物理学报, 2006, 55(4): 2014-2020. doi: 10.7498/aps.55.2014
[16]	王文静, 袁慧敏, 姜山, 萧淑琴, 颜世申. FeCuCrVSiB单层和多层膜的横向巨磁阻抗效应. 物理学报, 2006, 55(11): 6108-6112. doi: 10.7498/aps.55.6108
[17]	陈卫平, 萧淑琴, 王文静, 姜山, 刘宜华. FeCuCrVSiB多层膜巨磁阻抗效应的研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2929-2933. doi: 10.7498/aps.54.2929
[18]	杨全民, 王玲玲, 孙德成. 介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析. 物理学报, 2005, 54(12): 5730-5737. doi: 10.7498/aps.54.5730
[19]	刘江涛, 周云松, 王艾玲, 姜宏伟, 郑鹉. 三明治结构与同轴电缆结构磁性材料巨磁阻抗效应的理论研究. 物理学报, 2003, 52(11): 2859-2864. doi: 10.7498/aps.52.2859
[20]	钟智勇, 兰中文, 张怀武, 刘颖力, 王豪才. 铁磁/非铁磁/铁磁层状薄膜的巨磁阻抗效应的计算. 物理学报, 2001, 50(8): 1610-1615. doi: 10.7498/aps.50.1610

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物理学报. 2005, 54(4): 1821-1825.

doi: 10.7498/aps.54.1821.

射频溅射功率对FeZrBCu软磁合金薄膜巨磁阻抗效应的影响

1. (1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000

基金项目: 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金和山东大学青年基金资助的课题.

收稿日期: 2004-01-31
修回日期: 2004-08-30
刊出日期: 2005-02-05

摘要: 用射频溅射法制备了FeZrBCu软磁合金薄膜.研究了不同溅射功率对FeZrBCu薄膜软磁特性和巨磁阻抗效应的影响.用电子探针显微镜测量发现，当溅射功率为240W时，薄膜样品中Fe的原子含量为8732%，Cu的原子含量为29%.这种样品的矫顽力最小，为68A/m，饱和磁化强度约为111×1055A/m，软磁性能最佳，巨磁阻抗效应最大，溅态膜在 13MHz最大巨磁阻抗比纵向为17%，横向为11%.重点分析了阻抗的电阻、电感分量及横向有效磁导率随频率的变化，得到在低频下主要是磁电感

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作者及机构信息

(1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000

Authors and contacts

(1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000

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(1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000

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(1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000

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1. (1)山东大学物理与微电子学院,济南 250100; (2)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (3)山东大学物理与微电子学院,济南 250100;浙江台州学院物理系,临海 317000

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