【摘 要】
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本文首先采用直流磁控溅射镀膜方法制备了Cu-Fe过饱和固溶体薄膜。衬底为Si(100)并且表面被氧化成SiO2。利用掠入射X射线分析(GIXA)技术对不同Cu-Fe薄膜的相结构进行了研究;
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本文首先采用直流磁控溅射镀膜方法制备了Cu-Fe过饱和固溶体薄膜。衬底为Si(100)并且表面被氧化成SiO2。利用掠入射X射线分析(GIXA)技术对不同Cu-Fe薄膜的相结构进行了研究;利用XRDω扫描及不同ω角度的2θ扫描对薄膜进行了结晶织构及残余应力分析;运用小角X射线散射(SAXS)技术测量了薄膜的厚度;采用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌;运用能量损失谱(EDS)及X射线荧光光谱(XRF)对薄膜进行了成分标定;使用振动样品磁强计测量了不同Cu-Fe过饱和固溶体薄膜的磁性能;最后利用自制的磁阻性能测试设备测量了真空磁场热处理前后不同薄膜的巨磁阻值。对于磁控溅射方法沉积的Cu-Fe过饱和固溶体薄膜,在薄膜制备的过程中加偏压与不加偏压直接影响沉积薄膜的原始电阻值。在薄膜制备的过程中加偏压可以有效的降低沉积薄膜的原始电阻值,薄膜原始电阻值的降低对于提高巨磁阻值是非常有益的。通过对真空磁场热处理前后的薄膜的GIXA分析及XRDω扫描发现,真空磁场热处理能够使沉积态薄膜中的Fe原子从Cu的晶格中定向析出,这使得热处理后薄膜内部的界面散射增多,能够有效的提高薄膜的巨磁阻值。利用AFM观察薄膜的表面形貌,并测量了表面粗糙度值,结果表明薄膜表面粗糙度随成分的变化而变化,并且薄膜表面有不同程度的自组装现象。利用振动样品磁强计测量不同Cu-Fe过饱和固溶体薄膜的磁性能,结合EDS及XRF对薄膜成分标定的结果,表明沉积态薄膜的磁性能随薄膜中的Fe含量的增加而增强。磁阻性能测试结果表明,沉积态薄膜的磁阻性能微弱甚至没有,经过真空磁场热处理后的薄膜磁阻性能明显得到提高,并且薄膜厚度与退火温度均对薄膜的巨磁阻性能有重要影响。
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