一种具有交换偏置效应的磁性纳米颗粒膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有交换偏置效应的磁性纳米颗粒膜及其制备方法。该磁性纳米颗粒膜包括：利用离子注入技术，将铁磁性(FM)粒子(Fe、Co、Ni或其合金)注入到反铁磁性(AFM)(NiMn、FeMn、CoMn等)母体中，形成铁磁纳米颗粒包埋于反铁磁基体交换偏置体系。该制备方法包括：1）磁控溅射法制备AFM基体；2）离子注入技术向AFM基体注入FM粒子；3）对所得的磁性颗粒膜进行退火处理。本方法制备出来的FM纳米颗粒嵌入AFM基体的磁性纳米颗粒膜具有交换偏置效应。本发明的优点在于，工艺简单，可控性强，FM纳米颗粒分散度好，FM颗粒尺寸较为均匀，适用于工业化生产。

主权项

一种具有交换偏置效应的磁性纳米颗粒膜的制备方法，其特征在于其包括：利用离子注入技术，将铁磁性(FM)粒子)注入到反铁磁性(AFM)母体中，形成铁磁纳米颗粒包埋于反铁磁基体交换偏置体系；所述铁磁性(FM)粒子为Fe、Co、Ni或其合金；所述反铁磁性母体为NiMn、FeMn或CoMn；所述具有交换偏置效应的磁性纳米颗粒膜是由以下步骤制备的：1)靶材选取选择高纯金属靶材，将靶材放入磁控溅射室；2)制备AFM基体将清洗好的玻璃或单晶硅或石英玻璃衬底放入磁控溅射室样品台；待磁控溅射室内的本底真空优于1.0×10^‑4Pa时，通入氩气，氩气压流量为20sccm，工作气压维持在0.5～3.0Pa；采用直流溅射方式，调节溅射电流，改变功率、溅射时间，在衬底上沉积一定厚度缓冲层；接着采用射频溅射方式，改变溅射功率及溅射时间，在缓冲层上沉积一定厚度的AFM基体层；3)FM纳米颗粒的注入将沉积好的AFM基体放入离子注入室，安装好离子源；待注入室内本底真空优于5.0×10^‑4Pa时，调节注入电压，弧压，触发频率，靶束流，注入剂量，进行注入；得到FM纳米颗粒嵌入AFM基体的磁性纳米颗粒膜。