纳米结构多功能铁磁复合薄膜材料和制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米结构多功能铁磁复合薄膜材料及其制备方法，其制备采用磁控脉冲激光共溅射方法实现，本发明磁控脉冲激光共溅射装置的激光靶位选用纯度>99.95%的La_xN_1-xM_yO₃陶瓷激光靶材，在磁控靶位选择纯度>99.99%的Pt金属磁控靶材；应用脉冲激光轰击靶材时，La_xN_1-xM_yO₃靶材溅射物本身在缺氧的条件下会化学分解成磁性金属M和LaNMO₄电介质两种材料，该磁性金属材料再与磁控溅射的金属材料结合成磁性合金MPt，最终能够获得纳米多功能铁磁复合薄膜MPt:LaNMO₄。本发明可实现对纳米铁磁性复合薄膜磁学、光学、电学性能的调控，实现复合薄膜的多功能化。

主权项

纳米结构多功能铁磁复合薄膜材料的制备方法，其特征在于采用磁控脉冲激光共溅射方法实现，具体包括以下步骤：①在磁控脉冲激光共溅射装置的激光靶位选用纯度>99.95%的La_xN_1‑xM_yO₃陶瓷激光靶材，磁控靶位选择纯度>99.99%的Pt金属磁控靶材；其中，M=Fe、Ni、Co、Cr或Mn, N=Ca,Sr,Bi或Ba；0＜X≤1, 0＜Y；②将厚度0.1 mm‑2 mm的衬底置于磁控脉冲激光共溅射装置中的样品台上；③生长纳米多功能铁磁复合薄膜：真空室的背底真空度为(0.01~10)×10^‑4 Pa , 激光脉冲溅射的靶间距为1~10 cm, 磁控溅射的靶间距为1~15 cm, 准备溅射时充入高纯氩气，保持动态平衡溅射气压为0.01~80 Pa,激光脉冲溅射功率密度为0.1~5 J/cm², 激光溅射频率为1~10 Hz，磁控溅射功率密度为0.15~10 W/cm²，得到10‑1000 nm 的MPt: LaNMO₄纳米结构多功能铁磁复合薄膜材料，其中Pt来自于磁控溅射，M来自于激光靶材La_xN_1‑xM_yO₃分解的单质金属。