一种自偏置非均质微波铁磁薄膜材料及其制备方法

摘要

本发明属于微波铁磁材料技术领域，涉及一种自偏置非均质微波铁磁薄膜材料及其制备方法，在室温下，以铁磁基材料M为铁磁母材料靶，以掺杂元素D为掺杂元素靶，以单晶Si基片为衬底，衬底长度方向沿着圆形样品转盘的辐向，衬底正对铁磁母材料靶，掺杂元素靶的靶位偏离衬底中心一端5-10cm，在磁控溅射真空腔的真空压力低于5.0×10－6Torr后，通入Ar气或N2气进行溅射，制备得到自偏置非均质微波铁磁薄膜材料；其制备方法简单，操作方便，制备的薄膜材料性能稳定，铁磁共振频率高，应用广泛。

主权项

一种自偏置非均质微波铁磁薄膜材料，其特征在于组成通式为MxDy，M为铁磁母材料靶溅射成分，在薄膜中均匀分布，D为掺杂元素靶溅射成分，在薄膜中呈现梯度分布，各组份的原子百分比为：x=95‑84at.%,y=5‑16at.%；其磁各向异性场为200Oe以上，薄膜厚度为50‑1000nm，厚度差小于5%；铁磁母材料靶M为不同成分配比的铁钴合金，通式为FeuCov，原子百分比u=70‑10at.%，u+v=100；掺杂元素靶D有三类：一是非金属小原子，包括B、C、N和O；二是利用氧化物靶材获得的复合添加元素，Al2O3、MgO、ZnO、ZrO2、HfO2、SiO2、TiO2、Ta2O5、V2O5、Nd2O3或Cr2O3；三是金属元素，包括Hf、Zr、Al、Nb、Ta、Ru、V、Mo、W和Cr；掺杂元素靶按照类别单独添加，或多种元素复合添加，在制备时，掺杂元素靶的组分从样品的一端到另一端逐渐增加，非均质铁磁薄膜的射频和微波铁磁性能因掺杂组分的不同而不同，掺杂浓度区间落在原子百分比为5～16at.%。