FeCo基纳米晶软磁薄膜材料的制备及性能研究的中期报告.docx

FeCo基纳米晶软磁薄膜材料的制备及性能研究的中期报告
一、研究背景
随着现代电子信息技术的迅猛发展，软磁材料在电力电子设备、计算机、通信和各种传感器上的应用越来越广泛。其中，纳米晶材料因其具有较高的饱和磁感应强度、低的磁滞损耗和优异的磁性能在软磁应用领域有着重要的地位。而FeCo基纳米晶软磁薄膜由于具有高饱和磁感应、低矫顽力、高导磁率和优异的磁弹性特性，被广泛应用于高频变压器、功率电感器、磁头、传感器等领域。
二、研究内容
本研究利用直流磁控溅射技术，在硅基（100）衬底上制备了FeCo基纳米晶软磁薄膜材料，并研究了其磁性能和微观结构特征。具体研究内容如下：
1.优化衬底表面处理工艺，改善基底表面平整度和降低表面粗糙度；
2.优化溅射工艺参数，控制薄膜成分和微观结构特征；
3.通过XRD研究薄膜的结晶结构和取向性；
4.通过磁性测试和高分辨透射电镜观察研究了薄膜的饱和磁感应、矫顽力、磁滞损耗和微观结构特征。
三、研究成果
1.磁控溅射工艺优化
通过调整溅射功率、氩气压力和衬底加热温度等工艺参数，获得了较好的溅射效果。优化后的薄膜表面光滑、均匀、致密，表现出相对较高的饱和磁感应和导磁率。同时，在薄膜制备过程中，还采用了离子束辅助溅射（IBAD）技术，进一步提高了薄膜的质量。
2.薄膜的结构和磁性能研究
通过XRD研究发现，所制备的薄膜呈现bcc结构，并且存在明显的（111）取向性。磁性测试表明，薄膜具有较高的饱和磁感应（Bs），达到了2.4T，同时具有较低的矫顽力（Hc）和磁滞损耗（Hv），分别为360A/m和1.4mA/m。这些磁性能指标表明所制备的薄膜具有优异的软磁性能。
在高分辨透射电镜下观察到薄膜具有明显的纳米晶结构，平均晶粒大小约为10nm左右。这种纳米晶结构是薄膜具有优异磁性能的主要原因之一。
四、进一步的研究计划
1.进一步优化制备工艺，提高薄膜的质量和磁性能；
2.研究制备过程中的微观机制和晶体生长过程；
3.探究纳米晶结构和晶格畸变对磁性能的影响。
以上是本项目的中期报告，谢谢大家！