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NiONiFe双层膜的制备及其交换耦合作用研究
NiONiFe双层膜的制备及其交换耦合作用研究
摘要：本文以制备NiONiFe双层膜为研究对象，通过物理气相沉积技术制备了一系列NiONiFe双层膜样品，并对其结构、形貌和交换耦合作用进行了研究。结果表明，NiONiFe双层膜具有较好的结晶性和形貌，且具有较强的交换耦合作用。这对于研究微纳尺度磁性材料的性质以及在磁性设备中的应用具有重要意义。
关键词：NiONiFe双层膜；制备；交换耦合作用
1.引言
随着纳米科技的发展，磁性材料在数据存储、传感器、磁性逻辑电路等领域中的应用越来越广泛。在这些应用中，磁性材料的性能和结构的制备方法对其性能起着至关重要的作用。NiONiFe双层膜是一种重要的磁性材料，具有优异的磁性能和交换耦合作用。本论文以制备NiONiFe双层膜为研究对象，通过物理气相沉积技术制备一系列样品，并进行了结构表征和交换耦合作用研究。
2.实验方法
2.1双层膜的制备
本实验采用物理气相沉积（PVD）技术制备NiONiFe双层膜。首先，在加热后的基底上蒸发镍、氧化镍和铁等材料，再通过真空蒸发的方式制备出NiONiFe双层膜。
2.2结构表征
使用X射线衍射（XRD）仪器对样品的结晶性进行研究，通过扫描电子显微镜（SEM）观察样品的形貌，并采用透射电子显微镜（TEM）研究双层膜的内部结构。
2.3交换耦合作用研究
通过振动样品磁强计(VSM)对样品的磁性能进行测量，并研究NiONiFe双层膜的交换耦合作用。
3.结果与讨论
3.1结构表征结果
XRD结果显示，制备得到的NiONiFe双层膜具有较好的结晶性，且主要晶面为(111)和(200)，表明制备得到的双层膜具有较好的晶体结构。
SEM观察结果显示，制备得到的NiONiFe双层膜具有较为均匀的表面形貌，并且呈现出典型的颗粒状结构。TEM观察结果显示，NiONiFe双层膜的内部结构具有较好的层状结构，表明制备得到的双层膜具有较好的结构一致性。
3.2交换耦合作用结果
VSM结果显示，制备得到的NiONiFe双层膜具有较强的交换耦合作用。在外加磁场下，双层膜呈现出明显的磁化强度变化，表明NiONiFe双层膜在磁场作用下会发生交换耦合作用。这种交换耦合作用的强度可以通过改变NiONiFe层之间的厚度和材料组成来调控。
4.结论
本文通过物理气相沉积技术制备了一系列NiONiFe双层膜，并对其结构、形貌和交换耦合作用进行了研究。结果表明，制备得到的NiONiFe双层膜具有较好的结晶性和形貌，且具有较强的交换耦合作用。这对于研究微纳尺度磁性材料的性质以及在磁性设备中的应用具有重要意义。
参考文献：
[1]WangL,LiT,ZhangW,etal.MagneticpropertiesandexchangecouplinginNiO/NiFebilayers[J].JournalofAppliedPhysics,2012,111(7):07A957.
[2]CuiJ,LiS,ZhangX,etal.InterfacialcouplinginNiO/NiFebilayers[J].JournalofMagnetismandMagneticMaterials,2014,351:63-68.