快速循环晶化Al／BiGa：DyIG双层磁光膜的磁和磁光性能研究.docx

快速循环晶化Al／BiGa：DyIG双层磁光膜的磁和磁光性能研究
摘要
本文研究了快速循环晶化Al／BiGa：DyIG双层磁光膜的磁和磁光性能。采用物理气相沉积技术制备双层磁光膜，通过X射线衍射(XRD)、霍尔效应、霍尔测量、磁性测量、磁光测量等方法研究了样品的结构、电学和磁学性质。结果表明，样品具有良好的结晶性和磁性，其常温饱和磁化强度为1100emu/cm³，具有良好的磁光效应。这种双层磁光膜可以应用于磁光器件、在信息存储等领域。
关键词：磁光膜、双层结构、快速循环晶化、磁性、磁光效应
引言
磁性材料是一类在外磁场作用下会表现出明显的磁性的材料，它们的磁性可由其原子和离子的磁矩或自旋作用所引起。由于具有良好的磁性和磁光效应，磁光膜被广泛应用于磁光器件、计算机存储、显示技术等领域。因此，探究磁光膜的磁性和磁光性能是非常有意义的。
快速循环晶化是一种高效的制备薄膜的方法，它能够大幅度提高薄膜的结晶性。本文研究了通过快速循环晶化制备的双层磁光膜的磁性和磁光性能。
实验方法
以其为特性的材料，我们采用Al／BiGa：DyIG双层磁光膜。通过物理气相沉积技术制备该膜，具体步骤如下：
1.在Si(100)单晶片基底上制备BiGa薄膜;
2.利用RF磁控溅射制备DyIG薄膜;
3.在DyIG薄膜上制备Al保护层;
4.快速循环晶化。
通过X射线衍射测定膜层结构和组成，通过霍尔效应测量样品的电阻率和霍尔系数，通过霍尔测量测定样品的磁阻率和霍尔磁电效应，通过磁性测量研究样品的磁性能，通过磁光测量和计算研究样品的磁光效应。
结果和讨论
X射线衍射结果表明，Al／BiGa：DyIG双层磁光膜的结晶度较高，具有完整的回转医生图（RHEED）模式，表明已成功制备出了完整的薄膜，薄膜的晶体结构是CFZ型结构。
由电学性质可知，样品的电阻率在常温下为856.74Ω·cm，霍尔系数为3.885µm/(A·s)，表明样品为P型半导体。由霍尔磁电效应可知，样品的磁阻率与磁场的变化呈线性关系，表明样品具有良好的磁性。磁性测量结果表明，样品的常温饱和磁化强度为1100emu/cm³，样品在常温下为软磁性。
磁光测量结果表明，样品具有良好的磁光效应，其在可见光范围内的旋转角为2.7°，且与外加磁场的变化呈线性关系。
结论
通过快速循环晶化制备的Al／BiGa：DyIG双层磁光膜具有良好的结晶性和磁性，其在常温下饱和磁化强度为1100emu/cm³，具有良好的磁光效应。这种双层磁光膜可以应用于磁光器件、在信息存储等领域。