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随着电子技术和电子设备逐渐向微型化、集成化、高频化发展,高频软磁薄膜的研究显得尤为重要。为了使操作频率达到GHz频段,要求材料具有高的饱和磁化强度4πM_s和较大的各向异性。Fe基软磁薄膜的4πM_s相对较高,满足了软磁材料在高频应用方面的条件之一。同时,具备多种性质的复合材料在存储器、换能器、驱动器和传感器等领域的需求越来越多,磁致伸缩FeGa薄膜作为一种新型的功能材料,具有磁致伸缩系数大、延展性好、抗压能力强、对应力比较敏感使其容易诱导各向异性等特点,有望与其他Fe基软磁薄膜复合来实现功能器件在微型化、集成化、高频化的发展。本文通过FeGa与较大饱和磁化强度的FeCo薄膜复合提高4πM_s,Fe Ga与磁导率较高、矫顽力低且容易诱导各向异性的FeNi复合降低阻尼、提高H_k的方式来改善FeGa磁性能。具体研究不同制备条件对FeGa/FeCo、FeGa/FeNi复合双层膜的结构、形貌、磁性能的影响,为未来发展新的高频磁性薄膜器件提供了可能。首先研究了单层FeGa薄膜不同厚度、不同磁场热处理温度下的结构、形貌和磁性能,为后期双层膜的研究提供了重要依据,结果表明:(1)随着FeGa薄膜厚度增加,矫顽力H_c逐渐增大,剩磁比M_r/M_s逐渐减小,饱和磁化强度4πM_s先增大后减小;(2)随着热处理温度从室温RT升高到800℃,FeGa薄膜致密性均匀性逐渐变差,饱和磁化场H_s逐渐增大;4πM_s呈现先增大后减小的趋势,最大值大约14 kGs。其次研究不同厚度、不同衬底、不同应力、沉积温度、磁场热处理温度对FeGa/FeCo双层薄膜的结构、形貌、磁性的影响。(1)对FeGa层加场,FeGa/FeCo双层膜会呈现磁弹簧结构,并且会使薄膜诱导出很好的各向异性。(2)不同的衬底对FeGa/FeCo双层薄膜的磁性能有一定的影响。总体而言:PET和MgO性能适中,Si衬底上薄膜均匀连续、颗粒尺寸小、H_c适中、饱和场H_s小、矩形比M_r/M_s大、饱和磁化强度4πM_s大。Cu衬底上薄膜均匀连续、颗粒尺寸大、H_c大、饱和场H_s大、矩形比M_r/M_s适中、饱和磁化强度4πM_s小。(3)通过对Cu和PET衬底施加不同应力研究应力对FeGa/FeCo双层膜磁性的影响,发现应力都会对薄膜的形貌和磁性能有所影响。对Cu衬底而言,张应力作用对形貌影响更强,各向异性更大。对PET衬底而言,压应力作用对形貌影响更强,各向异性更大。(4)探究改变沉积过程中的衬底温度分别为RT、100℃、200℃、300℃、500℃对薄膜结构、形貌和磁性的影响,结果发现衬底温度升高,薄膜会发生相变,颗粒尺寸先减小后增大,矫顽力H_c也先减小后增大,各向异性先增大后减小。(5)磁场热处理温度升高会导致双层膜晶粒尺寸逐渐增大,使薄膜质量逐渐变差,导致H_s逐渐增大;H_c和M_r/M_s先增大后减小。最后研究不同厚度、斜溅射、应力大小对FeGa/FeNi薄膜的结构、形貌、磁性的影响。(1)FeGa层加场会使FeGa/FeNi双层薄膜诱导出很好的各向异性;不同厚度FeGa/FeNi双层膜中,动态共振出现双共振峰,随着厚度增加,H_c、4πM_s和H_k逐渐增大;并且FeGa厚度是25 nm时,会呈现明显的磁弹簧结构。(2)斜溅射可以使FeGa/FeNi双层膜诱导出很好的单轴各向异性,但是32~40°范围内,斜角度变化对各向异性的影响很小。(3)通过对PET和Cu衬底施加不同应力研究应力对双层膜磁性的影响,发现不论是PET衬底还是Cu衬底,应力都会对FeGa/FeNi双层膜的磁性能有所影响。对PET衬底而言,张应力作用对薄膜易轴磁性影响更大,各向异性更大。对Cu衬底而言,张应力对薄膜难轴磁性影响更大,各向异性更大。