脉冲电源制备SmCo5硬磁薄膜及性能研究

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SmCo5作为第一代硬磁材料,不但有着较高的磁能积和较大的矫顽力而且在稀土硬磁系列中表现出良好的温度特性,此外它还具有很高的单轴磁晶各向异性能,因此它可以作为一种新型优良的磁记录材料。本文采用新型AE(Advanced Energy)脉冲电源做为磁控溅射的电源,并利用高真空磁控溅射仪,在Si片上制备不同结构的Cu(缓冲层)/SmCo5(磁性层)/Cr(保护层)和Cr(缓冲层)/SmCo5(磁性层)/Cr(保护层),制备出的样品中出现1:5和2:7的SmCo相,仔细研究了样品的磁学性能以及结构形貌,具体研究工作如下:(1)在制备SmCo5硬磁薄膜的时候,使用磁控溅射仪并采用共溅射的方式制备,当Sm靶的溅射功率为30 W,Co靶的溅射功率为115 W时,制备出的样品通过能谱测试,发现Sm和Co的原子比接近1:5。(2)当Cr作为缓冲层时,研究了在相同的退火的情况下研究不同厚度的Cr缓冲层的对样品的磁性能和结构的影响,发现随着Cr缓冲层的增加,SmCo5的结晶度变好,矫顽力也变大。另外也研究了不同SmCo5厚度对样品结构和形貌的影响,发现随着SmCo5厚度的增加,SmCo5(0211)的衍射峰变得愈加明显和强烈,Cr(110)的衍射峰却减弱了,说明磁性薄膜层的增加不仅仅对仅对SmCo5自身的结构产生影响,而且会影响到Cr缓冲层的结构。(3)当Cu作为缓冲层时,分别研究研不同的退火时间和不同的Cu缓冲层厚度对样品的结构和磁性能的影响,发现适当延长退火时间和增加Cu缓冲层的厚度都可以提高样品的结晶度。
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