【摘 要】
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随着电子组件不断向微型化、高频化和集成化方向发展,高频磁性元器件的发展已成为制约集成化的重要因素。基于上述背景和需求的推动,具有较好高频特性的软磁颗粒薄膜成为了一个研究热点,原因是其可以同时保持高磁导率和较高的截止频率,一个潜在应用为薄膜电磁噪声抑制器。本文主要是从研究镍铁合金-钇铁石榴石（NiFe-YIG）颗粒薄膜的制备工艺、性能表征入手,分析不同工艺条件对软磁颗粒膜高频性能的影响,并结合实验条
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随着电子组件不断向微型化、高频化和集成化方向发展,高频磁性元器件的发展已成为制约集成化的重要因素。基于上述背景和需求的推动,具有较好高频特性的软磁颗粒薄膜成为了一个研究热点,原因是其可以同时保持高磁导率和较高的截止频率,一个潜在应用为薄膜电磁噪声抑制器。本文主要是从研究镍铁合金-钇铁石榴石（NiFe-YIG）颗粒薄膜的制备工艺、性能表征入手,分析不同工艺条件对软磁颗粒膜高频性能的影响,并结合实验条件对结果进行分析。使用银浆在NiFe靶材跑道上粘贴YIG贴片的方法制备出NiFe-YIG复合靶材,采用射频磁控溅射的实验方法制备NiFe-YIG颗粒膜样品,分析研究了薄膜成分和制备工艺如射频溅射功率、溅射气压对薄膜样品性能的影响。通过研究发现在（Ni80Fe20）x（Y3FesO12）1-x颗粒膜中,当x≈0.641时,溅射功率为70 W,溅射气压为0.8 Pa,薄膜厚度为100 nm时,颗粒膜具有良好的软磁性能和高频性能。通过表征可得饱和磁化强度4πMs=9.15 kGs,薄膜的矫顽力Hc=22 Oe;共振频率大约为1.8 GHz;通过铁磁共振表征可知在10 GHz频率条件下时共振场Hres=1403 Oe,线宽ΔH=133 Oe;通过四探针法测试电阻率可知ρ=188 μΩ·cm。在探究了实验条件对薄膜性能的调控后,利用HFSS有限元仿真软件对放置于微带线上磁性薄膜的电磁噪声抑制效果进行了仿真分析。采用理论公式计算了薄膜三维尺寸变化各个方向的退磁因子,并计算了对应尺寸条件下的磁谱。仿真结果发现,薄膜电磁噪声抑制效果随薄膜三维尺寸的变化同磁谱随三维尺寸的变化趋势一致,说明铁磁共振为磁性薄膜进行噪声抑制的主要损耗机理。
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