多層磁電薄膜的制備及性能研究.pdf

1、復(fù)合磁電材料因其多功能性及具有磁電效應(yīng)等特點(diǎn),而具有巨大的應(yīng)用潛力,多年來(lái)一直受到研究者的廣泛關(guān)注。Pb(Zr0.52,Ti0.48)O3/NiFe2O4系磁電復(fù)合材料是其中具有代表意義的一類復(fù)合體系。由于Pb(Zr0.52,Ti0.48)O3(PZT)具有較強(qiáng)的鐵電、壓電特性,而NiFe2O4(NFO)具有高起始磁導(dǎo)率特性,他們的晶格常數(shù)又具有一定的匹配關(guān)系,因此二者之間有較強(qiáng)的耦合作用。本論文從制備優(yōu)質(zhì)的PZT單層薄膜出發(fā),研究了不

2、同的復(fù)合體系、復(fù)合結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的PZT性能變化,為研究復(fù)合磁電材料的應(yīng)力耦合機(jī)制奠定基礎(chǔ)。 首先,用脈沖激光沉積(PID)薄膜制備方法分別在生長(zhǎng)有底電極SrRuO3(SRO)的MgO基片上制備PZT單層薄膜、NFO/PZT雙層薄膜和PZT/NFO/PZT多層薄膜,并對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)、鐵電性進(jìn)行全面的表征。在制備得到高質(zhì)量的PZT薄膜后,進(jìn)而在MgO基片上沉積“三明治"結(jié)構(gòu)PZT/NFO/PZT、NFO/PZT/NFO系列的多層磁電薄膜。

3、測(cè)試發(fā)現(xiàn)夾持材料順序的不同會(huì)引起鐵磁性能的不同；而PZT/NFO/PZT系列中由于中間夾持的鐵磁相NFO厚度的增加,導(dǎo)致PZT的鐵電性變差。 然后,在STO基片上沉積“三明治”結(jié)構(gòu)PZT/NFO/PZT系列的多層磁電薄膜。鐵電性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),由于基片晶格常數(shù)的改變,加上SRO底電極對(duì)上層薄膜的影響,導(dǎo)致了界面應(yīng)力的改變,從而影響了多層磁電薄膜的生長(zhǎng)取向以及鐵電性能,而鐵磁性能變化不大。 最后,在N2氣氛下制備出Fe3O4靶