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溅射Fe-Si合金薄膜的磁性和磁光效应

杨渭  周铁军  蒋正生  蔡金华  王敦辉  都有为  任兰亭  
【摘要】:用直流离子束共溅射的技术,在室温条件下制备了一系列硅原子浓度不同的Fe_(100-x)Si_x合金薄膜。膜的厚度约为450nm,x变化范围从0到65%。随着Fe-Si合金薄膜中Si原子含量的变化,通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD),观察到合金膜的结构也在相应变化。在x≤20时,合金膜为110织构体心立方(b,c,c)结构;在22%≤x28%时,合金膜开始部分非晶化。当x≥28时薄膜完全非晶化;通过振动样品磁强计(VSM),对薄膜的磁性也进行了研究,发现合金膜随着Si原子浓度增加矫顽力先下降再缓慢上升最后再下降;通过克尔磁光谱仪,在波长从400到850nm的范围内,对硅原子含量为x=22,28, 49%薄膜的克尔磁光谱进行了测量。观察到随波长的增加克尔转角单调增加,而椭偏率则单调下降。测量所有样品在固定波长分别为700nm和770nm时的克尔转角,在硅原子含量为x≤16%和x≥30%时,克尔转角随x增加而单调下降;在硅原子含量为20%≤x≤28%时,克尔转角随x增加而单调上升,并且最大值0.36°大于纯Fe薄膜的克尔转角。实验结果表明合金膜的非晶化对克尔转角增大起重要作用。

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