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衬底温度对磁性Fe-N薄膜生长机制影响的研究

王欣  龙北红  田宏伟  于陕升  郑伟涛  于文学  
【摘要】:采用直流磁控溅射方法,以N_2/Ar作为放电气体,在玻璃衬底上(衬底分别处于室温和250℃温度)沉积了Fe-N薄膜。采用X光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、超导量子干涉(SQUIDS)分析了薄膜的成分、结构及磁性性能。结果表明,当氮气流量比为10%(N_2/N_2+Ar)时,衬底温度对Fe-N薄膜的成分、结构及磁性性能有较大的影响。采用原子力显微镜(AFM)和掠入射X射线衍射(GIXD)获得了薄膜表面形貌信息,结合动力学标度方法研究了薄膜的生长机制同衬底温度的关系。结果表明,采用磁控溅射方法制备的Fe-N薄膜动力学标度指数之间满足α+α/β=2的关系,两种衬底温度条件下得到的薄膜表面都存在一定程度的空位或孔洞,粒子有悬臂生长现象。直流磁控溅射条件下沉积的Fe-N薄膜属于KPZ生长普适类。

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