Партньори: Department of Materials Synthesis, Jozef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia
ПОЛУЧАВАНЕ НА ДЕБЕЛИ ФЕРИТНИ СЛОЕВЕ ЧРЕЗ ОТЛАГАНЕ В МАГНИТНО ПОЛЕ
X. Xxxxxxxx, X. Xxxxx, X. Xxxxx, X. Xxxxxx
Договор ДО 02-99 от Споразумение за научно и техническо сътрудничество между Република Словения и Република България
Партньори: Department of Materials Synthesis, Xxxxx Xxxxxx Institute, Ljubljana, Slovenia
Цел на проекта
Основната цел на проекта е получаване на магнитно-ориентирани дебели слоеве. Това включва оптимизиране на параметрите на процеса на отлагане на слоя от хексаферит в присъствието на външно магнитно поле, започвайки от синтезиране на наноразмерни частици, стабилизирането им във воден разтвор и ориентирането им посредством прилагане на магнитно поле. Изследва се възможността за контролирано отлагане на ориентирани магнитни слоеве върху различни подложки и контролиране на физическите им параметри чрез подходящо термично третиране.
Синтез, структурни и магнитни характеристики на монодоменни наноразмерни прахове от бариев хексаферит (BaFe12O19) с висока степен на хомогенност по отношение на размера и формата на частиците.
700
600
Intensity (Counts)
500
400
300
200
100
0
30 40 50 60 70
2 Theta-Scale
SEM и TEM снимки на наноразмерни монодоменни
Схематично представяне на
Рентгенов спектър на наноразмерен
частици от BaFe12O19 80
кристалната структура на BaFe
12O19
BaFe12O19
100
M, emu/g
80
60
40
20
0
4.2 K
300 K
60
M, emu/g
40 300K
20
0
Hhf 107 (A/m) | δFe (mm/s) | 2ε (mm/s) | RA (%) | |
12k | 3.28 | 0.35 | 0.42 | 50 (50) |
4f2 | 4.10 | 0.38 | 0.20 | 16 (16.6) |
4 f1 | 3.89 | 0.26 | 0.24 | 19 (16.6) |
2a | 4.03 | 0.34 | 0.06 | 10 (8.3) |
2b | 3.19 | 0.27 | 2.23 | 5 (8.3) |
-30 -20 -10 0 10 20 30
-30 -20 -10 0 10 20 30
-20
-40
-60
-80
-100
а)
H, kOe
-20
-40
-60
-80
b)
H, kOe
Мьосбауер спектър и параметри на финната магнитна структура на монодоменен наноразмерен BaFe12O19
Крива на намагнитеност на монодоменни (a) и суперпарамагнитни (b) наночастици от BaFe12O19
Получаване на магнитно-ориентирани дебели слоеве от BaFe12O19 в присъствие на външно магнитно поле
Схематично представяне на получаване на ориентирани дебели слоеве от BaFe12O19 в присъствие на външно магнитно поле
5000
Xxx (Counts)
4000
3000
2000
1000
1050o C
008
BaFe12O19
006
0014
Al2O3
H Film plane
H Film plane
Mr/Ms=0,87
30 1050o C
M, emu/g
25
20
15
10
5
0
0
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
2-Theta-Scale
Рентгенов спектър на ориентиран слой от BaFe12O19
-10000 -8000 -6000 -4000 -2000 -5 0
-10
-15
-20
-25
-30
2000
4000 6000 8000 10000
H, Oe
Микроструктурни и магнитни характеристики на ориентиран слой от BaFe12O19. Използваната суспензия при отлагането съдържа частици от BaFe12O19 със среден размер 20 nm
H H
Film plane Film plane
Mr/Ms=0,93
30 1050o C
M, emu/g
25
20
15
10
5
0
Микроструктурни и магнитни характеристики на ориентиран слой от BaFe12O19. Използваната суспензия при отлагането съдържа два типа
-10000 -8000 -6000 -4000 -2000-5 0 2000
-10
-15
-20
-25
-30
4000 6000 8000 10000
H, Oe
частици от BaFe12O19 със среден размер 10 nm и 60 nm
Основни резултати
•Разработена е оригинална методика на основата на единичната микроемулсия са синтез на наноразмерни монодоменни частици от хексаферити.
•С помощта на Xxxxxxxxxxxx спектроскопия е установено, че заемането на бипирамидалните 2b позиции от железните катиони в BaFe12O19 е непълно.
•Разработен е оригинален метод за получаване на магнитно-ориентирани дебели слоеве от BaFe12O19 чрез прилагане на външно магнитно поле (1.3Т) в процеса на отлагане. Извършена е симулация на разпределението на магнитното поле по отношение на неговия източник.
•Получените резултати показват много по-добра ориентация и хомогенност на получения слой в сравнение с другите методи зе палучаване на дебели слоеве. Ориентираните магнитни структури могат да намерят приложение като магнитни памети и СВЧ абсорбери.