鐵氧體薄膜的電化學制備及多鐵性磁電復合薄膜性能研究.pdf

1、同時具有磁性能、電性能以及磁電耦合效應的材料叫做多鐵性磁電材料。多鐵性磁電材料可分為單相磁電材料和復合磁電材料。單相的磁電材料是本身就具有鐵電性、磁性以及磁電耦合效應的多鐵性材料。復合磁電材料是由具有壓電特性的鐵電材料與具有磁致伸縮效應的磁性材料組成的。復合磁電材料中的磁性部分多由鐵氧體材料提供。眾所周知，不同的鐵氧體中，尖晶石結構的鈷鐵氧體作為作為一種硬磁材料具有高的矯頑力，良好的飽和磁化強度，顯著的化學穩(wěn)定性以及機械硬度而被人們廣泛

2、關注，而同樣，由于其較高的磁致伸縮效應有望用來與鐵電材料復合形成磁電耦合復合材料。此外，近年來，如何控制生產工藝而沉積出不同形態(tài)的鈷鐵氧體薄膜也開始成為了人們的關注熱點。
　　本文研究的是在 Pt/Ti/SiO2/Si基片上利用電化學沉積并陽極活化的方法制備出了陣列型枝晶狀的鈷鐵氧體（CoFe2O4, CFO）薄膜。首先，在室溫下，利用電化學沉積法在硫酸鐵和硫酸鈷的電解液中制備出了鈷鐵合金（CoFe2,CF）薄膜。因此，實驗中對于

3、制備鈷鐵氧鐵薄膜的的晶體結構，微觀形貌以及薄膜的性能所需的實驗條件進行分析。發(fā)現了一項有趣的現象，很多論文中報道出的利用電化學沉積法制備出CF合金薄膜后，再通過在空氣中燒結出平整均勻的CFO薄膜這一結果不同，我們發(fā)現，當陽極活化處理的CF合金薄膜通過在空氣環(huán)境中進行燒結后，可以得到一種柱狀的甚至枝晶狀結構的CFO薄膜。陽極處理在很多論文里面是起到氧化作用的，可以將CF合金薄膜氧化成為CFO薄膜。而我們發(fā)現，陽極處理這一過程并不是氧化作用

4、，對于得到CFO薄膜不是必須的一個過程，但卻對于得到柱狀甚至枝晶狀鐵氧體薄膜時一個很重要的過程，并且鐵氧體薄膜的柱狀結構可以通過調節(jié)陽極活化的參數得到不同厚度的薄膜。
　　X射線衍射（XRD）儀和 X射線光電子能譜（XPS）用來表征鈷鐵氧體薄膜的晶體結構，原子力顯微鏡（AFM）和掃描電子顯微鏡（SEM）用來表征薄膜的微觀形貌。振動樣品磁強計（VSM）也被用來測量薄膜的磁滯回線。同時鐵電體電滯回線測量儀等電學測試儀器被用于復合薄膜的