Co2FeSi Heusler化合物薄膜和Co2FeSi-Al2O3顆粒膜的電子輸運(yùn)性質(zhì).pdf

1、我們使用射頻磁控濺射儀器，通過改變基底溫度，采用單靶濺射方法制備不同結(jié)晶程度的Co2FeSi化合物薄膜；用共濺射方法在玻璃基底上制備不同金屬體積分?jǐn)?shù)的Co2FeSi-Al2O3顆粒膜。并且對樣品的結(jié)構(gòu)、反?；魻栯娮杪省⒌痛艌龌魻栰`敏度及縱向電阻率同溫度的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　結(jié)構(gòu)分析顯示，Co2FeSi化合物薄膜在一定基底溫度(Ts=853,843,813,743,723,693,673K)下以A2型無序結(jié)構(gòu)存在，對于基底溫度

2、為873K的樣品以L21和B2結(jié)構(gòu)存在，(Co2FeSi)x(Al2O3)1-x顆粒膜(x=1樣品對應(yīng)室溫沉積的Co2FeSi薄膜)樣品均呈非晶狀態(tài)。顆粒膜體系呈現(xiàn)納米尺度的Co2FeSi金屬顆粒均勻分布在非晶態(tài)的Al2O3母體中，呈現(xiàn)非常好的納米顆粒薄膜結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)金屬體積分?jǐn)?shù)x減小時(shí)，金屬顆粒尺寸呈減小趨勢。電阻率結(jié)果顯示，室溫沉積的Co2FeSi薄膜顯示非金屬特性，而在高溫下沉積的薄膜樣品呈現(xiàn)金屬特性。根據(jù)三維經(jīng)典逾滲理論確定(C

3、o2FeSi)x(Al2O3)1-x顆粒膜體系的經(jīng)典逾滲閾值xc~0.48。
　　對不同結(jié)晶程度的Co2FeSi化合物薄膜樣品，反?；魻栯娮杪师袮s與縱向電阻率ρxx之間滿足標(biāo)度關(guān)系ρAs∝ρxxn，但是標(biāo)度指數(shù)n大于2；而室溫下制備的(Co2FeSi)x(Al2O3)1-x顆粒膜(0.58≤x≤1)樣品的反?；魻栯娮杪师袮s與縱向電阻率ρxx之間呈非線性關(guān)系，即不滿足標(biāo)度關(guān)系ρAs∝ρxxn。當(dāng)x從1減小到0.67時(shí)，ρxx增加

4、~25倍，而ρAs的增加值要小于50％，這些數(shù)據(jù)表明縱向電阻率和反?；魻栯娮杪适怯刹煌斶\(yùn)機(jī)制掌控的，所以(Co2FeSi)x(Al2O3)1-x顆粒膜樣品的縱向電阻率和反?；魻栯娮杪书g不滿足標(biāo)度關(guān)系。
　　低磁場霍爾靈敏度的計(jì)算結(jié)果顯示，不同結(jié)晶程度的Co2FeSi化合物薄膜的低磁場霍爾靈敏度KH對溫度的敏感性都比較弱。對(Co2FeSi)x(Al2O3)1-x顆粒薄膜體系而言，x=0.6和x=0.65這兩個(gè)樣品在75-300K