層狀前體法制備鈷鋅鎳鐵氧體薄膜及其性能研究.pdf

1、軟磁鐵氧體是一種數(shù)量大、品種多、產(chǎn)值高、用途較廣的鐵氧體材料。隨著21世紀(jì)信息技術(shù)和電子產(chǎn)品數(shù)字化發(fā)展的要求，軟磁鐵氧體材料進(jìn)一步向高頻、高磁導(dǎo)率和低損耗方向發(fā)展，其器件向小型化、片式化和表面貼裝化發(fā)展。因此，探索制備具有優(yōu)異的高頻電磁特性的軟磁氧體薄膜材料新途徑已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)。 以陰離子型層狀材料（LDHs）為前驅(qū)體的漿料涂敷熱分解法是一種化學(xué)制膜法，與傳統(tǒng)的軟磁鐵氧體薄膜制備方法相比，具有制備工藝簡單，制備過程環(huán)保，

2、制備成本低，膜均勻性好，化學(xué)組分容易控制，能從分子水平上設(shè)計(jì)和剪裁，適于晶態(tài)鐵氧體薄膜的制備等特點(diǎn)。本論文采用LDHs漿料涂敷熱分解法制備得到系列NiZnCo鐵氧體薄膜材料。在層狀前體法制備鈷、鈷鋅鐵氧體薄膜材料的基礎(chǔ)上，圍繞NiZnCo鐵氧體薄膜材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可控制備等科學(xué)問題開展了基礎(chǔ)性研究。通過對(duì)LDHs前驅(qū)體組成、焙燒溫度等制備工藝參數(shù)的調(diào)控，得到了具有特殊表面形貌及優(yōu)異磁學(xué)性能的NiZnCo鐵氧體薄膜材料。為發(fā)展軟磁鐵氧體薄

3、膜器件提供了新的制備途徑及材料基礎(chǔ)。 具體研究內(nèi)容如下： 1、采用單滴法或成核/晶化隔離法制備得到了CoFeⅡFeⅢ-SO4-LDHs、CoZnFeⅡFeⅢ-SO4-LDHs和CoZnNiFeⅡFeⅢ-SO4-LDHs三種LDHs漿液，然后采用漿料涂敷技術(shù)在基片上制備得到了類水滑石涂層前驅(qū)體，再經(jīng)高溫?zé)岱纸獾玫交瘜W(xué)計(jì)量的鐵氧體薄膜，并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)、組成、形貌等表征，結(jié)果表明，在單晶硅基片上得到了Co0．4Zn0．4Ni0

4、．2Fe2O4單晶顆粒薄膜，而在α-Al2O3基片上Co0．4Zn0．4Ni0．2Fe2O4薄膜是由球形或橢球形顆粒構(gòu)成，其顆粒之間存在燒結(jié)現(xiàn)象。 2、研究了Co1-xZnxFe2O4和Co1-xZnxNi0．2Fe2O4鐵氧體薄膜室溫下的磁學(xué)性能，并探討了鐵氧體薄膜組成、焙燒溫度以及基片等因素對(duì)薄膜的形貌和磁性能的影響。結(jié)果表明：對(duì)于Co1-xZnxFe2O4薄膜，隨著前體層板中Zn2+含量的增加，產(chǎn)物的磁性先增強(qiáng)然后降低，其

5、中Co0．5Zn0．5Fe2O4薄膜的比飽和磁化強(qiáng)度為41．30emu/g；為了進(jìn)一步提高其磁學(xué)性能、嘗試引入磁性粒子Ni來增強(qiáng)材料的磁性，因此，制備Co1-xZnxNi0．2Fe2O4薄膜，并探討了改變Co2+/Zn2+的比值對(duì)NiZnCo鐵氧體薄膜磁學(xué)性能的影響。隨著層板中Zn2+含量的增加，產(chǎn)物的磁性先增強(qiáng)然后降低，其中沉積在單晶硅基片上Co0．4Zn0．4Ni0．2Fe2O4薄膜的比飽和磁化強(qiáng)度最大達(dá)到63．33emu/g，矯頑