離子注入及磁控濺射Fe-N薄膜的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、　　本文使用等離子體基N離子注入方法和帶有輔助射頻的直流磁控濺射方法分別制備了Fe-N離子注入層和Fe-N薄膜。利用掠入射X射線分析(GIXA)技術(shù)對(duì)離子注入不同層深的相組成及不同F(xiàn)e-N薄膜的相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究；運(yùn)用小角X射線散射(SAXS)技術(shù)表征了薄膜的粗糙度、相關(guān)長(zhǎng)度、Hurst參數(shù)、析出相粒徑等幾何特征，并結(jié)合分形理論，研究了離子注入層和薄膜的生長(zhǎng)機(jī)制；采用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)分別觀察了薄膜的表面形貌

2、并驗(yàn)證了X射線散射技術(shù)所表征的粗糙度結(jié)果；建立了基于GIXA技術(shù)的薄膜位錯(cuò)密度、殘余應(yīng)力及結(jié)晶織構(gòu)的測(cè)量理論與方法；最后使用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)和磁場(chǎng)熱重分析儀測(cè)量了不同結(jié)構(gòu)Fe-N薄膜的磁性能和居里溫度?！　?duì)于注入方法制備的Fe-N離子注入層，掠入射X射線衍射(GIXRD)的研究結(jié)果表明離子注入電壓和注入溫度對(duì)離子注入表層的物相組成有重要影響。較低的注入電壓和較高的注入溫度有利于Fe-N化合物的形成。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在離子注入表層通常會(huì)形成ε