鐵磁形狀記憶合金Ni-Mn-Ga薄膜的研究.pdf

1、本文使用ECR直流磁控濺射的方法制備了Ni-Mn-Ga薄膜，并對其特性進(jìn)行了初步研究，以期對這種新型的鐵磁形狀記憶合金(FSMA)薄膜進(jìn)行初步探索。 制備特定成分的薄膜是我們?yōu)R射鍍膜要考慮的首要因素，通過比較不同工藝下薄膜的成分組成，我們選取制備Ni-Mn-Ga薄膜的最佳工藝參數(shù)為：功率22.5w，靶基距60mm，Ar氣壓強(qiáng)0.1Pa。并且研究了參數(shù)變化對薄膜成分的影響規(guī)律。 使用掃描電子顯微鏡(SEM)對薄膜的表面特性

2、進(jìn)行了分析，觀察到其表面有許多微米級大小不等的顆粒，分析知是由濺射顆粒團(tuán)聚而成的，并且由于顆粒本身團(tuán)聚大小和到達(dá)早晚的不同而呈現(xiàn)不均勻狀態(tài)。 使用原子力顯微鏡(AFM)對薄膜的表面形貌進(jìn)行了分析，知其為典型的核生長型，并對其生長過程進(jìn)行了描述。通過對不同基底薄膜表面形貌圖的對比得知，基底粗糙度對薄膜表面粗糙度有較大的影響。 對薄膜進(jìn)行了X射線衍射分析，知沉積態(tài)薄膜為晶態(tài)，且主要為(022)取向，計(jì)算得知，垂直于(022)

3、晶面的平均晶粒大小約為8.503nm，晶格畸變率約為1.36％。 對比分析熱處理前后的薄膜發(fā)現(xiàn)，熱處理使薄膜表面變得更加均勻致密，且由于薄膜隨溫度的變化量和鹽片的相差比較大，而和銅片的比較接近，因此熱處理后沉積在鹽片上的薄膜出現(xiàn)破裂，而沉積在銅片上的薄膜沒有出現(xiàn)破裂。 對薄膜在磁場下的感生應(yīng)變進(jìn)行了測量，在13koe磁場下得到了85ppm的負(fù)應(yīng)變值，與相應(yīng)成分塊體的進(jìn)行了對照，并對應(yīng)變曲線進(jìn)行了分析。 對沉積在硅