本文给大家分享科普文章磁性薄膜材料和一些关于磁拉汽车膜的话题,希望大家喜欢。
随着电子系统向高集成度、高复杂度、轻量化、高性能、多功能和高频方向发展,必须在更小的电路板上集成更多的元件。开发小型化、薄膜元件以减小系统整体体积和重量无疑是满足这些要求的切实可行的途径。
因此,对于电感器和变压器等电子设备中体积和重量较大的磁性元件的小型化和高频化的需求日益增加。
目前,上对磁性薄膜制成的微磁器件以及与半导体器件集成的磁性集成电路IC的研究十分活跃。这些器件主要用于便携式信息和通信设备,例如移动电话。在这些设备中,重要的是使电源组件小型化并提高效率,以确保运行稳定性和经济效益。因此,薄膜磁性器件首先开始应用于DC/DC转换器的各种电感器、滤波器、变压器等。
那么什么是磁性薄膜材料呢?
磁性薄膜材料
是指厚度小于1微米的强磁性材料。
简而言之,磁性薄膜材料
制造方法主要有真空沉积、电沉积、溅射等。
几乎可以制造任何类型的磁性材料。
成分和厚度可控的磁性薄膜材料
按分类,按材料性能可分为金属和非金属磁性薄膜材料,按材料织构状态可分为非晶、多层调制、微晶和纳米晶。从结构上看,磁性薄膜材料有单层和多层结构。根据薄膜材料和结构的不同,薄膜磁性材料大致可分为以下几类
铁氧体
尖晶石和石榴石铁氧体薄膜在磁泡和磁记录技术,特别是雷达技术中有很多应用,但它们都用于军备竞赛。近年来,微米级厚膜的研究不断取得进展,微波集成器件用作汽车中小型雷达,防止碰撞,使汽车更加智能。要实现这一点,必须与硬磁薄膜相匹配,例如通过在铁氧体上叠加稀土过渡金属间化合物永磁体,可以制成各种小型化集成微波器件,因此其用途将非常广泛。
钙钛矿
主要是R1-xAxMnO3氧化膜,其中A为二价碱土金属,R为三价稀土金属。例如,1-xLaMnO3+xCaMnO3可以形成La1-xCaxMnO3。两种氧化物都具有反铁磁和绝缘特性,并且具有理想的立方结构。由于锰被氧形成的八面体包围,因此锰的三维电子能级是两个能级中较低的一个,并被三个电子占据。后者占据一个电子,晶格结构也扭曲成斜方或菱面体结构。La-Ca-Mn-O氧化物x=02~05形成后,结构转变为高度对称性。此时,体系中存在三价和四价锰,并表现出铁磁性和金属性质。
单层金属合金膜
常见厚度的金属薄膜已用于多种应用,包括用于磁记录的FeCrCo薄膜、用于磁光存储的TbFeCo薄膜和FeNi薄膜传感器。对于铁镍合金,磁阻是各向异性的。即,当施加到特定平面的电流和磁场彼此平行时,H-0gt;0,并且当它们彼此垂直时,lt;0。0.已商品化,用作磁阻磁头等。到
金属/氧化膜
它主要是FM/NI/FM结构的夹层型隧道结薄膜,将FM-铁磁金属、铁磁金属、NI-非磁性绝缘体、非磁性绝缘体组合在一起。磁阻效应可以预先从理论上计算出来,并表示为隧道磁阻和IMR速率eta0。此时,使用Fe/Ge/Co薄膜进行计算,42K时eta0=14。近年来,人们在实验中采用Fe/Al2O3/Fe薄膜,得到300K时eta0=156。制备过程困难,离商业化还有很长的路要走。
磁性薄膜的应用前景
磁性薄膜广泛应用于信息存储、隐身技术、磁传感器、微波通信、电子对抗、电磁兼容等领域。磁性薄膜包括薄膜磁记录介质、薄膜磁头、薄膜噪声抑制器、平面薄膜电阻器、
1999年,相关产品全销售额已超过1000亿美元,主要应用于数据存储、计算机存储器读写、集成微波电路等领域,磁性薄膜和多层薄膜的应用开发也在积极进行。近年来高新技术产业的中间产品。自1988年和1995年巨磁阻效应GMR和室温隧道磁阻效应TMR的发现以来,巨磁阻和隧道磁阻材料在磁学、磁电子学、磁记录材料、磁性异质结构材料等领域发挥着重要作用。正在出现。集中精力。
除了以往的磁性薄膜外,更多新型磁性薄膜也在开发中,如高频软磁薄膜、永磁薄膜、低温铁氧体薄膜、超磁致伸缩薄膜、稀磁半导体DMS薄膜、磁性薄膜等。影片的题材可以说是非常广泛的。
磁性薄膜的主要制造方法有以下几种。
—真空蒸镀法
即,加热并蒸发的磁性材料在真空中沉积在基板上。
—电镀法
换句话说,将磁性材料和基板制成阳极和阴极,磁性阳极材料在电解液中通过电化学作用沉积在阴极基板上。
-溅射法
也就是说,以磁性阳极材料和基板分别作为阴极和阳极,经过真空清洗后,充入惰性气体,电离并高速撞击阴极,使原子从阴极溅射出来。表面附着到阳极基底。此外,还有外延生长法和化学镀法。
上述所有制备方法都需要非常安全的制造环境才能进行,因此这就需要高品质的真空手套箱产品。
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