[发明专利]一种光学模铁磁共振增强的多层膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及软磁薄膜材料技术领域，特别是涉及一种光学模铁磁共振增强的多层膜及其制备方法。

背景技术

铁磁共振是铁磁物质在一定的外加恒定磁场和一定频率的微波磁场中，当满足一定条件时，产生强烈吸收共振的现象，其属于微波软磁材料的一种基本物理现象，利用铁磁共振现象做成的各种微波器件在通讯、信息、航空航天、军事等领域得到了广泛的应用。

其中，微波软磁材料的铁磁共振频率决定了微波器件的上限频率，随着科技的发展，微波器件的上限频率要求越来越高，相应地，对微波软磁材料的铁磁共振频率要求也越来越高。

微波软磁材料的共振频率主要包括声学模共振频率和光学模共振频率。现有技术中，微波软磁材料的声学模共振频率在微波器件中得到了较好地应用，但目前依靠提高声学模共振频率来获得更高的铁磁共振频率已经越来越困难；在多层膜体系，光学模共振频率一般高于声学模，但由于光学模的磁导率较低，没有得到实际应用。因此，如何在发挥光学模高铁磁共振频率特性的基础上，提高其磁导率，达到实用化程度，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例中提供了一种光学模铁磁共振增强的多层膜及其制备方法，基于光学模铁磁共振，来解决现有技术中提高微波软磁材料的铁磁共振频率和提高磁导率的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种光学模铁磁共振增强的多层膜，包括第一单轴磁各向异性层、非磁性隔离层和第二单轴磁各向异性层，所述非磁性隔离层夹设在所述第一单轴磁各向异性层和所述第二单轴磁各向异性层之间，所述第一单轴磁各向异性层和所述第二单轴磁各向异性层的易磁化轴方向一致，所述非磁性隔离层的厚度配置为使所述第一单轴磁各向异性层和所述第二单轴磁各向异性层反铁磁耦合。

优选地，所述第一单轴磁各向异性层和所述第二单轴磁各向异性层的厚度相同。

优选地，所述第一单轴磁各向异性层和/或所述第二单轴磁各向异性层的厚度为

优选地，所述第一单轴磁各向异性层和/或所述第二单轴磁各向异性层包括铁磁元素和掺杂元素，所述铁磁元素呈均匀分布，所述掺杂元素沿一方向呈梯度分布。

优选地，所述铁磁元素包括Fe、Ni、Co中的一种或一种以上的组合。

优选地，所述掺杂元素包括非金属元素、金属元素和/或氧化物中的组合元素。

优选地，所述掺杂元素中的非金属元素包括B、C、N、O、Si中的一种或一种以上的组合；所述掺杂元素中的金属元素包括Hf、Zr、Al、Nb、Ta、Ru、V、Mo、W、Cr中的一种或一种以上的组合；所述掺杂元素中的氧化物包括Al₂O₃、MgO、ZrO₂、ZnO、HfO₂、SiO₂、TiO₂、Ta₂O₅、V₂O₅、Nd₂O₃、Cr₂O₃、(Ba,Sr)TiO₃中的一种或一种以上的组合。

优选地，所述非磁性隔离层包括金属和/或氧化物。

优选地，所述非磁性隔离层中的金属包括Ru、Ta、Au、Hf、Cr、Nb中的一种或一种以上的组合；所述非磁性隔离层中的氧化物包括Al₂O₃、MgO、SiO₂中的一种或一种以上的组合。

一种光学模铁磁共振增强的多层膜的制备方法，采用真空磁控溅射仪，所述方法包括：

步骤S100：在衬底上溅射第一单轴磁各向异性层；

步骤S200：在所述第一单轴磁各向异性层上均匀溅射一定厚度的非磁性隔离层；

步骤S300：在所述非磁性隔离层上溅射与所述第一单轴磁各向异性层的易磁化轴方向一致的第二单轴磁各向异性层，且非磁性隔离层的厚度配置为使所述第一单轴磁各向异性层和所述第二单轴磁各向异性层之间满足反铁磁耦合。