化学镀铁基软磁性薄膜地研究.pdfVIP

化学镀铁基软磁性薄膜的研究 王玲玲赵立华黄桂芳袁小俭张邦维 (湖南大学应用物理系， 长沙410082) 摘要：利用化学沉积方法制备了Fe．TM_BCnd=Fe，w，Mo，Sn，Mo．w)以及Ni-l’q． P(TN=F岛Fe-B)软磁性薄膜，实验结果与已报道的Fe．P，Ni．Fe．P(B)化学膜进行了比 较。以下实验结果被发现：软磁膜的磁性参数it(u日)，Ms，Hc，Mr／Ms敏感于成份，但不 困成分改变产生大幅度的变化．所研制Ni-Fe-P及Ni．Fc-P-B软磁膜的Hc略高于已报道 的NI．Fe-P膜， 比Ni·Fe-B膜的Hc约高一个数量级；明显低于Fe-B(P),Fe-W(Mo,Sn． Mo·w卜B膜的值；通过Fe-B二元台金镀层的多元化并不改善其u f』“B)值：Mr／Mg 低于Fe-P， Ni．Fe-B膜的值： 除元素sn外，均引起Mr／Ms较大幅度提高．除元素w 外．均导致Hc降低。 关键词：化学镀软磁薄膜缈 b I 1引言 ＼ 化学沉积方法制备非晶铁磁性薄膜具有优异的软磁性，且其成分和厚度均匀性容易得 到保证，同时具有较高电阻率，更高的硬度和更好的耐腐蚀能力，已引起人们的关注。Ni． Fe软磁膜已广泛地应用于计算机信息存储的高速开关磁记忆元件的制造中【l_2】。已注意到 这些台金具有高饱和磁化强度和高导磁率，因此在双层垂直记录介质的衬底．薄膜磁头和 电子乐器工业屏蔽材料中具有广泛的应用潜力。预求得性能更优异的非晶台金膜，可以通 过Ni-Fe二元台金的多元化来改善其己具有的软磁性以及综台物理化学性能。基于以上考 虑，Ni—Fe—B(P)镀层的研究引起了人们的关注【3卅。我们的研究工作为通过二元F}B非晶 镀层的多元化达到提高其磁性能，改善其耐腐蚀性．增强其机械强度以及拓展其非晶形成 Sn，Mo．w)等【6．7】。同 区的目的f5】。迄今为止，所研究的系列涉及Fe．TM．B(TM=Mo，、M 时为进一步探讨Ni．Fe软磁膜的多元化效应增强其磁性，研究的系列亦包括了Ni．TN．P(TN= Fe，Fe-B)【8]。实验结果与已报道的Fe．P，Nj—Fe-P(B)化学膜的磁性进行了比较【3，4，9】。 2实验 采用酒石酸钾钠为主络合剂。不同于【3]的报道，类金属元素B的存在以硼氢化物KBH。 作为还原剂，P元素的获得以次磷酸盐NaH2P02作为还原剂。二者作为复合还原剂获取Ni． Fe．P．B多元镀层。多元化金属的引入由添加相应的添加剂制取。实验中主要为硫酸亚铁， 硫酸镍，钨酸钠，铝酸钠以及锔酸钠等。实验条件如下：镀液温度4f)-TgX]，施镀时间0．5． cm×2 1h；镀液警碱性或强碱性。实验用基底为2 cDl的紫铜片．浸入月a制的溶液中，由相 同面积的铝片形成电偶，以便有效地提高镀层的沉积速率，实验所制各的样品厚度为1．3“ m。利_I{j化学分析方法研究镀层的成分，利用9500振动样品磁强计测量镀层的磁性能．利 _E}{D5000 X．射线衍射仪分析镀层的结构。 3结果与讨论 台金系镀层的磁性与成分的关系见表I，表中同时给出己报道的Fe．P，Ni．Fe—P(B)的研究 结果。可见，它们的磁性参数：饱和磁化强度Ms，磁矩u。(u。)，矫顽力Hc，剩磁比Mr／Ms 敏感了二成分，但不因成分改变产生大幅度变化。而Hc却园镀层厚度增加发生急剧降落19】， 因此获得厚度均匀的镀层膜可使磁性能得到改善。由表1还可知，通过二元台金的多元化 作用均造成p Mo，Sn，Mo．w)软磁膜的Hc比 h(uB)降低。研究的Fe．TM．B(TM=Fe，w 值f3．41{除w元素外，引入的第二组份金属均引起二元Fe．B膜Hc的降低．Ni元