韩 莹,郑博含,钟智勇
(电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都 610054)
铁磁共振(FMR)线宽对基础理论研究和高频应用都有重要的意义。一般对于磁性薄膜来说,对FMR线宽的贡献包括本征效应和非本征效应,本征效应为吉尔伯特阻尼,它起源于自旋轨道弛豫和磁振子-声子的相互作用;非本征效应包括非均匀展宽、双磁子散射及镶嵌效应导致的线宽展宽,非均匀效应展宽是与频率无关的;双磁子散射效应指的是波矢为0的铁磁共振模式被激发为波矢不为0的自旋波模式,一般是由薄膜内部的短程缺陷激发;镶嵌效应则一般由长程缺陷激发[1-9]。
本文主要通过铁磁共振面外转角测试的方法来研究(Ni80Fe20)x(Y3Fe5O12)1-x颗粒薄膜的内部线宽展宽机制。通过改变外加磁场与薄膜平面的夹角,发现共振场和线宽均会发生改变,并对线宽进行分离,可进一步研究不同的YIG组分含量对颗粒薄膜线宽变化机制的影响。
实验中主要使用射频磁控溅射的方法来制备薄膜,采用BMS560B型高真空磁控溅射镀膜系统,采用Ni80Fe20合金靶材,并在靶材的溅射跑道上用银浆依次粘贴了1-6颗YIG贴片。由于YIG贴片的尺寸为10 mm,将所有YIG 贴片均只保留部分边缘与溅射跑道相接触,通过调整贴片位置和数量,调节薄膜内部NiFe、YIG的相对含量,成功制备出具有良好成分梯度的颗粒膜样品。实验在背底真空低于8.0×10-5Pa,Ar气溅射气压为0.5 Pa,射频功率为50 W条件下完成,在硅(100)衬底上沉积厚度为50 nm的薄膜。
本文主……