2006
年
11
月
第
30
卷第
6
期
安徽大学学报(自然科学版)
Joumal
of
Anhui University Natural Science Edition
溶胶一凝胶法制备的
CO
O
.
7
Fe
2
.
3
0
4
纳米晶薄膜结构与磁性
李雁，方庆清，刘艳美，吕庆荣，尹平
(安徽大学物理与材料科学学院，安徽省信息材料与器件重点实验室，
教育部光电信息获取与控制重点实验室，安徽合肥
230039)
November
2006
Vo
l.
30
No.6
摘
要:采用拧橡酸溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了钻铁氧体
CO
O
.
7
Fe
2
.
3
0
4
纳米晶薄膜.用
X
射
线衍射仪、振动样品磁强计对不同热处理温度样品的结构及磁性进行了测量与分析.测量结果表明，退
火
400
"C时样品已生成单一的尖晶石结构，晶粒尺寸变化范围在
15
-33
nm
之间，样品的磁性能强烈地
依赖于退火温度的变化
;550
"C时退火样品获得最大矫顽力
1475
Oe.
CO
O
.
7
Fe
2.3
0
4
薄膜还具有平行膜面方
向的择优取向.
关键词:溶胶-凝胶法
;
CO
O
. 7
Fe
2
.
3
0
4
薄膜;磁
4
性;结构
中图分类号
:TM277
+
.1
文献标识码
:A
文章编号
:1000
-2162(2006)06
-0053-04
近年来，作为高密度磁光记录薄膜材料的钻铁氧体薄膜引起了越来越多的关注
[1
-6]
钻铁氧体是尖
晶石结构的亚铁磁性氧化物，具有高的饱和磁化强度、高的磁晶各向异性和大的磁光偏转角
[1]
并且化
学稳定性和耐磨性也非常好.目前，钻铁氧体薄膜用作磁光记录介质，主要存在的问题是如何在保持高
饱和磁化强度的条件下，进一步增大材料的矫顽力.另外，改善薄膜质量、细化晶粒可以有效提高磁记录
过程的信噪比，因此，降低热处理温度使晶粒细化也是薄膜制备中值得关注的问题
[7
，
8]
钻铁氧体薄膜
的制备方式有多种，常用的有榕胶一凝胶甩膜法、蒸发镀膜法、溅射镀膜法、脉冲激光沉积法和分子束外
延法等.溶胶-{疑胶法制备薄膜具有一些显著的优点
[9]
比如，薄膜的晶化温度低，形成的晶粒尺寸小
且均匀，元需真空系统，制备成本低，并且对衬底的要求不高.这些优点使溶胶-凝胶法制备的薄膜不仅
适合应用于磁光记录材料，而且对大量投入生产也很有利.我们以拧朦酸为络合剂，采用溶胶一凝胶法
制备了钻铁氧体
CO
O
.
7
Fe
2.3
0
4
薄膜，系统地研究了退火温度、保温时间及升温速率对
CO
O
.
7
Fe
2
.
3
0
4
薄膜结
构和磁性能的影响.
1
实验
按化学计量配比将分析纯的硝酸钻、硝酸铁作为前驱体，拧橡酸为络合剂，乙二醇为增稠剂，制备钻
铁氧体
CO
O
.
7
Fe
2.
3
0
4
溶胶，金属离子的总浓度为
O.
26moV
L.制得的溶胶
70"<::
水浴
18h
后，用匀胶机在玻
璃衬底上甩膜.甩膜时的速度为
3500
甲
m
，时间为
15
s.
甩过一层后放人
160
"C干燥箱中烘
15
min
，再甩
下一层.每片薄膜按同样的方法甩
7
层.接着以不同的退火温度、保温时间及升温速率对样品进行退火.
退火后便得所需的钻铁氧体
CO
O
.
7
Fe
2
. 3
0
4
薄膜.
用
MXP18AHF
型转靶
X
射线衍射仪
(XRD
，日本
Mac
Science
公司生产)对
C0
Q.7
Fe
2
.
3
0
4
薄膜进行了
常温结构分析
，
X
射线源采用
Cu
-kα
靶，管压
40
kV
，管流
100
mA
，扫描速度
8.00
0
/
min.
Co
o
. 7Fe2.3
0
4
薄
膜的磁性能采用
BHV
-55
型振动样品磁强计
(VSM
，日本理研公司生产)于室温下测量，外加磁场为
1.
2 x
10
6
A • m
-1
，扫描周期为
3
min.
收稿日期
:2006
-
03
-
12
基金项目:安徽省
2005
年度重点科研基金资助项目(
05022045)
;安徽省教育厅青年教师基金资助项目
(05010210)
作者简介:李
雁(1
967
-
)，女，安徽合肥人，安徽大学讲师，在职博士研究生.
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