γ′-Fe4N纳米晶薄膜的结构及低温磁性

γ′-Fe_{4^{N纳米晶薄膜的结构及低温磁性}}

王丽丽¹,², 赵利军², 姜伟棣³, 朱莉², 宫杰², 郑伟涛¹

1. 吉林大学材料科学与工程学院, 长春 130012; 2. 长春大学理学院, 长春 130022; 3. 中国计量学院物理系, 杭州 310018

收稿日期:2008-03-15 修回日期:1900-01-01 出版日期:2009-03-26 发布日期:2009-03-26
通讯作者: 郑伟涛

Structure of Nanocrystalline γ′-Fe₄N Thin Films and Their Magnetic Properties at Low Temperatures

WANG Li li¹,², ZHAO Li jun², JIANG Wei di³, ZHU Li², GONG Jie², ZHENG Wei tao¹

1. College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China; 2. College of Science, Changchun University, Changchun 130022, China;3. Department of Physics, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China

Received:2008-03-15 Revised:1900-01-01 Online:2009-03-26 Published:2009-03-26
Contact: ZHENG Wei tao

摘要/Abstract

摘要： 采用直流磁控溅射方法, 在Si(100)单晶衬底上制备γ′-Fe₄N纳米晶薄膜样品, 并利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品的结构和磁性进行测试分析, 给出了比饱和磁化强度及矫顽力与温度的关系. 结果表明, 样品沿(111)晶面择优生长, 具有单一的易磁化方向, 且易磁化方向平行于（111）晶面. 随着测量温度的降低, γ′-Fe₄N纳米晶薄膜样品的比饱和磁化强度σ_s增加, 矫顽力H_c增大, 剩磁比σ_r/σ_s减小. 通过理论拟合确定了比饱和磁化强度与矫顽力随温度的变化关系, 矫顽力随温度的变化满足T^1/2规律, 比饱和磁化强度σ_s与温度不满足Bloch的T^3/2规律, 表明在80~350 K温度范围内自旋波之间存在较强的相互作用. 

关键词: γ′-Fe₄N纳米晶薄膜, 结构, 低温, 磁性

Abstract: Nanocrystalline γ′-Fe_{4^{Nthin films were synthesized on single crystal Si (100) substrate by facing target magnetron sputtering. The structure and magnetic properties at room temperature and low temperatures were characterized by means of X-ray diffraction (XRD) and vibrating sample magnetometer (VSM). The results indicate that the film had a single easy magnetized direction along (111). In a temperature range of 80~350 K, the saturation magnetization σ_s and coercive force H_c increased, whereas the ratio σ_r/σ_sdecreased with decreasing measured temperature. The relation between the coercive force H_c and temperature T obeyed the T^1/2 law, the relation between σ_s and T did not obey the Bloch T^3/2 law, which means that the interaction among spin waves should be considered. }}

Key words: nanocrystalline γ′-Fe₄N thin film, structure, low temperature, magnetic properties

中图分类号:

O484.1

王丽丽,, 赵利军, 姜伟棣, 朱莉, 宫杰, 郑伟涛. γ′-Fe_{4^{N纳米晶薄膜的结构及低温磁性[J]. J4, 2009, 47(02): 341-344.}}

WANG Li li,, ZHAO Li jun, JIANG Wei di, ZHU Li, GONG Jie, ZHENG Wei tao. Structure of Nanocrystalline γ′-Fe₄N Thin Films and Their Magnetic Properties at Low Temperatures[J]. J4, 2009, 47(02): 341-344.

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