导　　师： 刘仲武

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 电子器件向集成化、智能化、轻量化和多功能化方向的发展，多铁性磁电材料应运而生。2-2型叠层结构磁电复合薄膜可以有效解决漏导问题，提高磁电效应，受到广泛关注，而探索采用新的简单的化学方法制备2-2型磁电薄膜具有重要意义。喷雾热解法因其工艺简单，成本较低，很有发展潜力。本文在参与双源超声雾化热解喷涂制膜系统的设计和改进的基础上，尝试利用该方法分别制备铁磁CoFe2O4和铁电BiFeO3薄膜，为2-2型薄膜的制备和研究打下良好基础。论文主要研究内容和研究结果如下： 与设备生产厂家一起设计了双源超声雾化热解喷涂制膜系统，并在使用过程中根据工艺的需要，对系统进行了一系列改进。本系统具有以下特点：有两个独立的雾化室，方便制备掺杂薄膜和多层膜结构;采用竖直向上的供料方式工作，利用重力筛选大雾滴，雾滴粒径分布更集中;加入衬底旋转装置，基片在一定转速下转动，沉积的薄膜更均匀;预留了两个载气导入接口，方便使用者根据不同需求进行选择。 用超声喷雾热解法制备了钴铁氧体（CoFe2O4）磁性薄膜，重点研究了基片加热温度对薄膜结构和性能的影响，分析了成膜机理，并通过对沉积态薄膜进行退火处理来改善其磁性能。研究发现，在基片温度为350℃时薄膜开始形成尖晶石相，随基片温度增加，结晶度增加，但基片温度过高会出现Fe2O3等杂相。钴铁氧体薄膜在Si基片上呈岛状生长，表面存在多晶聚集体形成的大颗粒，随基片温度增加，薄膜粗糙度降低，厚度先减小后增大，在350℃时达到最大，为15.7μm。升高基片温度，可明显增加薄膜矫顽力HC，500℃沉积时矫顽力达到3400Oe，但升高沉积温度对饱和磁化强度MS改善不多。退火处理可改善沉积态CoFe2O4薄膜的结构和性能，300℃沉积的薄膜经退火处

关 键 词： 钴铁氧体 铁酸铋 喷雾热解法 薄膜 磁性能

领　　域： [一般工业技术—材料科学与工程]