研究人员通过图案化表面改变了材料的矫顽力

来自北卡罗来纳州立大学的研究人员通过图案化材料的表面来发现一种方法，以减少镍铁氧体（NFO）薄膜的矫镍，从而将门打开到更节能的高频电子设备，例如传感器，微波设备和天线。

“该技术可减少矫顽力，这将允许设备更有效地运行，减少能量使用和提高设备性能，”博士说，博士说。在NC州和纸质的主要作者的学生描述了这项工作。“我们在NFO上做了这项工作，但是，由于矫顽力减少是表面图案的直接结果，我们认为我们的技术也适用于其他磁性材料。”

矫顽力是磁化材料的性质，并且是将材料磁化为零所需的磁场量。基本上，这是一种物质喜欢磁性的多少。对于依赖反复开关电流的设备 - 例如大多数消费电子产品 - 您希望具有低矫顽力的材料，可提高设备性能并使用更少的能量。

氧化铁，如NFO，具有各种性质，可以在高频器件中使用，但它们具有下侧：它们具有高矫顽力。NC状态的新研究有助于解决这个问题。

通过在NFO薄膜表面上产生柔卵图案，研究人员能够将NFO的矫顽力降低30至80％，这取决于薄膜的厚度。较薄的薄膜体验更大的矫顽力。NFO膜上的表面图案由凸起的结构组成，凸起的结构为55纳米（Nm）高，750nm宽。结构彼此平行延伸，并分开间隔750nm，产生灯芯绒作用。

本文，“镍铁素体（NiFe₂O._4.）通过表面图案化的薄膜，“在线发布IEEE Magnetics字母。本文的高级作者是贾斯汀·施瓦茨博士，神户钢铁杰出教授和部门负责人，在国家统计学局门地组织。

- 船员 -

编辑注：研究摘要跟随。

“镍铁氧体的矫顽力减少（NiFe₂O._4.）薄膜通过表面图案化“

作者：北卡罗来纳州立大学的Goran Rasic和Justin Schwartz

发表：3月11日在线IEEE Magnetics字母

迪伊：10.1109 / Lmag.2014.2302246

抽象的：n₂O._4.（NFO），具有高电阻率和良好磁性的尖晶石铁氧体，是用于高频信号和电力电子应用的有趣材料。这里，通过纳米视光光刻通过表面图案化获得NFO膜的矫顽力的显着降低。使用室温化学溶液沉积在C平面（0001）蓝宝石基材上生长多层NFO膜。沉积两个薄膜变体，层层和散装。在结晶之前，用聚二甲基硅氧烷标记图案化薄膜。通过原子力显微镜和透射电子显微镜确认到薄膜表面的良好特征转移。X射线衍射显示两个变体产生单相逆尖晶石NFO，在逐层样品中具有更好的质地。由于表面各向异性增强的去磁场，磁测量显示出在图案化样品中的矫顽力显着降低。散装图案化样品显示了最低的矫顽力，〜18°OE在平面内，尽管具有降低的饱和磁化，但是逐层图案薄膜保持与未绘图薄膜相同的高度质地和饱和度，减少〜80％在矫顽力中。 These results show that nanoimprint lithography of chemical solution deposition films is a cost-effective pathway to engineering the magnetic behavior of NFO films of variable thickness.