[发明专利]一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜，其特征在于：该颗粒薄膜为垂直于衬底方向上由基层到面层磁性金属成分体积含量梯度连续减小的颗粒薄膜组成，所述薄膜成分组成通式为：

衬底/M_a1-D_b1-I_(1-a1-b1)……M_an-D_bn-I_(1-an-bn)/保护层；

其中：M为Fe、Co、Ni、FeCo、FeNi、CoNi中的一种；

D为B、Si中的一种或两种任意比例混合物；

I为CoFe₂O₄、ZnFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄、NiCo₂O₄、Co₂O₃、Fe₃O₄中的一种；

an、bn分别为M、D材料的体积含量，20%≤an+bn≤99%，其中，an：20%~99%，bn：0~30%，且体积含量数值a1＞……＞an，n＞2;

除去保护层的薄膜厚度为50nm ~1000nm；

所述颗粒薄膜的制备方法：采用磁控共溅射工艺进行镀膜。

2.根据权利要求1所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜，其特征在于：所述衬底材料选自石英玻璃、单晶硅、聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜，其特征在于：所述保护层为CoFe₂O₄、ZnFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄、NiCo₂O₄、Co₂O₃、Fe₃O₄中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜，其特征在于：所述保护层的厚度为2 nm ~10nm。

5.任一权利要求1-4所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜的制备方法，其特征在于：采用磁控共溅射工艺进行镀膜；

镀膜过程中，可采用两种方式中的一种连续调控靶材溅射功率的方式调控靶材生长速率；

第一种方式：控制磁性金属靶材成分生长速率连续梯度减少，固定磁性氧化物靶材生长速率；

第二种方式：固定磁性金属靶材生长速率，控制磁性氧化物靶材成分生长速率连续梯度增加。

6.根据权利要求5所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜的制备方法，其特征在于：所述镀膜过程在诱导磁场作用下溅射生长磁性颗粒膜。

7.根据权利要求6所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜的制备方法，其特征在于：所述诱导磁场强度介于100Oe~1000Oe之间。

8.根据权利要求5所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜的制备方法，其特征在于：所述镀膜过程衬底温度介于室温~300℃之间。

9.根据权利要求5所述的一种成分梯度磁性金属-磁性氧化物颗粒薄膜的制备方法，其特征在于：所述镀膜过程氩气气压介于0.2Pa~5Pa之间。