[发明专利]一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法及系统

权利要求书

1.一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对镁铝尖晶石MAO衬底进行预处理，用于沉积薄膜；

步骤2，将步骤1所得到的预处理后的衬底置于沉积腔内，进行锌/铝共掺杂镍铁氧体NZAFO薄膜的沉积工作。

2.根据权利要求1所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，步骤1中预处理为：超声清洗后用氮气吹干。

3.根据权利要求2所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，步骤1中MAO单晶基底为(001)取向的，尺寸5*5mm；衬底分别用去丙酮、乙醇、离子水超声清洗10分钟。

4.根据权利要求1所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，步骤2具体包括：

1)将基底用银胶粘贴固定在热台，置于反应室内；

2)依次使用机械泵、分子泵分阶段将反应室抽成真空状态，在反应室内气压≤2.5×10^-4Pa时，以≤20℃/min的速率升温至薄膜生长温度，并在激光沉积薄膜的过程中维持该温度；

3)通入氧气，调节氧气流速率，直至反应室内氧气的进出速率相同，调节腔体气压至40Pa；

4)在高能量、低频率的激光脉冲下进行薄膜的制备；

5)薄膜沉积完成后，在薄膜生长温度和氧压下原位退火后降温；

6)上述步骤完成后，让薄膜在沉积腔体中自然降温冷却。

5.根据权利要求4所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，单脉冲能量为400～500mJ，频率为1～3Hz的激光脉冲下进行薄膜的沉积。

6.根据权利要求4所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，退火时间10min，以1～10℃/min的速率降温至400℃。

7.根据权利要求1所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，步骤2中沉积腔为脉冲激光沉积腔。

8.根据权利要求1所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，其特征在于，NZAFO尖晶石型铁氧体中的每个阳离子占据晶体四面体中心A位或八面体中心B位，离子分布表示为(M_xFe_1-x)^A[M_1-xFe_1+x]^BO₄，其中M是NZAFO中Ni，Zn，Al和Fe的四个阳离子中的任何一种。

9.一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备系统，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的一种超低磁阻尼大磁致伸缩铁氧体薄膜制备方法，包括：

衬底预处理模块，用于对镁铝尖晶石MAO衬底进行预处理，得到沉积薄膜；

沉积模块，用于将步骤1所得到的基底置于沉积腔内，进行锌/铝共掺杂镍铁氧体NZAFO的沉积工作。