[发明专利]一种可调谐铁磁共振复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种可调谐铁磁共振复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜包括采用脉冲激光沉积法依次沉积于铁电衬底上的缓冲层Ta层薄膜、FeGaB薄膜、防氧化层Ta层薄膜，所述铁电衬底为铌酸铅镁钛酸铅PMN-PT，FeGaB薄膜的化学式为(Fe₈₀Ga₂₀)₈₈B₁₂。

2.如权利要求1所述的一种可调谐铁磁共振复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将铁电衬底清洗干净后，采用脉冲激光沉积法在铁电衬底上沉积缓冲层Ta层薄膜，其中沉积靶材为纯度为99.99% 的Ta靶材；

步骤2：采用脉冲激光沉积法在缓冲层Ta层薄膜上沉积FeGaB薄膜，其中沉积靶材为纯度为99.99% 的FeGaB靶材，

步骤3：采用脉冲激光沉积法在FeGaB薄膜上沉积防氧化层Ta层薄膜，得到可调谐铁磁共振复合薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种可调谐铁磁共振复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述铁电衬底为0.5×0.5cm的铌酸铅镁钛酸铅PMN-PT单晶。

4.根据权利要求2所述的一种可调谐铁磁共振复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1具体如下：

1-1，清洗衬底，选取0.5×0.5cm的PMN-PT作为铁电衬底，将PMN-PT进行超声波清洗，先用酒精清洗两次，时间为20分钟，功率为80W，再用去离子水清洗两次，时间为20分钟，功率为80W，采用电吹风吹干；

1-2，组装衬底和靶材，开水冷机，打开脉冲激光沉积系统电源，打开真空计和进气孔使得脉冲激光沉积系统腔体恢复常压，将PMN-PT放入脉冲激光沉积系统腔体的基片台上，将FeGaB靶材和Ta靶材分别安置在靶材座上，靶材安置完毕后，关闭脉冲激光沉积系统腔体；

1-3，抽真空，先用机械泵预抽真空至3-5 Pa，打开电磁阀，打开分子泵，逆时针慢慢打开闸板阀，抽真空至真空计显示10^-6 Pa；

1-4，升温，开启加热控温电源，调节功率，同时关闭真空计电离单元，设置温度程序为每分钟升温为8℃，至腔体温度达到300℃，确保制备薄膜温度始终为300℃；

1-5，预打，沉积缓冲层Ta层薄膜，打开激光器，设置激光频率为1 HZ，电压为19 KV，激光能量为330 mJ进行预打；

1-6，沉积，移开挡板，打开靶公转和靶自转，调节靶材座位置，确保激光打在Ta靶材上后进行实打，调节激光频率为3 HZ，激光能量为330 mJ，激光次数为300次，沉积缓冲层Ta层薄膜，沉积时间为2分钟。

5.根据权利要求2所述的一种可调谐铁磁共振复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2具体如下：

2-1，在得到的缓冲层Ta层薄膜上采用脉冲激光法沉积FeGaB薄膜，调节靶自转和靶公转，将所述FeGaB块状靶材调置在相应的位置上；

2-2，预沉积，将所述铁电衬底PMN-PT用挡板遮住，沉积缓冲层Ta层薄膜，打开激光器，设置激光频率为1 HZ，电压为19 KV，激光能量为330 mJ进行预打；

2-3，沉积，移开所述挡板，设置脉冲激光器的激光能量330mJ，激光频率为3Hz，激光次数为5000次后开始沉积，沉积时间为20分钟，沉积时腔体温度为300℃。

6.根据权利要求2所述的一种可调谐铁磁共振复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3具体如下：

3-1，在得到的FeGaB薄膜上采用脉冲激光法沉积防氧化层Ta层薄膜，调节靶自转和靶公转，将所述Ta块状靶材调置在相应的位置上；

3-2，预打，沉积缓冲层Ta层薄膜，打开激光器，设置激光频率为1 HZ，电压为19 KV，激光能量为330 mJ进行预打；

3-3，沉积，移开所述挡板，打开靶公转和靶自转，调节靶材座位置，确保激光打在Ta靶材上后进行实打，调节激光频率为3 HZ，激光能量为330 mJ，激光次数为300次，沉积缓冲层Ta层薄膜，沉积时间为2分钟；

3-4，原位退火，沉积后原位保温60min后冷却至室温，得到可调谐铁磁共振复合薄膜。