单晶Fe3O4超薄膜的制备与磁性研究

金属功能材料, 2016, 23(2): 26-29. doi: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015087

单晶Fe3O4超薄膜的制备与磁性研究

1.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

2.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

3.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

4.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

基金项目: 中央高校基本科研业务费项目(L150202,N151004002) 辽宁省教育厅重点实验室项目(LZ2015039) 国家自然科学基金项目(51471046) 东北大学人才引进项目和东北大学大学生创新项目(151095)

关键词： Fe3O4 , 磁性薄膜 , 单晶薄膜 , 磁控溅射 , Verwey转变

Preparation and magnetic properties of single crystal Fe3O4 ultra-thin film

Keywords： Fe3O4 , magnetic film , single crystal , magneto sputtering , Verwey transition

采用磁控溅射方法制备了单晶Fe3O4超薄膜,系统研究了厚度(3～30 nm)对薄膜磁性的影响.X射线衍射证明了Fe3O4单晶薄膜是(220)晶向,(220)衍射峰的半高全宽和晶格常数随薄膜厚度的下降而增大.磁性测量观察到了清晰的磁滞回线,饱和磁化强度达400×103 A/m.低温电阻率测量证实了薄膜在120 K温度附近发生了导体向绝缘体的Verwey转变.利用原子力显微镜观察到Fe3O4薄膜的表面粗糙度非常低,适用于纳米尺度自旋电子学器件的开发.

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