离轴磁控溅射法生长1-3维PZT-NFO纳米复合薄膜

采用90°离轴磁控溅射法, 在MgAl 2 O 4 (001)单晶基片上自组装生长了Pb(Zr 0.52 Ti 0.48 )O 3 -NiFe 2 O 4 (PZT-NFO)复合磁电薄膜, 并研究了基片温度、氩氧比和溅射功率等因素对薄膜结构和性能的影响。结果表明, 适合生长PZT-NFO薄膜的条件为基片温度800℃, 氩氧比1:1, 溅射功率160 W。XRD测试显示, PZT-NFO薄膜为外延生长薄膜, 且PZT相与NFO相之间的垂直晶格失配非常小。AFM和SEM结构观察表明, 薄膜具有清晰的1-3维纳米复合结构, 铁磁相NFO纳米柱直径约为80~150 nm。降低氩氧比有助于NFO相的形成, 但溅射功率过大会造成1-3维结构向无规则0-3维结构转变。磁性能测量表明纳米复合薄膜的饱和磁化强度在120~160 kA/m之间, 低于块体的NFO相, 可能是由于两相的界面扩散所造成。