電気泳動堆積法による高周波対応軟磁性フェライト膜の室温形成

采用电泳沉积法室温形成高频兼容软磁铁氧体薄膜

基本信息

批准号：
16760250
负责人：
枦修一郎
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

電気泳動堆積法による軟磁性フェライト膜の室温形成手法の確立を目的として、本年度の研究より得られた知見を以下に示す。1.前年度の検討結果を基にして、NiZnフェライト微粒子からなる膜の作製を行ったところ、懸濁液のpH=2.7,極板間印加電圧:1.2V,30分の成膜時間において12μmの膜厚が得られ、成膜速度にして毎分約400nmと高速な成膜が可能となった。またこの膜の高周波透磁率特性の評価を行ったところ、成膜時に磁気異方性制御を行っておらず膜は等方的であるため、強磁性共鳴周波数は約1GHz程度、透磁率の実部であるμ'は約6〜8程度を示した。2.高周波特性改善のため、成膜時の微粒子に磁界を印加し異方性制御が可能か検討を行った。磁界印加は永久磁石により行い、本年度購入したガウスメータにより磁界強度を60〜300G(ガウス)の範囲で調節した。しかしながら永久磁石による磁界印加は磁場勾配が大きく堆積基板付近の良質な磁気特性を示す微粒子濃度が低下し、大きな異方性の付与は困難であった。この膜の共鳴周波数は2GHzまで上昇したが、μ'は5以下まで低下した。良質な微粒子の欠乏により飽和磁化が低下したためであると考えられる。3.プリント基板および導電性薄膜(ITO)が形成された基板を用いて、フェライト微粒子の堆積を試みた。基板上の導電層の種類によって電気泳動堆積を行う際の懸濁液pHは若干異なるものの、概ね膜の形成は可能であった。しかしながら乾燥後の膜表面には、数μm幅の細かいひび割れが確認されるものもあり、導電層の厚さや成膜時の電流密度など、成膜条件について詳細な検討を積み重ねていく必要がある。以上より、平成17年度の研究計画を全て遂行し、上記のような研究成果をあげることができた。またこれらの成果の一部は11に記載した学術雑誌"IEEE Tran.Magn."に論文として掲載されている。

以下是今年的研究结果，旨在建立一种使用电泳沉积在室温下形成软磁性铁氧体薄膜的方法。 1.根据前一年的研究结果，我们制作了由NiZn铁氧体微粒制成的薄膜，发现悬浮液的pH为2.7，电极之间施加的电压为1.2V，成膜时间为30分钟获得12μm的膜厚约400nm/分钟，并且可以高速成膜。另外，当我们评估该薄膜的高频磁导率特性时，我们发现，由于成膜过程中没有控制磁各向异性，且薄膜具有各向同性，因此铁磁共振频率约为1GHz，实际磁导率μ'值约为6至8。 2. 为了改善高频特性，我们研究了是否可以通过在成膜过程中向微粒施加磁场来控制各向异性。使用永磁体施加磁场，并使用今年购买的高斯计在60至300G(高斯)的范围内调整磁场强度。然而，当使用永磁体施加磁场时，磁场梯度大并且沉积基板附近表现出良好磁性能的细颗粒的浓度降低，使得难以赋予大的各向异性。该薄膜的谐振频率增加至 2 GHz，但 μ' 降至 5 以下。这被认为是由于缺乏高质量的细颗粒而导致饱和磁化强度降低。 3.我们尝试使用印刷电路板和其上形成有导电薄膜（ITO）的基板来沉积铁氧体颗粒。尽管电泳沉积过程中悬浮液的pH值根据基材上导电层的类型略有不同，但通常可以形成膜。然而，干燥后在薄膜表面观察到一些数微米宽的细小裂纹，需要对成膜条件进行详细研究，例如导电层的厚度和成膜时的电流密度。综上所述，我们能够实施2005财年的所有研究计划，并取得上述研究成果。此外，其中部分成果已作为论文发表在11中提到的学术期刊《IEEE Tran.Magn》上。