エアロゾルデポジション法によるマルチファンクショナル磁性厚膜の創製

利用气溶胶沉积法制备多功能磁性厚膜

基本信息

批准号：
20656108
负责人：
杉本諭
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

目的:本研究では、高速で厚膜成形が可能なエアロゾルデポジション(AD)法にてコンポジット膜の高速成形を試み、マルチファンクショナル磁性厚膜の開発を目的とする。本年度は、強磁性粉末として飽和磁化の高いFe系合金粉末、絶縁性粉末としてアルミナを選び、両粉末を単数または複数のエアロゾル室、ノズルを用いて両相から構成される複合膜、積層膜を形成し磁気特性、高周波特性、電気抵抗を調べた。実験方法:エアロゾルチャンバーを強磁性粉用、絶縁粉用の2つを用意し、デポジションチャンバー内にもそれぞれ独立したノズルを設け、同時成膜または交互成膜により複合膜と積層膜を作成した。基板のスキャン速度、ガス種、ガス流量による噴射速度を制御することによって積層膜における各層の厚さを変化させた。得られた膜の磁気特性、電気抵抗、高周波得性、さらには電磁ノイズ抑制効果を測定し、複合化、積層化による高周波特性向上の可能性について検討した。結果:得られた結果をまとめると以下のようになる。(1)搬送ガスにN2ガスを用いることにより、表面ラフネスが低下し、膜厚が均一、かつ層構造を有する厚膜が成膜できることがわかった。(2)Fe成膜と同時にノズル角度を傾けてアルミナを成膜することにより、薄いアルミナ層に隔たれた数μm以下のFe層から構成される10層以上からの積層膜を形成することに成功した。(3)結果的にこの積層膜では電気抵抗が高くなり、1GHz～10GHzにおいて反射係数S11が-10dB以下となり、反射が抑えられた。(4)さらにこの積層膜では電磁ノイズ抑制効果を示すΔPloss/Pinが0.6以上の値を示す結果が得られ、フェライトめっき膜、グラニュラー膜に匹敵するような特性が得られた。

目的：本研究的目的是通过尝试使用气溶胶沉积（AD）方法高速形成复合薄膜来开发多功能磁性厚膜，该方法能够高速形成厚膜。今年，我们选择了高饱和磁化强度的铁基合金粉末作为铁磁粉末，氧化铝作为绝缘粉末，并在一个或多个气溶胶室和喷嘴中使用这两种粉末来制造由两相组成的复合薄膜和层压薄膜。研究了磁特性、高频特性和电阻。实验方法：准备两个气溶胶室，一个用于铁磁粉末，一个用于绝缘粉末，每个沉积室安装独立的喷嘴，通过同时或交替沉积形成复合薄膜和层压薄膜。通过控制基板扫描速度、气体类型和根据气体流量的喷射速度来改变层压膜中各层的厚度。测量了所得薄膜的磁性能、电阻、高频性能和电磁噪声抑制效果，并研究了通过复合和层压提高高频性能的可能性。结果：所得结果总结如下。 (1)发现通过使用N2气体作为载气，可以降低表面粗糙度，并且可以形成厚度均匀、具有层状结构的厚膜。 (2)通过在沉积Fe的同时倾斜喷嘴角度来沉积氧化铝，成功地形成了由薄的氧化铝层隔开的数μm以下的Fe层构成的10层以上的层叠膜。 (3)结果，该层叠膜的电阻高，并且反射系数S11在1GHz～10GHz下为-10dB以下，抑制了反射。 (4)此外，该层叠膜的表示电磁噪声抑制效果的ΔPloss/Pin的值为0.6以上，得到了与铁氧体镀膜、粒状膜同等的特性。