阵列结构铁氧体纳米材料的制备及其构效关系

Recently, nanostructure arrays of ferrite materials have attracted great attention in field of nano-materials throughout the world. The main problems of microwave devices chipped are about the preparation of ferrite nanostructure arrays and researching of its structure activity relationship. In this project, we will prepare ferrite nanostructure arrays on substrate under the technology of vacuum sputtering and ultrathin alumina template. In addition, the influence of process parameters on the array structures and the growth mechanism of ferrite nanostructure arrays will be investigated. We will also study the magnetization reversal mechanism and ferromagnetic resonance mechanism of the nanostructure arrays, which are used for exploring the method of improving materials properties. Lastly, we will deposite ferrite nanostructure arrays with remanence ratio higher than 95% and height higher than 10um. The implementation of this project will promote the establishment of growth and ferromagnetic resonance mechanism for ferrite nanostructure arrays, which will benefit to the research of nanostructure magnetic materials. Furthermore, developing ferrite nanostructure arrays with remanence ratio higher than 95% and height higher than 10um will accelerate the microwave devices chipped and contribute to the portable development of society.

阵列结构的铁氧体纳米材料是当前国内外纳米材料的前沿和热点。阵列结构铁氧体纳米材料的制备技术及其构效关系是当前片式化微波器件所面临的主要问题。本项目拟结合真空溅射及超薄氧化铝模板技术在多种基底上生长铁氧体阵列，研究工艺参数对铁氧体阵列结构的影响，探讨阵列结构铁氧体材料的生长机制问题；通过对阵列结构的反磁化机制以及铁磁共振机理的研究，探讨提高阵列材料性能的方法，并最终获得剩磁比大于95%、高度大于10微米的阵列结构铁氧体纳米材料。通过开展本项目，在理论方面，可形成有关阵列结构铁氧体材料的生长机制以及铁磁共振机理，对纳米结构磁性材料的研究具有重要的指导意义；在应用方面，研制剩磁比大于95%，高度大于10微米的铁氧体阵列结构材料，可加速微波器件的片式化，为社会的便携式发展做出贡献。

铁氧体器件是军事电子装置以及民用通讯设备的核心组成部分，其发展水平是衡量国家科技能力的重要指标之一。自偏置铁氧体器件则是器件小型化以及集成化的发展所趋，是国家科技发展战略所需。本项目旨在针对应用于自偏置铁氧体器件所用阵列结构铁氧体纳米材料的制备技术及其构效关系进行研究。在执行的三年时间内，本项目通过研究阵列结构铁氧体纳米材料的制备技术，形成了多种阵列结构铁氧体纳米线/点的制备方法；通过微磁学设计仿真，建立了阵列结构铁氧体纳米材料的结构与静态磁性能的关联性；并且基于微磁学以及实验测试表征，探讨了阵列结构铁氧体纳米材料的结构与铁磁共振多峰的关联问题；并最终在基底上生长出高度大于10微米的阵列结构铁氧体纳米材料。该项目的研究将对纳米结构磁性材料的研究具有重要理论指导意义，同时将促进我们铁氧体器件的小型化、集成化。