磁控溅射法沉积Tb:Fe2O3薄膜的法拉第磁光效应以及ZnO-V2O5-WO3三元体系相图的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈先知 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-27 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 黄丰 |
| 关键词 | 磁控溅射 磁光薄膜 法拉第磁光效应 X射线衍射 DTA 相图 |
| 其他题名 | The Faraday Magneto-optical properties of Tb doped Fe2O3 thin films elaborated by radio frequency magnetron sputtering and subsolidus phase relationships in the system ZnO-V2O5-WO3 |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 基于法拉第效应、克尔效应的磁光器件已经在光隔离、光存储、光信息处理、光通讯等领域得到广泛的应用。随着技术的发展，新材料的发现和新的合成手段的出现大大拓宽了磁光材料的研究范围。以新型磁光薄膜为代表的新材料由于其潜在的应用前景而受到了广泛的关注。另外以ZnO为代表的第三代半导体拥有优异的光电性能，可以作为应用在各种器件上的潜在材料。近期已经引起了学术界普遍的兴趣。大量的实验围绕该材料开展，其中包括大尺寸晶体的生长和ZnO基半导体器件的研制等。 我们根据所里的优势和组内资源进行了课题的选择，一方面是以探索新型磁光材料为目的的磁光薄膜的研究，另一方面是以寻找潜在的ZnO晶体生长助熔剂的三元相图的研究。本论文主要包括三个方面：磁控溅射光电薄膜生长系统的组建；法拉第磁光薄膜的研究；ZnO-V2O5-WO3三元体系相图的研究。 首先：我们搭建了磁控溅射光电薄膜生长系统，该薄膜生长系统具有：极限真空高，抽速快，系统漏率低，稳定性高，操作与维护简便等特点，并且能很好的完成我们所需光电学薄膜的制备。 其次：我们这一方面的工作是致力于法拉第磁光效应的研究，寻找新型可应用的磁光材料。我们用磁控溅射法制备了掺Tb的Fe2O3磁光薄膜作为我们研究的对象。法拉第效应的测试是由我们自己组建的测试系统所完成的，该测试系统综合考虑了系统各方面的误差，完全能满足我们对测试的要求。通过测试我们发现掺Tb的Fe2O3薄膜中存在较大的法拉第效应，其法拉第旋转角最高达：-11000˚ /T.cm (而一般Tb玻璃中法拉第旋转角仅为：66.67˚ /T.cm，其中非晶态SiO2基底效应为：3.22˚ /T.cm)。而紫外实验显示其在红外区有良好的透过率，具备应用于大型红外激光器上光隔离器的潜力。在此基础上我们讨论了磁性与法拉第效应的关系，认为薄膜中出现较大法拉第效应的原因是因为含顺磁性介质Tb的颗粒在其纳米化后出现超顺磁现象。 第三：我们使用固相烧结法制备了粉末混合物样品，通过XRD和DTA等手段研究了ZnO-V2O5-WO3三元体系的基本相关系，并期望通过该体系寻找到合适的助熔剂，降低熔岩法生长ZnO晶体的生长温度，从而达到高效快捷廉价的方式获取优质的ZnO晶体。 在我们的实验条件下得到该相图由六个三相区构成，以及五个已知的二元化合物ZnWO4、ZnV2O6、Zn2V2O7、Zn3V2O8和Zn4V2O9。为寻找合适的助熔剂，我们研究了Zn4V2O9–ZnWO4赝二元系，通过DTA和X射线衍射分析确定了Zn4V2O9–ZnWO4赝二系为包共晶体系，包共晶体温度为880ºC，组分点为78 mol% Zn4V2O9 and 22 mol% ZnWO4。分析表明在该赝二元系可能存在进行ZnO低温熔盐法生长的区域。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 72 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7710]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈先知. 磁控溅射法沉积Tb:Fe2O3薄膜的法拉第磁光效应以及ZnO-V2O5-WO3三元体系相图的研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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