设计一个周期结构和一个组成梯度堆单元,以实现铁子多层薄膜的良好的全面介电性质
Tejing Jiao1, Caiyin You1, Na Tian1
1School of Materials Science and Engineering, Xi'an University of Technology, Xi'an 710048, China.
ACS applied materials & interfaces
|October 11, 2023
概括
配合梯度的多层伊铁 (YIG) 薄膜提高了微波设备的性能. 这种方法同时提高了和磁化,介电常数,并减少了介电损失.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 铁 (YIG) 薄膜对于微波设备至关重要.
- YIG的局限性包括低和磁化和介电常数.
- 在Y3-xPrxFe5O12 (YPrIG) 中替换 Praseodymium (Pr3+) 会增加介电常数,但也会增加介电损失.
研究的目的:
- 开发具有改进全面介电性能的YPrIG多层薄膜.
- 为了研究周期性组成梯度结构对YPrIG薄膜性能的影响.
- 为了同时增强和磁化,介电常数,并减少YPrIG膜中的介电损失.
主要方法:
- 使用化学溶液沉积制造[YPr0.20IG/YPr0.15IG/YPr0.10IG]多层薄膜的制造.
- 一个周期结构的设计与一个组成梯度堆单元.
- 描述多层膜的磁性和介电性质.
主要成果:
- 与平均成分YPr0.15IG薄膜相比,N=6多层薄膜表现出明显增强的性能.
- 和磁化增加到252.8emu/cm3 (与213.1emu/cm3相比).
- 介电常数在12.4 GHz达到25.6 (相对于18.3),这是由于二极管翻转和接口电荷积累.
- 介电损耗降至0.0036 (相对于0.0102).
结论:
- 展示了一种设计周期性结构的策略,使用组合梯度堆.
- 这种方法成功地实现了和磁化,介电常数和介电损失的同时改进.
- 观察到的改善归因于连贯增长,组件匹配和接口积累效应.
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