بررسی تاثیر دمای بازپخت بر خواص اپتیکی و ریزساختار لایه های نازک فریت نیکل-روی رشدیافته با روش کندوپاش مگنترونی

لایه نازک های فریت نیکل-روی (NZF) رشد یافته بر روی زیرلایه تک بلور سیلیکون و شیشه با استفاده از کندوپاش مگنترون RF تولید شدند. آزمون های XRD ، FE-SEM ، AFM ، UV-vis و VSM برای تعیین ترکیب فازی و توپوگرافی سطح به همراه خواص اپتیکی و مغناطیسی لایه های نازک فریت NZF انجام شد. تمامی نمونه ها دارای ساختار اسپینل بوده و میانگین ابعاد بلورک ها که با افزایش دمای بازپخت، رشد نشان داده اند در محدوده ۱۹-۳۱ نانومتر می باشند. بررسی های اپتیکی با استفاده از طیف سنجی فرابنفش-مرئی نشان داد که با افزایش دمای بازپخت، عبور نور در محدوده مرئی افزایش یافته است. همچنین، تصاویر FE-SEM و AFM نشان دهنده روند افزایشی در اندازه دانه ها (از ۳۲ تا ۴۲ نانومتر) با افزایش دمای بازپخت و کاهش زبری سطح بودند که هر دو می توانند بر ویژگی های نوری لایه ها تاثیرگذار باشند. این تغییرات ساختاری هم راستا با رفتار اپتیکی لایه ها بوده و در کاهش پراکندگی نور و بهبود شفافیت موثرند. ارزیابی میکروسکوپ نیروی اتمی لایه های نازک بازپخت شده طبق آزمایش های پروفیلومتری، ارتفاع رسوب گذاری را ۱۹۸ نانومتر نشان می دهد و موید داده های FE-SEM می باشد. ارزیابی مغناطیسی لایه های نازک NZF/Si نشان از افزایش مقادیر MS از ۴۲ به emu/g۵۹ و کاهش مقادیر HC از ۹۸ به Oe۵۰ با افزایش دمای بازپخت، از ۷۰۰ به ℃۹۰۰، می باشد. این نتایج حاکی از آن است که با بهینه سازی دمای بازپخت، لایه های NZF علاوه بر بهبود خواص مغناطیسی نرم، ویژگی های اپتیکی مناسبی پیدا می کنند که کاربرد آن ها را در افزاره های مغناطیسی-اپتیکی و فناوری های بسامد بالا تسهیل می سازد.

کلیدواژه ها:

فریت نیکل-روی ، لایه نازک ، کندوپاش مگنترونی ، ریز ساختار ، خواص اپتیکی