FeN软磁薄膜磁动力学的理论研究开题报告

1、背景：研究了磁化强度的动态特性，寻找高磁导率的磁性材料在千兆赫的应用，从而最大限度地减少电磁器件的尺寸是发展先进的电子系统的挑战。为了提高工作效率，减少能量损失，较高的工作频率和较高的集成度是电子器件设计中的持续性问题。然而，最小化的尺寸和电磁设备的能量消耗，如电感器，这是在基本的电子设备，正在成为一个瓶颈。解决这一问题的有效途径之一是在千兆赫的范围内，开发具有高磁导率的磁性材料，这是远远超出了传统的高频磁性材料的范围内，与千赫或兆赫工作频率。在千兆赫范围内的高频磁特性是由磁化动力学：相干的旋波和站立的自旋波决定的。

2、目的：寻找高频磁性材料提供磁化动力学及其应用的基本概况，及相关的测量方法，除了提供洞察微电磁装置研究新前沿的磁化动力学。

3、意义：研究FeN软磁薄膜磁动力学，在千兆赫的范围内，开发具有高磁导率的磁性材料，减少电磁器件的尺寸，提高工作效率，减少能量损失。

研究方法：

（1）磁控溅射法能在低压、低温下以较大的沉积速率制备薄膜，而且制备的薄膜致密、结合力好，薄膜厚度均匀性是衡量薄膜质量和镀膜装置性能的一项重要指标。根据FeN薄膜的结构测试结果，可以看到FeN薄膜厚度约为60 nm，通过原子力显微镜（AFM）扫描看到薄膜颗粒的平均尺寸约为11 nm。

（2）通过探针式表面轮廓仪测量FeN薄膜厚度，微扰法谐振腔测试FeN薄膜的磁导率和共振频率的关系。

（3）通过测试出来的数据，研究铁磁薄膜的磁动力学特性，根据薄膜的相关性质，分析FeN铁磁薄膜的磁动力学。

研究步骤：

（1）查找相关文献，熟悉研究领域。

（2）根据参考文献制定相应研究方法。

（3）采用磁控溅射在玻璃基片上沉积约不同厚度的FeN铁磁薄膜，基片厚度0.5mm，面积5mm*10mm，测试FeN铁磁薄膜的物理特性，研究FeN铁磁薄膜的磁动力学特性。

（4）分析50 nmFeN薄膜复磁导率与响应频率的关系，Landau-Liftshitz-Gilbert理论对FeN铁磁薄膜的磁动力学表征，FeN软磁薄膜中的阻尼特性。

（5）结合实验测试原理图和实物图，采用Origin软件对实验数据作图，得出实验结论。

（6）记录实验数据，绘制各实验数据曲线图，并进行科学分析。

（7）根据薄膜的相关性质，分析FeN铁磁薄膜的磁动力学。

(8) 完成论文的初稿，并按指导教师的修改意见认真修改论文，论文格式、引言正文内容、英文摘要上规范、正确，顺利完成毕业设计。

(9) 完成论文终稿。

(10) 完成汇报，准备答辩。

(11) 答辩后，按答辩老师要求修改论文，并整理资料，上交。

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1. 2022年2月24日-3月1日，毕业论文工作动员。

2. 2022年2月24日-3月1日，指导教师完成在系统中毕业论文任务书的下发，系主任审核任务书。指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求等。

3. 2022年2月24日-3月8日，学生提交开题报告等材料（开题报告、外文翻译等），指导教师审核开题报告等材料。

4. 2022年3月9日-5月31日，学生按开题报告进行相关实验工作。如对实验内容有科学和技术问题，随时与指导老师进行沟通讨论，务必解决问题。

5. 2022年4月13日-4月26日，学生汇报课题进展情况，回答教师提问。

6. 2022年5月4日-5月17日，指导教师批阅论文初稿，提出修改意见。

7. 2022年5月18日-5月31日，经指导老师批阅，达到质量要求后定稿。

8. 2022年5月25日-6月7日，指导教师写出评语，给出成绩等第;评阅教师评阅。

9. 2022年6月1日-6月14日，学生答辩，答辩委员会提出终审意见，确定成绩，填写评议书。

10. 2022年6月8日-6月21日，整理材料，做好总结，上报教务处。