스퍼터법으로 제조한 이온 치환 Ba 훼라이트 박막의 구조 및 자기적, 자기광학적 성질

Structural, Magnetic and Magneto-Optical Properties of Substituted Ba Ferrite Films Grown by RF Sputtering

전이 금속(Ni, Co), 희토류(Ce, Pr, Eu) 및 Al이온 치환 Ba 훼라이트박막을 스퍼터법으로 제조하여, 그 구조, 자기적 및 자기광학적 성질(1.0eV~3.2eV)을 조사하였다. 막 제작시의 투입 rf 전역 밀도를 조절하는 것에의해, 막 중의 결정립의 크기를 수 100 nm-수 nm로 제어하는데 성공했다. Fe를 Al으로 치환하는 것에의해 각형 히스테리시스 루우프를 얻는데 성공했다. Ni이온이 가시역에서 페러데이 회전을 크게 증가시키는 것을 발견했다. Co이온이 근적외선 영역에서 페러데이 회전을 크게 증가시키는것을 확인했다. Ce, Pr, Eu이온데 의한 페러데이 회전의 증가는 관찰되지 않았다. 이들 이온 치환 막의 자기적 및 자기광학적 성질의 기원에 대해 고찰했다.

Structural, magnetic and magneto-optical(1.0~3.2eV) properties of rare earth (Ce, Pr, Eu), transition metal(Ni, Co), and Al substituted polycrystalline Ba ferrite films grown by rf sputtering have been investigated. TEM studies revealed that crystal grains in the films were reduced in size from several hundred nm to the order of 1 nm with the decrease of rf power density during sputtering. By substituting Al, square hysteresis loops have successfully been obtained. It has been found that Niions strongly enhances Faraday rotation of the films in the visible range. It has been confirmed that Co ions also strongly enhances Faraday rotation of the films in the near infrared. En- hancement in Faraday rotation by Ce, Pr, and Eu ions has not been observed. The origin of the enhancement in magnetic and magneto-optical properties of the films is discussed.