Demir-bor (Fe-B) alaşımı hedefi, esasen metalik demir (Fe) ve -metalik olmayan bordan (B) oluşan ikili alaşım püskürtme hedefidir. PVD magnetron püskürtme ve elektron-ışını buharlaştırma gibi ince-film biriktirme teknikleri için bir "kaynak malzeme" olarak hizmet ederek, yüksek-enerjili parçacık bombardımanı altında kendi atomlarını veya moleküllerini serbest bırakır; bunlar daha sonra işlevsel demir-bor- bazlı ince filmler oluşturmak üzere bir alt tabaka yüzeyine biriktirilir. Saf demir veya bor hedefleri ile karşılaştırıldığında, Fe-B alaşımı hedefleri, tek-elementli malzemelerle elde edilemeyen Fe ve B-atom-seviyesindeki sinerjik özelliklere-bağlantı yoluyla ulaşır. Manyetik ince filmler, aşınmaya dayanıklı kaplamalar, süper iletken filmler ve yarı iletken işlevsel katmanlar üretmek için kritik malzemelerdir. Elektronik, yeni enerji ve havacılık gibi üst düzey imalat sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar.
Demir-Bor Alaşımlı Hedefler için Hazırlama Yöntemi
Hammaddeler ve Oranlar: Yüksek-saflıkta demir, bor ve diğer alaşım elementleri seçilir; Hedefin performansının belirli gereksinimleri karşıladığından emin olmak için optimal oranlar teorik hesaplamalar ve deneysel doğrulama yoluyla belirlenir.
Vakumlu Eritme ve Döküm: Hammaddeleri vakum veya koruyucu bir atmosfer altında tamamen erimiş bir duruma ısıtmak için vakum indüksiyonlu eritme veya ark eritme teknikleri kullanılarak alaşım homojenliği sağlanır. Erimiş alaşım kalıplara (su-soğutmalı bakır kalıplar gibi) dökülür ve tane yapısını iyileştirmek için soğutma hızı kontrol edilir, böylece mekanik ve manyetik özellikler geliştirilir.
Isıl İşlem ve İşleme: Döküm külçe, mikro yapısını optimize etmek için tavlamaya tabi tutulur; Homojenliğin daha da arttırılması için gerekirse çözelti işlemi gerçekleştirilir. Son olarak hedefin gerekli boyut ve şekilde elde edilmesi için-kesme ve taşlama gibi-mekanik işlemler gerçekleştirilir.
Demir-Bor Alaşımlı Hedeflerin Uygulamaları
Ultra-yüksek-yoğunluklu manyetik depolama: Manyetik kayıt ortamı katmanları ve sabit disk sürücülerindeki (HDD'ler) okuma/yazma kafaları için temel malzeme görevi görür ve depolama yoğunluğunda çığır açan gelişmeler elde etmede önemli bir rol oynar.
Spintronik cihazlar: Hem sabit hem de serbest katmanlarda kullanılan, manyetik dirençli rastgele- erişim belleğinde (MRAM) manyetik tünel bağlantılarının (MTJ'ler) üretilmesi için vazgeçilmez bir malzeme.
Biyomedikal sensörler: Biyolojik tespit ve hedefe yönelik tedavilerde rol oynayan manyetik etiketli ince filmler üretmek için kullanılır.
Mikro-elektromekanik sistemler (MEMS): Mikromotorlar için kalıcı mıknatıslı rotor ince filmleri ve manyetik anahtarlar için çalıştırma katmanları üretmek için kullanılır.
