L10結構薄膜的有序化研究.pdf

1、計算機與互聯網絡的發(fā)展使得數據量和傳遞速度都得到了迅猛的提高,而這些都得益于信息存儲技術的進步。磁存儲作為當今社會主要的信息存儲手段受到了科學界和工業(yè)界的廣泛關注。目前,商業(yè)化硬盤存儲密度已經由1957年的2Kbit/in2提高到了329Gbit/in2,而實驗室的存儲密度更是達到了450Gbit/in2,單個記錄位的尺寸達到了納米量級。工業(yè)界的目標是1T/in2,制約該目標實現的主要因素是超順磁效應。為了克服熱擾動對記錄信息的影響,尋

2、找高磁晶各向異性常數即高Ku的材料作為記錄介質已是當務之急。L1o相的FePt和τ相MnAl的Ku值分別達到了7×107erg/cc和1×107erg/cc,是非常理想的未來磁記錄介質。
　　 然而,常溫下制備的FePt薄膜形成無序的A1相,是軟磁性的fcc結構。為了獲得硬磁性的L1o相,需要將其在高溫下退火處理。因此,尋求低溫下制備L1o相FePt薄膜是當前的研究重點。本文的第一部分工作即是在這樣的背景下開展的。我們研究了Fe

3、Pt/Fe雙層膜中,Fe覆蓋層對薄膜的織構和磁性的影響。與單一的FePt薄膜相比較,Fe覆蓋層能夠影響薄膜的取向,并提高L10相FePt薄膜的化學有序度。另外,當在FePt薄膜上覆蓋一層Fe后,薄膜的矯頑力有較大的提升。進一步的研究發(fā)現,Fe覆蓋層存在一個臨界厚度。當Fe覆蓋層的厚度超過這個臨界值時,Fe覆蓋層通過與FePt薄膜之間的交換耦合作用加快了Fe49Pt51/Fe雙層膜的磁矩翻轉,降低了薄膜的矯頑力。
　　 通常,濺射

4、制備的MnAl薄膜不僅存在鐵磁性的τ相,還同時形成多種非磁性相,如ε-MnAl等。探索影響τ相MnAl形成的因素,提高MnAl薄膜中τ相MnAl的純度,才能滿足超高密度磁記錄介質的要求。本文的第二部分工作是針對這一問題開展的。我們采用多層膜的工藝制備Mn/Al薄膜樣品,并對樣品進行退火處理。我們從薄膜的織構,磁性和襯底三方面系統的研究了影響τ相MnAl形成的因素。通過研究發(fā)現,當退火溫度為350℃時,薄膜中開始形成τ相MnAl。當退火溫