垂直磁記錄介質(zhì)的制備和超快自旋動力學(xué)研究.pdf

1、人類社會步入信息化時代后,信息總量不斷增大,傳輸速度越來越快。硬盤是信息存儲的最佳介質(zhì),人們對其存儲密度和信息處理速度不斷提出更高的要求。垂直磁記錄作為這兩年工業(yè)界的新星受到了廣泛的關(guān)注。為了真正實現(xiàn)每平方英寸1Tbit的存儲密度,人們需要不斷進行材料創(chuàng)新和開發(fā)新的記錄方式來滿足大眾的需求。
　　 基于磁光克爾效應(yīng)的時間分辨泵浦一探測技術(shù)可以用來研究磁性材料自旋瞬態(tài)翻轉(zhuǎn)的特性和磁性體系中磁化翻轉(zhuǎn)的速度極限,對磁記錄工業(yè)應(yīng)用如熱輔

2、助磁記錄有重要的意義。為了提高信噪比,磁記錄介質(zhì)必須是顆粒膜,而對其超快自旋動力學(xué)過程的研究還沒有報道。
　　 本論文就是在上述背景下展開研究的。本論文主要包含以下幾個內(nèi)容:
　　 第一,我們研究了兩種不同織構(gòu)的種子層和熱處理對CoCrPt垂直磁記錄介質(zhì)的影響,得到了性能較優(yōu)的CoCrPt垂直磁記錄介質(zhì)。Cu和Cr兩種種子層材料的運用較直接生長在玻璃上CoCrPt的矯頑力有很大的提高。而兩類材料得到的CoCrPt介質(zhì)的成

3、核場和磁化翻轉(zhuǎn)方式不同,以Cr為種子層的材料成核場為負,磁化翻轉(zhuǎn)方式傾向于疇壁位移;以Cu為種子層的材料成核場為正,磁化翻轉(zhuǎn)方式傾向于一致轉(zhuǎn)動。我們分別從退火時間、生長溫度和種子層厚度三個方面進行優(yōu)化分析。
　　 第二,我們研究了L10FePt-CoCrPt垂直交換耦合體系。CoCrPt顆粒膜能有效地降低FePt垂直磁記錄介質(zhì)的寫入場。當(dāng)軟磁層厚度小于一個臨界值時,雙層薄膜表現(xiàn)為剛性磁體行為。當(dāng)軟磁層厚度大于臨界厚度時,雙層膜表

4、現(xiàn)出彈性磁體行為。彈性磁體的磁化翻轉(zhuǎn)過程分為三個階段,首先是軟磁的可逆磁化翻轉(zhuǎn),形成Néel壁,然后Néel壁被擠壓推向硬磁,最后硬磁形成多疇以Bloch疇壁位移的方式進行反磁化以降低系統(tǒng)疇壁能。
　　 第三,我們研究了L10FePt顆粒膜的自旋動力學(xué)和瞬態(tài)磁軟化過程。當(dāng)泵浦光激發(fā)薄膜的時候,樣品發(fā)生了磁軟化過程。反射率、克爾角、矯頑力,矩形度,磁化翻轉(zhuǎn)方式都經(jīng)歷了快速變化隨后緩慢恢復(fù)的過程。三個樣品的熱磁響應(yīng)按強弱順序依次為: