Ag/FePt/C薄膜的结构和磁性

采用直流和射频磁控溅射在Si(001)基片上制备Ag/FePt/C薄膜,并将其在不同温度下进行真空热处理,得到了具有高矫顽力的L10-FePt薄膜.利用X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究样品的成分、结构和磁性.结果表明,样品经400℃热处理后发生了无序—有序相转变,以Ag元素为底层可降低有序化温度,添加Ag和C可抑制晶粒生长.随着热处理温度的升高,FePt的晶粒尺寸和矫顽力逐渐增大,经600℃热处理后,样品中FePt的平均晶粒尺寸为14nm,垂直膜面和平行膜面的矫顽力分别为798.16kA/m和762.35kA/m.     

Structure and magnetic properties of [FePt／Ag]10 multilayer films

[FePt/Ag]10 multilayers were deposited on glass substrates by magnetron sputtering. After being annealed at 550℃ for 30 rain, the coercivities of [FePt/Ag]10 multilayer films were observably improved. Magnetic properties of[FePt/Ag]10 multilayer films are influenced by the Ag content. The highest coercivity is obtained for those multilayer films that the Ag content is about 25%. The analysis for the remanence curves shows that the lower FePt layer thickness is favorable for decreasing the intergranular interaction. Result of XRD shows that a thick Ag layer can enhance the intensity of FePt(001) peak. A magnetic activation volume of the order of 10^-24 m^3 is obtained by the measurement of magnetic viscosity, showing that it is promising to be ultrahigh density recording media.     

磁存储的研究现状及发展方向

磁性存储是最常用的大容量存储技术。其记录密度越来越高，发展也越来越快。通过对信息记录、读出和存储3个过程的分析，对硬磁盘记录、垂直磁记录和磁光记录的优缺点作了对比。指出了采用垂直记录模式、非晶结构合金薄膜或铁氧体薄膜介质是实现超高密度记录的方向，光辅助磁记录是很有希望的记录技术。还指出量子磁盘技术是未来极高密度记录的方向。     

磁存储的研究现状及发展方向

磁性存储是最常用的大容量存储技术,其记录密度越来越高,发展也越来越快。通过对信息记录, 读出和存储3个过程的分析,对硬磁盘记录。垂直磁记录和磁光记录的优缺点作了对比,指出了采用垂直记 录模式,非晶结构合金薄膜或铁氧体薄膜介质是实现超高密度记录的方向,光辅助磁记录是很有希望的记 录技术。还指出量子磁盘技术是未来极高密度记录的方向。     

Structure,magnetic properties and giant magneto-striction studies in [Tb/Fe/Dy]_n nano-multilayer film

[Tb/Fe/Dy]n nano-multilayer films, with precise composition of Tb0.27Dy0.73Fe2, were prepared by the multi-targets magnetron sputtering technique at room temperature (sample A) and 300℃ substrate temperature (sample B). Both of the nano-multilayer films show columnar structures perpendicular to the film plane according to the scanning electron microscopy results. The magnetic hysteresis loops and the giant magnetostriction (GMS) property of the two samples indicate the perpendicular anisotropy in them. In s...     

Structure, magnetic properties and giant magnetostriction studies in [Tb/Fe/Dy] n nano-multilayer film

[Tb/Fe/Dy]_n nano-multilayer films, with precise composition of Tb_0.27Dy_0.73Fe₂, were prepared by the multi-targets magnetron sputtering technique at room temperature (sample A) and 300℃ substrate temperature (sample B). Both of the nano-multilayer films show columnar structures perpendicular to the film plane according to the scanning electron microscopy results. The magnetic hysteresis loops and the giant magnetostriction (GMS) property of the two samples indicate the perpendicular anisotropy in them. In spite of the perpendicular anisotropy, both of the samples present GMS effect. In a very low applied field of 0.18 T, the GMS value in sample B is 89.3 ppm, which is about four times of that in sample A, 23.5 ppm. The good low-field GMS effect in sample B might attribute to the Laves phase of R-Fe₂ segregated from the amorphous matrix under the thermal annealing of the substrate. The relation between the magnetization process and GMS property of the perpendicular anisotropy nano-multilayer films is further investigated.     

磁记录材料及其测量

综述了磁记录的几种记录模式的特点、磁记录介质和磁头材料的种类、性能以及对它的要求;同时简述了磁记录的工作原理和目前国内外的研究现状和前景;最后介绍了磁性薄膜介质的厚度、晶体结构、形貌、成分和磁性能等主要参数的测量方法。     

垂直磁记录介质Co—CoO薄膜的磁特性和微结构

采用垂直蒸镀的方法,在接近室温的基底上,以较低的沉积速率(R(?)5(?)/S),连续调节通入真空室内的氧气压强PO_2,成功地蒸镀出性能优良的Co-CoO垂直磁化膜。其磁特性完全适用于作垂直磁记录介质。与高沉积速率的蒸镀相比,仅是适于产生垂直磁化膜的氧气压强PO_2的范围小些,薄膜磁特性和微结构对PO_2的变化较敏感,需要更精细地控制PO_2的数值。通过X射线衍射分析和透射电镜观察薄膜表面的复形表明:具有最佳磁特性的垂直磁化膜是hcp Co和fcc CoO的混合物,并形成以Co为中心,外面包围着CoO的柱状结构。当PO_2≥1.5×10~(-4)乇时,膜中出现了极少量钴的高价氧化物(如Co_2O_3,Co_3O_4),则形成以CoO为中心的CoO-Co-CoO相间的内外三层的柱状结构。此时薄膜的Ms变得较小,矫顽力H_(c⊥)和H_(c∥)也减小,磁特性开始变坏。     

FePt/Ag高密度倾斜磁记录介质材料的制备

通过化学腐蚀Si (100)基片,使基片表面腐蚀坑呈倒金字塔型结构,并在其上沉积[FePt3nm/Ag2nm]10 /Ag20nm多层膜.样品在300 ℃、400 ℃、500 ℃进行热处理.X射线衍射结果表明FePt由Fcc相向L10转变,易磁化轴与基片表面呈现45°夹角;磁学研究表明,此时样品有较快的磁化转变速率,在高密度磁记录介质方面有着较好的应用前景.     

高密度磁记录用FePt/Ta多层膜微结构与磁性

采用直流对靶磁控溅射方法生长了FePt/Ta多层膜.X射线衍射(XRD)分析表明[FePt(2.5.nm)/Ta(2.5 nm)]5样品经过650℃退火实现了从无序到有序的转变.磁测量表明当Ta层厚度为2.5 nm时,FePt的磁特性达到最好,矫顽力为543.4 kA·m-1,矩形比也达到最大(0.805 59).原子力显微图观察发现,650℃退火后的样品纳米晶粒分布比较均匀,粒径大约为10～20 nm.磁力显微图观察说明大量粒子取向一致.计算得到激活体积远大于晶粒体积的事实说明薄膜的磁化反转过程主要是由磁矩转动控制的.     

基于CoFe／Pd的自旋阀底电极中增强的垂直磁各向异性

采用磁控溅射方法制备了Pd（3nm）／CoFe（0．8nm）／纳米氧化层／CoFe（fnm）／Cu（4nm）／Pd（5nm）自旋阀底电极薄膜,并用振动样品磁强计对样品的磁性能进行了测量．研究结果表明：纳米氧化层的引入可以使电极薄膜的磁各向异性在退火后从面内转到垂直膜面方向,并且这种强烈的垂直磁各向异性在CoFe有效厚度为2nm时仍能保持．这种具有非多层膜结构、铁磁层较厚、热稳定性较高的底电极有利于基于自旋转移矩的垂直磁各向异性全金属赝自旋阀的发展．     

利用FeAl下底层在低温条件下制备L10相FePt纳米颗粒

用FeAl合金作为下底层,用MgO作为中间层,在MgO（001）基片上生长了FePt薄膜．对FeAl下底层在300℃以上进行热处理,可以使其相结构转变为有序的B2相．热处理温度为400℃时,FeAl下底层内因热运动产生的空位没有在表面发生聚集,因而其表面最为平整．由于MgO,FeAl和FePt三者间良好的晶格匹配关系,使得FePt薄膜的生长具有垂直取向．FeAl下底层可以有效地降低FePt薄膜的相转变温度,而MgO中间层可以有效地避免层问扩散．在400℃的较低温度条件下,获得了尺寸约为10nrn的垂直取向L10相FePt均匀颗粒,室温矫顽力达到～20kOe．这种薄膜有希望应用于垂直磁记录介质．     

FexPt100-x取向薄膜的结构与磁性

用电子束沉积法在加热到100℃的MgO（001）基板上生长了50nm厚的FexPt100-x取向薄膜,原子比成分范围为x=[10,85].在500℃进行保温2h的原位热处理后,分析样品的结构及沿面内和垂直于薄膜方向施加磁场的磁性行为.结果表明,随着x的增加,易磁化轴的方向在沿平行于膜面方向和垂直于膜面方向之间反复变化,取决于内秉的磁晶各向异性与外秉的形状各向异性之间的竞争.当x=60时,由于薄膜发生不完全的A1→L10相转变,形成了A1软磁相与L10硬磁相的复合体,样品沿平行和垂直于膜面方向磁化的矫顽力都达到5kOe（1Oe=79.5775Am-1）以上.沿膜面方向磁化时,矫顽力高于软磁相的磁晶各向异性场,并且正负向磁化的剩余磁化强度明显不相等.采用三磁畴软磁相模型,结合硬磁/软磁交换耦合作用,对此进行了解释.这种硬磁/软磁复合材料适合于用来制作磁力显微镜的各向同性高矫顽力探针.     

纳米双相钕铁硼永磁合金的织构及磁畴

为开发纳米复合永磁材料高磁能积的潜力,用熔体快淬法制备各向异性的纳米双相快淬带。X光衍射结果表明,Nd9Fe85-xNbxB6(x=0,0.5,1.0)快淬带中存在垂直于带面的Nd2Fe14B[00L]织构,其自由面上的织构强于贴辊面。x=1.0时,在15m.s-1的快淬速度下的择优取向度为94%。磁力显微镜观察表明晶粒间存在强烈的交换耦合作用。x=0.5时的快淬带具有较强交换耦合作用及高织构度,因此具有最佳磁性能。其剩余磁极化强度为1.130T,内禀矫顽力为519.8kA.m-1,最大磁能积为121.2kJ.m-3。     

Nd(Tb,Dy)Co/Cr薄膜的磁性能与磁光性能

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了Nd(Tb,Dy)Co/Cr薄膜.X射线衍射仪分析结果表明溅射制得的Nd(Tb,Dy)Co薄膜为非晶结构.振动样品磁强计(VSM)测试结果显示NdTbCo薄膜垂直膜面方向矫顽力与剩磁矩形比分别达到308.8kA/m和0.732,而平行膜面方向矫顽力与剩磁矩形比分别仅为22.3kA/m和0.173,这表明NdTbCo薄膜具有垂直磁各向异性.随着Nd掺杂量的增加,Nd(Tb,Dy)Co薄膜的矫顽力逐渐降低,克尔旋转角与反射率则逐渐升高.(NdxTb1-x)31Co69的克尔旋转角和反射率分别从x=0的0.2720°,0.2616,上升到x=0.338的0.3258°,0.3320.(NdxDy1-x)33Co67的克尔旋转角和反射率分别从x=0.210的0.2761°,0.3054,上升到了x=0.321的0.3231°,0.3974.Nd掺杂量对克尔旋转角的影响可用Nd(Tb,Dy)Co的亚铁磁结构进行解释.     

聚苯胺-镧掺杂LiNi铁氧体纳米复合物的合成和磁性能研究

通过溶液聚合法制备了聚苯胺-镧掺杂L iN i铁氧体(L iN i0.5La0.08Fe1.92O4)纳米复合物,采用X-射线衍射、傅立叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、热失重分析、原子力显微镜和振动样品磁强计研究了复合材料的结构、形貌和磁性能.研究表明,铁氧体颗粒与聚苯胺之间存在化学键合作用,铁氧体纳米粒子的引入能够提高聚苯胺的热稳定性,并对复合材料的形貌有一定的影响.在外加磁场作用下,复合材料表现出亚铁磁性物质具有的磁滞现象,且其饱和磁化强度和矫顽力都比纯铁氧体小.     

Ti含量对FePt/Tix(FePt)100-x薄膜微结构和磁特性的影响

应用直流对靶磁控溅射法在玻璃基片上沉积了FePt/Tix(FePt)100-x薄膜,并在真空中进行原位退火.研究表明,衬底层Ti含量对FePt/Tix(FePt)100-x薄膜的微结构和磁特性影响很大.在退火温度为550℃,衬底层中的Ti含量为78%条件下,FePt形成了高度有序的L10织构,表面颗粒尺寸分布均匀,粒径减小到11 nm,矫顽力达到最大.     

强磁场退火对FePt薄膜结构与磁性能的影响

为减少FePt纳米薄膜退火过程中晶粒团聚长大,进行了在外加强磁场条件下的退火实验。对化学法制备的FePt纳米薄膜,经热处理后外加磁场,并使用X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、振动样品磁强计表征薄膜的结构、晶粒尺寸和磁性能。实验发现:外加7.96MA.m-1磁场450℃退火,样品即开始有序化相变;外加7.96MA.m-1磁场600℃退火,样品有序度要高于常规退火样品;外加1.59～6.37 MA.m-1磁场550℃退火,样品晶粒明显细化、矫顽力明显提高。因此,强磁场退火能降低FePt薄膜有序化相变温度,提高有序度、细化晶粒和提高矫顽力。     

退火温度对FePt薄膜物性的影响

用直流磁控溅射方法和原位退火工艺在玻璃基片上制备了Fe48Pt52纳米薄膜.研究发现,退火温度对FePt膜的微结构和磁特性有很大的影响,退火可以减小颗粒间的磁相互作用,矫顽力随退火温度的升高先急剧增大后减小,600℃退火处理的FePt样品平行膜面方向的矫顽力略大于垂直方向,分别达到了684.4,580.9 kA/m;650℃退火处理的FePt样品在2个方向上都获得了巨大的矫顽力,最大值达到了986.8 kA/m.