超高密度磁记录介质薄膜材料的研究

作者:6up  来源:6upPokerStars  时间:2020-04-11 16:55  点击:

  磁记录介质材料是超高密度磁存储技术所需的核心材料之一,对提高磁记录面密度起着至关重要的作用。 稀土过渡金属合金中PrCo5相和L10相的FePt合金,都具有高的磁晶各向异性常数Ku、大的矫顽力Hc、高的饱和磁化强度Ms和较好的矩形比等优异磁性能,符合超高密度磁记录介质材料的开发要求。但Pr-Co合金中总是存在Pr5Co19相和Pr2Co17相等软磁相,很难获得纯的PrCo5硬磁相。常温下制备的FePt合金薄膜是软磁的无序的fcc相,只有经过高温退火处理后才能获得有序的fct硬磁相(L10-FePt合金)。对于要如何得到可应用的纯的PrCo5硬磁相和制备出具有很好垂直取向并且是(001)择优生长的Llo-FePt合金薄膜仍然存在很大的困难。 本论文选取Pr-Co合金薄膜和FePt/B4C复合薄膜为研究对象,其主要内容包括以下两部分: 1Pr-Co合金薄膜相的构成、微结构和磁性能的研究 利用磁控溅射制备的Pr-Co合金薄膜样品,通过X射线荧光谱(XRF)仪的测试出的原子比Pr:Co的值基本接近1:5。在真空下,对样品进行不同时间的退火处理,无论退火的时间长短如何,Pr-Co合金薄膜样品中总是PrCo5、Pr2Co17和Pr5Co19相共存。而硬磁相PrCo5在退火时间较短,退火温度大于等于600℃的条件下形成。Pr-Co合金薄膜样品在线分钟的样品,主要由于具有高磁晶各向异性能的PrCo5相存在,得到的矫顽力和矩形比最大,它们的值分别是5.9kOe和0.8。 2真空磁场退火对FePt/B4C薄膜微结构和磁性能的影响 利用磁控溅射制备原子比Fe:Pt=53:47的FePt合金薄膜样品,研究了FePt磁性层的厚度、B4C不同的掺杂量以及不同退火条件等工艺对FePt合金薄膜的微结构和磁性能的影响,进一步研究了样品在垂直于膜面方向的磁场中真空退火引起的微结构和磁性能的变化,制备出了具有良好垂直取向和(001)择优生长的FePt合金薄膜,其矫顽力高达6.7KOe和11.18nm的小晶粒尺寸,符合超高密度磁记录介质材料的要求,具有极其重要的实用意义。

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