● 摘要
本文围绕新型光磁混合记录介质的研制与开发，系统研究了SmTbFeCo薄膜的制备工艺、微结构、性能和层间交换耦合作用等，以及它们之间的相互关系，为开发出性能优良的光磁混合记录介质提供实验和理论上的参考。首先，探讨了薄膜的磁控溅射原理、性能分析和微观检测方法等，进行了基本的工艺试验。重点研究了溅射的前期工艺、退火处理和稀土非晶膜的氧化问题等，设定了基本的溅射工艺条件、膜层结构、性能指标等，为下面的制备试验打下良好的基础。其次，针对光磁混合记录介质需要高的矫顽力和剩磁比，在SmTbFeCo系列单层膜的制备工艺、性能检测和微观结构分析等问题上进行了深入的研究。重点研究了溅射气压、溅射功率、膜层厚度、衬底加偏压、退火处理等工艺参数对SmTbFeCo单层膜性能的影响，并从薄膜的微观结构上对这一影响进行了分析。同时还研究了介质成分、Cr衬底的工艺参数和晶格结构等对薄膜性能的影响。通过大量的制备工艺试验和检测分析，得到了最优的制备工艺参数、膜层结构和介质成分。最后，深入研究了薄膜的层间交换耦合理论，设计了SmTbFeCo/Cr/TbFeCo三层耦合膜的介质结构。重点研究了Cr中间层的厚度tCr、晶格结构对三层膜的磁性能和层间交换耦合能的影响。检测结果表明：薄膜的磁性能随着tCr的变化而变化；两个磁性层之间的交换耦合作用随着tCr的增加，在反铁磁耦合与铁磁耦合之间呈周期振荡衰减。通过改变Cr中间层的厚度和晶面取向，可以有效地控制层间交换耦合作用，进而改善介质的磁特性和读写特性等，制备出性能优良的光磁混合记录介质。