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题目:FePt:Cu纳米复合薄膜的非外延生长机理与垂直各向异性研究

关键词:纳米薄膜/非外延生长/各向异性

  摘要

作为下一代超高密度磁存储介质的首选对象,L10型FePt颗粒膜因其具有非常高的各向异性能、很小的超顺磁性尺寸和良好的热稳定性,成为人们研究的热点。对FePt纳米薄膜的研究发现,用非外延生长方法,通过综合控制基底、热处理、结构组成等条件可以获得高(001)垂直取向的FePt基纳米复合薄膜。本文工作主要包括:FePt:Cu纳米复合薄膜的非外延生长和垂直各向异性形成机制,作为垂直记录介质的FePt:Cu纳米复合薄膜的微观结构和磁学性能研究等。样品的制备采用磁控溅射在Si基底上非外延生长,并经过特殊的快速热处理工艺获得。我们从溅射靶材和基底材料的物理性质出发,分析了薄膜非外延生长的过程,以及后续快速热处理工艺对纳米级晶粒形成的影响。用XRD衍射仪和振动样品磁强计分别研究了FePt:Cu纳米复合薄膜的微观结构与磁各向异性,以及它们之间的关系。结果表明:不同Cu含量的FePt:Cu纳米复合薄膜有良好的(001)择优取向,易磁化轴垂直于膜面;对厚度不同的FePt:Cu纳米复合薄膜进行剩磁曲线分析,发现晶粒间的相互作用随厚度的增加而增强,减小了薄膜的剩余磁化强度;对样品进行初始磁化曲线与磁滞回线测量,结合XRD衍射谱,获得了磁各向异性随厚度变化的原因。