FePt纳米颗粒薄膜的制备及退火工艺对其磁性影响的研究

论文摘要

L10相的FePt以其高的磁晶各向异性能、高的矫顽力以及优异的化学稳定性等特点,使它在磁记录材料学、传感器和生物催化剂等领域具有广阔的应用前景。本文采用高温液相分解法制备FePt纳米颗粒,研究了表面活性剂油胺和油酸的不同摩尔数对合成的FePt纳米颗粒大小和形状的影响。实验结果表明,随着表面活性剂油胺和油酸用量的增加,合成的FePt纳米颗粒的尺寸增加,并且颗粒的形状逐渐由球形变成方形。当油胺和油酸的用量都为2mmol时,合成球形4nm FePt颗粒;当油胺和油酸的用量都为4mmol时,合成均匀的方形10nm FePt颗粒;并且当油胺和油酸的用量分别为4.4mmol和4mmol时,可以在FePt颗粒的尺寸基本仍为10nm的条件下,实现在一定程度上微调FePt颗粒的形状,使其形状在方形的基础上,边角部分变得圆滑。利用高温液相合成法制备了均匀的球形4nm FePt颗粒,运用高分子辅助层-层组装法制备FePt纳米颗粒薄膜,分别运用普通真空管式炉和快速退火炉对球形4nm FePt薄膜进行热处理。普通退火研究了FePt薄膜在不同的温度下真空退火30分钟后其微结构和磁性能的改变。实验结果表明,当热处理温度Ta高于500℃时,FePt纳米颗粒薄膜开始出现有序相。当退火温度Ta为600℃时,FePt薄膜的有序度S为0.7,相应的矫顽力为0.55T。快速退火研究了不同的退火条件对球形4nm FePt薄膜微结构和磁性能的影响。实验结果表明,当FePt薄膜在850oC退火30s时,样品已基本完全有序化,矫顽力达到了1T;当退火温度高于950oC,并且退火时间低于10s时,FePt薄膜均呈现出一定程度的（001）择优取向。另外,研究了快速退火时间、温度和膜厚对FePt薄膜的易磁化轴择优取向的影响,结果表明,12层厚的FePt薄膜在1000oC退火10s后,具有较好的择优取向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 硬盘磁记录介质的发展状况
• 1.1.1 磁记录的发展史
• 1.1.2 磁记录介质的几个重要参数
• 1.1.3 高密度磁记录介质性能的要求
• 0 相FePt 合金薄膜的研究'>1.2 L1₀ 相FePt 合金薄膜的研究
• 1.2.1 FePt 合金的结构特点
• 0相FePt 薄膜的研究现状'>1.2.2 目前L1₀相FePt 薄膜的研究现状
• 1.3 本课题的研究背景与研究目的
• 参考文献
• 第二章 实验方法
• 2.1 FePt 纳米颗粒的制备
• 2.1.1 高温液相分解法
• 2.1.2 高温液相合成法
• 2.2 FePt 纳米颗粒薄膜的制备
• 2.3 热处理工艺
• 2.4 样品的测量原理
• 2.4.1 微结构测量
• 2.4.2 磁性测量
• 参考文献
• 第三章 大小和形状可控的FePt 纳米颗粒的制备
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.3 油胺和油酸的摩尔数对FePt纳米颗粒大小和形状的影响
• 3.4 小结
• 参考文献
• 第四章 球形411m FePt 颗粒薄膜的退火研究
• 4.1 引言
• 4.2 样品制备
• 4.3 球形 4nm FePt 颗粒薄膜的普通退火研究
• 4.4 球形 4nm FePt 颗粒薄膜的快速退火研究
• 4.4.1 快速退火诱导球形4nm FePt颗粒薄膜有序化的研究
• 4.4.2 快速退火诱导球形4nm FePt颗粒薄膜易磁化轴部分择优取向的研究
• 4.5 小结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢