高（001）取向生长的L10-FePt薄膜的制备及表征

论文摘要

本论文采用直流共溅射法在表面氧化的Si（001）基片上制备了FePt薄膜样品。利用X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）和扫描探针显微镜（SPM）对样品的结构和磁性进行了测量和分析，研究了不同热处理方式、热处理温度、FePt薄膜厚度和C底层厚度对薄膜结构和性能的影响。主要研究结果如下：（1）对于不同退火方式获得的L10-FePt薄膜，经真空炉退火后的样品具有强（001）取向和较高的有序度，垂直膜面矫顽力数值大于平行膜面的，具有较大的垂直磁各向异性；经氢气气氛下管式炉退火后的样品具有良好的（001）织构，垂直膜面的矫顽力明显大于平行膜面矫顽力，具有明显的垂直磁各向异性。（2）对于不同热处理温度获得的样品，随着热处理温度的升高，FePt晶粒尺寸、有序度参数、I（001）/I（111）值及（001）取向生长增强，垂直膜面矫顽力增大，平行膜面矫顽力则先增大后减小，垂直膜面方向的剩磁比呈现增大的趋势，而平行膜面方向的剩磁比则呈现减小的趋势。经600℃热处理获得的样品，I（001）/I（111）高达203，薄膜样品具有良好的（001）织构，垂直膜面矫顽力值高达9.046kOe，垂直膜面和平行膜面矫顽力之差Hc⊥-Hc∥为8.291kOe，样品的垂直磁各向异性最大。（3）对于不同厚度的L10-FePt薄膜，随着薄膜厚度的增加，FePt（111）衍射峰的强度增强，I（001）/I（111）值逐渐减小，（001）取向生长有减弱的趋势，垂直膜面与平行膜面的矫顽力之差Hc⊥-Hc∥先增大后减小，平行薄膜表面的剩磁比S∥明显增大，样品的垂直磁各向异性减弱。当薄膜厚度为10nm时，样品垂直膜面与平行膜面的矫顽力之差Hc⊥-Hc∥最大，具有更明显的垂直膜面磁各向异性。（4）对于不同C底层厚度的L10-FePt薄膜，随着C底层厚度的增加，I（001）/I（111）值和轴比c/a值明显增大，L10-FePt薄膜（001）取向度增强，有序化程度提高，矫顽力增大、平行膜面的剩磁比减小、垂直膜面的剩磁比增大。当C溅射时间为180s时，获得了具有强（001）取向生长的L10-FePt薄膜。

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摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 磁存储材料的发展概况

1.2 垂直磁记录薄膜的研究现状

0-FePt 有序合金薄膜'>1.3 L1₀-FePt 有序合金薄膜

1.3.1 Fe-Pt 合金相图

0-FePt 的结构和特征'>1.3.2 L1₀-FePt 的结构和特征

1.4 重要参数

1.4.1 有序度的计算

1.4.2 磁滞回线

1.4.3 磁晶各向异性

0-FePt 合金薄膜的研究现状'>1.5 L1₀-FePt 合金薄膜的研究现状

1.6 本文主要研究工作

第二章样品的制备和表征

2.1 样品的制备

2.1.1 沉积态样品的制备

2.1.2 退火方式

2.2 样品的表征

2.2.1 X 射线衍射仪（XRD）

2.2.2 振动样品磁强计（VSM）

2.2.3 扫描探针显微镜（SPM）

第三章 FePt 薄膜的制备与表征

3.1 不同退火方式对 FePt 薄膜结构和磁性的影响

3.1.1 XRD 结果分析

3.1.2 VSM 结果分析

3.2 热处理温度对 FePt 薄膜结构和磁性的影响

3.2.1 XRD 结果分析

3.2.2 VSM 结果分析

3.3 薄膜厚度对 FePt 薄膜结构和磁性的影响

3.3.1 沉积态 FePt 薄膜的小角 X 射线镜面散射分析

3.3.2 XRD 结果分析

3.3.3 VSM 结果分析

3.4 本章小结

0-FePt （001）取向生长的影响'>第四章 C 底层厚度对 L1₀-FePt （001）取向生长的影响

4.1 XRD 结果分析

4.2 VSM 结果分析

4.3 AFM 结果分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的主要科研成果

后记

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