论文摘要
随着硬盘记录面密度的提高,现有的Co-Cr-Pt合金记录介质遇到了超顺磁效应的限制。Co-Pt合金具有很高的垂直磁晶各向异性,但其晶粒间较强的交换耦合作用,限制了其作为磁记录介质的应用。研究高磁晶各向异性、低晶粒间交换耦合的新型磁记录介质有助于提高记录面密度、克服超顺磁效应。因此本论文研究Co-Pt-P三元合金体系的相分离行为和磁性能。由于不能直接向Co-Pt薄膜中磁控溅射P元素,因此本研究首先通过电沉积制备Co-P薄片作为溅射靶材。在制备Co-P薄片时发现,电流密度对镀层的形貌影响较大,对镀层中的P含量影响较小。随电流密度的增大,镀层越来越致密,当电流密度为1.5A/cm3时,镀层变为球形颗粒状。镀层中的P含量主要取决于镀液中H3PO3的浓度,与电流密度和电流方式关系不大。镀层的结构主要取决于镀层中P的含量。当P含量小于29at.%时,镀层为非晶态；当P含量大于34at.%时,镀层为晶态的C02P金属间化合物。本研究制备了一系列Co-Pt-P薄膜,并借助振动样品磁力计和X射线衍射技术,研究了P含量和基板温度对Co-Pt-P薄膜磁性能和晶体结构的影响。研究发现：（1）室温时,添加P元素对Co-Pt薄膜的矫顽力影响较大,随P含量的增多,薄膜的矫顽力先增大后突然减小。当P含量小于4at.%时,薄膜的矫顽力随P元素的增多而增大,并在P含量为4at.%时,薄膜的面内矫顽力获得最大值1525 Oe。当P含量大于5at.%时薄膜逐渐转变为非晶态,矫顽力随P含量增加逐渐下降,P含量为7at.%时薄膜完全非晶化。随P含量的增多,Co-Pt-P薄膜的饱和磁化强度略有降低。（2）随基板温度的升高,Co-12at.%Pt-2.3at.%P薄膜的矫顽力变化规律与Co-12at.%Pt随基板温度的变化规律相似,面内的矫顽力逐渐降低,垂直膜面的矫顽力上升。说明室温下溅射薄膜中添加少量的P是以固溶态存在于Co-Pt相中。（3）随基板温度的升高,Co-12at.%Pt-7at.%P薄膜由非晶态逐渐晶化。在基板温度为300℃时薄膜由晶态的永磁相和非晶态的软磁相组成,当基板温度为400℃,薄膜已经完全变为晶态。