光磁混合记录介质物性表征和测量技术研究

论文摘要

本论文主要沿着光磁混合记录介质研究中所围绕的介质热稳定性、介质的耦合作用和噪声三个方面的表征方法和技术进行研究,并沿着两种表征尺度分别对表征工具和实验进行集成研究。这项研究的意义在于不仅为光磁混记录介质磁性和静态记录特性研究提供表征手段和平台,而且也为更先进的表征手段和更大综合性更强的表征平台奠定基础。首先,根据表征参数性质探讨了记录介质表征参数的分类,构造出光磁混记录介质的表征空间。然后,围绕磁滞回线、磁转矩曲线、剩磁曲线展开光磁混合记录介质的磁性表征体系或空间,以及研究表征中的相关问题,比如表征的意义、测量技术等。依据Preisach模型研究基于模型的磁滞回线和ΔM曲线表征方法,并依此提出模型表征方法。从物质的表征尺度上,首先,从概念上,明确提出两个不同层面上的光磁混合记录介质的表征:1)静态磁性能综合表征技术;2)局域（微米-亚微米）样品光磁性能综合表征技术。在这两个层面上,分别研究了两个综合表征系统或平台:1)研究了静态磁性能综合表征系统的集成,即将振动样品磁强计（VSM）、磁转矩测试系统和磁阻测试系统基于导轨和总线集成为规模化的磁性能测试实验系统;以及2)研究了宽温下局域光磁性能及静态读写特性综合表征平台,即将极向克尔效应测试系统和基于椭偏显微镜的读写性能与观测系统构成一个综合表征平台。首先,从理论上,研究了VSM、磁各向异性测量、磁阻测量、克尔效应、椭偏显微镜原理等,并在理论研究的基础上,探讨了VSM灵敏度函数的空间分布特性,建立磁各向异性测量系统模型,建立了磁光克尔效应的检测理论和三种检测模型,以及光电元件的噪声模型。其次,研究了基于导轨和总线静态磁性能综合表征系统硬件集成的框架模型和软件集成的功能模型与信息流模型;对于光磁性能综合表征平台,以数据为中心,包括数据的管理、传输、存储、处理及可视化,提出了三层结构模型,以及测控计算机的测控计算模型。最后,提出了变结构测量思想。选择CoCrPt系和TbFeCo系作为光磁混合记录介质的研究对象。对于CoCrPt系研究了Cr底层和退火对磁性层的影响;对于TbFeCo系薄膜,研究了Tb成分和温度对TbFeCo薄膜垂直磁化的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 光磁混合记录
• 1.3 记录薄膜的表征和技术发展
• 1.4 本文的研究内容及意义
• 2 光磁混合记录介质的性能要求和表征体系与方法
• 2.1 光磁混合记录介质的性能要求
• 2.2 光磁混合记录介质表征参数空间体系
• 2.3 基本静态磁性参数表征
• 2.4 磁各向异性
• 2.5 剩磁曲线
• 2.6 时间特性和翻转体积
• 2.7 磁性介质的模型表征
• 2.8 本章小结
• 3 静态基本磁性参数综合测试系统的集成
• 3.1 引言
• 3.2 集成、柔性和敏捷性的思想
• 3.3 静态基本磁性综合表征系统的硬件集成
• 3.4 静态基本磁性综合测试系统的软件集成
• 3.5 工具集成
• 3.6 本章小结
• 4 宽温下局域光磁性能综合表征系统平台的研究
• 4.1 引言
• 4.2 磁光克尔效应的唯象理论
• 4.3 磁光克尔效应的检测理论
• 4.4 磁光克尔效应的检测控制系统模型
• 4.5 光磁性能综合表征平台
• 4.6 加热制冷装置及温度控制系统
• 4.7 静态读写特性与图像观测表征系统
• 4.8 噪声分析
• 4.9 本章小结
• 5 光磁混合记录介质物性表征研究
• 5.1 引言
• 5.2 COCRPT 系介质磁性能表征研究
• 5.3 TBFECO 薄膜磁性能表征
• 5.4 光盘读写性能和宽温下性能表征研究
• 5.5 本章小结
• 6 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表的论文目录