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超高密度磁记录介质薄膜材料的研究

2020-12-11阅读(611)

超高密度磁记录介质薄膜材料的研究

论文摘要

磁记录介质材料是超高密度磁存储技术所需的核心材料之一,对提高磁记录面密度起着至关重要的作用。稀土过渡金属合金中PrCo5相和L10相的FePt合金,都具有高的磁晶各向异性常数Ku、大的矫顽力Hc、高的饱和磁化强度Ms和较好的矩形比等优异磁性能,符合超高密度磁记录介质材料的开发要求。但Pr-Co合金中总是存在Pr5Co19相和Pr2Co17相等软磁相,很难获得纯的PrCo5硬磁相。常温下制备的FePt合金薄膜是软磁的无序的fcc相,只有经过高温退火处理后才能获得有序的fct硬磁相（L10-FePt合金）。对于要如何得到可应用的纯的PrCo5硬磁相和制备出具有很好垂直取向并且是（001）择优生长的Llo-FePt合金薄膜仍然存在很大的困难。本论文选取Pr-Co合金薄膜和FePt/B4C复合薄膜为研究对象,其主要内容包括以下两部分：1Pr-Co合金薄膜相的构成、微结构和磁性能的研究利用磁控溅射制备的Pr-Co合金薄膜样品,通过X射线荧光谱（XRF）仪的测试出的原子比Pr：Co的值基本接近1：5。在真空下,对样品进行不同时间的退火处理,无论退火的时间长短如何,Pr-Co合金薄膜样品中总是PrCo5、Pr2Co17和Pr5Co19相共存。而硬磁相PrCo5在退火时间较短,退火温度大于等于600℃的条件下形成。Pr-Co合金薄膜样品在真空下600℃退火10分钟的样品,主要由于具有高磁晶各向异性能的PrCo5相存在,得到的矫顽力和矩形比最大,它们的值分别是5.9kOe和0.8。2真空磁场退火对FePt/B4C薄膜微结构和磁性能的影响利用磁控溅射制备原子比Fe：Pt=53：47的FePt合金薄膜样品,研究了FePt磁性层的厚度、B4C不同的掺杂量以及不同退火条件等工艺对FePt合金薄膜的微结构和磁性能的影响,进一步研究了样品在垂直于膜面方向的磁场中真空退火引起的微结构和磁性能的变化,制备出了具有良好垂直取向和（001）择优生长的FePt合金薄膜,其矫顽力高达6.7KOe和11.18nm的小晶粒尺寸,符合超高密度磁记录介质材料的要求,具有极其重要的实用意义。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 磁记录技术的发展简史
  • 1.2 磁记录原理
  • 1.3 磁记录介质的结构
  • 1.4 磁记录介质材料的基本特性参数
  • 1.5 磁记录的几种模式
  • 1.5.1 水平磁记录
  • 1.5.2 垂直磁记录
  • 1.5.3 热辅助磁记录技术
  • 1.5.4 图形化记录介质
  • 1.6 磁记录介质材料的发展状况
  • 1.6.1 Pr-Co磁性薄膜材料的性质与研究现状
  • 1.6.2 FePt合金的特点和研究现状
  • 1.7 该论文研究的意义
  • 第二章 薄膜的制备方法和表征
  • 2.1 样品的制备
  • 2.1.1 磁控溅射的原理
  • 2.1.2 衬底的清洗
  • 2.1.3 Pr-Co薄膜的制备条件
  • 4C复合薄膜的制备'>2.1.4 FePt/B4C复合薄膜的制备
  • 2.1.5 样品制备后的退火工艺
  • 2.2 薄膜样品的表征
  • 2.2.1 薄膜样品微观结构的表征
  • 2.2.2 磁性能参数的测定
  • 2.2.3 样品成分的确定
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 Pr-Co合金薄膜相的构成、微结构和磁性能的研究
  • 3.1 成分的确定
  • 3.2 退火温度的确定
  • 3.3 退火时间的长短对微结构和磁性能的影响
  • 3.3.1 X射线衍射的分析
  • 3.3.2 透射电子显微镜（TEM）的分析
  • 3.4 磁性能的分析
  • 3.5 本章结论
  • 4C薄膜微结构和磁性能的影响'>第四章 真空磁场退火对FePt/B4C薄膜微结构和磁性能的影响
  • 4.1 实验条件
  • 4.2 确定样品的组分
  • 4.3 FePt层的厚度对磁性的影响
  • 4C对FePt磁性能和微结构的影响'>4.4 B4C对FePt磁性能和微结构的影响
  • 4.5 真空磁场退火对FePt合金微结构和磁性能的影响
  • 4.5.1 无磁场退火条件
  • 4.5.2 磁场退火对FePt薄膜的作用
  • 4.5.3 磁场下退火时间对FePt薄膜微结构和磁性能的影响
  • 4.5.4 磁场下退火温度对FePt合金的微结构和磁性能的影响
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 总结
  • 5.2 课题展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢

    • 相关论文文献

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