《具有低溫有序的[FePt/Au]10垂直磁記錄介質材料的製備與表征》是依託北京科技大學，由馮春擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：具有低溫有序的[FePt/Au]10垂直磁記錄介質材料的製備與表征
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：馮春
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目是針對目前信息存儲技術的迫切需求，開發新一代超高密度垂直磁記錄介質面臨的材料製備的關鍵問題所提出的一項套用基礎研究。本研究在製備具有優良的垂直磁各向異性、較高的磁性能、無顆粒間磁耦合作用的[FePt/Au]10薄膜的基礎上，通過在體系中引入更多的界面（如採用[Fe/Pt/Au]10多層膜結構）、引入更多的缺陷（如摻雜Bi、Ag）或提高體系的Fe、Pt擴散係數（如摻雜Cu）的方法，進一步降低[FePt/Au]10薄膜的有序化溫度，從而實現具有綜合磁學性能的L10-FePt薄膜（即統一解決FePt薄膜的三個存在的科學性問題），為超高密度垂直磁記錄薄膜材料的實用化提供實驗和科學依據，並在納米尺度上表征[FePt/Au]10薄膜的微結構，建立磁性能和微結構之間的聯繫，從而進一步闡述[FePt/Au]10體系中的低溫有序化機理。
結題摘要
本項目通過在FePt/Au垂直磁性薄膜中引入各種界面微結構的調控，對薄膜的有序化相變或關鍵磁學性能進行控制，從而製備出具有綜合磁學性能的L10-FePt薄膜（即統一解決FePt薄膜的三個存在的科學性問題）；同時，利用X射線光電子能譜技術和微磁模擬計算等手段，在納米尺度上表征上述薄膜的微結構，建立磁性能和微結構之間的聯繫，進一步闡述[FePt/Au]10體系中的微結構調控的機理；此外，將上述微結構的界面調控手段套用到其它磁記錄薄膜或磁電阻薄膜中，對相應的磁性能起到了重要的調節作用，取得的學術性成果如下：（1）通過控制薄膜中的缺陷濃度（如利用表面活性原子或多層膜結構增加缺陷濃度），促進薄膜中的有序化相變，並且調控磁記錄薄膜的關鍵磁學性能，為磁記錄介質的有序相變和性能調控提供了一種新的物理思路和方法。（2）利用非磁性相對FePt的界面調控作用以及沉積原子面對FePt晶格取向的調控作用，控制FePt相的形核生長過程、取向以及島狀磁疇結構，製備了具有“磁島”結構、排列規則、無顆粒間磁耦合作用的超薄L10-FePt垂直磁記錄薄膜。（3）通過微磁模擬研究磁疇結構、角分辨XPS技術研究原子擴散，在納米尺度上系統地表征了具有低溫有序的[FePt/Au]10垂直磁記錄介質薄膜的微觀結構，並且闡述了上述FePt/Au多層膜中的界面調控作用以機理。（4）電控薄膜中電子流的高速遷移，並利用電子遷移與金屬原子進行動量交換作用，促進金屬原子的有序化排列，在無退火處理下實現了FePt合金的快速有序化相變，並獲得垂直磁各向異性較好的L10-FePt薄膜，對於電控其它L10型磁性薄膜材料的有序化相變具有重要的參考意義。（5）通過控制薄膜製備過程中的相變，利用非磁性相對磁性相進行界面調控，降低磁記錄介質薄膜的磁耦合作用，提高其熱穩定性，以及通過反鐵磁材料與磁記錄薄膜的磁耦合作用，提高其熱穩定性，為磁記錄介質中的實用性能的調控提供了新的物理思路。（6）利用軟磁材料與垂直磁記錄薄膜的磁耦合作用，調控薄膜的矯頑場，以易於磁性能良好的FePt/Au薄膜的充磁，有利於將其套用於介質材料中。（7）受到上述界面調控作用在磁記錄介質中的重要作用的啟發，利用界面散射作用調控磁性多層膜中多種磁電阻效應，為調控相關物理效應、發展新型磁電阻材料提供了一種新的途徑。
