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垂直磁记录介质材料的研究

刘尊  
【摘要】: 进入21世纪,信息产业已经成为支柱产业之一,信息量的爆炸式增长要求信息存储密度迅速提高。目前的主流存储方式包括磁记录技术,光存储以及闪存储。作为主要的信息存储方式之一,磁记录受到广泛关注。磁记录技术的发展经历了从纵向到垂直磁记录的转变,其中磁化强度分别平行和垂直于介质平面。为了克服超顺磁瓶颈,必须研发新的垂直磁性薄膜。围绕垂直磁记录介质,本论文开展了L1_0相FePt薄膜和TbFeCo薄膜的制备和物性研究。除此之外,尝试将已有的垂直磁性薄膜应用到磁光晶体。具体地说,论文主要包含三个内容: 第一,我们通过倾斜溅射生长NiO缓冲层的方式优化FePt薄膜的(001)织构和垂直各向异性。相对于垂直溅射生长的NiO缓冲层,倾斜溅射生长NiO缓冲层表现出优良的(200)择优取向。为了同时降低有序化温度,在NiO和Pt之间插入Ag层。结果发现Ag有利于增强FePt薄膜有序度和(001)织构。另外,我们的研究表明,结构与磁各向异性严格的依赖于薄膜厚度,FePt的成分变化以及生长温度。 第二,为了能够降低介质噪音同时保持高的垂直各向异性,我们用磁控溅射方法制备了TbFeCo和TbFeCo-SiO_2薄膜。当薄膜厚度小于75 nm,TbFeCo-SiO_2薄膜相比TbFeCo薄膜有更大的矫顽力和垂直各向异性。而当薄膜厚度大于75nm,正好相反。这些现象可以归结为TbFeCo晶粒择优取向的增强。对于这一系列的样品,磁化翻转方式包含了畴壁运动和一致翻转。在这些样品中,弱的畴壁钉扎是不能被忽略的。 第三,首先在自组装两维聚乙烯小球上制备了垂直各向异性的Co/Pt多层膜,然后测量了样品的磁光极克尔效应和光的反射率。结果表明,与相应的连续薄膜相比,磁光谱和反射谱都受到小球尺寸的调制,而且彼此关联。理论计算进一步说明,反常磁光谱源于局域表面等离激元共振并受小球尺寸调制。这些效应有助于研发新型磁光等离子纳米传感器。


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