Co／Pt多层膜磁光记录介质材料研究进展

叙述Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的磁光性能，以及其尺寸、制备技术、工艺条件、结构等因素对磁光性能的影响，并介绍上述材料的研究进展。     

[FePt/C]n多层膜的结构和磁学性能

采用磁控溅射方法制备FePt（50nm）和[FePt（2nm，3nm，5nm）／C（1nm）]。膜，并在550℃退火30min，研究了周期数（n）对FePt／C系列多层膜结构及磁学性能的影响。结果表明：退火后多层膜的矫顽力在总膜层厚度约为30nm时出现最大值；随着n的增大，多层膜的饱和磁化强度和晶粒尺寸均不断增大；C的加入可以有效降低晶粒间交换耦合作用。刚此可以通过控制周期数得到县仃合适的微观结构和高的磁学性能的FePt／C多层膜，从而满足超高密度磁记录介质的要求。     

FePt/Au多层膜的结构和磁性能研究

采用磁控溅射在SiO2<0001>基片上制备了FePt(2nm)/Au(tnm)多层膜,将其在不同温度下进行热处理。利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计和原子力显微镜对样品的结构和性能进行了研究。结果表明,沉积态样品具有超晶格结构,fccFePt和Au共格生长。经过较低温度热处理后,样品仍然保持超晶格结构。样品经400℃热处理后,开始发生有序化转变。经600℃热处理后,平行于膜面和垂直于膜面的矫顽力分别为811.7和829.2kA·m-1。当t=2.5nm时,最有利于L10-FePt相的形成。在磁化过程中,畴壁移动和磁矩转动机制共存。样品经热处理后,形成了均匀的薄膜。     

Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响

在室温下,应用对靶直流磁控溅射设备在普通玻璃基片上制备了FePt(30nm)/Ti(tnm)颗粒膜样品,随后,在真空中进行了原位退火.详细研究了Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响.X射线衍射图谱表明样品形成了较有序的L10织构,Ti和FePt形成了三元FePtTi合金.当Ti层厚度t=5 nm、退火温度Ta=500℃时,样品具有高度有序的L10织构、小的颗粒尺寸和优异的磁特性.矫顽力超过了6.7 kOe,饱和磁化强度为620emu/cc.并且具有较小的开关场分布.结果表明FePt/Ti颗粒膜系统可作为超高密度磁记录介质的候选者.     

Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响

在室温下,应用对靶直流磁控溅射设备在普通玻璃基片上制备了FePt(30nm)/Ti(tnm)颗粒膜样品,随后,在真空中进行了原位退火.详细研究了Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响.X射线衍射图谱表明样品形成了较有序的L10织构,Ti和FePt形成了三元FePtTi合金.当Ti层厚度t=5 nm、退火温度Ta=500℃时,样品具有高度有序的L10织构、小的颗粒尺寸和优异的磁特性.矫顽力超过了6.7 kOe,饱和磁化强度为620emu/cc.并且具有较小的开关场分布.结果表明FePt/Ti颗粒膜系统可作为超高密度磁记录介质的候选者.     

Co/C与Co-Pt/C膜的微结构研究

利用磁控溅射方法制备Co/C和Co-Pt/C薄膜.用X射线衍射谱(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测量样品结构和微观形貌.对Co/C和Co-Pt/C晶粒的大小进行计算,表明Co/C颗粒膜Co是以团簇的形式镶嵌在C层中的,面心立方(fcc)COPt3和面心四方(fct)Copt两个稳定有序相在Co-Pt/C薄膜中很好地...     

LiFePO4/C多层膜的制备及电化学性能研究

目的研究LiFePO_4/C多层膜在不同的调制周期下的电化学性能。方法采用多靶磁控溅射方法,在304不锈钢基底上,先沉积10 nm Ti薄膜作为阻挡层,然后交替沉积LiFePO_4薄膜和C薄膜,制备三组不同调制周期的[LiFePO4/C]n多层膜。通过扫描电子显微镜(SEM)及其附带的EDS能谱仪对退火前和经500℃退火2 h后的不同调制周期[LiFePO_4/C]n多层膜的截面形貌、成分进行表征,利用X射线衍射仪(XRD)对退火前和经500℃退火2 h后的LiFePO_4薄膜及不同调制周期[LiFePO4/C]n多层膜的结构进行表征,利用激光显微拉曼光谱仪(Raman)分析经500℃退火2 h后不同调制周期[LiFePO_4/C]n多层膜中的C结构,利用循环伏安和恒流充放电法对LiFePO_4薄膜和不同调制周期[LiFePO_4/C]n多层膜的电化学性能进行测试。结果调制周期为7.5次的[LiFePO4 (160 nm)/C(16 nm)]7.5多层膜中的碳石墨化程度高于调制周期为15次的[LiFePO4(80 nm)/C(8 nm)]15和调制周期为5次的[LiFePO_4 (240 nm)/C(24 nm)]5多层膜,且具有更好的充放电容量和倍率性能。在0.1 C放电倍率下,[LiFePO_4 (160 nm)/C(16 nm)]7.5多层膜的放电容量为151 mAh/g,在5 C高放电倍率下的放电容量为30 mAh/g。结论适当的调制周期下,LiFePO_4/C多层膜具有良好的电化学性能。     

Co／C多层膜的结构稳定性

用Ｘ射线衍射、透射电镜、Ｒａｍａｎ光谱、Ｘ射线光电子谱等测量方法研究了用对向靶溅射法制备的Ｃｏ／Ｃ多层膜的结构热稳定性．退火Ｃｏ／Ｃ多层膜的结构变化包括周期膨胀、非晶Ｃｏ层结晶、掠入射反射率变化以及化合物的形成．４００℃退火，周期膨胀主要是由于非晶碳层的石墨化．Ｃｏ／Ｃ系统的相分离造成掠入射反射率增强，可解释为Ｃｏ／Ｃ系统的正的混合焓．５００℃退火，Ｃｏ层的结晶和集聚导致了周期的异常膨胀和反射率的降低．此时界面处形成了少量的碳化物．     

Co/Cr/Pd多层膜的磁性及其准确性

研究了测量程序对不同Cr层厚度的Co／Cr／Pd多层膜磁性的影响，分析了反磁化机理在不同测量程序中对磁性准确性的影响。     

几种新型的磁记录介质

目前磁记录技术的发展遇到了瓶颈,记录密度达到了极限.继续提高记录密度需要采用具有超高磁晶各向异性的记录介质材料,但这些材料的矫顽力巨大,使得数据的写入困难.为了摆脱这种困境,科研工作者提出了几种新型的磁记录介质的概念如倾斜介质、梯度介质、渗透垂直介质,并开展了相应的研究.本文综述了这几种新型的磁记录介质的研究进展.     

Sb-Se系和Ge-Sb-Te系相变光盘记录介质的热力学参数、微观结构及光学性能

利用DSC，X射线衍射及分光光度计，对Sb—Se系和Ge—Sb—Te系记录介质的热力学参数，非晶态薄膜相变前后结构的变化及光学性能进行了系统的研究．结果表明：Sb—Se系非晶态的光稳定性很不理想，随着波长的改变，反射率变化太快．对于Ge-Sb-Te系的两种成分合金，在各种波段处都有较大的反衬度，其非晶态的光稳定性也比较理想，随着波长的改变，反射率变化不大．     

多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能研究

采用磁控溅射法制备了两组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明：对于Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo多层薄膜,当NdFeB/Nd厚度比为6/5时,薄膜的矫顽力最好,平行和垂直方向的矫顽力分别为14.5kOe和10.5kOe;对于Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;NdFeB/Nd厚度比为6/5 )交替多层薄膜,当n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的矫顽力分别为21.3kOe和16.7kOe;对于NdFeB/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。     

Ta/[NdFeB/Nd]_n/Ta(n=1,5,8,10)多层膜磁性能研究

采用磁控溅射法制备了Ta/[Nd Fe B/Nd]n/Ta(n=1,5,8,10)多层膜。采用X射线衍射仪、振动样品磁强计及原子力显微镜对薄膜样品的晶体结构、磁学性能及表面形貌进行了测试分析;并对薄膜的温度稳定性进行了测试。结果表明,在Nd Fe B与Nd的总厚度保持不变的情况下,随Nd Fe B/Nd层数的增加薄膜的矫顽力先增大后减小,其中n=8时样品磁性能最好。最佳磁性能为H ci=1995 k A/m,(BH)max=111.3 k J/m3。     

Microstructure and magnetic properties of Ti/Ni/Ti in dependence on Ni layer thickness

The films of Ti(15 nm)/Ni(t nm)/Ti(15 nm)(t=20, 30, 40, 50) were prepared by dc magnetron sputtering at room temperature and subsequent annealing at 400 ℃ for 30 min. Scanning probe microscope (SPM), vibrating sample magnetometer (VSM) and X-ray diffraction (XRD) were applied to study the magnetic properties and microstructure. AFM images show that small and uniform grains and some clusters appear with the increase of Ni thickness, also MFM images show that the size of domain first decreases and then increases. The coercivity reaches the maximum 48 kA·m-1 at t=30 nm. The XRD profiles show stronger fcc (111) orientation peak of Ni and weak hcp structure peaks of Ni3Ti. This results reveal that the crystal lines have the prefer orientation and achieve the ordered.