c轴垂直取向FePt薄膜的磁和磁光性能研究

采用直流磁控溅射的方法在氧化镁(100)单晶基板上生长了一系列c轴垂直取向的FePt薄膜，通过改变沉积时的基板温度，薄膜从Fe，Pt原子无序排列的面心立方结构逐渐变化到有序排列的L1₀相面心四方结构.在此基础上，系统研究了FePt薄膜的化学有序度对磁和磁光性能的影响.随着有序度的增加，FePt薄膜的磁晶各向异性能，以及沿垂直方向的矫顽力、剩磁比均增加，在基板温度高于530 ℃时制备的薄膜中的磁晶各向异性能超过1 J/cm³.同时，还观察到有序FePt合金薄膜的磁光克尔光谱(克尔转角的大小和极值所对应的跃迁光子能量)随化学有序度的显著变化. 关键词： FePt薄膜 化学有序度参数 磁光克尔光谱     

利用FePt/Au多层膜结构制备垂直磁记录L10-FePt薄膜

利用磁控溅射方法在100℃的MgO单晶基片上制备了[FePt/Au]10多层膜,并研究了采用FePt/Au多层膜结构对FePt薄膜的有序化温度、矫顽力(HC)、垂直磁各向异性、晶粒尺寸以及颗粒间磁交换耦合作用的影响.磁性测试结果表明:FePt/Au多层膜在退火后具有较高的HC、良好的垂直磁各向异性、较小的晶粒尺寸且无磁交换耦合作用.截面高分辨电镜分析表明:Au可以缓解MgO和FePt之间较大的晶格错配,从而促进薄膜的垂直磁各向异性;同时,采用FePt/Au多层膜结构增加了FePt/Au界面能、应力能以及Au原子在薄膜中的扩散作用,促进了薄膜的有序化,从而有效降低了有序化温度,并且大幅度提高其HC.此外,Au原子部分扩散到FePt相的边界处,起到抑制FePt晶粒生长、隔离FePt颗粒的作用,从而显著降低了FePt晶粒的尺寸和颗粒间磁交换耦合作用.     

FePt薄膜中磁相互作用

采用磁控溅射方法在自然氧化的单晶Si(100)衬底上制备了纳米结构的Fe₅₃Pt₄₇薄膜，并研究热处理后薄膜中的磁相互作用、晶粒尺寸与热处理温度的关系.经400℃热处理后，FePt薄膜中有明显的面心四方相形成，薄膜表现出硬磁性，晶粒尺度在20 nm，薄膜内部存在软硬磁交换耦合作用；随着热处理温度升高，硬磁相含量增加.同时由于FePt薄膜的晶粒长大，部分软硬磁晶粒之间的交换耦合作用失效；600℃热处理后，FePt的面心立方相已经完全转变为面心四方相，薄膜矫顽力由硬磁相之间的静磁作用贡献. 关键词： 磁性薄膜 纳米晶 磁性能 热处理     

铁磁金属薄膜磁性的电场调制

文章主要介绍了Science上发表的Weisheit M 等人利用外加电场调制铁磁金属薄膜磁性的实验工作,该工作所用的实验方法简单、有效,为人们改变金属磁性开辟了一条崭新的道路,有序合金FePt和FePd具有垂直的磁晶各向异性,将它们置人碳酸丙烯脂的电解液中,利用铁磁薄膜和液体接触面形成的双电层电容结构,可以在样品表面产生很大的电场,从而可以调控金属薄膜费米面附近未成对的d电子的态密度.由于费米面附近电子填充数的变化,铁磁薄膜的磁晶各向异性也会受到调制,实验结果表明,-0.6mV的电压变化会导致厚度为2nm的FePt和FePd合金的矫顽力分别减少4.5%和增加1%,这是第一次观测到电场调控金属薄膜磁性的实验工作.     

分子束外延制备的垂直易磁化MnAl薄膜结构和磁性

系统地研究了利用分子束外延方法在GaAs(001) 衬底上外延生长的MnAl_x薄膜的结构和垂直易磁化特性随组分及生长温度的依赖关系. 磁性测试表明, 可在较大组分范围内 (0.4≤x≤1.2) 获得大矫顽力的垂直易磁化MnAl_x薄膜, 然而同步辐射X射线衍射和磁性测试发现当x≤0.6时MnAl薄膜出现较多的软磁相, 当x >0.9时, MnAl薄膜晶体质量和化学有序度逐渐降低, 组分为MnAl_0.9时制备的薄膜有最好的[001]取向. 随着生长温度的增加, MnAl_0.9薄膜的有序度、垂直磁各向异性常数、矫顽力和剩磁比均增加, 350℃时制备的MnAl_0.9薄膜化学有序度高达0.9, 其磁化强度、剩磁比、矫顽力和垂直磁各向异性常数分别为265emu/cm³、93.3%、8.3kOe (1 Oe=79.5775A/m)和7.74Merg/cm³ (1 erg=10^-7J). 不含贵金属及稀土元素、良好的垂直易磁化性质、 与半导体材料结构良好的兼容性以及磁性能随不同生长条件的可调控 性使得MnAl薄膜有潜力应用于多种自旋电子学器件. 关键词： 分子束外延 大矫顽力材料 磁各向异性     

具有条纹磁畴结构的NiFe薄膜的制备与磁各向异性研究

具有条纹磁畴结构的磁性薄膜表现出面内转动磁各向异性,对于解决高频电子器件的方向性问题起着至关重要的作用.本文采用射频磁控溅射的方法,研究了NiFe薄膜的厚度、溅射功率密度、溅射气压等制备工艺参数对条纹磁畴结构、面内静态磁各向异性、面内转动磁各向异性、垂直磁各向异性的影响规律.研究发现,在功率密度15.6 W/cm~2与溅射气压2 mTorr(1 Torr=1.33322×102Pa)下生长的NiFe薄膜,表现出条纹磁畴的临界厚度在250 nm到300 nm之间.厚度为300 nm的薄膜比250 nm薄膜的垂直磁各向异性场增大近一倍,从而磁矩偏离膜面形成条纹磁畴结构,并表现出面内转动磁各向异性.高溅射功率密度可以降低薄膜出现条纹磁畴的临界厚度.在相同功率密度15.6 W/cm~2下生长300 nm的NiFe薄膜,随着溅射气压由2 mTorr增大到9 mTorr,NiFe薄膜的垂直磁各向异性场逐渐由1247.8 Oe(1 Oe=79.5775 A/m)增大到3248.0 Oe,面内转动磁各向异性场由72.5 Oe增大到141.9 Oe,条纹磁畴周期从0.53μm单调减小到0.24μm.NiFe薄膜的断面结构表明柱状晶的形成是表现出条纹磁畴结构的本质原因,高功率密度下低溅射气压有利于柱状晶结构的形成,表现出规整的条纹磁畴结构,高溅射气压会导致柱状晶纤细化,面内转动磁各向异性与面外垂直磁各向异性增强,条纹磁畴结构变得混乱.     

利用FePt/Au多层膜结构制备垂直磁记录L10-FePt薄膜

利用磁控溅射方法在100℃的MgO单晶基片上制备了［FePt/Au］₁₀多层膜,并研究了采用FePt/Au多层膜结构对FePt薄膜的有序化温度、矫顽力（H_C）、垂直磁各向异性、晶粒尺寸以及颗粒间磁交换耦合作用的影响.磁性测试结果表明：FePt/Au多层膜在退火后具有较高的H_C、良好的垂直磁各向异性、较小的晶粒尺寸且无磁交换耦合作用.截面高分辨电镜分析表明：Au可以缓解MgO和FePt之间较大的晶格错配,从而促进薄 关键词： 0-FePt薄膜')" href="#">L1₀-FePt薄膜 有序化温度 垂直磁各向异性 磁交换耦合作用     

PdMn/Co多层膜的磁性和磁光特性研究

用磁控溅射法制备了不同Mn含量的PdMn/Co磁性多层膜，通过x射线衍射对该多层膜系列进行结构分析；测定了不同Mn含量系列样品的磁滞回线、垂直各向异性及磁力显微镜图，分析了饱和磁化强度、磁畴和垂直各向异性变化的原因；通过测定该多层膜体系的克尔谱，简要分析了一定波长下克尔角随Mn含量增加而变化的物理机制. 关键词： 多层膜 磁性 磁光     

GdFeCo/AIN/TbFeCo薄膜的变温磁化性能研究

用磁控溅射法制备了GdFeCo/AlN/TbFeCo静磁耦合多层薄膜.振动样品磁强计和克尔磁滞回线测试装置的测试结果表明:25℃不加外磁场时GdFeCo/AlN/TbFeCo静磁耦合多层薄膜读出层(GdFeCo)的极向克尔角为零,读出层呈平面磁化;125℃不加外场时读出层的克尔角最大(O.54°),读出层的磁化方向为垂直磁化;随着温度增高,读出层由平面磁化转变为垂直磁化,在75℃到125℃温度范围内读出层磁化方向很快从平面磁化转变为垂直磁化.对磁化过程的机理研究表明:饱和磁化强度和有效各向异性常量影响读出层磁化方向的转变过程,但主要受读出层饱和磁化强度的影响;在较高温度时读出层的磁化强度较小,退磁场能较小,在静磁耦合作用下,使GdFeCo读出层的磁化方向发生转变.制备的GdFeCo/AlN/TbFeCo静磁耦合多层薄膜适合作CAD-MSR记录介质.     

L10相FePt纳米颗粒及其纳米结构研究进展

面心四方结构（L10相）的FePt复合纳米磁性颗粒具有极高的磁晶各向异性能、高饱和磁化强度、极小的超顺磁极限颗粒尺寸和优异的化学稳定性，是下一代超高密度垂直磁记录介质最有希望的候选材料，在药物定向载体、纳米检测和敏感器件、功能化细胞研究等方面也有广泛的应用前景，文章概述了基于化学热溶剂分解方法制备FePt纳米颗粒、结构、性质，总结并评述了其在纳米结构自组装和应用等方面研究的最新进展．