基于负磁晶各向异性CoIr软磁薄膜ECC介质的磁性研究

发布时间：2021-10-30 23:50

　　垂直磁记录在存储介质中仍然占据重要的位置,但记录过程中因其“高记录密度、热稳定性和易写性”三者之间的制约关系,在提高记录密度方面一直受阻。为了解决这一问题,人们提出许多基于垂直磁记录技术的新材料和新工艺。交换耦合复合介质（简称ECC media）由于其具有较低的矫顽力同时能够保持较高的热稳定性以及在实验中容易制备而受到研究人员的广泛地关注。ECC介质由软磁层与硬磁层构成,并且存在两种耦合方式:（1）直接耦合,硬磁层和软磁层直接接触;（2）间接耦合,在软磁层和硬磁层之间加入中间层减小双层耦合强度。大量研究结果表明,复合介质中使用具有负磁各向异性能的软磁材料耦合硬磁层有助于降低整个颗粒的反转场,因此,我们选择具有强负磁晶各向异性的Co Ir软磁材料去耦合硬磁层,试图降低介质的矫顽力。利用磁控溅射制备一系列性能优良的Co Pt/Co Ir ECC介质薄膜,研究薄膜的晶体结构、静态磁性及微观结构等。最后从理论模型出发加以验证。本论文的主要研究内容如下:1.制备具有高磁晶各向异性的Co Pt硬磁层。选取合适的衬底层（Ta、Pt、Ru）去诱导得到沿着c轴取向生长且具有优良磁性质的Co Pt硬磁层。... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

垂直磁记录示意图[1]

图 1.2 “三难问题”简易图[2]。记录的研究现状层的材料一般都是 Co 基合金，如 CoCrPt，CoCr-11]。但是由于其垂直磁晶各向异性能小而慢慢被淘记录层介质的磁性能如图 1.3 所示[12]，主要满足以顽力；第二是晶粒间低耦合作用；第三是直径小又度。其次，磁记录介质还需要高的矩形比、合适的磁耐磨性、很好的纵向结晶和抗氧化能力等。图中 分别代表介质中第一个和最后一个磁性颗粒反转时的饱和磁化强度。 是记录介质的矫顽力。符合要求的-CoPt，L10-FePt。本小节着重介绍目前比较受欢迎记录密度的新方法。

交换耦合复合介质是由硬磁层和软磁层构成的复合介质，提出可以追溯到2005 年[21,22]，当时有两篇不同的论文独立地提出了这种复合介质可以改善垂直记录介质的可写性，最初这种复合介质被称为“交换弹性介质”[23]，他们都指出在硬磁层上添加软磁层，利用硬磁层和软磁层的交换耦合去减小介质的写磁场同时保持介质仍然具有较高的热稳定性。在接下来的几年，其他的论文模拟了ECC 系统得到对于可写性和热稳定能力的软磁层和硬磁层的优化参数，例如：厚度，各向异性常数，饱和磁化强度，硬磁层和软磁层的交换耦合。Suess 和 Victora的文章，以及其他的理论研究预言了复合介质在改善可写性方面有很多的优点，包括对易轴分布具有很高的包容性，提高了介质的信噪比，而且与微波辅助磁记录的单层介质相比，它的反转速度更快，也更容易。比较研究者提出的这四种方法，我们发现交换耦合复合介质在实验中最易实现，而且成本较低。因此本论文的主要工作是以交换耦合复合介质作为研究对象，从实验和理论两方面系统地研究引入具有很强负磁晶各向异性的 CoIr 软磁薄膜对介质性能的影响。

【参考文献】：
期刊论文
[1]透射电子显微镜[J]. 林先进.  上海钢研. 1984(03)

博士论文
[1]hcp-Co基软磁材料磁晶各向异性的第一性原理计算及其高频磁性[D]. 张莎.兰州大学 2014
[2]铁磁金属薄膜的高频性质[D]. 范小龙.兰州大学 2010
[3]软磁层各向异性对ECC磁记录介质性质的影响[D]. 王颖.兰州大学 2009

硕士论文
[1]c轴取向的hcp-CoIr软磁薄膜的溅射制备及微观磁畴结构研究[D]. 徐飞.兰州大学 2016



本文编号：3467649