多孔氧化铝模板上TbFeCo薄膜的制备及磁性能.pdf

鄢俊兵等：多孔氧化铝模板上TbFeCo薄膜的制备及磁性能 多孔氧化铝模板上TbFeCo薄膜的制备及磁性能? 鄢俊兵，李佐宜，晋 芳，董凯锋，林更琪 (华中科技大学电子科学与技术系，湖北武汉430074) 摘要： 利用两步阳极氧化方法在玻璃基板上成功 分辨率[6~8]。 制造孔洞排列有序的多孔氧化铝基底，实验结果表明， 阳极氧化的氧化铝在形成过程中，由于氧化物生 成时的自组织效应[9]，可以形成密集的六角边形排布 孔洞大小范围在10～50nm。孔洞大小可通过氧化电压 和氧化温度进行调节，随氧化电压和温度降低而减小。 的多孔结构，孔的典型尺寸为几十纳米。这种孔的取 向垂直于氧化铝的表面，可以深达数毫米。选择适当 多孔氧化铝底层对其上溅射生长的TbFeCo磁性能有 的制备工艺，可以获得很规则分布的多孔结构。这种 重要影响，多孔氧化铝基底对TbFeCo的畴壁运动有 较强的钉扎作用，增大其矫顽力，矫顽力随孔洞的直径 奇特的性质使得多孔氧化铝在纳米器件的制备方面引 起了许多研究者的注意[10]。本文试图在玻璃基板上 增大而减小，从15nm时的4．5×105A／m下降到 40nm时的2．8x105A／m，并逐步趋近无AAO膜板时制造孔洞大小可控的多孔氧化铝阵列并研究在其上溅 TbFeco的矫顽力。同时多孔氧化铝基底的引入，使射生长的TbFeCo薄膜的磁性能。’ TbFeCo薄膜的矫顽力机制从以磁晶各向异性为主改 2 实 验 变为以形状各向异性为主。 关键词： 多孔阳极氧化铝；TbFeCo；SEM；磁性能 在清洁的玻璃片上，溅射一层99．99％高纯铝膜， 中图分类号：TM271。 文献标识码：A 膜厚约为500nm左右，由于所得到的铝膜具有良好的 表面光洁度，直接就可在电解槽进行阳极氧化。多孔 文章编号：100l一973l(2008)07一1081—03 氧化铝的形成过程本质上是一个自组织的过程[g]。电 1 引 言 场增强的氧化物的溶解和氧化物的生长之间可以达到 21世纪以来，随着科技的进步，以硬盘为代表的 一种平衡，然后规则的多孔结构将会形成[。]．在我们 磁信息存储记录密度得到急剧提高。但是目前硬盘磁 的实验中，电解液选用浓度为20％(质量分数)的硫酸 记录技术的发展遇到了很大的挑战，记录密度的年增 的去离子水溶液，在温度5～40℃下，以Pt为阴极，Al 长率降至40％以下。围绕磁记录密度的提高和热稳 膜为阳极进行阳极氧化，由于玻璃不与稀硫酸反映，且 定性能的改善等问题[1]，最近科学家们结合磁光记录 通电过程中不会被氧化，电解槽为普通型，氧化电压为 和磁记录的优点，提出了光磁混合记录的方法【2]。信 号的写入采用类似于磁光记录的热磁写入方式，而读 出则采用类似于硬盘的磁读出方式。它综合了磁光记 极的开路电压和短路电流)；当通电后，电流开始几乎 录的高分辨率和GMR磁头的高灵敏检测，在未来的 为阳极短路电流，因此可以看出，Pt电极，电解液和铝 超高密度磁存储领域具有很大的应用潜力[3“]。由于 膜开始时能形成一个良好的导电系统，衬底是绝缘体 对电路电流最初没有影响，但初始电流回落很快，并在 磁光记录介质一稀土一过渡族(RE—TM)非晶垂直磁化膜 具有良好的磁光读写特性和磁光温度特性以及很高的 不同值有一相对稳定时间，总的氧化时间一般在几百 磁晶各向异性和较高的胶顽力，并且工艺简单，被视为 秒级别，它主要与