退火温度对FePt薄膜结构和磁性的影响.pdf

型亘亘蔓：堡丛塑堕塑里!!!蔓堕堡塑塑堂壁箜丝堕 !!! 退火温度对FePt薄膜结构和磁性的影响” 刘丽丽，贺淑莉，彭 印，姜宏伟 首都师范大学物理系，北京100037) 摘要：采用化学自组装法制备了FePt纳米颗粒薄纳米颗粒。为了避免氧化，整个制备过程需用惰性气 膜，然后在450～650℃真空退火。利用X射线衍射仪 体保护。以硅片为基底，利用聚台物法将FePt纳米颗 (XRD)和振动样品磁强计(VSM)对FePt磁性薄膜的 粒进行自组装。然后将制备好的样品放人真空炉中进 结构和磁性进行了研究。结果表明，当热处理温度L 行热处理，退火温度从450～65012，保温时间均为 高于50012时，FePt纳米颗粒膜开始出现有序牺。随 30rain。 着退火温度瓦的增加，FePt薄膜的有序相的含量逐 FePt纳米颗粒的晶体结构利用日本理学的x射 渐增大。当退火温度t为60012时，FePt薄膜的有序 线衍射仪测定，采用Cu靶的Kn线；FePt纳米颗粒的 度S为0．7，相应的矫顽力为0．55，r。 关键词：FePt薄膜；化学自组装法；退火 测量，最大测量磁场为1．6T。 中圈分类号：0484．43 文献标识码：A 文章编号2006)增刊一0103一02 3 结果及讨论 1 引 言 近年来，随着信息量的飞速增长，人们对信息存储 以看出，经450℃真空热处理的FePt纳米颗粒薄膜没 量提出了更高的要求。目前，商品硬磁盘系统的工作 有发生相转变，仍为无序面心立方(fee)结构；退火温 密度已达到30～60Gb／id，实验室研究的硬磁盘的面 纪录密度已突破100Gb／in2大关“]。面记录密度的增 表明FePt颗粒薄膜开始有序化的相转变。当热处理 大必然导致纪录颗粒的晶粒尺寸的减小，当磁记录颗 粒的晶粒尺寸减小到一定程度时，将会出现超顺磁效 明FePt纳米颗粒薄膜的有序化程度较高。为定量描 应，使得记录位变得不稳定o]。为了克服超顺磁效应， 述FePt薄膜的有序化程度，引用有序化参数s，其定 必须采用具有较高的磁晶各向异性能的材料作为记录 T ，T 介质。L。。相的FePt薄膜以其较高的磁晶各向异性 』110／』1】1 能、小的超顺磁极限颗粒尺寸以及优异的化学稳定 性03成为冲击面记录密度1Tbit／in2的新一代磁记录 材料的后选材料之一。目前制备FePt纳米颗粒的方 册上查到。通过计算，经600℃热处理过的FePt薄膜 法有很多种，例如：分子束外延生长(MBE)、物理气相 的有序化参数s为0．7。 沉积(PVD)、磁控溅射方法等。自从2000年Sun等 图2为FePt纳米颗粒薄膜在不同温度下真空退 人“3首次用化学自组装的方法制备出晶粒直径为4nm 的FePt纳米颗粒，用化学的方法制备高磁记录密度 顽力的大小主要是由FePt有序化的程度决定的““， FePt薄膜成为当今磁记录研究领域里的一个热 点”…二