L1_0-FePt为基底的纳米薄膜的磁性

用L1_0相FePt作下底层,分别研究FePt(30nm,Ta)单层、L10-FePt(30nm,Ta)/A1-FePt(30nm)双层及L10-FePt(30nm,Ta)/MgO(10nm)/A1-FePt(30nm)三层薄膜的磁性,Ta=500℃。结果表明,经500℃热处理后的单层FePt磁化易轴沿垂直膜面方向,曲线矩形度较好;双层薄膜磁化曲线出现双肩现象,说明软硬磁层界面处产生强烈的交换耦合作用,软磁带动硬磁转,降低了硬磁层的矫顽力。三层膜的磁矩反转机理同双层膜一致,但中间层MgO的加入使得交换耦合作用减弱,矫顽力明显增大,软硬磁间接接触,减弱了记录噪音。

L1_0-FePt(001)/A1-FePt双层交换弹簧的磁性

在加热到400℃的MgO(001)单晶基片上,用磁控溅射法沉积30 nm厚A1相FePt软磁薄膜,在T_a=[400℃,700℃]温度范围进行6 h热处理,使其发生不同程度的A1→L1_0转变.以此作为硬磁层,在100℃继续生长不同厚度的A1相FeP t,得到具有(001)织构的L1_0/A1-Fe Pt双层磁性交换弹簧.T_a≤600℃,硬磁层的覆盖率保持100%,但晶粒尺寸有差别.T_a=500℃和600℃,硬磁层的有序度分别为0.61和0.84,层中L1_0相与A1相共存,两相间的交换作用使薄膜出现垂直磁晶各向异性,磁化曲线呈方形.矫顽力在T_a=500℃时接近5 kOe.用T_a=500℃和600℃的硬磁层做成L1_0(001)/A1-Fe Pt双层薄膜,在软磁层厚度为20 nm时,磁化曲线仍然保持方形,而软磁层厚度增加到30 nm,反磁化曲线分成软磁层反转和硬磁层反转两个阶段,表明层间交换作用长度都在20 nm<lex<30 nm范围,是理想L1_0/A1-FePt交换弹性体系的2倍以上.经过分析认为,出现这种现象的原因在于硬磁层中L1_0相与A1相共存,降低了有效单轴磁晶各向异性能密度.这为根据需要设计磁性弹簧的性质提供了方便.