垂直取向L1_0 FePt纳米粒子的磁性

用磁控溅射法在加热到700℃的MgO(001)基板上沉积了FePt薄膜.依靠基板与薄膜间的晶格失配,形成了磁化易轴垂直于基板平面的L10相(001)织构.膜厚为5nm时得到了直径约70nm的纳米粒子,4.2K温度下其矫顽力达105kOe(1Oe=79.58A/m).膜厚增加到50nm时,薄膜由不连续变化为连续,矫顽力下降了一个数量级.用微磁学方法对单畴粒子的自发磁化和磁化反转过程进行了模拟.结果表明,磁化反转机制是涡旋式的成核,模拟矫顽力为121kOe.这意味着实验获得的矫顽力已经接近理想单晶单磁畴粒子矫顽力的极限.

FePt/FeRh双层薄膜的结构和磁性

用磁控溅射法,在加热到400℃的Mg O(001)基片上,得到25 nm厚的A1相Fe Pt软磁薄膜,经过热处理使之发生不同程度的A1→L10相转变,在450℃继续生长50 nm厚的Fe Rh,并在相同温度连续保温24 h,使Fe Rh层转变为有序的B2相,得到具有热致反铁磁-铁磁转变性质的Fe Pt/Fe Rh双层复合磁性薄膜.结果表明,Fe Pt层和Fe Rh层都有(001)取向;在生长Fe Rh层之前,如果Fe Pt层没有或者未完全转变为硬磁的L10相,可以使Fe Rh层的反铁磁-铁磁转变温度由100℃提高到200℃;沿垂直于膜面的方向施加磁场,双层薄膜的室温磁化曲线呈方形,矫顽力可达到7.4 k Oe;升温使Fe Rh层转变为软铁磁性,反磁化过程的磁化强度在2个特征磁场附近发生跳跃,显示双层膜中形成了磁性弹簧,矫顽力可下降一半以上.Fe Rh反铁磁-铁磁转变温度升高的原因在于有适量的Pt从Fe Pt层析出并扩散进入Fe Rh层,用于制作热辅助复合垂直磁存储介质,有助于提高稳定性.