Influence of Ti on Microstructure and Magnetic Properties of FePt Granular Films

在室温下,应用对靶直流磁控溅射设备在普通玻璃基片上制备了FePt(30 nm)／Ti(t nm)颗粒膜样品,随后,在真空中进行了原位退火。详细研究了Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响。X射线衍射图谱表明样品形成了较有序的L10织构,Ti和FePt形成了三元FePtTi合金。当Ti层厚度t=5 nm、退火温度Ta=500℃时,样品具有高度有序的L10织构、小的颗粒尺寸和优异的磁特性。矫顽力超过了6．7 kOe,饱和磁化强度为620emu／cc。并且具有较小的开关场分布。结果表明FePt／Ti颗粒膜系统可作为超高密度磁记录介质的候选者。

[FePt/Ag]_n多层颗粒膜的磁学性能及微观结构

采用磁控溅射方法制备了一系列[FePt/Ag]n多层颗粒膜,经过退火处理,用原子力磁力显微镜和振动样品磁强计研究了其微观结构及磁学性能.研究结果表明:在FePt薄膜中加入适当含量的Ag有利于FePt在较低退火温度下发生有序化相变,但在FePt有序化相变完成之后,颗粒膜中的Ag原子的扩散阻碍薄膜矫顽力的进一步提高;[FePt/Ag]n颗粒膜的晶粒及其岛状磁畴的大小随着退火温度的升高而增大;溅射成膜过程中适当的基片加温有利于降低[FePt/Ag]n颗粒膜的后续退火处理温度.

溅射方法对FePt：Ag颗粒膜磁性能及微观结构的影响

分别采用共溅射和多层膜溅射方法制备了FePt∶Ag颗粒膜。样品的磁性能和微观特性分别用振动样品磁强计(VSM)、磁力显微镜(MFM)和透射电镜(TEM)进行了表征。研究结果表明:多层膜溅射制备的FePt∶Ag颗粒膜能在较低的退火温度下发生有序化相变;而共溅射制备的FePt∶Ag颗粒膜经过相同的退火条件后,具有更高的矫顽力,及更细、分布更均匀的晶粒和磁畴结构。

FePt单层连续膜和颗粒膜的制备与磁性能研究

利用磁控溅射在不同Ar气压下制备了不同膜厚的FePt薄膜。利用透射电镜(TEM)研究了溅射气压和膜厚对薄膜形貌的影响,利用振动样品磁强计(VSM)研究了溅射气压和膜厚对薄膜磁性能的影响。结果表明溅射气压和膜厚对溅射态单层FePt薄膜的表面形貌、颗粒尺寸有很大影响。随着溅射气压的增大,颗粒尺寸减小,从连续膜转变成颗粒膜;随着膜厚的增加,颗粒尺寸变大,从颗粒膜变成连续膜。通过调节溅射气压可以控制FePt的岛状结构,从而获得较理想的FePt颗粒薄膜。溅射气压和膜厚对经过热处理的L10-FePt薄膜的磁性能有很大影响。随着溅射气压增加,形核场由正值转变成负值,矩形比有增大趋势;随着厚度的增加,无序-有序相转变更充分。

FePtAg-C纳米颗粒薄膜的制备及表征

采用磁控溅射法在硅基片上生长Fe Pt纳米颗粒薄膜。在硅片表面生长Mg O籽层用来引发Fe Pt合金薄膜的fct织构,加入C来减小其颗粒尺寸,加入Ag来增强其L10有序度。采用X射线衍射仪(XRD)、超导量子干涉仪(SQUID)和高分辨率透射电镜(TEM)对Fe Pt薄膜进行表征。结果表明制备的薄膜样品具有优良的L10相结构,其M-H曲线表明方形度很好,垂直矫顽力HC有2 467 k A/m,颗粒大小为10.4 nm。该薄膜非常适合用做下一代高密度磁存储媒质,可有效提高信息存储密度。

颗粒膜厚度对表面传导电子发射的影响

制备了不同厚度下的C-Ti颗粒膜用作表面传导电子发射的阴极发射薄膜,研究了不同颗粒膜厚度对电子发射特性的影响。将所制备阴极器件加载不同电压幅值下的等幅三角波,对器件进行电形成,结果表明:颗粒膜厚度为69nm的器件开启电压为32V,在33V时具有最大发射效率;颗粒膜厚度为855nm的器件开启电压为15V,在23V时发射效率最高;颗粒膜厚度为69nm的器件所形成的电压范围和电子发射效率都明显高于颗粒膜厚度为855nm的器件。

碳钛颗粒膜表面电子发射特性

采用磁控溅射技术沉积碳钛颗粒膜,应用图形化工艺制作基于碳钛颗粒膜的表面电子发射原型器件。在幅值渐增的三角波电压作用下,器件在电压幅值低于17V时,伏安特性呈明显的线性特性,对应的薄膜表面没有变化;进一步升高器件电压幅值,伏安特性呈明显的负阻特性,同时可以观测到表面电子发射,表面电子发射最大达到7.2μA,发射效率达到了0.094 3%,薄膜表面失色,产生明显的孔洞结构。根据F-N理论拟合器件电压和发射电流,所得Ie-Vf特性曲线呈直线,表明发射电子源于场致电子发射。

垂直取向FePt/Ag纳米颗粒薄膜的结构和磁性

用磁控溅射法在单晶MgO(100)基片上制备了[FePt2nm/Agdnm]10多层膜,经真空热处理后,得到具有高矫顽力的垂直取向L10-FePt/Ag颗粒膜.x射线衍射结果表明,在250℃的热基片上溅射,当Ag层厚度d=3—11nm时,FePt颗粒具有很好的[001]取向,随着Ag层厚度的增加,FePt颗粒尺寸减小.[FePt2nm/Ag9nm]10经过600℃真空热处理15min后,颗粒大小仅约8nm,垂直矫顽力达到692kA/m.这种无磁耦合作用的颗粒膜,适合用作超高密度的垂直磁记录介质.