高密度垂直磁存储FePt颗粒薄膜媒质的研究

本文采用磁控溅射法在硅基片上生长FePt颗粒薄膜。FePt膜层下面为MgO籽层,以此引发薄膜的L10相fct织构。在FePt薄膜中掺入C可减小其颗粒尺寸。采用X射线衍射仪(XRD)、超导量子干涉仪(SQUID)和透射电镜(TEM)对FePt颗粒进行表征,结果表明制备的样品具有优良的L10相结构,其磁滞曲线表明方形度很好,而且垂直矫顽力能有26 kOe,颗粒大小为8.3 nm。高分辨透射电镜表征表明其优良的fct超晶格结构。该磁性薄膜有望应用于下一代高密度磁存储媒质。

双电极电化学沉积法制备FePt纳米颗粒粉末

采用电化学沉积法制备FePt颗粒。将氯铂酸、硫酸亚铁按一定比例混合成溶液100mL,调pH值为2.5,调节脉冲电源参数制备FePt颗粒,并通过XRD、TEM、VSM等研究颗粒的微观结构以及宏观磁性能。XRD分析表明,所制备的FePt纳米颗粒具有面心立方(fcc)结构,在800℃热处理后转变为面心四方(fct)结构;TEM观察显示,颗粒呈类球形,粒径在4nm左右。VSM测试表明,制备的FePt纳米颗粒的矫顽力为零,呈现超顺磁性。热处理后其矫顽力约为1.2×104A/m,饱和磁化强度为72.20A.m2/kg。

多元醇还原法制备FePt纳米颗粒

以乙酰丙酮铁和氯铂酸作为Fe源和Pt源,1,2-十二烷二醇为还原剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,研究了表面活性剂油酸和油胺对FePt纳米颗粒形貌和分散性的影响。结果显示,未使用表面活性剂制得的FePt纳米颗粒粒度范围是1.0～6.0 nm,平均粒径为3.4 nm;使用油酸和油胺制得的FePt纳米颗粒粒度范围是2.5～5.5 nm,平均粒径4.1 nm。通过XRD、TEM和VSM分析表明,油酸和油胺修饰的FePt纳米颗粒为面心立方结构,形状近似球形,分散性良好,粒径分布较未使用表面活性剂时变窄;VSM显示其矫顽力趋近于0,呈现超顺磁性。

热处理对FePt纳米颗粒磁性能的影响

通过多重还原法制备FePt纳米颗粒,并研究不同热处理温度对其磁性能影响。XRD及TEM分析表明:所制备的FePt纳米颗粒为fcc结构,颗粒为类球形且分散性较好,尺寸在5.0nm左右。DSC及VSM显示,高温退火处理可以使FePt纳米颗粒从无序的fcc相变成有序的fct相,随着温度的升高矫顽力变大,600℃时可达240kA/m,但是在高温区(550℃及以上)矫顽力的变化并不明显,这主要是由高温退火过程中纳米颗粒的团聚导致的。

表面活性剂对FePt纳米颗粒形貌的影响

分别以乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)和氯铂酸(H2PtCl6.6H2O)作为Fe源和Pt源,乙二醇作为还原剂和溶剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,并研究了表面活性剂油酸油胺和CTAB对FePt纳米颗粒形貌和磁性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对纳米颗粒进行表征。结果表明,表面活性剂油酸油胺和CTAB修饰的FePt纳米颗粒均为面心立方(FCC)结构,分散性良好,粒径分布较未使用表面活性剂时变窄;油酸油胺修饰的FePt形貌主要是球形,但是有四方形纳米结构出现;而CTAB修饰的FePt形貌有蠕虫状产生。VSM结果显示其矫顽力都趋近于零,呈现超顺磁性。

表面活性剂调节高矫顽力FePt纳米颗粒的合成

在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在的体系中,通过NaBH4还原前驱体Fe(acac)3和H2PtCl6·6H2O,制备出了单分散的尺寸在3.0 nm左右的FePt纳米颗粒。XRD和TEM表征结果显示,表面活性剂PVP的用量影响FePt纳米颗粒相变,但对颗粒的尺寸无明显作用。由此推测,PVP对FePt纳米颗粒的相变起"催化"作用,适量的PVP诱导纳米颗粒的相变,可以通过改变表面活性剂的用量来调节FePt纳米颗粒的磁性能,当表面活性剂PVP单体与FePt前驱体的摩尔比(PVP/FePt)为7时,制得的FePt纳米颗粒经过500℃保温30 min热处理后,矫顽力高达5.2 kOe。

FePt纳米颗粒的制备与表征

通过化学还原法制备FePt纳米颗粒,研究热处理前后其磁性能的变化.XRD及TEM分析表明,所制备的FePt纳米颗粒为fcc结构,颗粒为类球形且分散性较好,尺寸约为5.0 nm,热处理使FePt纳米颗粒从无序的fcc相变成有序的fct结构.VSM显示所制备FePt纳米颗粒的矫顽力为零,呈现超顺磁性,500℃高温退火处理后矫顽力可达1/(2π)×106A/m.

一步法制备L1_0相FePt纳米颗粒

以乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)和氯铂酸(H2PtCl6.6H2O)分别作Fe源和Pt源,三缩四乙二醇(TEG)作溶剂和还原剂,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)作表面活性剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒。通过X射线衍射仪(XRD)及透射电子显微镜(TEM)分析表明,所制备的FePt纳米颗粒形状近似球形,分散性较好,平均颗粒粒径约为5.5nm。通过振动样品磁强计(VSM)分析显示所制备FePt纳米颗粒矫顽力为37.64kA/m,这意味着FePt纳米颗粒部分转变为面心四方相(L10相)。

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。

共溅射与多层膜溅射制备FePt：Ag颗粒膜的微观结构比较(英文)

采用共溅射和多层膜溅射两种不同的溅射方式制备FePt：Ag颗粒膜。MFM和TEM微观结构观测的结果表明：与多层膜溅射制备的FePt：Ag颗粒膜相比,共溅射制备的颗粒膜具有更小的磁畴尺寸和晶粒尺寸,并且其磁畴和晶粒的分布更加均匀。这种微观结构上的区别可解释为共溅射制备的颗粒膜中Ag原子的分布更加具有随机性。对薄膜内部缺陷的研究进一步证实了该解释。

表面活性剂在FePt纳米颗粒形貌控制中的应用

采用湿化学还原法制备FePt纳米颗粒,选择复配型表面活性剂柠檬酸和聚乙二醇(PEG)、油酸和油胺,以及单一型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对FePt纳米颗粒进行修饰,比较了三者在FePt纳米颗粒形貌及磁性能上的作用区别。XRD、TEM以及振动样品磁强计表征结果显示,表面活性剂的选择对制备FePt纳米颗粒的结构没有影响,均显示化学无序的面心立方结构;复配型表面活性剂有利于诱导生成各向异性纳米结构,聚合物表面活性剂PEG诱导生成了棒状和米粒状纳米结构;室温下颗粒均显示超顺磁性,但饱和磁化强度M s差别很大,球形颗粒M s相对最大,而棒状颗粒M s相对较小。

[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.

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。

FePt-SiO2纳米颗粒薄膜的制备和表征

采用磁控溅射法在硅基片上生长FePt纳米颗粒薄膜。利用MgO籽层来引发FePt合金薄膜的fct织构,在薄膜中掺入氧化硅来减小其颗粒尺寸。采用X射线衍射仪(XRD)、超导量子干涉仪(SQUID)和透射电镜(TEM)对FePt纳米颗粒进行表征,结果表明制备的样品具有优良的L10相结构,磁滞曲线测量结果表明材料的方形度很好,而且垂直矫顽力高达21 kOe,颗粒大小为8.8 nm。该磁性薄膜非常适合用做下一代高密度磁存储媒质,能大幅度提高磁存储密度。

SiO_2包覆对L1_0相FePt纳米颗粒结构和磁性的影响

我们利用溶胶-凝胶法成功地合成了Si O2包覆的Fe Pt纳米颗粒,并且研究了不同含量的Si O2对Fe Pt颗粒结构和磁性的影响.由于Si O2的包覆,粒子之间的团聚现象可以被有效抑制.磁性测试结果表明,Si O2的含量直接影响着Fe Pt纳米颗粒的磁性.有序度的降低以及Si O2的包覆抑制了晶粒的生长,这可能也是矫顽力降低的主要原因.对于包覆了的5μL Si O2的Fe Pt样品,虽然晶粒尺寸仅为8 nm左右,但是矫顽力仍可达到7990 Oe.

FePt-C颗粒薄膜的制备和表征

本文采用磁控溅射法在热氧化硅基片上生长FePt颗粒薄膜。利用MgO籽层来引发FePt合金薄膜的fct织构,采取加入C的方法来减小其颗粒尺寸。采用X射线衍射仪(XRD)、超导量子干涉仪(SQUID)和透射电镜(TEM)对FePt颗粒进行表征,结果表明制备的样品具有优良的L10相结构,其磁滞曲线表明方形度很好,而且垂直矫顽力能有12 kOe,颗粒大小为8 nm。该磁性薄膜非常适合用做下一代高密度磁存储媒质,能大幅度提高磁存储密度。

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。

花状自组装FePt纳米颗粒的制备

选用硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂,聚乙二醇(PEG2000)作为表面活性剂,利用简单的湿化学还原工艺,在室温下制备花状自组装的FePt纳米颗粒。XRD和TEM表征显示:所制备的FePt纳米颗粒是化学无序的面心立方(fcc)结构。颗粒形貌主要由平均粒径分别为19.2和4.9nm的梭形和球形颗粒组成。这些梭形的"花瓣"和球形的"花蕊"自组装形成大小不等的花状结构。推测认为,纳米颗粒的花状自组装主要是表面活性剂集合的结果。VSM显示所制备FePt纳米颗粒的磁性能室温下为超顺磁性,饱和磁化强度Ms约为10.9(A·m2)/kg,相同条件下PVP作为表面活性剂时Ms约为0.6(A·m2)/kg,两者比较,选用PEG作为表面活性剂,Ms大约增大18倍。

PVP对FePt纳米颗粒磁性能的影响

以乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)和氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)作为Fe源和Pt源,硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂,PVP作为表面活性剂,通过化学还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,研究PVP对FePt纳米颗粒磁性能的影响。通过X射线衍射(XRD)仪,透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对纳米颗粒进行表征。结果表明:PVP修饰的FePt纳米颗粒为面心立方(fcc)结构,形状近似球形且分散性良好,矫顽力为零,呈超顺磁性。当PVP与Fe(acac)3的比例为7:1时,经600℃热处理保温30min,FePt纳米颗粒从无序的fcc结构转变为有序的fct结构,矫顽力最大,可达5460A·m-1。

溶胶-凝胶法制备FePt纳米颗粒及其性质研究

通过溶胶-凝胶法制备了L10相FePt纳米颗粒,并利用X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对所制备的样品进行了结构和磁性表征.XRD及TEM分析表明,700℃所制备的FePt纳米颗粒为面心四方(FCT)结构,颗粒形状为球形且分散性较好,晶粒尺寸约为12 nm.磁性测试结果表明,L10相的FePt纳米颗粒室温下具有铁磁性,其矫顽力为1 887 Oe.