预织构薄膜热磁处理过程中的组织演化规律与高（001）取向度FePt颗粒薄膜的生长机制

L10相FePt合金薄膜被认为是最有前途的磁记录材料。通常制备的FePt薄膜是无序结构，需经加热基片或退火处理来得到L10相，致使晶粒长大。磁场退火处理可降低相变温度、促进织构生长和提高磁性能，但现有研究均选择对FePt薄膜进行磁场退火。本项目组提出了一种新的工艺路线，利用磁控溅射方法制备单相过饱和FCC结构Fe-Cu或Fe-Ag固溶体，通过磁场热处理制备预织构Fe(001)/Cu或Fe(001)/Ag薄膜；探索薄膜相分离的微观机制，实现α-Fe颗粒的织构和微结构控制；在获得强织构Fe(001)薄膜的基础上，通过L10-FePt生长机制的研究和有序化动力学的研究，制备高（001）有序度的L10-FePt颗粒薄膜。为简单地在任意基片上形成高有序度的、小晶粒尺寸的、晶粒间磁相互作用小的高性能L10 相FePt薄膜制备提供基础。本项目的研究结果对于超高密度磁记录材料的获得具有重要意义。

L10-FePt颗粒薄膜具有良好的综合性能，能够满足超高密度磁记录对热稳定性的需要，被认为是最有前途的磁记录材料。通常制备的FePt薄膜是无序结构，需经加热基片或退火处理来得到L10相，致使晶粒长大。面临的困难和没有完全解决的问题是，如何在降低有序化温度的基础上（以维持较小的L10-FePt颗粒），实现L10-FePt颗粒的高度(001)择优取向和优异的磁性能。尽管关于L10-FePt薄膜已经进行了相当广泛的研究，但在织构控制、组织优化等方面仍需开展大量的研究工作。磁场退火处理可降低相变温度、促进织构生长和提高磁性能，但现有研究均选择对FePt薄膜进行磁场退火，效果并不明显。本项目研究实现了一种新的工艺路线，即利用磁控溅射方法制备Fe-Ag过饱和固溶体，通过磁场热处理制备预织构Fe(001)/Ag薄膜。在获得取向生长的Fe(001)薄膜基础上，制备L10-FePt颗粒薄膜。研究结果表明，磁场预退火FeAg薄膜对FePt有序化温度的降低和矫顽力的提高有明显的促进作用。本项目对亚稳态FeAg/Pt薄膜L10相的低温有序化和薄膜磁性，总厚度对原子尺度[Fe/Pt]n多层薄膜织构和磁性能的影响，[(Fe/Pt/Fe)/Au]n超晶格薄膜的结构和磁性，原位加热沉积和后续热处理促进FePt低温有序化，沉积温度和原位退火时间对FePt薄膜结构和磁性的影响，Ag底层厚度对L10-FePt薄膜结构和磁性影响，[Fe/Pt/Cu]18多层膜的低温有序化和高(001)取向，FePt/Au 多层膜的结构和磁性等进行了较系统的研究，取得了一系列有意义的结果。相关研究结果获授权发明专利1项，在 Applied Physics A，Journal of Applied Physics，Journal of Magnetism and Magnetic Materials，Thin Solid Films 等期刊上发表论文14篇，其中，SCI收录论文9篇，EI收录论文1篇。本项目的研究创新了L10-FePt薄膜的制备方法，增进了对FePt薄膜结构和磁性的理解，对于获得高(001)取向度L10-FePt颗粒薄膜，提高薄膜磁性能和存储密度具有重要意义。

内容获取失败，请点击重试