竺云 FePtFeAg多层膜低温合成分离的L10相FePt纳米颗粒.pdfVIP

第54卷第1期2005年1月 物 理学报 SINICA 1000—329012005154(01)／0393．04ACTAPHYSICA ⑥2005 Chin．Phys．Soc． 的L10相FePt纳米颗粒* 竺 云 蔡建旺 (中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室，北京 100080) (2004年5月20日收到；2004年6月15日收到修改稿) 制备了[(Fe／Pt／Fe)／Ag]。多层膜，研究了不同温度退火后的微结构和磁特性．实验结果表明温度高于400。C退 火后，样品开始形成L1。相的FePt纳米颗粒与Ag基体的复合结构．AM曲线的测量表明FePt颗粒之间不存在交换 作用，非常清楚地说明非磁基体Ag有效地隔离了FePt磁性颗粒．有序相韵低温合成可能和多层膜结构所造成的界 面扩散以及Ag层引入的界面缺陷有关，同时，Ag原子较强的迁移性以及FePt与Ag之间表面自由能的显著差异， 使FePt纳米颗粒被Ag隔离． 关键词：L1。相，FePt，交换作用 PACC：7550，8140 1．引 言 ～2．8—3．3nm)以及优异的化学稳定性而引起了人 们极大的兴趣．但是由溅射或蒸发制备出的FePt合 近年来，磁存储的发展极其迅速，尤其是上世纪 金通常是元序fcc结构，大都需要600℃以上的高温 末巨磁电阻(GMR)磁头的应用后，电脑硬盘存储密 退火才能形成具有极高磁晶各向异性的fct有序相． 度的增长已超出了摩尔定律的预言．如此高速的发 高温退火会给介质的制造过程带来意想不到的困 展使得人们加快了对超高密度记录介质的探索与研 难，而且还会引起FePt颗粒的长大．为了降低有序 究．对于磁记录介质，存储密度的提高要求磁性颗粒 化温度，人们研究了一些添加元素如Cu，sn，Bi等的 的尺寸减小，以有利于信噪比的提高；同时磁性层的 效应∞’41；降低有序化温度的另一个方法就是制备 厚度减薄以减小M。￡，从而减小退磁场的影响，这里 M，为剩磁，t为磁性层的厚度．目前磁记录介质的 交换作用对记录介质来说会产生大的噪声，而降低 主流材料为CoPtCrB，但它的磁晶各向异性能K。只 噪声最有效的办法就是将L1。相的FePt颗粒分散在 有约10～J／cm3，其进一步发展受到超顺磁极限的根 非磁基体中，为此人们研究了各种各样的非磁基体， 制．为此，人们研究了在两层CoPtCrB中插入极薄的 如Si02，B203，A1203，C，Ag等o”101． Ru层(～0．9nm)以形成反铁磁耦合(AFC)的介质， 用来取代传统的单层记录介质，这样在磁性层厚度 不减薄的情况下，有效地减小了M，t值，暂时延缓 结构，一方面希望“Fe／Pt／Fe”三明治结构同样具有 Fe／Pt多层膜结构的低温有序化效果，降低FePt有序 了超顺磁的逼近，突破了记录密度100Gbit／inch2的 存储极限¨’21．但是，未来磁存储的高速发展仍需