磁盘用金属薄膜磁记录介质的研究

在数学磁记录中,磁记录特性和记录密度的提高,是当前的一个重要的研究课题。磁记录密度的提高,就意味着计算机设备体积的小型化和贮容量的扩增,要达到这种目的,磁记录介质材料的优选是个重要的基本条件。介质材料在目前广泛采用的针状γFe_2O_3磁性粉末材料,还要进一步极大地提高磁特性,但是,已受到其本身固有特性的限制。金属铁磁材料具有非常优异的磁性能,金属铁磁薄膜是一种很有潜力和大有希望的新型     

CoCr基磁性薄膜材料的研究现状和发展趋势

简要介绍了磁记录用介质膜的发展趋势及面临的问题,介绍了垂直记录方式的优点,综述了国内外对垂直磁记录用介质膜材料的分类及研究现状,回顾和评述了CoCr基磁性薄膜的研究现状和发展趋势.     

垂直磁记录介质薄膜研制的新途径(英文)

本文阐述了铝氧化电沉积法获得磁记录材料的基本原理,研究了铝交流氧化膜中沉积磁性金属及其合金制备垂直磁记录薄膜的新途径,建立了铝交流氧化电沉积法,探讨了氧化膜的结构和磁特性的关系。     

1997～1998年磁性功能材料进展

综述了磁性功能材料研究在1997～1998年间的若干新进展。内容包括(1)磁隧穿型巨磁电阻材料,(2)高矫顽力Sm-Co基薄膜永磁材料,(3)垂直磁记录介质材料,(4)纳米晶软磁材料,(5)薄带(膜)巨磁致伸缩材料。     

磁记录和磁光记录材料及其发展

本文介绍了磁记录和磁光记录方式及其原理,磁记录及磁光记录材料的特性、制法和应用,以及在当代信息社会的重要作用和发展前景。     

NiFe和NiFe/Cr/NiFe薄膜的磁电阻特性与膜厚关系

本文研究了采用离子束溅射技术制备的 NiFe 薄膜及层状结构 NiFe/Cr/NiFe 薄膜的磁电阻特性与膜厚的关系。用四探针法测量薄膜的磁电阻。由实验结果得到磁电阻特性与膜厚及 Cr 夹层厚度的关系。分析了 NiFe/Cr/NiFe 膜中两层 NiFe 膜之间存在反铁磁交换耦合时,磁电阻效应显著增强的现象,NiFe/Cr/NiFe 膜各向异性磁电阻系数△ρ/ρ_(av)达5.1%。     

1994—1995年磁性功能材料进展

综述了１９９４￣１９９５年间几种磁性功能材料的新进展。这些材料包括Ｒ２Ｆｅ１７Ｎｘ稀土磁性材料，室温磁致冷材料，多层膜磁记录材料，微波应用磁膜材料，有机铁磁材料和准晶磁性材料。     

利用扫描探针显微镜研究Co量子有序阵列的特性

采用交流电化学沉积法,在小孔径的阳极氧化铝模板里,成功制备了Co磁纳米线有序阵列。通过机械抛光、化学抛光工艺,样品表面平整度可达到±10nm/μm2左右。采用透射显微镜(TEM) 扫描探针显微镜(SPM)观察了样品的表面形貌、Co纳米线的微观形貌和与形貌对应的磁畴图像。结果表明,纳米磁记录阵列膜里的每一根Co纳米线均为单畴结构,磁畴分布非常有序且与氧化铝微孔的形貌分布一一对应,畴的大小随磁力针尖离样品的高度不同略有变化;在一定的高度范围内,磁针离样品的高度和扫描速度不影响观察到的磁畴分布。样品在2T的外场下磁化后,大多数磁矩发生了反转。发现了相邻位之间磁畴的磁矩取反现象,这种阵列膜具有量子磁盘的原型结构。制备的阵列结构孔密度可达1011/cm2,如果每一个单畴存储二进制单元的一个信息位,相应的存储密度应达100Gbit/in2以上。该纳米磁记录阵列,有望成为新型的超高密度量子磁盘。     

超高密度磁记录介质的研究进展与未来趋势

磁记录在过去的50年内经历了磁带、硬盘水平记录模式和垂直记录模式,其记录面密度达到～150Gbit/in~2,50年中记录面密度提高了约10~7倍。在未来5～10年内,磁记录面密度的目标是1000Gbit/in~2(即今天的6～7倍)。本演讲将从磁记录介质因素(磁晶各向异性能和磁有序诱发相分离)和记录模式两方面来评述磁记录面密度的发展过程和相关科学问题的解决、现在面,临的“瓶颈“困境以及未来的发展方向。首先从热力学的角度综述了最近几年对当前唯一可行的Co-Cr基合金介质发生的这种磁有序诱发相分离的认识和理解,通过实验证据和热力学计算来阐明该合金体系能形成纳米双相组织的成因,并解释有效合金化元素Pt、Ta、B对Co-Cr基合金薄膜提高其有效磁晶各向异性能和降低记录噪音的作用。详细分析该体系多元合金作为磁记录介质发展过程中的科学问题(磁晶各向异性能的改善、磁记录信噪比(SNR)的提高与双相组织的关系)以及目前面临的困境(超顺磁)和可能解决的方案。着重阐明未来可能的超高密度记录材料(相分离型合金Co-W和Co-Mo、有序化型合金CoPt和FePt,稀土型合金FeNdB和SmCo_5等)的研究进展和以上各种材料目前存...     

超微粒材料在磁记录介质中的应用

所谓超微粒材料系指直径在1μ以下的微粒粉体。它可应用于导电材料、烧结材料、化学触媒和磁记录介质等许多方面,但在工业上,用量最大的主要是磁记录介质用的各种磁粉。磁记录介质用的超微粒材料——磁粉,应满足下述要求: 1.饱和磁化强度大; 2.矫顽力适当;     

C/Co/C纳米颗粒膜的制备及特性

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜,并进行了原位退火.发现磁性层厚度对C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性有明显影响.在400℃退火的样品具有很好的六角密堆积结构,磁矩很好的排列在膜面内.随着磁性层Co层厚度的增加,矫顽力Hc先增大然后减小,粒径和磁畴簇略微增大,样品的表面粗糙度Ra也减小到了0.5 nm左右.     

超高密度磁记录介质的研究进展

总结了近年来超高密度磁记录介质的研究概况,着重介绍了垂直磁记录介质中L10相FePt薄膜的研究方法,并认为L10相FePt薄膜将会成为高密度磁盘记录介质的主流.倾斜磁记录、热辅助磁记录、图案记录等存储技术,目前处于实验室研究阶段,但是有望突破垂直磁记录的超顺磁极限,实现超高密度磁记录.     

软磁性薄膜微波磁特性的研究进展

概述了软磁性单层膜、多层膜、颗粒膜的微波磁特性研究进展,对这些薄膜的基本磁性和微波磁性进行了总结和讨论,得出软磁纳米晶薄膜可望成为应用于微波领域的主体候选材料,指出了Co(Fe)基软磁性薄膜微波特性的研究方向.     

光盘材料的开发

在信息化社会的发展中,记录介质具有重要的作用。已实用的光盘为较新的高密度记录介质。众所周知,利用磁记录特性的录音磁带、录象磁带、简易盒式磁盘、标准带式磁盘等都已广泛地应用了。光盘是利用激光的单色性、相干性进行记录再现的,因此,与磁记录相比,其记录密度要高数十倍。光盘材料的两大要素为基板及记录膜。下面拟根据光盘的原理介绍一下它们的主要样式和特征,以及光盘的基板和记录膜,进而简述一下光盘的制造过程及今后的研究课题。一、光盘的原理和基本结构     

磁性纳米膜微波高磁导率理论与实验研究

磁性纳米膜的应用涉及磁记录头、微电感、微变压器、电磁噪声消除器、高频磁传感器等，其核心材料是软磁薄膜，要求其具有高的磁导率并能保持到几百MHz甚至GHz微波频段．为了获得满足要求的高磁导率和频率响应特性磁性纳米膜，本文分别从机理和实验研究角度，系统研究了磁性纳米膜的高磁导率理论。首先从理论研究角度，系统研究了单层纳米膜和纳米颗粒膜的微波高磁导率机理．单层纳米膜高磁导率主要取决于高饱和磁化强度和面内可调的各向异性．从纳米层次对纳米颗粒膜的交换耦合开展了深入的研究，应用微磁学分析了交换耦合作用的物理图像，交换耦合对克服退磁效应、提高微波磁导率和磁损耗、提高电阻率等方面都起到关键作用．其次从计算模拟角度，深入分析了纳米膜的交换耦合、各向异性、逾渗阈值、电阻率等主要因素对纳米膜微波磁导率作用。为获得具有微波磁导率和兼顾高电阻率的磁性纳米膜，在逾渗阈值附近，进行了纳米膜的电阻率与磁导率相关性研究。最后，从典型磁性纳米膜制备工艺角度，研究了溅射沉积的Fe40Co40B20合金薄膜单层纳米膜和采用顺序沉积Co40Fe40820/SiO2不连续多层纳米颗粒膜，对高磁导率机理进行了实验验证。     

聚苯胺-钴铬锌铁氧体复合材料的微波吸收性能和磁性能

用聚丙烯酰胺凝胶法和原位聚合法分别制备了钴铬锌铁氧体(Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4)和聚苯胺-钴铬锌铁氧体复合材料(PANI-Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4),用XRD和FT-IR对材料的结构进行了表征。结果表明,制备的Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4铁氧体为尖晶石结构,少量Cr3+离子替代了铁氧体八面体位置上的Co2+离子,导致铁氧体的晶格常数从0.8409 nm减小到0.8377 nm。用振动样品磁强计(VSM)测量了材料的磁性能,结果表明,PANI-Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4复合材料的饱和磁化强度(Ms)、剩余磁化强度(Mr)和矫顽力(Hc)分别为8.80 emu/g、14 emu/g和37.22 k A/m,小于铁氧体的相应数值;用波导法研究了PANICo0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4复合材料的微波吸收性能,在5-20 GHz频率范围内14.1 GHz和17.9 GHz处出现两个极大反射损耗,分别为-13.17 d B和-15.36 d B,大于铁氧体的反射损耗。     

钡铁氧体垂直磁化膜磁各向异性研究

钡铁氧体垂直磁化膜可用作高密度磁记录介质。本文研究用低温ＲＦ磁控溅射法制备非晶薄膜，经晶化处理所得到的垂直磁化膜的饱和磁化强度Ｍｓ、矫顽力Ｈｃ及垂直磁各向异性常数Ｋｕｌ、Ｋｕ２与退火温度Ｔ的关系，并对所呈现出的变化规律作了简单解释。介绍了依据转矩曲线的形状来判断薄膜垂直性优劣的方法，从转矩曲线出发，探讨了影响薄膜磁各向异性的因素。     

图案化磁记录介质

在分析传统磁记录在高密度化过程中遇到的困难的基础上,指出了未来超高密度磁存储的方向,着重分析了图案化磁记录(patterned magnetic recording)对介质的要求,并简要介绍了图案化介质的制备技术.     

类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜微结构和磁特性的研究

在室温下,用对靶磁控溅射法制备了系列类三明治结构C/Co/C颗粒膜.C靶和Co靶分别采用射频溅射和直流对靶溅射模式,并且随后进行了原位退火.用振动样品磁强计(VSM)和扫描探针显微镜(SPM)系统研究了C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性与磁性层厚度、非磁性层厚度、退火温度的关系.X射线衍射(XRD)图样显示出退火400℃的样品具有很好的六角密堆积结构.扫描探针显微镜图样和δM曲线说明Co纳米颗粒嵌在非晶质的C母基内.振动样品磁强计测量表明磁矩很好的排列在膜面内,随着磁性层Co层厚度的增加,矫顽力(Hc)先增大然后减小.在Co层厚度为20nm,C层厚度为30nm,退火温度400℃时,矫顽力达到最大值,剩磁比(S)接近于1.     

磁性薄膜材料中的交换耦合

介绍了在磁性薄膜材料中的交换耦合的研究进展。制备了铁磁/反铁磁/铁磁3层结构不同成分的薄膜。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等测试分析技术,系统研究了磁性多层薄膜的相组成、界面及微观结构等。利用超导量子干涉仪(SQUID)研究薄膜的磁、电性能和交换耦合。在Co/反铁磁/Fe结构中发现了非常明显的与温度相关的铁磁/反铁磁界面耦合与铁磁/铁磁层间耦合之间的竞争效应。含有不同铁磁层Fe、Co、Fe20Ni80的3层膜FM1/Cr2O3/FM2对交换耦合随温度的变化存在较强的影响,发现铁磁层的磁晶各向异性和跟Cr2O3接触的自旋非对称性反射系数体系的界面和层间耦合有很大的影响。铁磁层对FM/AFM的交换耦合强度的影响甚大,这种影响和铁磁层的各向异性的相关性要强于和铁磁层饱和磁化强度的相关性。通过面内预加场和场冷的方式,在易轴互相垂直的[Pt/Co]n/NiFe/NiO异质结中实现了交换偏置的4种状态,可等温调控偏置。研究了Co/NiO反点阵列和连续膜的交换偏置,与连续膜相比,纳米反点阵列既能增大偏置,也能减小偏置,具有更高的热稳定性。