【摘要】：熱輔助磁存儲(chǔ)技術(shù)是一種提高磁盤存儲(chǔ)面密度到1 Tb·in~(-2)的方法,在數(shù)據(jù)寫入過程中的激光局部加熱會(huì)使磁盤非晶碳薄膜氧化。本文采用Reax FF反應(yīng)力場分子動(dòng)力學(xué)方法,建立硅摻雜非晶碳(a-C:Si)薄膜在激光誘導(dǎo)氧化的模型,從原子尺度分析a-C:Si薄膜的結(jié)構(gòu)變化、氧化過程,確定了氧化機(jī)理以及激光加熱次數(shù)對氧化的影響規(guī)律。a-C:Si薄膜的氧化發(fā)生在加熱階段和初始降溫階段,在加熱過程中a-C:Si薄膜的體積擴(kuò)張和降溫過程中原子應(yīng)變引起碳原子團(tuán)簇,均使薄膜中sp~2碳含量增加。隨著加熱次數(shù)的增加,表面未飽和原子數(shù)量減少和氧原子低擴(kuò)散率使薄膜氧化速率逐漸降低。此外,非晶薄膜的表面缺陷使分子氧成為氧化劑,表面原子剪切應(yīng)變使Si O O Si鏈中O O鍵斷裂,重構(gòu)氧化表面,進(jìn)而促進(jìn)a-C:Si薄膜的氧化。
[Abstract]:Thermal assisted magnetic storage is a method to increase the density of disk storage to 1 Tb in~ (-2). The local heating of laser during data writing will oxidize the amorphous carbon film of the disk. The laser induced oxidation model of Si doped amorphous carbon (a-C:Si) thin films was established by using the Reax FF reaction force field molecular dynamics method. The structure changes and oxidation process of a-C:Si films were analyzed at atomic scale. The oxidation mechanism and the influence of laser heating times on the oxidation were determined. The oxidation of a-C:Si thin films occurred in the heating stage and the initial cooling stage. The volume expansion of a-C:Si films during heating and atomic strain induced carbon clusters in the process of cooling increase the content of sp~2 carbon in the films. With the increase of heating times, the number of surface unsaturated atoms decreases and the low diffusivity of oxygen atoms makes the oxidation rate decrease gradually. In addition, the surface defects of amorphous films make molecular oxygen as oxidant, and the surface atomic shear strain leads to the breaking of O / O bond in the Si chain of Si / O / O and reconstructing the oxidized surface, thus promoting the oxidation of a-C:Si films.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(51405103) China Post-doctoral Science Foundation(2014M551230,2015T80335)~~
【分類號(hào)】：TB383.2

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本文編號(hào)：2410291