隨著存儲(chǔ)技術(shù)的不斷進(jìn)步,存儲(chǔ)器件的尺寸顯著減小。L1₀-FePt具有特別大的單軸磁晶各向異性能,用于存儲(chǔ)信息,可以達(dá)到更高的存儲(chǔ)面密度。L1₀-FePt材料內(nèi)部,Fe原子及Pt原子的自由電子之間存在軌道雜化,使得顆粒狀L1₀-FePt的室溫矯頑力H_c在實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)能能達(dá)到70 kOe。制成小顆粒膜,可以用于超高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。但是開(kāi)關(guān)場(chǎng)卻太大,常規(guī)手段無(wú)法改寫(xiě)數(shù)據(jù)。利用界面交換作用做成彈性交換磁體（ES）,能夠用于增加NdFe B磁體的磁能級(jí)（BH）max,也可以用來(lái)降低L1₀-FePt的H_c。交換彈性磁體由硬磁體（HM）和軟磁體（SM）兩種材料構(gòu)成,在兩相的界面處伴隨有交換耦合作用。HM的高剩余磁通密度（Br）和SM的高剩余磁化強(qiáng)度（Ms）組合,可以有效降低HM的H_c。ES內(nèi)的反轉(zhuǎn)磁疇產(chǎn)生于SM相,疇壁在較低的磁場(chǎng)作用下就可以穿過(guò)界面進(jìn)入硬磁相,從而降低硬磁相的開(kāi)關(guān)場(chǎng)。磁化曲線的形狀主要取決于軟磁相的厚度。有研究者想到過(guò)FePt/Fe雙... 

【文章來(lái)源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

過(guò)去50年的面密度演變硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)行業(yè)已經(jīng)有60多年的歷史了

第1章緒論3劃消磁允許穩(wěn)定和低噪聲數(shù)據(jù)存儲(chǔ)[20]，相鄰磁電位之間的干擾也可以減少。圖1.2為面內(nèi)和垂直記錄技術(shù)的工作原理示意圖。面內(nèi)方向，信息記錄是通過(guò)記錄磁頭的缺口發(fā)出的邊緣場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。若介質(zhì)的矯頑力遠(yuǎn)小于邊緣場(chǎng)的強(qiáng)度，才可以使得信息寫(xiě)入。在垂直記錄中，利用主磁場(chǎng)產(chǎn)生垂直磁場(chǎng)，通過(guò)平面的磁底通過(guò)記錄介質(zhì)傳播垂直磁場(chǎng)，最終通過(guò)倒置磁極完成閉合磁流。如圖1.2，面內(nèi)和垂直記錄是通過(guò)記錄鄰近兩個(gè)比特單元被磁化的情況，通常采用1和0來(lái)表示脈沖信號(hào)，讀寫(xiě)信息過(guò)程，當(dāng)數(shù)字信息轉(zhuǎn)為電脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)環(huán)形磁頭轉(zhuǎn)為磁性信號(hào)，相對(duì)磁場(chǎng)而言，當(dāng)磁頭移動(dòng)就會(huì)在各個(gè)方向產(chǎn)生被磁化的磁體，因此被記錄成數(shù)字信號(hào)。1記錄磁化反轉(zhuǎn)，0記錄磁化不反轉(zhuǎn)，信號(hào)就被記錄在磁介質(zhì)中。圖1.2面內(nèi)磁記錄圖和垂直磁記錄圖。(由HiTachiGlobalStorageTechnologies提供)第一類垂直磁記錄材料是1978年由Iwasaki等人由RF磁控濺射法生長(zhǎng)的CoCr合金膜[21]。1979年年末，此團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)了新的復(fù)合材料，由Fe-Ni軟膜和Co-CrPMA薄膜組成，較前一種而言，具有更高的靈敏度[22]。在隨后的研究中，它被投入了更多目光，研究者希望找到垂直各向異性更高的的新型材料。他們提出了大量材料，常見(jiàn)的有CoCrTa，CoCrNb，CoCrPt和一些鐵氧體[23]。后來(lái)，Carcia等人第一次提到Co基多層膜具備較高的垂直磁各向異性能，隨后的十年間，便是研究者們的對(duì)鐵磁多層膜的廣泛研究，并取得了顯著效果。圖1.3是不同磁性材料的單疇臨界尺寸以及超順磁臨界尺寸[24]。

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文4D(nm)圖1.3一些鐵磁材料的單疇臨界尺寸以及超順磁臨界尺寸[24]垂直磁記錄的顯著優(yōu)勢(shì)[25]如下：(1)柱性結(jié)構(gòu)/軟襯墊，此配置約為水平寫(xiě)入場(chǎng)的2倍。在磁場(chǎng)寫(xiě)入中就可以使用更高磁各向異性和矯頑力更大的介質(zhì)，有希望使小顆粒材料實(shí)現(xiàn)更高的記錄密度；(2)尖銳過(guò)渡區(qū)要求更厚的介電層，可能包含更多的粒子/每單位體積(交換單位)，增加磁記錄密度，柱形結(jié)構(gòu)能有效抑制退磁場(chǎng)；(3)對(duì)邊緣效應(yīng)的限制效果顯著，并且寫(xiě)入過(guò)程中可以提高磁記錄密度以及對(duì)信息的分辨；(4)信號(hào)的交換單元數(shù)量的減少，可以實(shí)現(xiàn)選用更短的波長(zhǎng)(脈沖寬度)，這也增加了硬盤(pán)上的寫(xiě)入速度，(5)具有各向異性能更高的垂直磁記錄介質(zhì)，可以讀寫(xiě)更窄小的過(guò)渡區(qū)信息，可以裝實(shí)現(xiàn)精密的讀寫(xiě)，并且還能有效提高信噪比；(6)水平磁密度的增加和減少主要是依賴磁粒子的減少，尺寸的減小則依賴于超順磁效應(yīng)。垂直記錄的過(guò)渡區(qū)能做到比水平寫(xiě)入更大的粒徑來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的讀寫(xiě)密度，所以有效增加寫(xiě)入密度。隨著磁記錄系統(tǒng)面積密度的增加，垂直記錄已成功地取代了縱向記錄以減輕超順磁極[19,26]。垂直磁記錄介質(zhì)的大量理論和實(shí)驗(yàn)研究為提高磁記錄性能做出了重要貢獻(xiàn)。為了提高記錄介質(zhì)的可寫(xiě)性，需要在保持記錄層良好紋理生長(zhǎng)的同時(shí)，保持好器間距。在以往的記錄層中，可以有效觀測(cè)到中間記錄密度的噪聲平臺(tái)�，F(xiàn)在還有很多利用微磁模擬方法[27]研究了垂直磁記錄中的介質(zhì)噪聲特性和過(guò)渡抖動(dòng)。如何提取晶間交換耦合和各向異性場(chǎng)頻散是垂直記錄介質(zhì)研究的熱點(diǎn)之一。為了有效地分離顆粒間交換耦合和各向異性彌散的影響，可以建立了一種微磁性數(shù)值技術(shù)，通過(guò)發(fā)現(xiàn)它們與不同初始磁化狀態(tài)的微分M-H曲線的相關(guān)性，甚至在存在熱漲落的情況下。這種表征方法允許使用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Structure and properties of nanoporous FePt fabricated by dealloying a melt-spun Fe60Pt20B20 alloy and subsequent annealing[J]. Dianguo Ma,Yingmin Wang,Yanhui Li,Rie Y.Umetsu,Shuli Ou,Kunio Yubuta,Wei Zhang.  Journal of Materials Science & Technology. 2020(01)
[2]A Monte Carlo study of spring-exchange magnets containing ultra-high coercive phases[J]. K.Granek,G.Zió?kowski,A.Chrobak.  Journal of Rare Earths. 2019(10)
[3]磁控濺射鍍膜過(guò)程中非均勻磁場(chǎng)中電子的運(yùn)動(dòng)[J]. 王合英,孫文博,陳宜寶,何元金.  物理實(shí)驗(yàn). 2008(11)

博士論文
[1]垂直磁各向異性FePt薄膜的微觀結(jié)構(gòu)與織構(gòu)研究[D]. 李瑋.北京科技大學(xué) 2018
[2]超高密度磁記錄介質(zhì)用Fe-Pt薄膜的研究[D]. 曹江偉.蘭州大學(xué) 2006
[3]高磁晶各向異性磁記錄介質(zhì)FePt薄膜的研究[D]. 李寶河.北京科技大學(xué) 2005



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