嵌段共聚物自组装磁性阵列的结构和性能关联

拟采用嵌段共聚物自组装技术制备磁性纳米阵列。结合自组装和模板法，通过控制嵌段共聚物的参数和外界条件，实现磁性阵列的可控制备(磁性点阵纳米尺度下形状、尺寸和空间分布可控)；通过优化自组装制备参数和外场处理，改变磁性阵列的晶体点阵的对称性，以及界面结构和应力状态，实现磁各向异性调控，获得高单轴各项异性纳米磁性有序阵列；分析和观察磁性元素的局域结构、亚埃尺寸结构，研究磁性纳米阵列的磁化翻转机制。从磁性纳米线反磁化模型角度考虑，根据实际的纳米阵列形貌，从理论上分析磁性单元之间的静磁相互作用能、交换耦合作用、磁晶各项异性能等因素，研究结构参数对临界场和矫顽力等磁性能的影响，建立其与材料宏观磁性能的联系；利用高空间分辨磁光Kerr显微镜观察反磁化行为，实现对磁性金属纳米阵列分立存储介质磁畴变化的实时、直接观测，为新型结构交换耦合纳米复合磁记录材料发展，提供实验和理论上的信息。

垂直磁记录是磁性存储技术的发展方向, 随着垂直记录技术(perpendicular magnetic recording，PMR)的突破，可以很容易克服超顺磁效应，获得更高的记录密度。在超高密度磁存储介质中，存储单元是形状、取向均一致、分布有序的纳米颗粒或者纳米线，很好地克服了常规存储介质的不足，从而成为当前磁性硬盘发展的主导技术。本项目拟以嵌段共聚物自组装有序磁性纳米阵列为研究对象，着重针对其制备、结构和性能的内在联系。. 课题采用嵌段共聚物自组装技术制备了FeCo、FeNi和NiCo磁性纳米阵列。结合自组装和模板法，通过控制嵌段共聚物的参数和外界条件，实现了磁性阵列的可控制备(磁性点阵纳米尺度下形状、尺寸和空间分布可控)；通过优化自组装制备参数和外场处理，改变了磁性阵列的晶体点阵的对称性，以及界面结构和应力状态，实现磁各向异性调控，获得高单轴各项异性纳米磁性有序阵列；分析和观察了磁性元素的局域结构、亚埃尺寸结构，研究磁性纳米阵列的磁化翻转机制。从磁性纳米线反磁化模型角度考虑，根据实际的纳米阵列形貌，从理论上分析了磁性单元之间的静磁相互作用能、交换耦合作用、磁晶各项异性能等因素，研究结构参数对临界场和矫顽力等磁性能的影响，建立了其与材料宏观磁性能的联系；利用高空间分辨磁光Kerr显微镜观察反磁化行为，实现了对磁性金属纳米阵列分立存储介质磁畴变化的实时、直接观测，为新型结构交换耦合纳米复合磁记录材料发展，提供了实验和理论上的信息。. 课题在研究过程中，发表SC论文12篇，培养博士生2人，硕士生2人。参加国际磁学大会3人，作3人口头报告。