界面动态相干应力对FePt磁记录介质薄膜的有序化转变影响

L10相的FePt薄膜可用作新型超高密度磁记录介质材料，只是还存在以下三大方面的技术问题：降低有序化温度；颗粒细化和分离；取向垂直。要降低厚度在10nm内的FePt薄膜有序化温度十分困难，而要同时兼顾颗粒细化和取向问题将会是一大挑战。项目申请人曾经用等原子比的AuCu作为底层成功降低了厚度在10nm内的FePt薄膜的有序化温度。本项目提出在此前工作基础上，比较（001）和（111）取向的有序和无序AuCu底层作用，研究区分界面间的整体静应力和底层有序化过程中晶格变化和原子扩散占位导致的动态相干应力对FePt有序化转变的不同调制作用；另外，以晶格参数较小的NiMn层取代AuCu层，研究不同的界面应力应变与有序化转变机制之间的关系。而通过调整MgO、AuCu、NiMn底层沉积条件，控制底层晶粒生长大小进而调制FePt晶粒大小，在降低FePt有序化温度同时达到细化晶粒和垂直取向的目的。

L10相的FePt薄膜作为新型超高密度磁记录介质材料，还需要解决降低有序化温度，颗粒细化和分离，取向垂直这三大技术问题。本项目重点针对薄膜的垂直磁各向异性进行了研究。第一部分内容研究了往CoFe/Pd双层结构的界面处或CoFe层内部引入纳米氧化层后的系列薄膜。研究结果显示引入纳米氧化层后，可以使薄膜的磁各向异性在退火后从面内转到垂直膜面方向。并且对于在CoFe层内部引入纳米氧化层的这类样品，其强烈的垂直磁性可以在相当宽的有效磁性层厚度范围内（1.2~2 nm）维持。在保持垂直磁性的前提下，这种特殊的双层膜结构中CoFe磁性层厚度比常规CoFe/Pd多层膜中的CoFe层厚度至少多出1.4 nm。此研究有利于制备出具有较高热稳定性的垂直磁性器件。第二部分内容研究了富钴的Co90Fe10/纳米氧化层/Pd薄膜的垂直磁各向异性。研究结果显示CoFe厚度为1.8nm的薄膜的磁各向异性在300 C退火后从面内转到垂直膜面方向。此外，Pd/CoFe/MgO三层膜比Pd/CoFe/Cu三层膜在退火后具有更强的垂直磁各向异性，说明有纳米氧化层的CoFe/MgO界面增强了垂直磁各向异性。第三部分内容计划研究引入MgO底层的FePt体系，期望在降低10nm内FePt有序化温度的同时获得垂直取向。目前可以重复项目申请人前期的研究结果，引入MgO底层后样品磁性能的测量正在进行中。