本发明专利技术属信息存储技术领域，具体为交换耦合复合介质L10-FePt/[Co/Ni]N及其制备方法。所述交换耦合复合介质是在（001）取向的L10FePt薄膜的表面，沉积Co/Ni多层膜以及一非磁性Pt薄层而组成，记为L10-FePt/[Co/Ni]N，N为复合膜Co/Ni的周期数。本发明专利技术通过在高矫顽力的（001）取向的L10FePt薄膜表面沉积一层具有垂直磁易轴的Co/Ni多层膜，能够将FePt薄膜的磁化翻转场下降到适合现有磁头记录的大小，从而满足超高密度记录介质的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属信息存储
，具体涉及交换耦合复合介质^‘呼冲^！化/附^及其制备方法。
技术介绍
磁存储技术以其非易失性、化学稳定性和高擦写次数等优点在信息存储中占据主导地位。为了更多、更长久地保存信息，以及应对来自半导体闪存等技术的挑战，磁存储技术不断创新。除了新的记录方式(热辅助磁记录、模式记录，和新近提出的微波辅助磁记录)，记录介质方面的创新一一交换耦合复合磁记录介质(Exchange Coupled Composite Media)也受到更加深入的关注。耦合介质不仅能满足现有垂直磁记录技术的进一步发展需求，还能应用于前述三种新的记录方式中。交换耦合复合薄膜由硬磁层和单个或多个软磁层构成。硬磁层具有很高的磁晶各向异性能，能够克服热扰动的影响而在很小的颗粒尺寸下保持稳定。小的晶粒尺寸能保证信息读出的信噪比，对提高记录密度是至关重要的。软磁层的磁矩能够在很小的反向磁场下转动，形成反磁化核，促进硬磁层的翻转，可获得远小于硬磁层矫顽力的翻转场以满足有限写入磁头场的限制W-6]。一般认为，在一定反向外场(成核场)下，反磁化核在软磁层内形成。随之产生的畴壁随外加反向场的增加被钉扎在软、硬磁层间的界面，厚度逐渐压缩。到某一临界磁场，获得足够能量的畴壁将进入硬磁层，完成磁化翻转。该临界场通常被称为钉扎场，取决于软、硬层各向异性能之差。如果薄膜的成核场很大，而一旦反磁化核形成，耦合薄膜的磁化翻转立即完成W，7]。此时，成核场就是薄膜的翻转场。Zl0 FePt具有极高的磁晶各向异性能，且具有很好的化学稳定性，是未来超高密度磁记录介质的首选，也是研究者重点关注的材料。由于狗具有高饱和磁化强度和低的矫顽力，通常被选作软磁层，并且也观察到由于!^e层厚度增加导致的矫顽力降低。然而，狗具有高饱和磁化强度，导致很大的退磁能存在。当软磁层略厚(仍小于内禀畴壁厚度)，远离软、硬界面的狗磁矩将偏离竖直方向(也是硬磁层!^ePt的易轴方向)。同时，在!^ePt表面外延生长的!^e的磁化易轴也不沿薄膜法线方向。因此，可以认为!^e 层的易轴倾向于面内。不同取向的软、硬磁耦合会降低记录介质的热稳定性，不利于记录密度的提高。最近，国外的研究组开始了垂直交换耦合薄膜的地研究。欧洲的一个研究组开始尝试FePt/ N薄膜，尽管微磁学模拟显示了这种垂直型交换耦合薄膜的优越性，但样品制备和试验结果都不能令人信服。首先，I^ePt薄膜被沉积后，即从真空腔体取出进行热处理。然后再送入真空腔里，在其上沉积Co/Pt多层膜。这一过程会在!^ePt表面引入至少1 nm的非晶氧化层，导致!^ePt薄膜和Co/Pt多层膜之间的非直接接触，影响磁性能的改善。其次，实验得到的矫顽力随Co/Pt多层膜厚度的变化并不明显，并且出现双台阶的回线，部分源自非晶氧化层的影响。最后，Co/Pt多层膜的饱和磁化强度不高，对!^ePt层的磁化翻转贡献较小，也会影响交换耦合结构的效果。Co/Ni多层膜的各向异性常数约2 3X106 erg/cc，饱和磁化强度约800 emu/cc, 有效磁各向异性较小，是很好的垂直取向软磁层材料。因此，本专利技术提出了采用溅射沉积的方法，制备垂直型Zk ？冲^！⑶/附^交换耦合复合介质，实验结果验证了我们的设想。参考文献J. U. Thiele, S. Maat, E. E. Fullerton, Appl. Phys. Lett. , 82，2859 (2003)Τ. Hauet, Ε. Dobisz, S. Florez, J. Park, B. Lengfield, B. D. Terris, and 0. Hellwig, Appl. Phys. Lett. , 95，262504 (2009)S. J. Li, B. Livshitz, H. N. Bertram, M. Schabes, T. Schref 1, Ε. E. Fullerton, and V. Lomakin, Appl. Phys. Lett. , 94，202509 (2009)R. H. Victora, X. Shen, IEEE Trans. Magn. , 41 (2), 537 (2005).J. P. Wang, W. K. Shen, J. M. Bai, R. H. Victora, J. H. Victora, J. H. Judy, and W. L. Song, Appl. Phys. Lett. , 86，142504 (2005).D. Suess, J. Lee, J. Fidler, T. Schrefl, Exchange-coupled perpendicular media, J. Magn. Magn. Mater.，321，545 (2009)A. Y. Dobin, H. J. Richter, Appl. Phys. Lett. , 89，062512 (2006).F. Casoli, F. Albertini, L. Nasi, S. Fabbrici, R. Cabassi, F. Bolzoni, and C. Bocchi, Appl. Phys. Lett. , 92，142506 (2008).D. Goll and A. Breitling, Appl. Phys. Lett. , 94，052502 (2009).B. Ma, H. Wang, H. B. Zhao, C. J. Sun, R. Acharya, J. Appl. Phys., 109， 083907 (2011).D. Makarov, J. Lee, C. Brombacher, C. Schubert, M. Fuger, D. Suess, J. Fidler, and M. Albrecht, Perpendicular FePt—based exchange-coupled composite media, Appl. Phys. Lett.，96，062501 (2010)G. H. 0. Daalderop, P. J. Kelly, and F. J. A. Den Broeder, Phys. Rev. Lett.，68，682 (1992)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种能够很好地改善!^ePt薄膜的磁化翻转，获得能匹配现有磁头的矫顽力的新的交换耦合复合介质及其制备方法。本专利技术提出的交换耦合复合介质，是一种复合薄膜，是在(001)取向的、高矫顽力 Ll0 FePt薄膜的表面，沉积Co/Ni多层膜以及一非磁性Pt薄层而组成，记为Zlci-FePt/N，N为复合膜Co/Ni的周期数。该复合簿膜可以降低!^ePt薄膜的磁化翻转场，满足超高密度记录介质的应用。上述垂直型Zltl FePt/N交换耦合复合薄膜可以采用直流磁控溅射的方法制备，具体步骤如下(1)制备Zltl !^ePt薄膜。可采用通常的方法制备，即通过磁控溅射的方式在基板上沉积一层具有高矫顽力的(001)取向的Z Itl相!^ePt薄膜。如在超高真空本底下通入适量氩气作为工作气体，在基板加热(450-550 °C左右)的条件下溅射!^ePt薄膜，或者本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种交换耦合复合介质，其特征在于为一种复合薄膜，是在（００１）取向的Ｌ１０ ＦｅＰｔ薄膜的表面，沉积Ｃｏ／Ｎｉ多层膜以及一非磁性Ｐｔ薄层而组成，记为Ｌ１０－ＦｅＰｔ／［Ｃｏ／Ｎｉ］Ｎ，Ｎ为复合膜Ｃｏ／Ｎｉ的周期数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，廖嘉霖，郭红华，张宗芝，金庆原，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31
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