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氧化物隔离对Si基片上生长L10相FePt薄膜磁性的影响

李丹 李国庆

氧化物隔离对Si基片上生长L10相FePt薄膜磁性的影响

李丹, 李国庆
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  • 用MgO和SiO2两种氧化物将FePt薄膜与Si(100)基片隔离,分析隔离层在FePt层发生A1 L10转变过程中的作用,寻找用Si母材涂敷L10-FePt磁性层来提高磁力显微镜针尖矫顽力的合理方案.采用磁控溅射法在400℃沉积FePt薄膜,在不同温度进行2 h的真空热处理,分析晶体结构和磁性的变化.结果表明:没有隔离层,Si基片表层容易发生扩散,50 nm厚FePt薄膜的矫顽力最大只有5 kOe(1 Oe=103/(4)Am-1);而插入隔离层,矫顽力可以超过10 kOe;MgO在Si基片上容易碎裂,热处理温度不能高于600℃,用作隔离层,FePt的最大矫顽力为12.4 kOe;SiO2与Si基片的晶格匹配更好,热膨胀系数差较小,能承受的最高热处理温度可以超过800℃,使得FePt的矫顽力可以在5 kOe到15 kOe范围内调控,更适合用于制作矫顽力高并可控的磁力显微镜针尖.
      通信作者: 李国庆, gqli@swu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51071132)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-05
  • 修回日期:  2018-04-13
  • 刊出日期:  2018-08-05

氧化物隔离对Si基片上生长L10相FePt薄膜磁性的影响

  • 1. 西南大学物理科学与技术学院, 重庆 400715
  • 通信作者: 李国庆, gqli@swu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51071132)资助的课题.

摘要: 用MgO和SiO2两种氧化物将FePt薄膜与Si(100)基片隔离,分析隔离层在FePt层发生A1 L10转变过程中的作用,寻找用Si母材涂敷L10-FePt磁性层来提高磁力显微镜针尖矫顽力的合理方案.采用磁控溅射法在400℃沉积FePt薄膜,在不同温度进行2 h的真空热处理,分析晶体结构和磁性的变化.结果表明:没有隔离层,Si基片表层容易发生扩散,50 nm厚FePt薄膜的矫顽力最大只有5 kOe(1 Oe=103/(4)Am-1);而插入隔离层,矫顽力可以超过10 kOe;MgO在Si基片上容易碎裂,热处理温度不能高于600℃,用作隔离层,FePt的最大矫顽力为12.4 kOe;SiO2与Si基片的晶格匹配更好,热膨胀系数差较小,能承受的最高热处理温度可以超过800℃,使得FePt的矫顽力可以在5 kOe到15 kOe范围内调控,更适合用于制作矫顽力高并可控的磁力显微镜针尖.

English Abstract

参考文献 (33)

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