一种磁记录薄膜结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁记录薄膜结构，包括在玻璃基片上交替沉积Fe层和Pt层，均沉积四层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的结构，在平行和垂直膜面的方向上的矫顽力均达到12.5kOe。本发明专利技术还公开了一种磁记录薄膜结构的制备方法；本发明专利技术的磁记录薄膜结构性能优良，热稳定性高。

Magnetic recording film structure and preparation method thereof

The invention discloses a magnetic recording thin film structure, including alternate deposition of Fe layer and Pt layer on the glass substrate were deposited four layers, namely the glass substrate / (Fe/Pt) 4, in parallel and perpendicular direction of the coercivity reaches 12.5kOe. The invention also discloses a method for preparing a magnetic recording film structure. The magnetic recording film of the invention has excellent structural performance and high thermal stability.

【技术实现步骤摘要】
一种磁记录薄膜结构及其制备方法
本专利技术涉及磁记录、信息存储和再现信息记录等
，特别涉及一种采用激光脉冲沉积法制备多层膜结构的磁记录薄膜的方法。
技术介绍
随着信息产业的高速发展，储存信息的记录介质的体积越来越小，密度越来越高。然而，随着磁记录密度的提高，每一个记录位所对应的磁介质体积变小，当磁记录介质的晶粒尺寸小到一定程度时将会出现热稳定性问题，并引起记录位自退磁，造成记录信息失效，即超顺磁现象。因此，为了保持记录介质的热稳定性、克服超顺磁极限，未来的超高密度磁记录介质必须具有高的磁晶各向异性。1973年Ivanov等人报道了具有L10有序结构的1:1的FePt合金具有非常高的磁各向异性能密度Ku=7×107erg/cm3，比目前硬盘所用的hcp-Co合金的约高15倍（文献O.A.Ivanov,L.V.Solina,V.A.Demshinaetal.Phys.Met.Metallog.,1973,35:81.）。2000年，Weller等人报道了具有高磁各向异性能的FePt合金的超顺磁临界尺寸可以减小到2-3nm，它的理论磁记录密度可以达到1Tb/in2，这两方面的优点决定了此类薄膜在超高密度磁记录介质方面具有重要的应用前景（文献D.Weller,A.Moser,L.Folksetal.IEEETrans.Magn.,2000,36(1):10.）。目前国际上制备FePt合金薄膜大多采用磁控溅射法。尽管如此，在磁控溅射沉积过程中人们发现Fe靶和Co靶在直流溅射模式下不易启辉和沉积，即使在增加溅射气压情况下使靶材启辉，仍然不能保证在基底上有薄膜沉积，需要制备FePt复合靶材才能获得良好的沉积效果。脉冲激光沉积（PulsedLaserDeposition，PLD）是一种利用激光对物体进行轰击，然后将轰击出来的物质沉淀在不同的衬底上，得到沉淀或者薄膜的一种手段。它具有沉积速率高，试验周期短，衬底温度要求低，具备良好的保成分性，且制备的薄膜均匀，对靶材的种类没有限制等优点。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术公开了一种磁记录薄膜结构，包括在玻璃基片上交替沉积Fe层和Pt层，均沉积四层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的结构。进一步的，在平行和垂直膜面的方向上的矫顽力均达到12.5kOe。本专利技术还公开了一种磁记录薄膜结构的制备方法，包括如下步骤：（1）将玻璃基片、Fe靶和Pt片依次放入丙酮和酒精中用超声波清洗10min，用电吹风吹干后分别放置于仪器腔内基片和靶材位置；（2）关闭仪器腔门进行抽真空处理；（3）仪器抽真空至﹤5×10-4Pa以后，加热基片至200℃；（4）通入氩气至1Pa左右后，按以下次序沉积Fe/Pt多层膜：30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的薄膜结构。进一步的，还包括如下步骤：（5）将沉积好的薄膜用玻璃刻刀切割成8mm×5mm左右的小长方块放入石英管中，对石英管进行抽真空处理：先采用机械泵粗抽至5.0Pa以下，再用分子泵抽真空至﹤5×10-4Pa；（6）将管式电阻炉保温在500-700℃；（7）将抽好真空的石英管放入管式电炉中保温退火处理2h。进一步的，沉积工艺条件如下：由KrF激光器（型号：COMPexPro205）在真空镀膜室中沉积，激光器重复频率控制在10Hz，单脉冲能量为300-400mJ，通过焦距为50cm的透镜汇聚在靶上。靶与激光束夹角约为45°，靶基距为5cm，靶材为Fe靶和Pt片，Fe靶直径25mm，厚度3mm，铂片为25mm×25mm，厚度0.5mm，所用基片为玻璃，大小约为2cm×2cm；先将基片、Fe靶和Pt片依次放入丙酮和酒精中用超声波清洗10min，仪器抽真空至﹤5×10-4Pa以后，加热基片至200℃，然后通入氩气至1Pa左右，依次沉积Fe层，Pt层。沉积结束后，薄膜自然冷却至室温。本专利技术的磁记录薄膜结构性能优良，热稳定性高。附图说明图1是比较例1制备的薄膜样品的磁滞回线图；图2是比较例2制备的薄膜样品的磁滞回线图；图3是实施例2制备的薄膜样品的磁滞回线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术的磁记录薄膜的结构，在玻璃基片上交替沉积Fe层和Pt层，均沉积四层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的结构，且Fe层和Pt层的沉积时间均为30min。薄膜沉积的具体工艺条件如下：由KrF激光器（型号：COMPexPro205）在真空镀膜室中沉积，激光器重复频率控制在10Hz，单脉冲能量为300-400mJ，通过焦距为50cm的透镜汇聚在靶上。靶与激光束夹角约为45°，靶基距为5cm。靶材为Fe靶和Pt片。Fe靶直径25mm，厚度3mm，铂片为25mm×25mm，厚度0.5mm。实验中所用基片为玻璃，大小约为2cm×2cm。实验前，先将基片、Fe靶和Pt片依次放入丙酮和酒精中用超声波清洗10min，仪器抽真空至﹤5×10-4Pa以后，加热基片至200℃，然后通入氩气至1Pa左右，依次沉积Fe层，Pt层。沉积结束后，薄膜自然冷却至室温。实施例1（1）将玻璃基片、Fe靶和Pt片依次放入丙酮和酒精中用超声波清洗10min，用电吹风吹干后分别放置于仪器腔内基片和靶材位置；（2）关闭仪器腔门进行抽真空处理；（3）仪器抽真空至﹤5×10-4Pa以后，加热基片至200℃；（4）通入氩气至1Pa左右后，按以下次序沉积Fe/Pt多层膜：30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的薄膜结构；（5）将沉积好的薄膜用玻璃刻刀切割成8mm×5mm左右的小长方块放入石英管中，对石英管进行抽真空处理。先采用机械泵粗抽至5.0Pa以下，再用分子泵抽真空至﹤5×10-4Pa；（6）将管式电阻炉保温在500℃；（7）将抽好真空的石英管放入管式电炉中保温退火处理2h。实施例2（1）将玻璃基片、Fe靶和Pt片依次放入丙酮和酒精中用超声波清洗10min，用电吹风吹干后分别放置于仪器腔内基片和靶材位置；（2）关闭仪器腔门进行抽真空处理；（3）仪器抽真空至﹤5×10-4Pa以后，加热基片至200℃；（4）通入氩气至1Pa左右后，按以下次序沉积Fe/Pt多层膜：30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的薄膜结构；（5）将沉积好的薄膜用玻璃刻刀切割成8mm×5mm左右的小长方块放入石英管中，对石英管进行抽真空处理。先采用机械泵粗抽至5.0Pa以下，再用分子泵抽真空至﹤5×10-4Pa；（6）将管式电阻炉保温在700℃；（7）将抽好真空的石英管放入管式电炉中保温退火处理2h。比较例1（1）将玻璃基片、Fe靶和Pt片依次放入丙酮和酒精中用超声波清洗10min，用电吹风吹干后分别放置于仪器腔内基片和靶材位置；（2）关闭仪器腔门进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁记录薄膜结构，其特征在于：包括在玻璃基片上交替沉积Fe层和Pt层，均沉积四层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的结构。

【技术特征摘要】
1.一种磁记录薄膜结构的制备方法，包括如下步骤：（1）将玻璃基片、Fe靶和Pt片依次放入丙酮和酒精中用超声波清洗10min，用电吹风吹干后分别放置于仪器腔内基片和靶材位置；（2）关闭仪器腔门进行抽真空处理；（3）仪器抽真空至﹤5×10-4Pa以后，加热基片至200℃；（4）通入氩气至1Pa后，按以下次序沉积Fe/Pt多层膜：30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层、30min的Fe层、30min的Pt层，即采用玻璃基片/(Fe/Pt)4的薄膜结构；（5）将沉积好的薄膜用玻璃刻刀切割成8mm×5mm的小长方块放入石英管中，对石英管进行抽真空处理：先采用机械泵粗抽至5.0Pa以下，再用分子泵抽真空至﹤5×10-4Pa；（6）将管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼，张朋越，王洁依，葛洪良，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：