TbFeCo-AAO薄膜性能、微區(qū)熱場(chǎng)及靜態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、HAMR(熱輔助磁存儲(chǔ))技術(shù)是未來(lái)磁記錄領(lǐng)域發(fā)展的兩大先進(jìn)技術(shù)之一。這種記錄方式有可能真正克服超順磁效應(yīng)對(duì)磁記錄面密度的限制,使磁記錄面密度達(dá)到4-5Tbit/in2,甚至更高。HAMR技術(shù)中的介質(zhì)研究、微區(qū)饋熱技術(shù)及介質(zhì)讀寫性能測(cè)試系統(tǒng)是其實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)和必備手段。本文圍繞著單層非晶TbFeCo的性能優(yōu)化、亞納米微區(qū)饋熱技術(shù)及混合記錄介質(zhì)靜態(tài)寫入和磁疇觀測(cè)系統(tǒng)三大方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,得到了一些有創(chuàng)新意義的結(jié)論和成果。
　

2、　在實(shí)驗(yàn)上首先采用兩步陽(yáng)極氧化技術(shù),在玻璃基底上成功制備出較高有序度的多孔陽(yáng)極氧化鋁(AAO)模板。系統(tǒng)研究了氧化電壓、氧化溫度、電解液濃度、退火以及擴(kuò)孔等因素對(duì)氧化鋁孔洞大小及有序度的影響。研究發(fā)現(xiàn),氧化鋁孔洞只能在一定的氧化電壓、溫度范圍內(nèi)形成,氧化電壓過(guò)高和過(guò)低均不利于氧化鋁孔洞的形成,孔洞大小隨氧化電壓的升高而增大,低溫環(huán)境較易形成氧化鋁孔洞。對(duì)于硫酸溶液而言,在0℃,18V左右的范圍內(nèi)較易形成較高有序度的氧化鋁孔洞。陽(yáng)極氧化前

3、經(jīng)退火工藝的處理能提高氧化鋁孔洞的有序度,氧化后經(jīng)過(guò)磷酸溶液的擴(kuò)孔,有序度進(jìn)一步提高。
　　其次,進(jìn)一步研究了AAO底層對(duì)濺射沉積在其上的單層非晶TbFeCo薄膜的磁性能、微觀結(jié)構(gòu)和磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制的影響。研究發(fā)現(xiàn),TbFeCo薄膜矯頑力(Hc)和剩磁矩形比隨氧化鋁孔洞的增大而減小,而對(duì)飽和磁化強(qiáng)度和Kerr角則影響不大,同時(shí)多孔氧化鋁膜的結(jié)構(gòu)能夠誘導(dǎo)非晶TbFeCo薄膜內(nèi)生長(zhǎng)出微晶柱狀結(jié)構(gòu)并使非晶TbFeCo薄膜的磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制發(fā)生改

4、變,由疇壁運(yùn)動(dòng)反轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐恢路崔D(zhuǎn)模式。
　　在理論上通過(guò)微磁學(xué)模擬的手段研究了AAO模板上TbFeCo薄膜的磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制,模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合。同時(shí)采用有限元方法對(duì)探針饋熱和亞納秒脈沖饋熱兩種方式在磁性薄膜上所形成的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬分析,模擬表明這兩種饋熱方法均能夠形成超越激光衍射極限的微區(qū)熱場(chǎng)。同時(shí),探針?lè)绞剿塬@得的高于居里溫度的區(qū)域范圍可以通過(guò)探針針尖直徑和激光功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于亞納秒脈沖技術(shù)來(lái)說(shuō),時(shí)間上呈高斯模式的激