鈷鐵氧體薄膜的制備及其性能的研究.pdf

1、近年來，隨著高密度硬盤技術(shù)的發(fā)展，垂直磁記錄薄膜材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用已經(jīng)成為國(guó)際上新型材料研究的一個(gè)熱點(diǎn)。由于垂直磁記錄薄膜材料具有記錄密度高、高速、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、機(jī)械耐磨性好等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于垂直磁記錄、熱輔助垂直磁記錄和磁光記錄等方面，因而受到廣泛的關(guān)注。CoFe2O4薄膜材料是目前研究較多的一類垂直磁記錄材料，它具有較高的矯頑力、磁化強(qiáng)度和磁晶各向異性，是應(yīng)用于垂直磁記錄硬盤的首選材料之一。本論文系統(tǒng)地研究了CoFe2O4

2、薄膜的制備工藝、微結(jié)構(gòu)以及性能；此外，還研究了應(yīng)用于熱輔助垂直磁記錄的Co0.7Fe2.3-xMnxO4靶材配方和制備工藝，并對(duì)Co0.7Fe1.7Mn0.6O4薄膜的制備工藝和性能進(jìn)行了探索性研究。
　　在CoFe2O4薄膜的研究中，采用射頻磁控濺射法在7mm×7mm的Si(100)基片上制備了CoFe2O4薄膜，并對(duì)薄膜進(jìn)行了熱處理。通過實(shí)驗(yàn)得出的優(yōu)化工藝條件為：基片溫度350℃，濺射氣壓1.0Pa，濺射功率120W，薄膜厚度

3、100nm，退火溫度700℃、退火升溫速率2.5℃/min、保溫時(shí)間3h。通過對(duì)薄膜AFM和XRD的分析以及性能測(cè)試，結(jié)果表明：所制備的薄膜具有良好的磁性能和垂直各向異性，在優(yōu)化條件下其水平方向矯頑力為3.18kOe，垂直方向矯頑力為11.76kOe、飽和磁化強(qiáng)度為210.61emu/cm3。同時(shí)還得到了薄膜制備制備工藝參數(shù)對(duì)薄膜微結(jié)構(gòu)和性能影響的一些規(guī)律。
　　在Co0.7Fe2.3-xMnxO4靶材和薄膜的研究中，找到合適的靶

4、材配方為x=0.6時(shí)的Co0.7Fe1.7Mn0.6O4，此時(shí)的居里溫度為335.8℃。制備該配方靶材時(shí)，經(jīng)過預(yù)燒后在1250℃的靶材質(zhì)量最優(yōu)。隨后，初步探索出了Co0.7Fe1.7Mn0.6O4薄膜較好工藝參數(shù)，即背底真空510-4Pa、基片溫度450℃、濺射氣壓1.0Pa、O2/(Ar+O2)=10％、濺射功率100W，退火溫度900℃，升溫速率2.5℃/min、保溫時(shí)間3h。該工藝參數(shù)下Co0.7Fe1.7Mn0.6O4薄膜的垂直