Co-W (Mo)和Co-Pt合金由于具有较高的磁晶各向异性能,有望成为下一代高密度磁记录介质材料,因而得到广泛的关注。然而,仍有一些基本问题尚未彻底解决,严重限制了它们的应用。例如,Co-W (Mo)体系在磁控溅射过程中容易出现非晶相以及相分离的不充分；Co-Pt合金薄膜垂直取向的有效控制及晶粒间较强的交换耦合作用等。本文通过磁控溅射技术沉积了一系列不同成分与厚度的Co-W (Mo)和Co-Pt合金薄膜,并利用振动样品磁强计(Vibrating sample magnetometer, VSM)和X-射线衍射技术(X-Ray diffraction, XRD)对薄膜的结构、生长取向及磁性能进行了较为深入的研究,探讨了晶体结构与磁性能之间的关系,同时揭示磁性层生长取向控制的基本机理。获得了如下的主要研究结果：通过实验和热力学计算,研究了Co-W, Co-Mo, Co-Cr合金体系的非晶形成能力。Co-W室温形成非晶的临界成分为17.1at.%W, Co-Mo室温形成非晶的临界成分为18.7at.%Mo。三个体系非晶形成能力的大小关系为：Co-Mo> Co-W>>Co-Cr,热力学计算与实验结果吻合较好。提高基板温度、降低溅射气压可以促进原子扩散,使Co-Mo和Co-W形成HCP结构临界成分向高Mo(W)含量偏移。研究了Mo含量对Co-Mo二元合金薄膜晶体结构和磁性能的影响,Ms随Mo含量(12～20at.%Mo)的非线性变化证明Co-Mo合金存在与Co-Cr类似的相分离行为。在Co-Mo中添加Cu、Pb、Pt等元素,Cu和Pb对薄膜的Ms和Hc没有显著影响,Pt使得磁晶各向异性能提高从而增大Hc。与Co-Cr薄膜大不相同的是掺杂Cu、Pb并没有在本质上改善Co-Mo相分离的不充分性。在250℃的MgO(110)单晶基片上先后沉积Cr(100nm)下底层和不同厚度(9～80nm)的Co-11at.%W磁性层,二者取向附生生长关系为Cr(112)[111-]//Co-W(10.0)[01.0]和Cr(112)[110]//Co-W(10.0)[00.1]。随着膜厚的增加,Co-W在薄膜面内的压应变(ε<0)由-0.3884%增大到-0.2711%,Co-W在薄膜法线方向拉应变(ε>0)从0.7813%减小到0.5445%,相应地Kleff由3.82×106erg/cc减小到2.58×106erg/cc。该结果表明通过设计磁性层和下底层之间的应变状态,可以达到调节磁记录介质有效磁晶各向异性能的作用。在没有任何下底层引导的情况下,在玻璃基板上沉积了一系列不同Pt含量的Co-Pt薄膜,随着Pt含量的增加,晶格常数(a,c)线性增大,c/a先减小而后增大,Hc出现先增大而后减小的变化,Pt含量在20at.%时,获得了较高的Hc和适宜的Ms。引入Ti作为下底层,通过一系列实验优化出制备Ti引导Co-Pt垂直记录薄膜的基板温度(300℃C)和Ti层厚度(30nm)。通过改变Pt含量得到具有不同晶格常数的Co-Pt薄膜,比较它们与Ti下底层之间的错配关系探讨了下底层对磁性层垂直性能影响的根本原因。当Pt含量为26at.%时Co-Pt形成{00.2}<10.0>强织构。Ti在溅射过程中容易造成晶粒的粗化,通过在Ti中掺杂Si02,研究了SiO2含量对晶粒尺寸的影响。结果表明随着Si02含量的增加,Ti膜的晶粒减小,Co-Pt晶粒随之相应减小并且Co-Pt薄膜获得良好的垂直磁性能。利用Ru作下底层,首先在Ru之前沉积薄薄的一层金属Ta,实验发现低气压(0.6Pa)、高功率(90W)溅射几个纳米厚的Ta层有利于Ru层取向的控制,从而更好地引导Co-Pt层垂直取向。制备了不同Ru层厚度的Ta (3nm,90W,0.6Pa)/Ru/Co-23at.%Pt (30nm)薄膜,实验研究了Ru层厚度对Co-Pt层取向及磁性能的影响。不同Ru层厚度的薄膜水平和垂直方向的磁滞回线呈现出很大的差异,当Ru层厚度为40nm时易磁化轴垂直于薄膜表面,该方向矩形比接近于1并且获得较大的Hc(～4000Oe)。随着Ru层厚度的增加,薄膜Hc逐渐增大。实验研究了磁性层溅射气压对Ta (3nm)/Ru (40nm)/Co-26at.%Pt (15nm)薄膜取向及磁性能的影响,结果发现1.6Pa和2.5Pa沉积薄膜有利于其获得较好的垂直取向和磁性能。通过对垂直磁记录薄膜形核场建立模型,研究了Co-26at.%Pt层厚度对形核场位置、大小及易磁化方向磁滞回线在Hc处斜率的影响。随着薄膜厚度的增加形核场逐渐由负值过渡到正值,斜率则随厚度的增加而减小,该计算结果较好地解释了不同厚度的Co-26at.%Pt层磁性能的变化。实验研究了Co-26at.%Pt层中添加氧化物并进行热处理对薄膜磁性能的影响,少量的氧化物及适合的温度退火有利于获得良好垂直磁性能的薄膜。