SmCo5/Cu薄膜的溅射工艺研究

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信息产业与信息技术的快速发展要求硬磁盘具有更大的容量和更高的记录面密度,而硬盘实现更高记录密度的关键之一是采用更高磁晶各向异性的记录介质。SmCo5薄膜的一个最主要的特点是他作为当前发现的具有最高单轴磁晶各向异性的材料,它的磁晶各向异性常数高达1.1-2.0×108erg/cm3,其最小稳定颗粒尺寸只有2.4nm,可以有效保持记录介质中微小磁颗粒的热稳定性。采用新型磁存储技术,SmCo5垂直磁化膜薄膜有希望实现10Tbits/inch2以上的超高记录面密度。因此,高垂直磁晶各向异性的SmCo5薄膜是未来超高密度磁记录介质的候选材料之一。本文围绕磁控溅射制备SmCo5/Cu薄膜及溅射工艺参数的优化开展研究,得到一些有意义的结果。我们采用射频磁控溅射在石英玻璃基片上制备了SmCo5薄膜并采用Cu底层来提高SmCo5薄膜的垂直磁性能。我们首先研究了薄膜厚度、后退火温度对Cu底层微结构与表面形貌的影响并制备了(111)取向良好、表面粗糙度低的Cu底层,发现Cu底层适合在室温下溅射制备并且最优厚度为100nm。然后以此Cu(111)薄膜为底层,我们还研究了溅射功率、薄膜厚度、溅射气压溅射工艺参数对SmCo5/Cu薄膜磁性能的影响,结果表明当SmCo5磁性层厚度为65nm,溅射功率为60W,溅射气压为0.50Pa时,SmCo5/Cu薄膜磁性能最优。最后在经过650℃、1小时的真空磁场热退火后,SmCo5/Cu薄膜的矫顽力由557Oe增大到1150Oe。
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