FePt颗粒薄膜的L10有序化动力学、磁特性及微结构调控

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采用直流磁控溅射法在室温下分别制备了FePt:Ag和FePt:TiNi薄膜,并通过后续退火处理得到颗粒型FePt薄膜。采用振荡样品磁强计(VSM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对高真空退火后样品的磁特性、有序度、微结构和磁性颗粒间的相互作用进行了分析研究,此外,还对FePt:Ag薄膜的有序化过程进行了细致的探索。研究了高压热处理对于FePt:Ag薄膜的影响。  室温下制备150nmFePt:Ag薄膜,然后在不同温度下进行高真空退火处理。从δM曲线中可以看出,Ag的掺入可以比较有效的降低FePt磁性颗粒间的交换耦合作用。分析发现,在退火温度为500℃左右时,Ag的掺入对于FePt薄膜的有序化进程有明显的促进作用。FePt:Ag薄膜中有序畴尺寸与FePt薄膜基本一致,这说明促进作用是通过加速有序相的形核来实现的。把FePt:Ag薄膜的有序化过程分为有序畴的形核和有序畴的生长两个过程进行更细致的研究。结果发现,FePt:Ag薄膜具有高的生长激活能Eg(约0.9eV),这是高有序化温度的原因。对FePt:Ag薄膜进行高压热处理,发现引入高压可以很好地优化FePt薄膜的微结构,对于细化晶粒和减小晶粒的尺寸分布很有效。  制备了150nm的FePt:TiNi薄膜,通过后续退火处理得到了颗粒型薄膜。通过对不同TiNi含量样品进行分析发现,TiNi的掺入量对于薄膜的矫顽力有很强的调制作用,同时还不会明显影响到有序化程度。从TEM的明场和暗场图像可以看出,掺入TiNi可以起到细化晶粒和减小晶粒尺寸分布的作用。此外,在δM曲线中,FePt:TiNi薄膜的δM正向最大值仅仅接近0.1,这说明TiNi可以很好地把FePt颗粒阻隔开,隔绝了磁性颗粒间绝大部分的交换耦合作用。
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