国家自然科学基金(51071132)
- 作品数：9 被引量：10H指数：2
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- 在MgO(001)基板上生长连续的L1_0-FePt纳米薄膜被引量：2
- 2011年
- 用磁控溅射法在加热到400℃的MgO(001)基片上沉积了总厚度为25nm的[Fe(0.6nm)/Fe30.5Pt69.5(1.9nm)]10多层连续薄膜,并对其在[500,900]℃的温度范围进行了3h的真空热处理.结果表明,薄膜在沉积过程中发生了层间扩散,形成A1相的FePt合金,表现为软磁特性;热处理温度高于700℃时,薄膜内形成L10相的(001)织构,其单轴磁晶各向异性能高于2.5×107ergcc?1;薄膜能在800℃以下保持形貌连续.借助于半导体载流子扩散和复合模型,对薄膜在高温下形貌保持连续的机理进行了探讨.分析认为,虽然薄膜在沉积过程中发生了层间扩散,但内部仍然残存微弱的周期性成分起伏,这可以有效阻碍热处理过程中因相变而引起的Pt元素析出,从而抑制了因形成富Pt晶界而导致的形貌不连续.这种薄膜可以方便地用于微加工制作磁性阵列和隧道结.
- 莫小静向晖郑远平李国庆熊祖洪屿敏之
- 关键词：相变
- Fe_xPt_(100-x)取向薄膜的结构与磁性
- 2011年
- 用电子束沉积法在加热到100℃的MgO(001)基板上生长了50nm厚的FexPt100-x取向薄膜,原子比成分范围为x=[10,85].在500℃进行保温2h的原位热处理后,分析样品的结构及沿面内和垂直于薄膜方向施加磁场的磁性行为.结果表明,随着x的增加,易磁化轴的方向在沿平行于膜面方向和垂直于膜面方向之间反复变化,取决于内秉的磁晶各向异性与外秉的形状各向异性之间的竞争.当x=60时,由于薄膜发生不完全的A1→L10相转变,形成了A1软磁相与L10硬磁相的复合体,样品沿平行和垂直于膜面方向磁化的矫顽力都达到5kOe(1Oe=79.5775Am-1)以上.沿膜面方向磁化时,矫顽力高于软磁相的磁晶各向异性场,并且正负向磁化的剩余磁化强度明显不相等.采用三磁畴软磁相模型,结合硬磁/软磁交换耦合作用,对此进行了解释.这种硬磁/软磁复合材料适合于用来制作磁力显微镜的各向同性高矫顽力探针.
- 蒋冬梅陈迎春向晖郑远平吕庆李国庆
- 关键词：晶体结构磁性
- 氧化物隔离对Si基片上生长L1_0相FePt薄膜磁性的影响被引量：2
- 2018年
- 用MgO和SiO_2两种氧化物将FePt薄膜与Si(100)基片隔离,分析隔离层在FePt层发生A1→L1_0转变过程中的作用,寻找用Si母材涂敷L1_0-FePt磁性层来提高磁力显微镜针尖矫顽力的合理方案.采用磁控溅射法在400?C沉积Fe Pt薄膜,在不同温度进行2 h的真空热处理,分析晶体结构和磁性的变化.结果表明:没有隔离层,Si基片表层容易发生扩散,50 nm厚FePt薄膜的矫顽力最大只有5kOe(1 Oe=10~3/(4π)A·m^(-1));而插入隔离层,矫顽力可以超过10 kOe;MgO在Si基片上容易碎裂,热处理温度不能高于600?C,用作隔离层,FePt的最大矫顽力为12.4 kOe;SiO_2与Si基片的晶格匹配更好,热膨胀系数差较小,能承受的最高热处理温度可以超过800?C,使得Fe Pt的矫顽力可以在5 kOe到15 kOe范围内调控,更适合用于制作矫顽力高并可控的磁力显微镜针尖.
- 李丹李国庆
- La_(1/3)Nd_(1/3)Ba_(1/3)MnO_3的电阻率双峰和低温电阻率反常现象
- 2011年
- 用固相反应法制备了二元稀土掺杂的La1／3Ndl／3Ba1/3Mn03多晶庞磁电阻块材．x射线衍射分析表明在1200℃烧结的样品具有立方对称的晶格结构．热磁曲线显示材料在低温处于自旋冰状态．自旋冰的熔点随着外磁场的增大而降低．在磁场达到40kOe时，自旋冻结现象消失．材料的居里温度为-250K，但室温磁化曲线中出现由微弱不均匀品格畸变造成的寄生铁磁性行为．电阻率一温度曲线出现双峰现象．在居里温度附近出现的电阻率峰由晶体的本征特性贡献，在低于居里温度的～190K附近出现的电阻率峰由界面隧穿效应贡献．电阻率在～40K附近出现极小值．经过曲线拟合证实，其行为与近藤效应相似．研究结果较为全面地分析了单相多晶CMR材料的基本磁电相关特性．
- 吕庆郑远平向晖李国庆
- FePt/FeRh双层薄膜的结构和磁性被引量：2
- 2015年
- 用磁控溅射法,在加热到400℃的Mg O(001)基片上,得到25 nm厚的A1相Fe Pt软磁薄膜,经过热处理使之发生不同程度的A1→L10相转变,在450℃继续生长50 nm厚的Fe Rh,并在相同温度连续保温24 h,使Fe Rh层转变为有序的B2相,得到具有热致反铁磁-铁磁转变性质的Fe Pt/Fe Rh双层复合磁性薄膜.结果表明,Fe Pt层和Fe Rh层都有(001)取向;在生长Fe Rh层之前,如果Fe Pt层没有或者未完全转变为硬磁的L10相,可以使Fe Rh层的反铁磁-铁磁转变温度由100℃提高到200℃;沿垂直于膜面的方向施加磁场,双层薄膜的室温磁化曲线呈方形,矫顽力可达到7.4 k Oe;升温使Fe Rh层转变为软铁磁性,反磁化过程的磁化强度在2个特征磁场附近发生跳跃,显示双层膜中形成了磁性弹簧,矫顽力可下降一半以上.Fe Rh反铁磁-铁磁转变温度升高的原因在于有适量的Pt从Fe Pt层析出并扩散进入Fe Rh层,用于制作热辅助复合垂直磁存储介质,有助于提高稳定性.
- 赵湖钧朱艳艳曾道富李鱼辉郑富裴文利江川元太吉村哲齐藤准李国庆
- 关键词：矫顽力
- 耐高温垂直取向FePt连续薄膜的表面形貌与磁性被引量：3
- 2011年
- 用磁控溅射法在加热到400℃的MgO(001)单晶基片上沉积了总厚度为25nm的[Fe(0.6nm)/Fe30.5Pt69.5(1.9nm)]10多层连续薄膜,总成分配比为Fe50Pt50.然后对其在[500,900]℃温度范围进行真空热处理,分析了热处理温度对薄膜表面形貌、晶体结构以及磁特性的影响.结果表明,在加热基片上生长的FePt薄膜,层间已经发生扩散,形成无序的A1相.经过700℃以上的高温热处理,薄膜转变为具有(001)织构的L10相FePt合金,易磁化轴沿垂直于膜面的方向,有序度大于0.85,单轴磁晶各向异性能约2.7×107erg/cc.利用扩散后残存的周期性微弱成分起伏,可以使薄膜在800℃以下保持形貌连续.用原子力显微镜对薄膜表面进行观察证实,在780℃进行热处理,薄膜的表面最平整.这种优质的连续薄膜可以应用于微加工制作超高密度垂直磁记录阵列介质.
- 向晖莫小静郑远平吕庆谭兴文林跃强熊祖洪李国庆
- 关键词：表面形貌磁性
- (001)取向FePt薄膜的有序化过程及磁性
- 2014年
- 在加热到400°C的MgO(001)单晶基片上,用磁控溅射法沉积了25 nm厚的FePt薄膜,在Ta=[500°C,800°C]温度范围进行5 h的热处理.用X射线衍射仪、振动样品磁强计和可外加磁场的磁力显微镜分析了薄膜的结构和磁性.结果表明,未经热处理的薄膜能够在MgO(001)单晶基片的诱导下实现(001)取向生长,但仍处于无序的A1相,呈软磁性.Ta=500°C,薄膜结构没有明显改变.Ta=600°C,FePt发生部分有序化,薄膜中A1相和L10相(有序相)共存,形成一种具有磁各向异性的特殊硬磁-软磁复合体.软磁相的磁性主要表现在沿平行于膜面方向施加磁场的磁化曲线中,但矫顽力可以达到10 kOe(1Oe=103/4πA m-1),硬磁相的磁性主要表现在沿垂直于膜面方向施加磁场的磁化曲线中,矫顽力却只有5kOe.这说明薄膜中硬磁相和软磁相之间存在强烈的交换耦合,形成了磁性弹簧.当Ta提高到700°C,薄膜基本完成有序化,磁化易轴彻底转向垂直于膜面的方向,矫顽力大于20 kOe.原子力显微镜和磁力显微镜观察表明,薄膜由岛状颗粒构成,在Ta=700°C时大部分颗粒内部形成多磁畴结构,在不太大的磁场作用下依靠畴壁移动和消失变为单磁畴,磁化反转过程应该主要依靠形核.
- 柳树海吕庆赵湖钧朱艳艳朱心阳李国庆
- 关键词：磁性
- 利用FeAl下底层在低温条件下制备L1_0相FePt纳米颗粒被引量：1
- 2010年
- 用FeAl合金作为下底层,用MgO作为中间层,在MgO(001)基片上生长了FePt薄膜.对FeAl下底层在300℃以上进行热处理,可以使其相结构转变为有序的B2相.热处理温度为400℃时,FeAl下底层内因热运动产生的空位没有在表面发生聚集,因而其表面最为平整.由于MgO,FeAl和FePt三者间良好的晶格匹配关系,使得FePt薄膜的生长具有垂直取向.FeAl下底层可以有效地降低FePt薄膜的相转变温度,而MgO中间层可以有效地避免层间扩散.在400℃的较低温度条件下,获得了尺寸约为10nm的垂直取向L10相FePt均匀颗粒,室温矫顽力达到～20kOe.这种薄膜有希望应用于垂直磁记录介质.
- 郑远平向晖吕庆莫小静谭兴文林跃强李国庆
- 关键词：矫顽力
- (B2-FeRh)-(L1_0-FePt)复合双层薄膜的热致反铁磁-铁磁转变被引量：1
- 2014年
- 用磁控溅射法在加热的MgO(001)基片上生长FeRh-FePt双层取向薄膜,试图使两层都有序化并分析其反铁磁-铁磁转变性质.结果表明,覆盖于FePt层之上的FeRh层可以在不发生层间混合的前提下,于450°C依靠长时间热处理出现有序化,从而获得较为理想的(B2-FeRh)-(L10-FePt)双层复合薄膜.改变FeRh层的成分和控制FePt层的有序化程度能够裁剪其反铁磁-铁磁转变行为.在彻底有序化的FePt层上生长富Fe的FeRh层会导致热滞温度为负.而FePt层适当欠有序化则可以将反铁磁-铁磁转变温度由100°C提高到200°C,使其进一步远离室温.这有利于用来制作采用热辅助技术的垂直磁记录介质.从Pt扩散阈值的角度对反铁磁-铁磁转变举动变化的可能原因进行了讨论.
- 黄颖朱心阳郎颖越吕庆柳树海赵湖钧朱艳艳谭兴文林跃强李国庆
- 关键词：交换偏置
