Co-W磁性层/Ru-X下底层晶格错配对Co-W磁晶各向异性能的影响及新型Ru基下底层的设计

批准号:
50901016
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
王建军
依托单位:
学科分类:
E0107.金属功能材料
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
裴剑芬、石锋、卢晨阳、王园园、李坤
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中文摘要
本项目拟针对新型垂直磁记录介质Co-W基合金,设计不同Ru基下底层与Co-W层的晶格错配,探讨晶格错配对Co-W层磁晶各向异性能的影响。利用DC磁控溅射系统制备Co-W基磁性薄膜,通过控制Co-W磁性薄膜层和下底层的成分及膜厚,实现不同错配度(正和负)的Co-W/Ru-X取向附生薄膜。利用VSM测量Co-W的磁晶各向异性能,并利用高分辨TEM和XRD等手段详细研究磁性薄膜层的微观结构特征变化,揭示不同错配度对Co-W层磁晶各向异性能的影响,并由此获得提高Co-W基磁性薄膜磁晶各向异性能的新型下底层合金,为新一代超高密度磁记录材料的实际生产和应用提供理论基础。
英文摘要
本项目研究了磁性诱发两相分离型CoW基合金薄膜的微观结构特征及其磁学性能。利用直流磁控溅射方法在MgO(111)单晶基板上制备了不同厚度的CoW/Ru薄膜,通过改变磁性层和下底层的成分,研究了薄膜层的取向附生关系、晶体微观结构特性和磁学性能,分析了磁性薄膜层CoW磁晶各向异性常数的微观结构影响因素,获得了具有高磁晶各向异性的新型高密度垂直磁记录材料。主要研究结果如下:.(1)在具有hcp结构的Ru下底层上实现了CoW薄膜的外延取向生长。基板、下底层和磁性层具有良好的取向附生关系:.Co-W(00•1)[11(―)•0] // Ru(00•1)[11(―)•0] // MgO(111)[11(―)0]..(2)CoW薄膜的c轴分散角值∆θ50均小于3°,易磁化轴垂直于薄膜表面,具有良好的沿c轴择优取向。Φ扫描结果表明Co-W薄膜具有六重对称性,进一步确认了Co-W薄膜的良好hcp结构特征。外延生长薄膜中产生的原子堆垛层错主要为生长层错α,且密度均低于10%,薄膜中没有变形层错存在。.(3)CoW薄膜的晶格常数a和c随着膜厚和W含量的增加而增大,c/a逐渐增大。磁晶各向异性能Ku随着c/a的减小而增大。分析结果表明,堆垛层错和fcc/hcp比对CoW磁晶各向异性的影响不大,晶格常数比c/a是影响磁晶各向异性Ku的最主要微观结构因素。.(4)添加Cr/V改变Ru下底层成分不改变CoW磁性层的取向附生关系和晶体结构特征。随着Cr/V的添加,下底层和磁性层的晶格错配度发生变化,对CoW磁性层的晶格常数比有较明显的影响。下底层成分的改变,进一步证实了晶格常数比c/a是影响磁晶各向异性Ku的最主要微观结构因素。本研究中新型下底层成分的设计,可一定程度上促进CoW磁性薄膜磁晶各向异性的提高。.(5)随着磁性层中Pt的添加,Co85W15薄膜的饱和磁化强度Ms略有增加,由400 ~500emu/cc增加到500~600emu/cc。Co-W基薄膜表现出很高的磁晶各向异性,最高可达6.1×106erg/cc,已经达到Tbit/in2级的记录密度要求。磁晶各向异性常数Ku随着膜厚的减小而增大,随着Pt含量的增加而升高。.(6)薄膜膜厚和成分的改变,促使体各向异性Kv和表面各向异性Ks发生变化,对磁晶各向异性常数均产生一定的影响,导致Ku与膜厚倒数1/t成非单调线性关系。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.4028/www.scientific.net/kem.512-515.812
发表时间:2012-06
期刊:Key Engineering Materials
影响因子:--
作者:X. Yue;Jian Jun Wang;Qi Sun;H. Ru
通讯作者:X. Yue;Jian Jun Wang;Qi Sun;H. Ru
Properties of B4C/Al-B4C composite with a two-layer structure
两层结构B4C/Al-B4C复合材料的性能
DOI:10.1016/j.materresbull.2013.01.013
发表时间:2013-04-01
期刊:MATERIALS RESEARCH BULLETIN
影响因子:5.4
作者:Yue, XinYan;Wang, JianJun;Ru, HongQiang
通讯作者:Ru, HongQiang
DOI:--
发表时间:--
期刊:材料与冶金学报
影响因子:--
作者:王建军;粕壁善隆;刘春明;WANG Jian-jun1,2,KASUKABE Yoshitaka3,LIU Chun-ming;2.School of Materials;Metallurgy,Northeastern;3.Center for International Exchange,Tohoku Univers
通讯作者:3.Center for International Exchange,Tohoku Univers
DOI:10.1016/j.matdes.2012.10.035
发表时间:2013-04
期刊:Materials & Design
影响因子:8.4
作者:X. Yue;Jianjun Wang;Shang-Hua Yu;W. Wang;H. Ru
通讯作者:X. Yue;Jianjun Wang;Shang-Hua Yu;W. Wang;H. Ru
DOI:10.1016/j.msea.2012.09.014
发表时间:2013
期刊:Materials Science and Engineering A-structural Materials Properties Microstructure and Processing
影响因子:6.4
作者:X. Yue;Jianjun Wang;Xiumei Li;Liuqing You;H. Ru
通讯作者:X. Yue;Jianjun Wang;Xiumei Li;Liuqing You;H. Ru
基于双级固溶热处理新工艺的双相不锈钢组织调控及其强化机理研究
- 批准号:U1960115
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王建军
- 依托单位:
磁性合金中的“磁有序强化”现象及其机理探索
- 批准号:51471048
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:王建军
- 依托单位:
国内基金
海外基金
