[發明專利]一種磁記錄薄膜的制備方法

無效

• 申請號: 201210382689.X
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102864424A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉立旺;黨紅剛;盛偉;曹江偉;白建民;王穎;魏福林
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/58;C23C14/06
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張晉

技術領域

[0001]?本發明涉及一種磁記錄材料的制備方法，特別是一種具有小的晶粒尺寸、垂直取向、L1₀相的含有Fe和Pt的材料制備方法。?

背景技術

隨著社會的進步、科技的發展，人們對于信息的需求飛速增長。鋪天蓋地而來的信息，對其儲存的硬盤容量帶來了極大的挑戰。未來社會中經濟和科技發展的一個新的熱點將是物聯網的發展，這將使信息量急劇膨脹。目前，主要有三種信息儲存方式：（1）磁儲存，如軟盤和硬盤，磁帶等；（2）電儲存，如固態硬盤，半導體閃存等；（3）光儲存，如CD光盤和DVD光盤等。在如此之多的儲存的方式中，磁儲存占有極大的優點：如成本低，記錄密度高，穩定性好等。所以，與半導體存儲和光存儲相比，磁儲存為當今信息存儲的主要方式，幾乎占據著90%以上的存儲市場。并且硬盤數據記錄面密度以每年30?%?-?40?%的增長速度增加，2005年，全球存儲信息總量不到900?PB（PB=1X10¹⁵?Byte），而到2010年時增加到7000?PB，5年時間增長近8倍。現在磁記錄方式主要采用的是交換耦合復合式磁記錄技術，2010年此技術已使面記錄密度突破800?Gb/in²。接下來將繼續采用交換耦合磁記錄技術使面記錄密度超過2?Tb/in²。由此可見，在未來的幾十年，磁記錄在計算機存儲領域仍占有不可替代的地位。?

為了增加磁存儲密度，目前采用的垂直磁記錄介質中的記錄顆粒必須足夠小，而顆粒尺寸的減小會引起超順磁效應，所以必須用L1₀?FePt有序合金這種高磁晶各向異性能（6?~?10X10⁷?erg/cc）的材料來提高熱穩定性。目前通過磁控濺射法制備出來的FePt薄膜一般顆粒尺寸比較大或者為連續薄膜，這種大的顆粒很明顯不利于提高記錄密度，連續薄膜中FePt顆粒之間有很強的交換耦合作用，會帶來很大的信噪比。所以研究制備顆粒尺寸比較小的、垂直取向的L1₀?FePt薄膜成為了當今磁記錄領域的重要課題。?

根據現有文獻，制備顆粒尺寸比較小的、顆粒之間交換耦合作用比較弱的L1₀?FePt薄膜可以通過離子束輻照、電子束輻照來獲得。但是在磁記錄應用上大面積地這樣制備比較費時，況且成本費用也昂貴。另一種方法是在FePt薄膜中摻入氧化物來細化并分隔FePt顆粒，比如：Al₂O₃，MgO，SiO₂，TiO₂等，在FePt-Al₂O₃薄膜中，Al₂O₃的添加雖然在一定程度上減小了FePt顆粒尺寸，但是FePt薄膜的有序度大大降低,而且不利于薄膜的易磁化軸垂直取向。目前報道的摻雜MgO的文獻中，有人在不同襯底上交替濺射FePt和MgO，也有人在不同襯底上共濺射FePt和MgO。濺射襯底時一般都要加熱，況且顆粒尺寸都比較大。添加SiO₂后，為了形成很好的L1₀相結構，必須要進行快速熱處理，升溫速率100?^oC/s，這就要求熱處理設備要有很高的真空度，對設備要求很高。在添加TiO₂的文獻報道中，FePt顆粒大小雖然比較小，但是顆粒邊界比較模糊，況且制備過程繁雜。上述這些制備方法，普遍存在的問題是制備過程復雜，技術要求高，難度大。?

中國發明專利200710173302.9和200610118917.7分別公開了垂直取向的L1₀相FePt磁記錄薄膜的制備方法。這兩個專利中均需在基片和FePt層之間加入了襯底層，其制備過程較為復雜；其次，這兩個專利中無法控制制備出來的薄膜的顆粒大小，估計按該專利制備出來的顆粒中大顆粒的將占很大優勢的。?

發明內容

本發明提供一種可克服現有技術不足，能制備出具有很小顆粒和良好垂直各向異性的磁記錄顆粒薄膜的方法。?