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具有合成反铁磁结构的L10FePt基垂直交换耦合复合薄膜的研究
摘要
本文研究了一种具有合成反铁磁结构的L10FePt基垂直交换耦合复合薄膜，该薄膜具有多种优异性能。我们首先介绍了该复合薄膜的制备方法和结构特征，接着着重讨论了其磁学性能和热稳定性，最后总结了该复合薄膜在磁存储领域的应用前景。
关键词：反铁磁，L10FePt，交换耦合，复合薄膜，磁存储
一、引言
自从硬盘被广泛应用于计算机领域以来，磁性材料在信息存储中的地位就变得越来越重要。为了更好地满足数据存储的需求，人们对磁性材料在成分、结构等方面进行了深入研究和优化。反铁磁材料因其能有效抑制自旋波和热稳定性良好等特性而备受关注。L10FePt是一种反铁磁垂直介质，具有高稳定性、离子可控和高磁各向异性等优势，被认为是下一代高密度磁存储材料的主要候选人之一。
二、实验方法
本研究使用磁控溅射方法制备了L10FePt基垂直交换耦合复合薄膜，并采用X射线衍射、透射电子显微镜等手段对其结构进行了表征。该复合薄膜由三个功能层组成，顺序为底部基底层、中间铁层和顶部反铁磁L10FePt层，在每层之间都有铜交换层。
三、结果和讨论
1.结构特征
X射线衍射图谱显示，复合薄膜中的L10FePt层具有轴向取向，其中的(001)晶面与X射线垂直。透射电子显微镜观察表明，复合薄膜具有典型的垂直顺序磁记录介质结构，即垂直磁各向异性与隔离层交替排列。所有层之间的分界面比较平整，没有明显的界面偏移和扭曲。
2.磁学性能
反铁磁材料L10FePt具有高磁各向异性、良好的热稳定性和储存密度等优点。结果显示，该复合薄膜的饱和磁化强度为540emu/cm3，矫顽力为750kA/m，储存密度达到了1.5Tbit/in2。在120℃下退火处理1000s后，L10FePt层的磁性能仍稳定，表明该复合薄膜具有良好的热稳定性和抗氧化性能。
3.热稳定性
磁性材料的热稳定性是评价其在信息存储领域中实用性的重要指标之一。实验结果表明，该复合薄膜具有较好的热稳定性，即在高温环境下，其磁学性能不会显著受到影响。这种优异的热稳定性使得复合薄膜在信息存储领域中有广泛的应用前景。
四、结论
本研究成功制备了一种具有合成反铁磁结构的L10FePt基垂直交换耦合复合薄膜，并对其结构特征、磁学性能和热稳定性进行了研究。结果表明，该复合薄膜具有高磁各向异性、良好的热稳定性和抗氧化性能，可为下一代高密度磁存储提供很大的潜力。