垂直磁記錄介質的制備和超快自旋動力學研究.pdf

1、人類社會步入信息化時代后,信息總量不斷增大,傳輸速度越來越快。硬盤是信息存儲的最佳介質,人們對其存儲密度和信息處理速度不斷提出更高的要求。垂直磁記錄作為這兩年工業(yè)界的新星受到了廣泛的關注。為了真正實現(xiàn)每平方英寸1Tbit的存儲密度,人們需要不斷進行材料創(chuàng)新和開發(fā)新的記錄方式來滿足大眾的需求。
　　 基于磁光克爾效應的時間分辨泵浦一探測技術可以用來研究磁性材料自旋瞬態(tài)翻轉的特性和磁性體系中磁化翻轉的速度極限,對磁記錄工業(yè)應用如熱輔

2、助磁記錄有重要的意義。為了提高信噪比,磁記錄介質必須是顆粒膜,而對其超快自旋動力學過程的研究還沒有報道。
　　 本論文就是在上述背景下展開研究的。本論文主要包含以下幾個內容:
　　 第一,我們研究了兩種不同織構的種子層和熱處理對CoCrPt垂直磁記錄介質的影響,得到了性能較優(yōu)的CoCrPt垂直磁記錄介質。Cu和Cr兩種種子層材料的運用較直接生長在玻璃上CoCrPt的矯頑力有很大的提高。而兩類材料得到的CoCrPt介質的成

3、核場和磁化翻轉方式不同,以Cr為種子層的材料成核場為負,磁化翻轉方式傾向于疇壁位移;以Cu為種子層的材料成核場為正,磁化翻轉方式傾向于一致轉動。我們分別從退火時間、生長溫度和種子層厚度三個方面進行優(yōu)化分析。
　　 第二,我們研究了L10FePt-CoCrPt垂直交換耦合體系。CoCrPt顆粒膜能有效地降低FePt垂直磁記錄介質的寫入場。當軟磁層厚度小于一個臨界值時,雙層薄膜表現(xiàn)為剛性磁體行為。當軟磁層厚度大于臨界厚度時,雙層膜表

4、現(xiàn)出彈性磁體行為。彈性磁體的磁化翻轉過程分為三個階段,首先是軟磁的可逆磁化翻轉,形成Néel壁,然后Néel壁被擠壓推向硬磁,最后硬磁形成多疇以Bloch疇壁位移的方式進行反磁化以降低系統(tǒng)疇壁能。
　　 第三,我們研究了L10FePt顆粒膜的自旋動力學和瞬態(tài)磁軟化過程。當泵浦光激發(fā)薄膜的時候,樣品發(fā)生了磁軟化過程。反射率、克爾角、矯頑力,矩形度,磁化翻轉方式都經(jīng)歷了快速變化隨后緩慢恢復的過程。三個樣品的熱磁響應按強弱順序依次為: