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《fe_pt磁性薄膜的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2007年26卷第2期稀有金属快报7Fe/Pt磁性薄膜的研究进展杨治军1,2111,3,于振涛,李争显,胡涛(1.西北有色金属研究院,陕西西安710016)(2.东北大学,辽宁沈阳110014)(3.第四军医大学,陕西西安710032)摘要:Fe/Pt合金薄膜是重要的磁性材料。介绍了Fe/Pt合金的晶体结构以及磁控溅射法、真空电弧离子法、机械冷变形法和化学合成法4种主要制备Fe/Pt合金薄膜的方法,并对影响Fe/Pt合金薄膜磁性能的重要因素进行了评述,包括改变热处理工艺参数和添加掺杂元素。最后指出,Fe/Pt纳米结构材料具有良好的化学稳定性和较高的磁晶各
2、向异性,因而在超高密度信息存储领域有着巨大的应用潜力。关键词:Fe/Pt合金;磁性薄膜;制备方法;热处理工艺;掺杂元素中图法分类号:TM271文献标识码:A文章编号:1008-5939(2007)02-007-05之间的交换耦合,采用第一原理计算了纳米结构1前言Fe/Pt多层膜的永磁性能。计算结果显示,纳米结Fe/Pt构Fe/Pt多层膜的最大磁能积可达到720kJ/m3合金薄膜具有高的矫顽力和高的极向磁光。效应,因此不少研究人员对其产生了极大的兴趣。这种理想的高性能磁体引起了科研人员对这种永这些特性使其在高密度磁光记录材料和各式各样的磁薄膜的研究兴趣。L
3、iu等[4]人制备出具有垂直膜微电器件方面有着很好的应用前景。由于Fe/Pt合金面各向异性的FePt/Fe3Pt纳米薄膜,其磁能积达薄膜还有高的磁晶各向异性(k=7×106J/m3)和较饱和到42214kJ/m3。Yang等[5]人曾通过先制备出非晶μ磁矩[1]态Fe/Pt纳米薄膜,再利用退火的方法来获得各向,因此它也是一种很好的永磁薄膜材料。另外,它还有非常优良的耐磨性及耐腐蚀性,使同性的Fe/Pt纳米薄膜。笔者综述了近期此领域的得这种合金用于医疗器械领域。荷兰一家牙科器械研究成果,介绍了Fe/Pt合金永磁薄膜的结构、制公司用软磁体作固定桥(吸引体),
4、用Fe/Pt永磁合备方法和热处理工艺选择以及掺杂元素对Fe/Pt磁金作牙冠,生产的补牙铸件能够满足牙科领域的性的影响。苛刻要求[2]。西北有色金属研究院采用Fe/Pt磁性2Fe/Pt的结构薄膜对血管支架进行表面改良,提高了支架的生物相容性。同时,为给血管支架提供一个恒磁场,微结构是影响Fe/Pt合金磁性能的重要因素。制备了对PTCA术后冠状动脉再狭窄具有显著防治在制备Fe/Pt磁性薄膜时,在有序化相的转变过程作用的磁性/磁化的血管内支架。Sabiyanov和中形成的纳米双相结构与合金的磁性能存在着密[3]人通过开发双相纳米磁体中硬磁和软磁切关系。Jasw
5、a等收稿日期:2006-11-13基金项目:国家自然基金项目(30470486/C010515)资助作者简介:杨治军,男,1981年生,硕士研究生,西北有色金属研究院生物材料研究所,陕西西安710016,电话:029-86264213,E-mail:Yzj165@163.com综合评述Vol.26,No.2,20078原子半径相差小于15%的2种过渡金属基本趋于平行排列,从而导致磁矩沿外磁场方向的分上都可以形成L1结构的有序合金。对于Fe/Pt合量增加,产生剩磁增强效应[10,11]0。金而言,当其Fe∶Pt原子比为1∶1时,合金可以有3Fe/Pt薄膜的
6、制备2种不同的晶体结构:化学无序的面心立方结构[6,7]目前Fe/Pt薄膜的主要制备方法有磁控溅射法、(fcc)相和化学有序的面心四方结构(fct)相。图1为Fe/Pt有序结构与无序结构示意图。真空电弧离子法、机械冷变形法和化学合成法等。3.1磁控溅射法采用直流溅射技术制备纳米结构的Fe/Pt薄膜,然后利用退火获得各向同性的纳米晶Fe/Pt永磁薄膜。溅射用的Fe靶和Pt靶的纯度高于99.9%,基片为表面抛光的钛片。然后放入真空室,达到本底真空。溅射时样品室通入高纯氩气,其氩气压约为0.16Pa。在溅射过程中,粘附基片的图1Fe/Pt有序结构与无序结构示意
7、图水冷板始终通水冷却。用高能离子轰击清洗试样表Fig.1Schematicdiagramsoflatticestructureoforderedand面,然后沉积Fe,再沉积Pt,以1nm/s的速度间隔disorderedFe/Ptalloy溅射一层Fe,一层Pt。每层膜的厚度由溅射时间对于面心立方相,Fe原子和Pt原子相互占控制,以调整Fe/Pt薄膜的成分。最后溅射的Fe/Pt据fcc晶格各点,其结构上不具有化学有序性,多层膜在氩气气氛中进行350～650℃,5～30min的具有超顺磁性;而对面心四方晶格,Fe原子和Pt退火处理。原子相互间隔占据fcc
8、晶格的(001)面,形成有序3.2真空电弧离子法(AIP法)结构,具有铁磁性,该
