缓冲层Ta对FePt薄膜L10有序相转变及矫顽力的影响

摘要

制备了Ta/FePt/C系列多层膜,研究了样品在不同温度退火后的磁特性和微结构.实验结果表明,不同厚度的Ta缓冲层具有不同的微结构特征,显著影响FePt层的L10有序相的形成及相应的矫顽力.当Ta缓冲层较薄,Ta层为非晶态,且较为粗糙,由此使FePt在界面处产生较多的缺陷并导致较高密度的晶界,在退火过程中,受束缚相对较弱的非晶态的Ta原子比较容易沿FePt的缺陷和晶界处向FePt层扩散,使FePt在相变过程中产生的应力比较容易释放,同时,Ta在扩散过程中产生的缺陷,降低了FePt有序化的转变势垒,在较低温度下便形成有序相,因而在合适的Ta层厚度下(1-2 nm),样品的矫顽力较之无Ta缓冲层的情形可增强数倍甚至一个数量级.随着Ta缓冲层厚度的增加,其粗糙度减小,随后晶态结构亦开始形成,Ta原子大多被自身晶格束缚,于是Ta缓冲层对FePt的有序相转变以及矫顽力的影响显著减小直至基本消失.