在MgO（001）基板上生长连续的L1_0-FePt纳米薄膜

摘要

用磁控溅射法在加热到400℃的MgO（001）基片上沉积了总厚度为25nm的[Fe（0.6nm）/Fe30.5Pt69.5（1.9nm）]10多层连续薄膜,并对其在[500,900]℃的温度范围进行了3h的真空热处理.结果表明,薄膜在沉积过程中发生了层间扩散,形成A1相的FePt合金,表现为软磁特性;热处理温度高于700℃时,薄膜内形成L10相的（001）织构,其单轴磁晶各向异性能高于2.5×107ergcc？1;薄膜能在800℃以下保持形貌连续.借助于半导体载流子扩散和复合模型,对薄膜在高温下形貌保持连续的机理进行了探讨.分析认为,虽然薄膜在沉积过程中发生了层间扩散,但内部仍然残存微弱的周期性成分起伏,这可以有效阻碍热处理过程中因相变而引起的Pt元素析出,从而抑制了因形成富Pt晶界而导致的形貌不连续.这种薄膜可以方便地用于微加工制作磁性阵列和隧道结.