大学生创新计划

编号：

国家大学生创新性实验计划项目

申报书

项目名称： FePt纳米粒子单层膜垂直磁记录应用中

3个关键问题的一种统一解决方案申请者：方明亮

所在院系：物理与材料科学学院

专业年级： 2007级材料物理专业

指导教师：吴明在

起止时间： 2010/1-2010/12 联系电话：

电子信箱：

申报时间： 2009-10-15

安徽大学教务处制表

填表须知

一、《安徽大学国家大学生创新性实验计划项目申报书》要按顺序逐项填写，内容要实事求是，表达要明确、严谨。空缺项要填“无”。要求一律用A4纸打印，于左侧装订成册。

二、申请参加安徽大学国家大学生创新性实验计划项目团队人数不得超过3人（1人为立项负责人，参与合作研究者1--2人为宜）。

三、《安徽大学国家大学生创新性实验计划项目申报书》由申报学生所在学院初审，签署意见后，一式三份（均为原件），报送教务处实践教学中心。

二、项目研究内容（目前研究的现状、方法、观点、难点、特点和提出的创新点等）

然而目前，无论是采用物理沉积法还是胶体粒子沉积组装法制备的FePt薄膜，用于超高密度垂直磁记录都存在如下困难：

(1)L10-FePt相是一种在c轴方向Fe和Pt原子层交互排列的有序结构，其磁各向异性来源于磁晶各向异性，c轴为磁化易轴；而一般采用化学还原或溅射成膜方法只能得到无序fcc-FePt相，常需要在550o C以上高温退火得到具有高磁各向异性的L10-FePt相[1],参见图1。而高的成膜(或退火)温度会引起薄膜中晶粒的长大或团聚，因此需要降低FePt有序化转变温度。

图1，FePt合金的无序fcc结构和有序的L10两种典型晶格结构

(2)FePt薄膜中存在很强的晶粒间的磁相互作用。晶粒间磁耦合作用会增加相邻记录磁区间的过渡区宽度，导致读出噪声，降低读出信号的信噪比。因此需要减小FePt晶粒间磁耦合作用。

(3)为适应垂直磁记录的需要，必须实现FePt薄膜的垂直（001）取向，而且应尽量减小各个晶粒取向的分布范围。

为了解决上述这些问题，科学家们进行了大量的研究。

(a)针对FePt有序化温度的降低和粒子长大团聚现象，人们发展了很多手段，如掺杂B, Ag, Cu等杂质原子，以增加缺陷或替换Fe/Pt原子来促进有序化过程[6-9]；用外场辅助法(包括离子辅助、激光辅助、高磁场辅助等)来促进有序化[10-12]；调控Fe/Pt的原子比[13]；退火气体环境的调控等[14-15]。在处理低温有序化的过程中，人们多采用物质包覆颗粒的办法来阻止晶粒的长大和团聚,这些包覆物质可以与FePt粒子形成所谓的核/壳结构[16-20]，也可以直接填充在粒子膜中的粒子之间[21]。尽管这些手段可以部分实现有序化，但却引起了新的