退火及成分对钴-碳纳米复合薄膜磁性能的影响

lrodm

近年来，磁存储技术的不断革新对磁记录介质提出了更高要求，磁记录单元正在朝着微型化、精细化方向发展。由铁磁性纳米颗粒弥散在非磁性基体中所组成的纳米复合薄膜以其尺寸细小、结构稳定、性能优异、在自旋电子器件及磁记录介质中有着广阔的应用前景而引起众多研究者的关注。碳基材料作为一种良好的非磁性基体，与磁性金属互溶度小，能够有效地降低磁性颗粒间的交换耦合作用，减小记录介质中的噪声，从而提高信息的稳定性。此外，碳基体还具有良好的耐蚀性和耐磨性，能适应不同环境的需要。目前，对碳基磁性薄膜及碳包覆磁性颗粒材料体系的研究已有相关报道。为进一步提高碳基复合薄膜的性能，系统研究材料制备、退火处理、薄膜成分对其微结构及磁性能的影响是十分必要的。

现可采用磁控溅射方法制备不同成分的钴-碳纳米复合薄膜，并在真空中对薄膜进行退火处理。分别测试未经退火及退火后的薄膜在低温和室温下的磁化曲线，详细研究退火及薄膜成分对样品微结构和磁性能的影响。

研究退火和薄膜成分对钴-碳纳米复合薄膜结构及磁性能的影响。钴原子分数含量为一定的未经退火处理的样品中，钴颗粒均匀分布在碳基体中，钴颗粒粒径约为在一定范围之内；随着钴含量增加，平均粒径增大。退火前，钴-碳薄膜磁性较弱，没有剩磁和磁滞现象出现；退火后，薄膜磁化强度显著增强。低钴含量的样品呈现出低温铁磁性、室温超顺磁性的典型颗粒薄膜磁性特征。随着钴含量增加，钴-碳薄膜中铁磁性组分增多，磁化强度和矫顽力均明显增大。ZFC曲线中，冻结温度随着钴含量增加而升高，表明钴颗粒平均粒径随钴成分增加而增大。