電結(jié)晶制Co-Pt多層膜的結(jié)構(gòu)及磁性研究.pdf

1、納米材料是近年發(fā)展起來的一種新型材料，它包括兩個(gè)層次：一是納米微粒，二是納米固體(包括薄膜)，即納米結(jié)構(gòu)材料。多層膜作為納米結(jié)構(gòu)材料的一種，因其調(diào)制波長為納米尺寸，因而具備一些常規(guī)材料不具備的性能。正因?yàn)槿绱?，近年來納米多層膜已經(jīng)成為材料學(xué)和物理學(xué)領(lǐng)域的熱門研究課題。本論文采用與傳統(tǒng)物理氣相沉積(PVD)法不同的電化學(xué)結(jié)晶法制垂直磁記錄材料Co/Pt多層膜。首先通過循環(huán)伏安法確定Co、Pt的沉積電位，再由溶出曲線估算沉積一定厚度金屬層所

2、對應(yīng)的鍍液濃度和沉積時(shí)間。不僅用已知的雙電解槽法，而且設(shè)計(jì)了新型的流動(dòng)式單電解槽，通過結(jié)晶過電位控制多層膜的生長，在單晶硅基底上電結(jié)晶制得了Co/Pt多層膜。 通過SEM斷面圖證實(shí)了多層膜是層狀結(jié)構(gòu)的。低角度X射線衍射表明多層膜具有良好的周期性調(diào)制結(jié)構(gòu)，中角度X射線衍射表明多層膜相際間存在著CoPt3化合物，該化合物的形成與電結(jié)晶時(shí)的電位、電流有密切的關(guān)系。用PPMS測定了多層膜的磁滯回線，表明Co/Pt多層膜有垂直磁各向異性，

3、易磁化軸垂直于膜面。隨著沉積Co的時(shí)間增加，鍍層中Co的含量也增加，其垂直于外磁場時(shí)的矯頑力增加，而平行外磁場時(shí)的矯頑力和Co的厚度無關(guān)。 目前國內(nèi)外文獻(xiàn)均用氯鉑酸作電沉積Pt主鹽，本文首次采用含添加劑的Pt的P鹽作為的主鹽，獲得的Pt層遠(yuǎn)比采用氯鉑酸作主鹽所得的Pt層緊密，大大提高了多層膜的質(zhì)量。同時(shí)，電沉積鉑實(shí)驗(yàn)曲線的初期階段與瞬時(shí)成核的理論曲線比較接近，表明該電結(jié)晶初期過程按瞬時(shí)成核三維生長方式進(jìn)行，這說明P鹽中添加劑也不