导读:本文包含了磁记录论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:矫顽力,磁学,薄膜,译码,介质,磁电,基底。
磁记录论文文献综述
张艳玲,席志军[1]（2019）在《用于磁记录磁头的镍-铁-钨合金薄膜的制备及其性能》一文中研究指出采用电沉积方法制备了用于磁记录磁头的镍-铁-钨合金薄膜,并研究了钨酸钠的质量浓度对镍-铁-钨合金薄膜的成分、硬度、表面形貌及磁性能的影响。研究发现:随着钨酸钠的质量浓度的增加,镍-铁-钨合金薄膜中镍和钨的质量分数逐渐提高,而铁的质量分数有所下降。镍-铁-钨合金薄膜是一种典型的晶态颗粒膜。增加钨酸钠的质量浓度,有利于提高镍-铁-钨合金薄膜的硬度和比饱和磁化强度。当钨酸钠的质量浓度为2 g/L时,镍-铁-钨合金薄膜的矫顽力最小,约为1.96 kA/m。(本文来源于《电镀与环保》期刊2019年04期）
彭晓文[2]（2019）在《磁记录薄膜材料微观结构与织构演变机理的研究》一文中研究指出随着信息存储的爆炸式增长,磁记录逐渐向高密度/超高密度记录方向发展。为了提高磁记录存储密度可以从两个方面进行改进和提高:一方面是,巨磁电阻(GMR)读出磁头,即巨磁电阻薄膜应满足在室温下具有较大的磁电阻、磁场灵敏度高、饱和磁场低和热稳定性高等条件;另一方面是记录介质,即具有高磁晶各向异性的硬磁薄膜,如L10-FePt薄膜应满足晶粒尺寸小、具有{001}择尤取向和较低的有序化转变温度等条件。由于薄膜制备方法的多样性以及不同的制备工艺参数、缓冲层材料等均对薄膜生长模式、微观结构和织构演变机理的影响较大。薄膜中粗糙度、层间结构的改变均会引起GMR薄膜层间耦合现象和自旋相关散射的变化,而织构的演变会造成薄膜材料中各类性能的各向异性,进而影响GMR效应。在L10-FePt薄膜中,降低薄膜的有序化温度、提高{001}择尤织构的占有率并有效的控制晶粒尺寸也是一直以来的研究热点和难点。此外,为了研究多层膜生长机制,对单层膜的生长机制研究是必要的。因此,本文对缓冲层、溅射沉积功率、薄膜厚度和退火温度等变化对Cu薄膜、Cu/Co多层膜及FePt薄膜微观结构和织构演变的影响进行了研究,获得的主要结论包括以下几个方面:首先,研究了缓冲层对Cu薄膜微观结构和织构的影响。通过对比无缓冲层的SiO2/Cu薄膜和分别引入金属缓冲层Fe、Ti和Ta及高熵合金缓冲层TiVCrZrHf的五组Cu薄膜,研究发现无缓冲层的SiO2/Cu薄膜中的平均晶粒尺寸较大,具有大量孪晶,表面较为粗糙,且薄膜的织构呈现为随机取向。引入金属缓冲层Fe、Ti和Ta及高熵合金缓冲层TiVCrZrHf后,平衡了Cu薄膜与基底Si02之间较大的表面能差异,使薄膜界面间的润湿性显着提高,沉积时的形核率大幅度提高,平均晶粒尺寸减小,且孪晶数量减少,表面能最低的{111}取向晶粒具有择尤长大优势,Cu薄膜的织构呈现为强{111}纤维织构。其中,引入的高熵合金缓冲层TiVCrZrHf为非晶态结构,不提供晶界等快速扩散通道,在较高温度时仍能保持优异的扩散阻挡作用,具有良好的热稳定性。其次,以Fe/Cu薄膜为例,研究了溅射功率和薄膜厚度的变化对Cu薄膜微观结构和织构演变的影响。溅射功率为100W时,薄膜的织构呈现为强{111}纤维织构,平均晶粒尺寸为1.6 μm。溅射功率为200 W时,孪晶的数量急剧增加,薄膜的织构呈现为随机取向,平均晶粒尺寸为1.2 μm。当溅射功率为300 W时,弹性应变能最低的{100}取向晶粒择尤生长,平均晶粒尺寸为0.7 μm。进一步提高薄膜的沉积厚度,Fe50 nm/Cu1000 nm薄膜中的应变状态发生改变,Cu薄膜中的织构由{100}纤维织构演变为{110}纤维织构,平均晶粒尺寸为1.1 μm。随着溅射功率的不断提高,薄膜的沉积速率大幅增加,使得成核密度随之增大,平均晶粒尺寸不断减小。当进一步增加薄膜的沉积厚度时,基底材料的温度也不断升高,薄膜中的晶粒在沉积状态时已随着基底材料温度的上升开始长大。另外,讨论并计算了薄膜材料中各个晶面的表面能、弹性应变能和塑性应变能对薄膜在晶粒长大过程中微观结构变化和织构演变的影响。根据第一性原理构建周期性边界的超晶胞模型模拟表面,计算材料各表面的表面能。结果表明,Cu、Fe、Ta和Ti表面能最低的晶面分别为Es-Cu{111}=1.269 J/m2、ES-Fe{110}=2.561 J/m2、Es-Ta{110}=2.601 J/m2和Es--Ti{100}=1.322 J/m2。当Cu薄膜在弹性应变状态下时,几种典型的低指数晶面{111}、{110}和{100}的弹性应变能系数M分别为261.0、233.0和114.8。因此,在弹性应变状态下,弹性应变能系数最小的{100}取向晶粒将发生择尤长大。当薄膜中的应变状态发生改变时,取向晶粒的择尤长大取决于其平均取向因子μhkl。{100}、{110}和{111}取向晶粒的平均取向因子分别为0.408、0.408和0.272,但其等效滑移系数量不同,分别为8、4和6。如果只考虑取向因子的影响而忽略弹性各向异性的影响,{110}取向晶粒的取向因子平均值较大,且等效滑移系数量较少,不易发生交互作用,具有择尤长大优势。最后,研究了缓冲层Ta和Ti的引入对Cu-Co系巨磁电阻多层膜微观结构和织构演变的影响,以及溅射沉积功率和Cu插层薄膜的引入对L10-FePt薄膜有序无序转变及{001}纤维织构形成的影响。结果表明,无缓冲层的GMR薄膜中基底SiO2与Cu-Co系多层膜的润湿性较差,不易形成强织构,缓冲层Ta和Ti可有效的提高Cu-Co系多层膜与基底材料间的润湿性,降低薄膜表/界面的粗糙度,并形成较强的{111}纤维织构,且薄膜粗糙度减小,使界面间自旋电子相关散射减弱,多层膜GMR效应显着提高。溅射功率为25 W时,FePt薄膜在400℃退火时即发生了有序化转变,而随着溅射沉积功率的提高,薄膜中有序化转变温度提高。当引入插层材料Cu薄膜时,L1o-FePt薄膜有序化程度显着提高,并形成了较强的{001}纤维织构,薄膜表面粗糙度降低。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-05-06）
张浩然[3]（2019）在《Si(001)基片上制备FePt硬软磁复合磁记录介质薄膜》一文中研究指出数据的倍增,对数字信息存储的需求不断增加。为了应对这种需求,需要更高磁存储密度的磁盘来存储信息。利用垂直磁记录技术,使用CoCrPt体系作为记录介质,可以获得高达100 Gbit/in~2的面密度。为了超越面密度高达1Tbit/in~2的极限,我们必须寻找新的材料以及改进工艺技术。L1_0-FePt材料具有优异的性能,包括高单轴磁晶各向异性(K_u=7.0×10~7erg/cm~3)、高矫顽力、高饱和磁化强度和良好的化学稳定性。因此,它是超高密度磁存储的最佳候选材料。要使得信息存储密度超过100 Gbit/in~2,晶粒尺寸必须缩小到纳米尺寸。在临界尺寸以下,超顺磁性极限更显着,即由于热波动使颗粒的磁化变得不稳定,致使该体系不适用于永久磁存储。FePt体系的高各向异性增加了各向异性能量(KuV),L1_0-FePt合金颗粒尺寸低至3nm时,具有很好的热稳定性,因此,使用FePt作为磁存储介质可以提高面密度,是超高密度磁记录材料的首选。FePt薄膜的制备,在大多数研究中用单晶MgO基底合成外延FePt(001)薄膜。但是,MgO是易潮湿,并且使用单晶MgO基底会导致高成本。这使得MgO成为磁记录行业不具吸引力的候选者。本文的独特之处在于使用单晶Si(001)基底。硅很便宜且容易获得,但最重要的是,通过使用Si(001)基底,我们还能实现与当今微电子器件的集成。本文以Si(001)作为基底材料,用磁控溅射法沉积具有MgO缓冲层的FePt单层薄膜和FePt多层薄膜。分析加缓冲层对制备的FePt薄膜的结构和磁性的影响。本文结果如下:1.制备了FePt(50nm)和MgO(10nm)/FePt(50nm)薄膜,中间加MgO缓冲层,初期尝试不介入缓冲层,Fe和Pt原子向Si晶格结构中的扩散和FePt的优选(111)生长,直接在Si上生长FePt是不理想的。因此,插入MgO缓冲层来控制FePt的生长取向。插入MgO缓冲层作为模板缓冲介质导致FePt生长沿着硬磁性[001]取向。2.MgO缓冲层控制FePt沿着硬磁c轴方向的生长,并且它也作为有效的扩散阻挡层。热处理温度达600℃时,矫顽力较大,此时使用非磁性的MgO作为参杂共溅射的方式以及分层溅射的方式调节薄膜矫顽力。制备了MgO(10 nm)/(FePt+MgO)(51 nm)薄膜和MgO(10nm)/((MgO+FePt)(10.2 nm)共溅射-MgO(2nm))薄膜,利用非磁性物质的共溅射,使得非磁性MgO嵌入到两相之间,影响两相之间的交换耦合以调节矫顽力,后者的影响更明显。3.制备了以MgO(10 nm)为隔离层的交换耦合薄膜,分别为L1_0-FePt/FePt(a nm)、(FePt+MgO)共溅射/FePt(b nm)、L1_0-FePt/Fe(c nm)/MgO(10 nm)和(FePt+MgO)共溅射/Fe(d nm)/MgO(10 nm)。a=b=20-30 nm,面内磁滞回线双肩现象较为明显,说明软磁层厚度高于临界厚度。b=20-30 nm的薄膜,矫顽力较大,是因为掺杂非磁材料MgO将磁性颗粒间的耦合作用削弱。L1_0-FePt/FePt体系硬软磁交换耦合作用长度为20-30 nm。c=d=10 nm时,面内磁滞回线呈现出明显的双肩现象,原因是软磁层厚度已经超过了交换耦合作用长度。所以L1_0-FePt/Fe硬软磁交换耦合作用长度为6-10 nm,而(FePt+MgO)/Fe硬软磁交换耦合作用长度为4-6 nm,是由于掺入MgO颗粒使磁性颗粒间耦合作用弱。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
王国华,杜宏章,吴凤刚,刘石勇[4]（2018）在《高密度磁记录技术研究综述》一文中研究指出大数据时代对大容量磁盘的需求日益增长,而在对现有的磁盘不进行较大改动的前提下,迭瓦式磁记录技术SMR是提高磁盘存储容量的最佳选择.近年来,兴起了一种新的磁记录技术——交错式磁记录技术IMR,它可以获得比SMR更高的存储密度和随机写性能.首先介绍了SMR磁盘的内部迭瓦式结构以及由此带来的数据写放大问题,并对缓解数据写放大问题的数据管理方式、性能特性评测以及基于SMR的上层应用系统方面的研究进展进行了概述;然后对新兴的IMR磁盘内部结构及其数据写放大问题进行了介绍,并对其将来的研究方向做了一定的分析和展望;最后对SMR磁盘和IMR磁盘在存储密度、数据写性能等方面进行了比较分析.当前有很多基于SMR磁盘的上层应用系统,这表明SMR磁盘可以高效地替代传统磁盘来构建大型的存储系统,而IMR磁盘的优势也将使其未来的发展前景可期.(本文来源于《计算机研究与发展》期刊2018年09期）
张国庆[5]（2018）在《超高磁记录密度硬盘可靠性的仿真研究》一文中研究指出随着物联网、云计算、互联网和人工智能等新技术的迅猛发展与应用普及,信息数据量呈现爆炸式增长,大数据作为一种重要的战略资产已经不同程度地渗透到各行各业。国家信息基础设施和重要机构,尤其是金融、军事和科研院所等,承载着庞大的信息数据量,并且对信息安全有着极高的要求。半导体存储和光存储已经不能满足如此海量数据的增长需求,以硬盘为典型代表的磁存储仍然是解决这一矛盾的重要途径。硬盘存储器正朝着高密度、稳定可靠、低成本和安全等目标发展,实现10Tb/in2超高磁记录密度的存储目标,对促进我国乃至全球经济社会发展及保障大数据基础环境的安全具有重要意义。为了实现10Tb/in2超高磁记录密度的存储目标,必须使用磁记录新技术,但同时更低的磁头飞行高度、更高的盘片转速和更精确的寻道定位给硬盘的工作可靠性带来了巨大挑战:(1)10Tb/in2超高磁记录密度硬盘的磁头飞行高度将小于5nm,悬臂梁沿盘片垂直方向的振动将会极大增加磁头与盘片(以下简称“头-盘”)碰撞的可能性,威胁头-盘系统的可靠性;(2)头-盘碰撞产生的磨损颗粒在高速旋转气流带动下与硬盘内壁面发生接触刮擦,并最终吸附在盘片和磁头等关键部件的表面,威胁头-盘系统可靠性;(3)在更快速的寻道中,悬臂梁沿盘片水平方向的振动将会增加磁道定位误差和定位时间,极大影响数据读写可靠性。本论文以一款2.5英寸硬盘作为研究对象,以提高头-盘系统和寻道定位可靠性为研究目的,围绕减小超高磁记录密度硬盘悬臂梁的振动和硬盘内部颗粒运动轨迹与吸附开展仿真研究,研究内容具体包括:(1)基于声压的硬盘磁头超微振动的主动抑制:基于ANSYS Workbench(版本16.0)协同仿真环境,运用流-固耦合方法分析硬盘内部高速气流引起磁头超微振动的特性;分析基于声压的硬盘磁头超微振动的主动抑制机理;运用压电-固-声多物理场耦合方法,仿真计算从压电换能器(Piezoelectric Transducer,PZT)的激励电压到声压引起悬臂梁振动的关系式,确定有效抑制悬臂梁振动的PZT激励电压。(2)硬盘磁头的寻道定位误差:基于ANSYS Workbench(版本16.0)协同仿真环境,基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)叁维动网格和流-固耦合方法模拟硬盘的寻道运动,研究寻道时间(10 ms和5 ms)和寻道加速方式(方波、叁角波和正弦波)对磁头沿盘片水平方向振动的影响。(3)硬盘内部颗粒的运动轨迹与吸附:根据颗粒-壁面碰撞理论模型,建立硬盘内壁面的颗粒吸附边界条件;基于流体计算软件ANSYS Fluent的离散相模型(Discrete Phase Model,DPM),二次开发ANSYS Fluent软件定义硬盘内壁面的颗粒吸附边界条件,分析吸附条件、温度和寻道运动对颗粒运动轨迹和吸附位置的影响。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-05-01）
李珊珊[6]（2018）在《热辅助磁记录技术综述》一文中研究指出一、热辅助磁记录技术简介热辅助磁记录技术借鉴了磁光记录的热磁写入方式,在磁头进行信息写入时,通过激光局部、瞬间加热,使记录位在短时间内达到较高的温度。介质材料的矫顽力低,容易记录信息,但是信号不稳定,相反,介质的矫顽力较高时,记录信号稳定,介质要求记录磁头具有强度更高的记录磁场。对于高矫顽力的磁记录介质,写入信号时暂时提高介质局部的温度,使其矫顽力迅速下降到写头磁场可写的范围;在完成信息写入后,介质快速冷却到室温的高矫顽力(本文来源于《电子世界》期刊2018年05期）
李桂萍,李聪娜[7]（2018）在《磁记录中极化码低复杂迭代SCAN译码算法研究》一文中研究指出通过对连续删除译码算法和置信传播译码算法原理的研究,针对软删除译码算法提出了具有较低译码复杂度和空间复杂度的改进算法。与原软删除译码算法相比,提出的算法可减少译码过程中的浮点运算量,并能减少因子图中为每列节点分配的存储空间,同时具有更快的收敛速度。仿真结果表明,与连续删除译码算法、置信传播译码算法以及原软删除译码算法相比,提出的算法具有更好的译码性能。(本文来源于《中原工学院学报》期刊2018年01期）
田济源[8]（2018）在《磁记录与磁存储器件应用》一文中研究指出磁记录磁表面存储器是利用涂覆在载体表面的磁性材料具有两种不同的磁化状态来表示二进制信息的"0"和"1"。磁头是磁表面存储器用来实现电磁转换的重要装置,一般由铁磁性材料(铁氧体或玻莫合金)制成,上面绕有读写线圈,通过脉冲电流的通断实现读写操作。本文主要介绍了磁记录与磁存储器件及应用。(本文来源于《中国新通信》期刊2018年02期）
谢海龙,王颖,魏福林,郑立允,刘宏基[9]（2017）在《CoPt-TiO_2/Co-TiO_2交换耦合磁记录薄膜的研究》一文中研究指出建立包含微结构的微磁学模型,研究软磁层的磁晶各向异性场、软磁层的饱和磁化强度等本征磁性参数对CoPt-TiO_2(16 nm)/Co-TiO_2(4 nm)交换耦合磁记录薄膜磁性的影响。计算得到的CoPt-TiO_2(16 nm)的硬磁薄膜易磁化轴的磁滞回线的矫顽力为6.1 kOe,矩形度为0.98。在交换耦合介质中,当软磁层的厚度δ从0 nm增加到4 nm时,易磁化轴的矫顽力从6.1 kOe减小到4.9 kOe。同时发现,软磁层越软(软磁层的磁晶各向异性场越小,饱和磁化强度越大)时,整个薄膜的矫顽力也越小。(本文来源于《河北工程大学学报(自然科学版)》期刊2017年04期）
王龙泽[10]（2017）在《多晶薄膜微结构及其在能量辅助磁记录中的微磁学研究》一文中研究指出随着计算机技术的发展,数据存储密度按摩尔定律爆发式增长,现在的磁记录技术已经基本达到了1Tb/in2的密度极限。硬盘发展的初期的每个比特(bit)占磁记录介质中数百个颗粒或数百个晶粒的大小,而现在已经发展到每个比特的面积仅占不到10个晶粒。而且薄膜介质的晶粒尺度也有所减小,直径分布更为集中。因此,在磁记录的微磁学研究中,晶粒结构和晶界的参数设定变得越来越重要。本文的一个比较基础的工作就是在微磁学的多晶结构模型中引入了 Voronoi晶粒划分方法,相对于过去的晶粒种子随机生长算法,更符合实际情况中磁记录介质的晶粒结构。基于新的Voronoi多晶介质模型,利于传统的微磁学方法,研究了Co/Pt薄膜介质的磁性参数对于介质磁滞回线的影响,从而找出更适合于磁记录的参数集合,以指明实验制备的努力方向。结果表明薄膜的晶界参数对于磁滞回线的斜率和方形度影响较大,因而适当掺杂改变晶界的性能可以调节薄膜磁性。本组后续的磁记录模拟都使用了 Voronoi结构。为了进一步提高硬盘记录密度,满足日益增长的存储需求,微波辅助磁记录(Microwave assisted magnetic recording,MAMR)和热辅助磁记录(Heat assisted magnetic recording,HAMR)等方案被提出来,这些设计在传统的磁记录系统中加入了辅助写入的微波或激光发射元件。本文利用微磁学方法,对于能量辅助磁记录的材料参数和设计做了一些研究。在Voronoi多晶薄膜模型的基础上,使用本研究组新开发的混合蒙特卡洛(Hybrid monte carlo,HMC)微磁学方法,研究热辅助磁记录中的介质L10-FePt和磁头材料FeCo在不同温度下的磁性性能。在硬磁L10-FePt薄膜模型中,讨论了材料参数,单轴各向异性分布和单晶、多晶基底对薄膜磁性的影响。在软磁FeCo薄膜中,则考虑了立方各向异性的分布,正应变和切应变产生的磁致伸缩能对磁滞回线的影响。在两种模型中,都研究了温度和磁性性能的关系。此外,本文还在本研究组对交换耦合介质(ECC)的双颗粒模型研究基础上,进一步研究了双颗粒模型在微波辅助作用下的翻转性能,并给出了在特定材料参数下最适合辅助磁记录的微波频率。而且发现在两个不同频率的微波场作用下,翻转所需的外场会几乎降为0,对于这一现象也给出了理论上的解释。(本文来源于《清华大学》期刊2017-09-01）
磁记录论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着信息存储的爆炸式增长,磁记录逐渐向高密度/超高密度记录方向发展。为了提高磁记录存储密度可以从两个方面进行改进和提高:一方面是,巨磁电阻(GMR)读出磁头,即巨磁电阻薄膜应满足在室温下具有较大的磁电阻、磁场灵敏度高、饱和磁场低和热稳定性高等条件;另一方面是记录介质,即具有高磁晶各向异性的硬磁薄膜,如L10-FePt薄膜应满足晶粒尺寸小、具有{001}择尤取向和较低的有序化转变温度等条件。由于薄膜制备方法的多样性以及不同的制备工艺参数、缓冲层材料等均对薄膜生长模式、微观结构和织构演变机理的影响较大。薄膜中粗糙度、层间结构的改变均会引起GMR薄膜层间耦合现象和自旋相关散射的变化,而织构的演变会造成薄膜材料中各类性能的各向异性,进而影响GMR效应。在L10-FePt薄膜中,降低薄膜的有序化温度、提高{001}择尤织构的占有率并有效的控制晶粒尺寸也是一直以来的研究热点和难点。此外,为了研究多层膜生长机制,对单层膜的生长机制研究是必要的。因此,本文对缓冲层、溅射沉积功率、薄膜厚度和退火温度等变化对Cu薄膜、Cu/Co多层膜及FePt薄膜微观结构和织构演变的影响进行了研究,获得的主要结论包括以下几个方面:首先,研究了缓冲层对Cu薄膜微观结构和织构的影响。通过对比无缓冲层的SiO2/Cu薄膜和分别引入金属缓冲层Fe、Ti和Ta及高熵合金缓冲层TiVCrZrHf的五组Cu薄膜,研究发现无缓冲层的SiO2/Cu薄膜中的平均晶粒尺寸较大,具有大量孪晶,表面较为粗糙,且薄膜的织构呈现为随机取向。引入金属缓冲层Fe、Ti和Ta及高熵合金缓冲层TiVCrZrHf后,平衡了Cu薄膜与基底Si02之间较大的表面能差异,使薄膜界面间的润湿性显着提高,沉积时的形核率大幅度提高,平均晶粒尺寸减小,且孪晶数量减少,表面能最低的{111}取向晶粒具有择尤长大优势,Cu薄膜的织构呈现为强{111}纤维织构。其中,引入的高熵合金缓冲层TiVCrZrHf为非晶态结构,不提供晶界等快速扩散通道,在较高温度时仍能保持优异的扩散阻挡作用,具有良好的热稳定性。其次,以Fe/Cu薄膜为例,研究了溅射功率和薄膜厚度的变化对Cu薄膜微观结构和织构演变的影响。溅射功率为100W时,薄膜的织构呈现为强{111}纤维织构,平均晶粒尺寸为1.6 μm。溅射功率为200 W时,孪晶的数量急剧增加,薄膜的织构呈现为随机取向,平均晶粒尺寸为1.2 μm。当溅射功率为300 W时,弹性应变能最低的{100}取向晶粒择尤生长,平均晶粒尺寸为0.7 μm。进一步提高薄膜的沉积厚度,Fe50 nm/Cu1000 nm薄膜中的应变状态发生改变,Cu薄膜中的织构由{100}纤维织构演变为{110}纤维织构,平均晶粒尺寸为1.1 μm。随着溅射功率的不断提高,薄膜的沉积速率大幅增加,使得成核密度随之增大,平均晶粒尺寸不断减小。当进一步增加薄膜的沉积厚度时,基底材料的温度也不断升高,薄膜中的晶粒在沉积状态时已随着基底材料温度的上升开始长大。另外,讨论并计算了薄膜材料中各个晶面的表面能、弹性应变能和塑性应变能对薄膜在晶粒长大过程中微观结构变化和织构演变的影响。根据第一性原理构建周期性边界的超晶胞模型模拟表面,计算材料各表面的表面能。结果表明,Cu、Fe、Ta和Ti表面能最低的晶面分别为Es-Cu{111}=1.269 J/m2、ES-Fe{110}=2.561 J/m2、Es-Ta{110}=2.601 J/m2和Es--Ti{100}=1.322 J/m2。当Cu薄膜在弹性应变状态下时,几种典型的低指数晶面{111}、{110}和{100}的弹性应变能系数M分别为261.0、233.0和114.8。因此,在弹性应变状态下,弹性应变能系数最小的{100}取向晶粒将发生择尤长大。当薄膜中的应变状态发生改变时,取向晶粒的择尤长大取决于其平均取向因子μhkl。{100}、{110}和{111}取向晶粒的平均取向因子分别为0.408、0.408和0.272,但其等效滑移系数量不同,分别为8、4和6。如果只考虑取向因子的影响而忽略弹性各向异性的影响,{110}取向晶粒的取向因子平均值较大,且等效滑移系数量较少,不易发生交互作用,具有择尤长大优势。最后,研究了缓冲层Ta和Ti的引入对Cu-Co系巨磁电阻多层膜微观结构和织构演变的影响,以及溅射沉积功率和Cu插层薄膜的引入对L10-FePt薄膜有序无序转变及{001}纤维织构形成的影响。结果表明,无缓冲层的GMR薄膜中基底SiO2与Cu-Co系多层膜的润湿性较差,不易形成强织构,缓冲层Ta和Ti可有效的提高Cu-Co系多层膜与基底材料间的润湿性,降低薄膜表/界面的粗糙度,并形成较强的{111}纤维织构,且薄膜粗糙度减小,使界面间自旋电子相关散射减弱,多层膜GMR效应显着提高。溅射功率为25 W时,FePt薄膜在400℃退火时即发生了有序化转变,而随着溅射沉积功率的提高,薄膜中有序化转变温度提高。当引入插层材料Cu薄膜时,L1o-FePt薄膜有序化程度显着提高,并形成了较强的{001}纤维织构,薄膜表面粗糙度降低。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁记录论文参考文献
[1].张艳玲,席志军.用于磁记录磁头的镍-铁-钨合金薄膜的制备及其性能[J].电镀与环保.2019
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论文知识图
