Технология изготовления тонкопленочных сплавов на основе кобальта для магнитной записи тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ

01.04.01 - Приборы и методы экспериментальной физики 01.04.07 - Физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2005

Работа выполнена на кафедре ЮНЕСКО Красноярского государственного технического университета и в лаборатории магнитодинамики Института физики им. Л.В. КиренскогоСО РАН (г.Красноярск)

Научные руководители:

доктор физико-математических наук, профессор Ким Петр Дементьевич кандидат физико-математических наук, Столяр Сергей Викторович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Эдельман Ирина Самсоновна кандидат физико-математических наук, доцент Мороз Жанна Михайловна

Ведущая организация :

Красноярский государственный университет, г. Красноярск

Защита состоится

Ü

2005 г. в jf*f часов в аудит. А102 на заседании дис-сертационного совета К212.253.01. по защитам в Сибирском государственном технологическом университете по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82, СибГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Сибирского государственного технологического университета.

Авт<

ореферат разослан CfffW 2005 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета К212.253.01. Кандидат технических наук v Ушанов C.B.

17 чм

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы

Ежегодное увеличение плотности продольной магнитной записи более чем на 50% связано с использованием в качестве записывающих сред композиционных нанокристаплических материалов, представляющих собой слабо обменносвязанные ферромагнитные зерна. В связи с этим интенсивное исследование пленок сплавов переходной металл (ПМ) (Ре, Со, N0 - М металлоид (С, N. В), актуально, по следующим причинам: во-первых, данные сплавы являются наиболее дешевыми материалами; во-вторых, метастабильные фазовые диаграммы сплавов ПМ-М характеризуются наличием стехиометрических соединений. Основные магнитные характеристики пересыщенных твердых растворов и стехиометрических соединений существенно различаются, (например СогС, Со3С [1], Со21^, Со3Ы [2] при комнатной температуре парамагнитны). Поэтому, целенаправленное изменение микроструктуры композиционных сплавов ПМ (Ре, Со, 1Ч0-М(С,М,В) позволяет создавать среды с необходимыми магнитными характеристиками. Уплотнение магнитной записи (до~4(ЮЫ1/т2) на тонкопленочных средах, связанное с уменьшением размера зерна и ослабления обменного взаимодействия между зернами, так или иначе приведет к суперпарамагнитной нестабильности. Поэтому в настоящее время наряду со средами для продольной записи, серьезное внимание начинает уделяться средам для перпендикулярной магнитной записи информации. Современные среды для перпендикулярно записывающего слоя четко разделяются на два основных класса: 1 -мультислойные структуры Со/Рг, Со/Рс1[3]; 2- среды на основе сплавов СоСг[3]. Третьим альтернативным классом сред для перпендикулярной магнитной записи являются высокоанизотропные сплошные (с сильным обменным взаимодействием) магнитные среды. В качестве таких сред рассматриваются эквиатомные упорядоченные сплавы СоР^ СоРс5, РеР^ РеР<1, характеризующиеся тетрагональной сверхструктурой Ы0[4]. При изготовлении монокристаллического записывающего слоя с текстурой (001) размер битов будет определяться шириной доменной стенки, которая в указанных эквиатомных сплавах составляет ~10А.

Перечисленные научно-обоснованные критерии, предъявляемые к записывающим средам (для продольной магнитной записи и перпендикулярной магнитной записи) требуют поиска новых или модернизации уже имеющихся методов нанесения тонких магнитных пленок и пониманя процессов, обуславливающих формирование различных типов микроструктур магнитных пленок с необходимыми эксплуатационными магнитными характеристиками.

Цель работы

Целью настоящей диссертационной работы является разработка различных вариантов технологии магнетронного напыления (включая использование нескольких магнетронов) для получения пленок сплавов на основе Со с магнитными характеристиками, необходимыми для сред продольной магнитной записи (сплавы (Со80Ы1'20),.хЫх) и перпендикулярной магнитной записи (сплавы СозоГЧ»), выявление физико-химических процессов, происходящих в синтезируемых пленках как в ходе получения, так и в результате последующей термообработки.

В диссертационной работе решались следующие основные задачи:

1. Разработка и изучение технологического маршрута процесса получения пленок (Со80№2о)|-хЫх методом магнетронного напыления.

2. Исследование влияния параметров технологии магнетронного напыления (состав и давление рабочего газа и т.д.) на текстуру, структуру и магнитные свойства, фазовый состав пленок (Со8оМ12о)|.х1^х с целью оптимизации процесса получения пленок для продольной магнитной записи.

3. Изучение влияния процесса термообработки на фазовый состав, текстуру, структуру и магнитные свойства пленок (Сово^го)]-^*-

4. Разработка принципиальной схемы магнетронного напыления мультислойных монокристаллических пленок Со/Си, Со/ТЧ с различными толщинами индивидуальных слоев.

5. Изучение влияния толщины монокристаллических термообработанных пленок эквиатомных сплавов СоР1 на их магнитные характеристики.

6. Установление корреляции между магнитными характеристиками термообработанных монокристаллических пленок CoPt и величиной степени порядка, упорядоченного по типу L10 эквиатомного сплава CoPt.

7. Изучение влияния подложки и толщины монокристаллических пленок на процессы упорядочения ГЦК—► Ll0 сплава CoPt.

Научная новизна

1. Разработана и оптимизирована технология получения тонких магнитных пленок (Co8oNÍ2o)i-xNx магнетронным напылением в широком диапазоне концентраций.

2. Установлено, что стабилизация метастабильной ГПУ фазы Со в пленках (CogoNboli-xN*; х>0,25 обусловлена химическим расслоением сплава и формированием стехиометрического соединения Co(Ni)3N, обогащенного (по сравнению с лигатурой) атомами Ni.

3. Использование нескольких магнетронов позволило синтезировать монокристаллические мультислойные пленки Co/Cu, Co/Pt с различным значением толщин индивидуальных слоев.

4. Обнаружены осцилляции толщинного интерференционного контраста в монокристаллических исходных и термообработанных пленках CosoPtso, свидетельствующие о низком уровне поверхностных шероховатостей.

5. Установлена корреляция между толщиной d монокристаллических термообработанных пленок Co50Pt50, степенью порядка сверхструктуры Ll0 и величиной коэрцитивного поля для пленок, полученных на подложках MgO.

6. Установлена критическая толщина d*=160Á, ниже которой в монокристаллических эквиатомных пленках Co50Pt5o/MgO, реализуется перпендикулярная магнитная анизотропия.

7. Обнаружено, что величина поля эффективной анизотропии пленок Co50Pt5o/MgO с Lio структурой (d<160A) в 5+6 раз меньше поля кристаллографической анизотропии массивных эквиатомных сплавов Co50Pt50 с Lio структурой.

Практическая ценность

В результате усовершенствования высоковакуумной технологической промышленной установки «Оратория-5» разработана методика, позволяющая получать тонкопленочные сплавы на основе Со для магнитной записи. Проведенная модернизация, заключающаяся в использовании нескольких магнетронов, позволила получать мультислойные структуры с заданными свойствами. Результаты, полученные в работе, могут быть использованы:

1. как основа для развития промышленной технологии получения носителей для перпендикулярной магнитной записи на основе пленок монокристаллических эквиатомных сплавов;

2. для оценки качества пленок;

3. для развития представлений о процессах упорядочения сплавов, изготовленных в виде тонких пленок.

Имеются акты об использовании в научном и образовательном процессах модернизированной установки получения тонких пленок и мультислойных структур в высоком вакууме в Красноярском научно-образовательном центре высоких технологий и в лабораториях Института физики СО РАН

Основные положения выносимые на защиту

1. Конструктивное решение модернизации высоковакуумной технологической установки «Оратория-5». Разработка принципиальной схемы для магнетронного напыления мультислойных монокристаллических пленок Со/Си, СоЛ^ с различными толщинами индивидуальных слоев.

2. Экспериментальные результаты исследований структуры, магнитных свойств, последовательности фазовых превращений в результате термоотжига нанокристаллических пленок гетерофазных сплавов (Со8оН12о)1-х^х

3. Экспериментальное выявление корреляции между толщиной с1 монокристаллических пленок Со5оР15о, полученных на подложках степенью порядка сверхструктуры Ы0 и величиной эффективной анизотропии данных термообработанных пленок.

Апробация работы

Результаты, изложенные в диссертации, докладывались на международных и отечественных конференциях: на Всероссийских конференциях - школа семинар "Новые Магнитные Материалы Микроэлектроники" (Москва - МГУ в 2000 год); на международной конференции "International Baikal scientific conference (Magnetic materials)'' Иркутск, 2001, 2003 годы; на инновационном научном семинаре "Инновационные технологии -2001" (Красноярск, 2001 год); на Всероссийской конференции "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры" (Красноярск, 2003 год); на Международном симпозиуме ОМА-2003 "Фазовые превращения в металлах и сплавах" (Сочи, 2003 год); на международной конференции Euro-Asian symposium "Trends in magnetism" (Красноярск, 2004). В целом работа докладывалась на научных семинарах кафедры ЮНЕСКО Красноярского технического университета, на семинаре лаборатории магнитодинамики Института физики им. JT.B. Киренского СО РАН.

Публикации

По результатам диссертационной работы опубликовано 12 работ[А 1 -А 12], в том числе в журналах ФММ(2002), Письма в ЖТФ(2004), ЖТФ(2004).

Личный вклад автора

В представленной работе технологическая часть, включающая: разработку модифицированных процессов магнетронного напыления; схемное решение оборудования и его изготовление, выполнена при непосредственном участии автора. Получение образцов, их паспортизация и последующая термическая обработка выполнены автором. В измерении большей части магнитных характеристик, расшифровке рентгеновских спектров, полученных на исследуемых пленках, в обсуждении результатов и написании статей автор также принимал непосредственное участие.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав с выводами, заключения, списка цитированной литературы из 70 наименований источников. Работа изложена на 98 страницах, включая в себя 33 рисунка и 5 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении дается обоснование актуальности темы, сформулированы цели диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены физические принципы и проблемы, лежащие в основе магнитной записи информации, обсуждаются используемые методы получения магнитных пленок для записи информации с анализом преимуществ и недостатков. Приводится анализ экспериментальных данных структурных исследований, магнитных характеристик, пленок наноструктурированных ферромагнитных сплавов на основе Ре, Со. В этой же части (главы 1) приводятся экспериментальные данные по исследованию пленок сплавов, используемых в качестве сред для перпендикулярной магнитной записи. Особое внимание уделено пленкам на основе СоСг. Анализируются и сопоставляются магнитные эксплуатационные параметры гетерофазных пленок сплавов на основе СоСг и мультислойных пленок СоР^ СоРс1.

Анализируется фазовая и магнитная диаграммы сплавов СохР1,.х во всем интервале составов, анализируются формирующиеся микроструктуры в результате процессов упорядочения эквиатомных составов сплавов СоИ. В конце главы формулируются задачи настоящего исследования.

Во второй главе рассмотрены технологические аспекты получения пленок сплавов на основе Со для продольной и перпендикулярной магнитной записи.

В качестве базовой установки использовалась установка полунепрерывного действия, модернизированная нами для распыления магнитного материала магнетронами постоянного тока.

Рис I Устройство магнетрона постоянного тока 1 мишень, 2 катод, 3 корпус экрана, 4 клемма, 5 изоляционная втулка, 6 магнитная система, 7 герметичные прокладки

Рис 2 Модернизированная передвижная рабочая камера.

1 передвижная рабочая камера,

2 вспомогательна» крышка рабочей камеры, 3 прорези с переменными зазорами во вспомогательной крышке, 4 перегородки разделяющие рабочий объем подвижной камеры, 3 рабочие миникамеры для каждого магнетрона, 6 магнетроны

Используемая установка 01НИ-7-006 («Оратория-5»), являющаяся установкой карусельного типа, создана на базе планарного магнетрона с кольцевой зоной эрозии, имеет рабочую камеру, откачную систему и шкаф управления. В общей рабочей камере размещены четыре рабочие позиции: загрузки-разгрузки планетарных подложкодержателей; нагрева подложек; первого и второго распыления.

На первой позиции подложкодержатели загружают через откидную крышку и шлюзовую камеру, а затем откачивают ее форвакуумным

насосом через патрубок. На второй позиции производится нагрев с помощью кварцевых ламп.

Третья и четвертая' позиции являются камерами распыления и имеют одинаковую конструкцию. Модернизации были подвергнуты шлюзовая камера, (в шлюзе смонтирован высокочастотный магнетрон) и позиция 3. Вместо одного стандартного магнетрона, было установлено три магнетрона, которые были специально разработаны для распыления магнитных материалов с высокой проницаемостью (заменена магнитная система и конструкция мишени, система охлаждения). Устройство магнетрона постоянного

тока представлено на рис.1 Магнетрон состоит из катода 2 с мишенью 1. Магнитная система 6 монтируется на водоохлаждаемом держателе. Катод центрируется с помощью изоляционной втулки 5 в корпусе экрана 3. Вся магнетронная система уплотняется (герметизируется) с помощью

прокладок 7. Электрический потенциал подается на катод через клемму 4.

Также модернизации была подвергнута одна из подвижных камер 1 карусели *

(смотри рис.2). В ней были установлены створки 4, разделяющие ее рабочий объем на три равные части 5, которые в свою очередь являются рабочими мини камерами для каждого магнетрона 6 в момент совмещения модернизированной камеры над позицией трех магнетронов. Все эти меры необходимы, чтобы избежать перемешивания напыляемых материалов, в процессе их распыления, а также для избежания взаимозапыления мишеней соседних магнетронов. Дополнительно подвижная камера была оснащена крышкой 2 с тремя прорезями переменной длины 3, размещенными над магнетронами 6. Наличие прорезей в крышке, дает возможность изменять время напыления материала на подложку, путем изменения длины прорези. Пары распыляемого материала, пройдя через открытую прорезь, конденсируются непосредственно на движущуюся над прорезью подложку. Все детали миникамер были изготовлены из немагнитного материала, чтобы избежать возмущения магнитного поля магнетронов.

Наличие такой конструкции позволяет напылять за один рабочий цикл одновременно три различных материала, как магнитных (Со, N1, Ре), так и немагнитных (Си, И, Сг, А1)[А1-А3]. При этом рабочие параметры магнетронов можно регулировать для каждого в отдельности, независимо друг от друга. С введением такой модернизации на установке 01НИ-7-006, можно проводить напыление пяти различных материалов за один рабочий цикл, включая и ВЧ магнетрон.

В третьей главе изложень? результаты исследования намагниченности насыщения М5, коэрцитивного поля Нс, степени прямоугольное™ петли гистерезиса Б и фазового состава, что позволило установить последовательность структурных состояний, реализующихся в пленках сплавов (Со^Мго)!-*^ используемых для продольной магнитной записи информации.

Исследуемые образцы пленок сплавов (СовоМго)!-*!^, 0.2<х<0.5, в исходном состоянии оказались немагнитными независимо от процентного содержания азота. На отдельных образцах регистрировался магнитный момент, однако намагниченность насыщения в этом случае составляла ~100Гс. В результате термообработки,

проведенной в камере напыления при Тагж=350 С, исследуемые пленки сплава становятся ферромагнитными, также независимо от содержания азота. Появление магнитного момента у отожженных образцов свидетельствует об изменении фазового состава, произошедшем при Тотж=350°С. Увеличение температуры отжига до Тотж -420°С приводило к увеличению намагниченности насыщения М5. Зависимости М5(ТОТЖ) для пленок с содержанием Ск<30ат% и С*>30ат% значительно различались[А4].

На рис. 3 приведены зависимости М5" от Т^. Кривые 1, 2 описывают поведение этого магнитного параметра в метастбильных пленках, с содержанием 25 ат% N и 35 ат% N в конденсате соответственно. Увеличение намагниченности насыщения Мь (кривая I) в температурном интервале 350°С<Т(УГЖ<4200С от О Гс до номинальной намагниченности М5=900 Гс твердого раствора Со^Мго указывает на полное превращение исходной неферромагнитной фазы в твердый раствор Со80№20 в данной серии пленок. Поведение кривой 2 указывает на то, что в исходном состоянии пленки исследуемого сплава гетерофазны и состоят как минимум из двух фаз. Разложение одной из неферромагнитных фаз, результатом чего является появление магнитного момента, также как и в пленках, описываемых кривой 1, происходит при Тотж=350°С. Однако увеличение температуры отжига до 450°С приводит к увеличению М, лишь до 500 Гс. Это указывает на то, что используемый

Рис 3 Зависимость намагниченности насыщения М, исследуемых пленок (СовоМ21>)(.,М, от темпепатуоы отжига 1 -х=25 ят % 2-х**35 ат %

Рис 4 Элеюгронограмма, полученная с пленки (СотЫ|2„)ю^„, отожженной при Т„Ж-Э50"С

Рис 5 Электронограмма, полученная с пленки (Со„,Ы|,„)н^4,„ дгожженной при Тт,=350°С

диапазон температур отжига недостаточен для разложения второй неферромагнитной составляющей исходного сплава данной серии пленок.

Картины микродифракции исходных пленок исследуемого сплава (СозоМгоЭьхМ., характеризовались аморфным гало, свойственным нанокристаллическим и аморфным материалам. Отжиг при ТОГЖ>300°С приводит к структурным изменениям, в результате чего на картинах микродифракции регистрируются кольца На рис. 4 приведена электронограмма, полученная с отожженной при ТОТЖ=350°С пленки (СодоМгсОво^о- Расшифровка данной электронограммы указывает на образование ГЦК твердого раствора Со>Л с постоянной решетки а, характерной для ГЦК Со.

На рис. 5 приведена картина микродифракции отожженной пленки сплава (Со8оМ12о)б<^4о- Расшифровка данной электронограммы указывает на регистрацию

наряду с ГЦК фазой ГПУ фазы СоМ.

На рис. 6 приведена качественная фазовая диаграмма Со^ в координатах (С,С). Здесь й- энергия Гиббса 0=Н-Т8, где Н-энтальпия, Тв-энтропийный член, С-концентрация азота. Энтальпия перехода ДНГЦКСмГПУСо=0.22 ккал/моль, а энтальпии образований

метастабильных нитридов CoзN и Co2N характеризуются положительными величинами [5].

На фазовой диаграмме рис. 6 указаны области химических составов сплавов исследуемых нами образцов. Исходное состояние пленок метастабильных сплавов (СозоМм),.,!^, (х~25ат%) обозначено прямоугольником. Последовательность структурных превращений при термической релаксации указано стрелкой. Для данной серии пленок исследуемых сплавов схема превращений будет выглядеть так[А5,А7]:

CoOI¡)-N+Co(Ni)зN-^3500C->ГЦKCo8oN¡2o+N2->ГЦKCo(Ni)+ГПУCo(Ni)^^4200C^.

ГЦКСо(№)+ ГПУСо(№)«->ГЦКСо(№).

Рис 6 Качественная фазовая диаграмма системы Со->ч в координатах энергия Гиббса. концентрация азота ("С.х )

Последовательность структурных превращений пленок исследуемых сплавов (Co8oNí2o)i.»Nx, полученных в атмосфере рабочего газа Ar+N2 с более высоким содержанием азота имеет свои особенности. На рис. 6 исходный фазовый состав данной серии пленок обозначен треугольником. Для данных материалов исходное состояние также гетерофазно, однако представляет собой смесь метастабильных нитридов Co(Ni)3N, Co(Ni)2N. Отжиг при ТОГЖ=350°С приводит к разложению фазы Co(Ni)3N. В результате этого образуется механическая смесь из ГЦК CoNi и метастабильного нитрида Co(Ni)2N. Дальнейшие' структурные и морфологические изменения происходят с ферромагнитной составляющей образовавшегося гетерофазного сплава. Полная цепь структурных превращений в данной серии пленок

выглядит следующим образом[А5,А7]:

«

Co(Ni)2N-K;o(N¡)3N->3500C->[-UKCo(N¡)+Co(N¡)2N+N2->rHKCo(Ni)+r'nyCoCN¡)+ Co(Ni)2N->420°C-> ГЦКСоО!¡)+ГПУCo(Ni)+Co(Ni)2N <->rUKCo(Ni)+Co{Ni)2N

В четвертой главе Исследована кристаллическая структура и гистерезисные магнитные характеристики монокристаллических пленок Co50Pt50.

На рис. 7. представлен малоугловой дифракционный спектр тонкой пленки толщиной d0=12nm, подвергнутой изотермическому отжигу в течение 3 часов при Т=873К. Хорошо видны рентгеновские интерференционные осцилляции,

свидетельствующие о высоком качестве получаемых нами монокристаллических пленок[6]. Заметим, что осцилляции толщинного контраста наблюдались нами и на свежеприготовленных пленках. Величины, обратные волновым векторам k=(sin 0Л.)'1 )Локазались кратными толщине пленки do Толщины этих пленок из малоугловых спектров

Рис 7 Малоугловой рентгеновский спектр определялись используя выражение Вульфа-

термообработанной пленки CosnPtso/MgO с

d="i2,7nm Брита: 2d sin 0=пХ[А9].

На рис. 8 приведены спектры рентгеновской дифракции исследуемых пленок.

Рентгенограмма исходной пленки Co5oPt5o/MgO(100) толщиной d=l9nm,

13

представленная на рис. 8 (а), свидетельствует о монокристалличности исходного ГЦК состояния сплава Co5oPtso-Здесь регистрируется единственное отражение (200). Дополнительные пики на этой рентгенограмме обусловлены дифракцией рентгеновского излучения на плоскостях подложки MgO. На вставке рис. 8 (а) представлен спектр, полученный с подложки. Наблюдаемые отражения (1/200), (1/300), (2/300) и т.д. свидетельствуют, на наш взгляд, о наличие упорядоченно расположенных в MgO атомов примесей и о блочной структуре используемой нами подложки MgO. На рис. 8 (б) приведена рентгенограмма отожженной в течение 3 часов при Т=600°С монокристаллической пленки Co50Ptso/MgO( 100),

изготовленной с толщиной d=7nm. Регистрируемые здесь отражения (001), (003) свидетельствуют об образовании в сплаве Co50Pt5o тетрагональной сверхструктуры Ll0 в результате термоотжига. Ось тетрагональности оказалась параллельна нормали пленки п. Отношение интенсивностей рентгеновских отражений 1(0от> / 1<оог> может быть использовано для оценки величины параметра порядка г| сверхструктуры Ll0, ось тетрагональности которой параллельна нормали пленок. Как оказалось, величина 11 увеличивалась при увеличении толщины подвергаемых термообработке пленок Co50Pt5o/MgO(100). Полученная зависимость г| от толщины пленки представлена на рис. 9. На рис. 8 (в) также приведена рентгенограмма пленки Co50Pt5c/MgO(100) с d=15nm. Видно, что здесь наблюдается отражение (200), с интенсивностью меньшей чем интенсивность отражения (002). Для данного образца расчитанное отношение с/а=0.978. Регистрация отражения (200) свидетельствует о возникновении в пленке изучаемого сплава CosoPtso- таких областей Lio, в которых ось тетрагональности уже

Рис 8 Рентгенограммы пленок Со^РЫ/М^ (а) свежеприготовленной пленки с с!=!9пл1, на вставке рентгенограмма от подложки МйО (6) - термообработенной

пленкис(^7пт (с) - герчообработанной пленки с 15пгг

расположена в плоскости пленки. Действительно, с увеличением толщины пленки Co5oPt5o выше 150nm и при сохранении режима термоотжига, наблюдалось увеличение интенсивности отражения (200), указывающее на увеличении доли областей Ll0 фазы с планарным расположением оси тетрагональное™ в пленках.

Степень прямоугольности петли гистерезиса S исходных пленок составляла 0.6-0.8 для всего изучаемого диапазона толщин 2<d<100nm. Величина коэрцитивного поля этих пленок также не зависела от толщины изучаемого образца d и составляла ~ 500 Ое. Термическая обработка исходных пленок при Т=600°С в течение 3 часов привела к кардинальным изменениям гистерезисных магнитных характеристик. Установлено, что данный режим термообработки для пленок с толщиной d<16nm приводил к формированию легкой оси намагничивания, параллельной нормали пленки п. В случае же пленок с d>16nm, легкая ось намагничивания по-прежнему располагалась в плоскости пленки. Степень прямоугольности петли гистерезиса S, измеренной в легком направлении, составляла 0.9-1 [А8,А10]. Величина коэрцитивного поля Ht для пленок толщиной превосходящей 16nm, менялась в пределах 6-10 Юе. Оказалось, что величина Нс термообработанных пленок с d<16nm зависит от толщины образца: Hc(d).

На рис. 10 приведена полученная экспериментальная зависимость Ht(d) для этих пленок. Отметим, что петли гистерезиса этих пленок характеризовались

величиной параметра S=1 [А 11 ,А 12].

Измеренные величины

коэрцитивного поля Нс

монокристаллических термообработанных пленок Co50Pt5o/MgO( 100), с d<16nm, S=1 представляют собой разность между полем

кристаллографической магнитной

термообработанных пленок CowPt«/MgO 15

0,2

0-1-1-.-1-.

0 5 10 15 20

d,nm

Рис 9 Зависимость величины степени порядка п термообработанных пленок CojnPtji/MgO от толщины d

Не, Юе

10

12

14

16

d, an

Рис 10 Толщинная зависимость величины коэрцитивного поля Hc(d), измеренная в легком направлении намагничивания.

анизотропии На и размагничивающим полем формы пленки: Нс = На- 4яМ [8]. Поэтому, обнаруженная нами экспериментальная зависимость Hc(d), может быть использована для расчета величины На и, следовательно, фундаментальной характеристики ферромагнетика К- константы кристаллографической анизотропии К=НаМ/2 (М=800 Gs) от толщины изучаемой пленки. Таким образом, установлено, что в монокристаллических упорядоченных (частично упорядоченных) пленках CowPWMgOOOO) с Ll0 структурой, характеризующихся перпендикулярной магнитной анизотропией в интервале толщин 2<d<16nm, константа этой кристаллографической анизотропии К изменяется в диапазоне значений: 4106<К<8106 Erg/sm3, в зависимости от толщины пленки.

Перпендикулярная анизотропия, обнаруженная в отожженных тонких пленках Co50Pt5o/MgO(100) с d<16nm, обусловлена наличием эпитаксиальной связи ферромагнитного сплава с монокристаллической подложкой. Формирование тетрагональной оси вдоль кристаллографических направлений <100> и <010> затруднено, поскольку приводит к повышению энергии упругих напряжений в тонкой ферромагнитной пленке. Зарождение единственного зародыша<001> упорядоченной Ll0 фазы (см. рис. 8 Ь) является самоорганизующимся процессом, при котором происходит минимизация энергии упругих напряжений. Увеличение толщины ферромагнитного сплава Co50Pt50 приводит к ослаблению роли монокристаллической подложки MgO, поэтому в более толстых пленках, подвергнутых термообработке, появляется возможность формирования всех трех типов упорядоченных доменов C¡ (Сь С2, С3) (см. рис. 8 с). Последнее приводит к установлению оси легкого намагничивания параллельно плоскости магнитной пленки и к ее изотропии в плоскости пленки.

Увеличение коэрцитивного поля с ростом толщины ферромагнитного сплава Co50Pt5o отражает фарт роста константы кристаллографической анизотропии К. Данный результат связан с изменением величины степени порядка г] упорядоченной сверхструктуры Ll0 (см. рис. 9). Действительно, экспериментально полученные зависимости Hc(d) (рис. 10) и r|(d) (рис. 9) коррелируют между собой для этих пленок с толщинами 2<d<16nm. При увеличении параметра т] сплава CoPt, величина Нс, следовательно и величина К, возрастает. Зависимость параметра порядка г) частично упорядоченной сверхструктуры Ll0 CoPt от толщины пленок также является

следствием наличия жесткой эпитаксиальной связи монокристаллического ферромагнитного сплава Co50Pt50 с монокристаллической подложкой MgO(lOO). Покажем это, при упорядочении ГЦК—» L10 объем сплава должен остаться неизменным: V^V ыо или а3=а'2с, где а' и с параметры тетрагональной кристаллической решетки L10 фазы; при упорядочении величина с уменьшается. Для полностью упорядоченной сверхструктуры Ll0 (г|=1) с/а=0.972 [4]. Следовательно, величина а' в этих пленках должна возрастать. В то же время, в исследуемых нами тонких монокристаллических пленках, изменению величины а' препятствует жесткая связь с подложкой, или другими словами, в тонких монокристаллических пленках Co5oPt50/MgO( 100) подложка препятствует процессу упорядочения в обсуждаемом интервале малых толщин d. При увеличении толщины пленки сплава Co50Pt50 влияние монокристаллической подложки MgO(IOO) уменьшается, так как упругие напряжения спадают как l/d, и степень порядка г| сплава растет

Основные результаты и выводы

1. Разработан технологический процесс получения пленок нанокристаплического сплава (CogoNi2o)i-xNx методом магнетронного напыления. Установлено, что свежеприготовленные пленки сплавов во всем исследуемом концентрационном диапазоне (Co8oNi2o)i xNx, 0.2<х<0.6 немагнитные и представляют собой механическую смесь из пересыщенного твердого раствора Co(Ni)-N и метастабильных нитридов на основе кобальта Co(Ni)3N, Co(Ni)2N Анализ исследования данных пленок методом электронной микроскопии и зависимостей М(ТОТЖ.), Нс(Тотж.) совместно с рассмотрением фазовой диаграммы сплавов (Co80Ni2o)i „Н» позволил установить последовательности структурных превращений в пленках данных сплавов.

2. Установлено, что стабилизация метастабильной ГПУ фазы Со в пленках (Co8UNí2o)i.xNx; х>0,25 обусловлена химическим расслоением сплава и формированием стехиометрического соединения Co(Ni)3N, обогащенного атомами Ni.

3. Показано, что разработанная технология изготовления пленок на основе (Co8oNí2o)i.xNx, позволяет получить среды для продольной магнитной записи.

4. Использование нескольких магнетронов позволило получить мультислойные монокристаллические пленки Co/Cu, Co/Pt с различными толщинами индивидуальных слоев. В монокристаллических пленках Со/Си методом рентгеновской дифракции обнаружены осцилляции Кизиха. В монокристаллических свежеприготовленных пленках мультислойных структур Co/Pt и образующихся в результате термообработки эквиатомных сплавов CoPt обнаружены осцилляции толщинного интерференционного контраста.

5. В монокристаллических пленках эквиатомных сплавов CoPt установлена корреляция между величиной константы эффективной анизотропии и степенью порядка упорядоченной по типу Lio сверхструктуры.

6. Выяснено влияние монокристаллической подложки на формирование структуры и магнитных свойств пленок эквиатомных сплавов СоР1. Установлена критическая толщина <1*=160А, ниже которой в монокристаллических эквиатомных пленках Со;оР15(Д^О, реализуется перпендикулярная магнитная анизотропия. Степень прямоугольности петли гистерезиса 5=1. Показана возможность высокоплотной перпендикулярной магнитной записи на изученных монокристаллических пленках.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Al. Ким П.Д. Мультислойные Co/Pt пленки как среды магнитной записи / П.Д. Ким, И.А. Турпанов, Л.А. Ли, А.Я. Бетенькова, Т.Н. Исаева, В.И. Юшков. // НМММ Сборник трудов XVII международной школы-семинара 20-23 июня. - Москва- 2000г.-С.537-539.

А2. Ким П.Д. Среды для жесткого магнитного диска / П.Д. Ким, И.А. Турпанов, Л.А. Ли, А.Я. Бетенькова, Т.Н. Исаева, В.И. Юшков, Д.Л. Хагтяпин, Е.В. Бондарева, Л.Е. Быкова.// Материалы международного научного семинара Инновационные технологии. - Красноярск. - 2001. - Т. 1. - С.86-87.

A3. Ким П.Д. Среды для магнитной записи / П.Д. Ким, И.А. Турпанов, Л.А. Ли, А.Я. Бетенькова, Т.Н. Исаева, В.И. Юшков, Д.Л. Хапяпин, Е.В. Бондарева, Л.Е. Быкова // International Baikal sciéntific conference "Magnetic materials".- Irkutsk-2001. - C.24 * A4. Ким П.Д. Магнитные свойства метастабильных пленок (Co80Ni2o)i-xNx, полученных методом магнетронного распыления / П.Д.Ким, И.А.Турпанов, А.Я. Бетенькова, Л.И. Квеглис, Юшков В.И,, C.B. Столяр. // International Baikal scientific conference "Magnetic materials". - lrkutsk-2001.- C.47

A5. Юшков В.И..Магнитные свойства метастабильных пленок нанокристал-лических гетерофазных сплавов (Cogo^boíi-xN, / В.И. Юшков, C.B. Столяр.// Вестник Красноярского государственного университета. Физико-математические науки. -2002. - Вып. I. - С.64-70.

А6. Ким П.Д. Магнитные свойства и фазовый состав эквиатомных пленок сплавов Co50Pt50 / П.Д. Ким, И.А. Турпанов, Л.А. Ли, А.Я. Бетенькова, Т.Н. Исаева, C.B. Столяр, В.И. ЮшковУ/ Сборник трудов международного симпозиума "Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах" ОМА-2002. Часть I. - 2002. - С.138-141. А7. Ким П.Д. Особенности структуры и магнитные свойства нанокристаллических пленок (CogoNi2o)i-xNx полученных методом магнетронного напыления / П.Д. Ким, P.C. Исхаков, И.А. Турпанов, C.B. Столяр, А.Я. Бетенькова, Юшков. // ФММ. - 2002. -Т.94. -№2. - С. 193-198.

А8. Kim P.D., Perpendicular anisotropy of Co/Pt equiatomic multilayers / P.D. Kim, S.V. Stolyar, V.l. Yushkov, A.Y. Betenkova, T.N. saeva, E.V. Bondareva. // International Baikal scientific conference "Magnetic materials". - Irkutsk. - 2003. - P.92.

А9. Ким П.Д. Перпендикулярная анизотропия в монокристаллических пленках CosoPt5o! П.Д. Ким, С.В. Столяр, И.А. Турпанов, В.И. Юшков, А.Я. Бетенькова, Т.Н. Исаева.// Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы (третьи Ставеровские чтения). - Красноярск. - 2003. - С.235.

А10. Ким П.Д. Рентеновские интерференционные эффекты в тонких монокристаллических пленках кобальт-платина эквиатомного состава / П.Д. Ким, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, И.А. Турпанов, В.И. Юшков, А.Я. Бетенькова, Г.Н. Бондаренко, A.M. Махлаев. // Письма в ЖТФ. - 2004. -Т.30. - Вып.2. С.6-11. All. Ким П.Д. Перпендикулярная магнитная анизотропия в монокрис(аллических пленках Co5oPt5o/MgO( 100) / П.Д. Ким, И.А. Турпанов, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.И. Юшков, А.Я. Бетенькова, Л.А. Ли, Е.В. Бондарева, Т.Н. Исаева, М.М. Карпенко. // ЖТФ. - 2004. - Т.74. - Вып.4. - С.53-57.

А12. Kim P.D., Co/Pt multilayer structures on the crystal MgO and Si substrate as a media for perpendicular magnetic recording / P.D. Kim, I.A. Turpanov, S.V. Stolyar, V.I, Yushkov, D.L. Khalyapin. // Euro-Asian symposium "Trends in magnetism". -Krasnoyarsk. - 2004. - P.3 80.

Цитированная литература

1. Исхаков P.C., Столяр C.B., Чеканова Л.А., Артемьев Е.М., Жигалов B.C. Фазы высокого давления в нанокристаплических пленках сплава Со-С, полученного методом импульсно-плазменного испарения. //-Письма в ЖЭТФ - 2000. - Т.72, В.6, -С.457-462.

2. Ким П.Д., Исхаков P.C., Турпанов И.А., Столяр C.B., Бетенькова А.Я., Юшков В.И. Особенности структуры и магнитных свойств нанокристаллических пленок (Co8oNi2o)i->îNx, полученных методом магнетронного напыления. // ФММ - 2002. -Т.94, №2, - С. 193-198.

3. Dmitri Litvinov, Mark H. Kryder, Sakhrat Khizroev Recording physics of perpendicular media: hard layers // JMMM - 2002. - V.241. - P.453-465.

4. Власова H.И., Кандаурова Г.С., Щеголева H.H. Влияние параметров двойниковой макроструктуры на магнитную структуру и гисчтерезесные свойства сплавов типа CoPt(обзор)//ФММ. -2000.-Т.90.№3. -С.31-50.

.5. Термические константы веществ, вып. 6 Наука, Москва, 1972. - 370 с.

6. Дроздов Ю.Н., Молдавская Л.Д., Парафин А.Е. Реттеновская дифрактометрия 10 нм - ппленок YBa2Cu307.x // Поверхность. - 1998. - № 10. - С. 13-19.

7. Уманский М.М., Золина З.К. // Сборник задач по рентгеноструктур-ному анализу. МГУ, -1975. - 232с.

8. Саланский Н.М., Ерухимов М.Ш. // Физические свойства и применение магнитных пленок. Новосибирск, - 1975. - 322 с.

Подписано к печати. Тираж 100 экз. 1 у.-ил. Заказ № Отпечатано на ротапринте ИФ СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок

»18884

PH Б Русский фонд

2006-4 17494

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА

СИНТЕЗ, ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК - СРЕД ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ.

1.1 Физические принципы и проблемы, лежащие в основе магнитной записи информации.

1.2 Технологии получения сред для жестких магнитных дисков.

1.3 Магнитные сплавы как среды для жестких магнитных дисков для продольной записи информации.

1.4 Наноструктурированные ферромагнитные сплавы как среды для жестких магнитных дисков.

1.4.1. Монодиснерсные наночастицы FePt и нанокристаллические сверхрешетки.

1.4.2. Наноструктурированные ферромагнитные сплавы.

1.5 Среды для перпендикулярной магнитной записи.

1.6 Особенности структуры и магнитных свойств твердых растворов CoPt.

Постановка задачи.

ГЛАВА

ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ Со МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО НАПЫЛЕНИЯ НА УСТАНОВКЕ 01НИ-7-006.

2.1 Технология изготовления нанокристаллических магнитных сред на вакуумной установке полунепрерывного действия 01НИ-7-006.

2.2 Получение монокристаллических пленок Co/Cu, Co/Pt на вакуумной установке полунепрерывного действия 01НИ-7-006.

2.3 Рентгенофазовый анализ.

2.4 Изучение структуры монокристаллическнх мультислойных пленок

Co(dco)/Cu(dcu)]*N.

ГЛАВА 3.

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И МАГНИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК (Co8oNi2o)i-xNx, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО НАПЫЛЕНИЯ.

3.1 Исследования структурных превращений в нанокристаллических пленках (Co8oNi2o)i-xNx.

3.2 Исследование магнитных свойств.

3.3 Последовательность структурных превращений в нанокристаллических пленках

Co8oNi2o)i-xNx.

ГЛАВА

ПЕРПЕНДИКУЛЯРНАЯ АНИЗОТРОПИЯ В МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНКАХ CosoPt5o/MgO(100).

4.1 Рентгеновские интерференционные эффекты в тонких монокристаллических пленках Co/Pt.

4.2 Структурные исследования.

4.3 Исследования магнитных свойств.

4.4 Обсуждение результатов.

В настоящее время большинство систем хранения информации основано на принципе продольной магнитной записи. Ежегодное увеличение плотности записи более чем на 50% связано с использованием в качестве записывающих сред композиционных нанокристаллических материалов, представляющих собой слабо обменносвязанные ферромагнитные зерна помещенные в диэлектрическую или металлическую матрицу [1]. В связи с этим интенсивное исследование пленок сплавов переходной металл (ПМ) (Fe, Со, Ni) - металлоид М (С, N, В), актуально [2], по следующим причинам: во-первых, данные сплавы являются наиболее дешевыми материалами, во-вторых, метастабильные фазовые диаграммы сплавов ПМ-М характеризуются как широким концентрационным интервалом существования перенасыщенных твердых растворов на основе, например в случае Со, ГПУ, ГЦК модификаций, так и наличием стехиометрических соединений. Основные магнитные характеристики пересыщенных твердых растворов и стехиометрических соединений существенно различаются, (например С02С, С03С [3], C02N, C03N [4], №зС [5] при комнатной температуре парамагнитны). Поэтому, целенаправленное изменение микроструктуры композиционных сплавов ПМ (Fe, Со, Ni)-M(C,N,B) позволяет создавать среды с магнитными характеристиками, необходимые для современных устройств, продольной магнитной записи.

Уплотнение магнитной записи (до~4(ЮЬМп2) на тонкопленочных средах, связанное с уменьшением размера зерна и ослабления обменного взаимодействия между монокристаллическими зернами, так или иначе приведет к суперпарамагнитной нестабильности, влияющей на характеристики систем записи, поэтому в настоящее время наряду со средами для продольной записи, серьезное внимание начинает уделяться средам с перпендикулярным способом магнитной записи информации. Современные среды для перпендикулярно записывающего слоя четко разделяются на два основных класса: 1-мультислойные структуры Co/Pt, Co/Pd, Fe/Pt [6] [7], [8]; 2- среды на основе сплавов Со/Сг [6]. Основные требования к перпендикулярно записывающему слою - малый размер зерна, узкое распределение по размеру зерна, текстура, оптимизация обменного взаимодействия между нанокристаллическими зернами - аналогичны требованиям, предъявляемым к средам для продольного принципа записи.

Выполнение перечисленных требований к перпендикулярно записывающему слою возможно, в случае приготовления данного слоя в виде гетерофазного, текстурированного нанокристаллического сплава. Использование различных легирующих добавок может лишь замедлить неизбежные процессы рекристаллизации, фазовых превращений и т.д., изменяющие магнитные характеристики записывающего слоя. Поэтому третьим альтернативным (мультислойным пленкам Co/Pt, Co/Pd и сплавам на основе СоСг) классом сред для перпендикулярной магнитной записи являются высокоанизотроиные сплошные (с сильным обменным взаимодействием) магнитные среды. В качестве таких сред рассматриваются эквиатомные упорядоченные сплавы CoPt, CoPd, FePt, FePd, характеризующиеся тетрагональной сверхструктурой Llo [9] [10]. При изготовлении монокристаллического записывающего слоя с текстурой (001) размер битов будет определяться шириной доменной стенки, которая в перечисленных эквиатомных сплавах составляет ~10А.

Перечисленные научно-обоснованные критерии, предъявляемые к записывающим средам (для продольной магнитной записи и перпендикулярной магнитной записи) требуют поиска новых или модернизации уже имеющихся методов нанесения тонких магнитных пленок, понимание процессов, обуславливающих формирование различных типов микроструктур магнитных пленок с необходимыми эксплуатационными магнитными характеристиками.

Цель работы. Целью настоящей диссертационной работы являлось разработка различных вариантов технологии получения пленок сплавов на основе Со с магнитными характеристиками, необходимыми для сред продольной магнитной записи (сплавы (CosoNi2o)i-xNx) и перпендикулярной магнитной записи (сплавы Co50Pt50), выявление физико-химических процессов, происходящих в синтезируемых пленках, как в процессе получения, так и в результате последующей термообработки.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав с выводами, заключения, списка цитированной литературы из 70 наименований источников. Работа изложена на 98 страницах, включая в себя 33 рисунка и 5 таблиц.

Основные результаты и выводы

1. Разработан технологический процесс получения пленок ианокристаллического сплава (CogoNi2o)i-xNx методом магнетронного напыления. Установлено, что свежеприготовленные пленки сплавов во всем исследуемом концентрационном диапазоне (Co8oNi2o)i.xN х, 0.2<х<0.6 немагнитные и представляют собой механическую смесь из пересыщенного твердого раствора Co(Ni)-N и метастабильных нитридов на основе кобальта Co(Ni)3N, Co(Ni)2N. Анализ исследования данных пленок методом электронной микроскопии и зависимостей М(Т0Тж-)> Нс(Т0ХЖ.) совместно с рассмотрением фазовой диаграммы сплавов (CogoNi2o)i-xNx, позволил установить последовательности структурных превращений в пленках данных сплавов.

2. Установлено, что стабилизация метастабильной ГПУ фазы Со в пленках (CogoNi2o)i-xNx; х>0,25 обусловлена химическим расслоением сплава и формированием стехиометрического соединения Co(Ni)3N, обогащенного атомами Ni.

3. Показано, что разработанная технология изготовления пленок на основе (CogoNi2o)i-xNx, позволяет получить среды для продольной магнитной записи.

4. Использование нескольких магнетронов позволило получить мультислойные монокристаллические пленки Co/Cu, Co/Pt с различными толщинами индивидуальных слоев. В монокристаллических пленках Со/Си методом рентгеновской дифракции обнаружены осцилляции Кизиха. В монокристаллических свежеприготовленных пленках мультислойных структур Co/Pt и образующихся в результате термообработки эквиатомных сплавов CoPt обнаружены осцилляции толщинного интерференционного контраста.

5. В монокристаллических пленках эквиатомных сплавов CoPt установлена корреляция между величиной константы эффективной анизотропии и степенью порядка упорядоченной по типу Ll0 сверхструктуры.

6. Выяснено влияние монокристаллической подложки MgO на формирование структуры и магнитных свойств пленок эквиатомных сплавов CoPt. Установлена критическая толщина d*=160A, ниже которой в монокристаллических эквиатомных пленках CojoPtso/MgO, реализуется перпендикулярная магнитная анизотропия. Степень прямоугольности петли гистерезиса S=l. Показана возможность высокоплотной перпендикулярной магнитной записи на изученных монокристаллических пленках.

93

1. O Grady К., Laidler Н. The limits to magnetic recording - media considerations // JMMM -1999. V.200. - P.616-633.

2. Фролов Г.И. Пленочные носители для устройств памяти со сверхплотной магнитной записью // ЖТФ. Т. 71. Вып. 12.2001. - С.50-57.

3. Исхаков Р.С., Столяр С.В., Чеканова JI.A., Артемьев Е.М., Жигалов B.C. Фазы высокого давления в нанокристаллических пленках сплава СоС, полученного методом импульсно-плазменного испарения // Письма в ЖЭТФ 2000. - Т.72, В.6, - С.457-462.

4. Ким П.Д., Исхаков Р.С., Турпанов И.А., Столяр С.В., Бетенькова А.Я., Юшков В.И. Особенности структуры и магнитных свойств нанокристаллических пленок (CogoNi2o)i-xNx, полученных методом магнетронного напыления // ФММ 2002. -Т.94, №2, - С. 193-198.

5. Жарков С.В., Жигалов И.С., Фролов Г.И. ГПУ фаза в пленках никеля // ФММ, 1996, - Т.81, В.З, - С.170-173.

6. Dmitri Litvinov, Mark Н. Kryder, Sakhrat Khizroev. Recording physics of perpendicular media: hard layers // JMMM 2002. - V.241. - P.453-465.

7. Lin J.P., Luo C.P., Lin Y„ Sellmyer D.J. High energy products in rapidly annealed nanoscale Fe/Pt multilayers // Appl. Phys. Lett. 1998. - V. 72(4). - P.483-485.

8. Hashimoto S., Ochiai Y., Aso K. Film thickness dependence of magneto-optical and magnetic properties in Co/Pt and Co/Pd multilayers // J. Appl. Phys. 1990. - V. 67(9). -P.4429-4431.

9. Вол A.E. Строение и свойства двойных металлических систем // М.: Физматгиз, -1962, С.833.

10. Lin J.P., Lin Y., Luo C.P., Shan Z.S., Sellmyer D.L. Magnetic hardening in FePt nanostructural films // J. Appl. Phys. 1997. - V. 81(8). - P.5644-5646.

11. M.L. Williams, R.L. Comstock. An analytical models of the write process in digital magnetic recording // AIP Conf. Proc. 1971. - 5, - P.735-742.

12. Weller D., Moser A. Thermal effect limits in ultrahigh-density magnetic recording // IEEE Transaction 1999. - V.35,1.6, - P.4423-4439.

13. Jamagisawa M., Shiota N., Yamaguchi H., Suganuma Y. Corrosion-resisting Co-Pt thin film medium for high density recording // IEEE Trans, magn, 1983. - V.MAG-19, №5, -P.1638-1640.

14. Данилин Б.С., Сырчин В.К. Магнетронные распылительные системы, Москва.: Радио и связь, 1982

15. Maloney William, Lustig Claude D. Influence of Temperature on magnetic Properties Beam Sputter-Depositied perpendicular magnetic media // IEEE Trans, mag. 1984. -V.20, №4, - P.521-522.

16. Hattori S., Ishii Y., Shinohara M. and Nakagawa T. Magnetic recording characteristic of sputtered y-Fe203 thin film discs // IEEE Trans, mag. 1979. - V. 15, №6, - P. 1549-1551.

17. Бессо Ж. Ж. Методы распыления с использованием магнетронного эффекта: Семинар фирмы «Сит Алкатель» Новая технология вакуумных покрытий. Орг. Г.К.Н.Т. Москва 16- 17апр. 1980. -4.2.-21с.

18. Fujiwara Tatsuo, and KOHZO Komiyama, Distortion Fluctuation Phenomena in audio magnetic heads // IEEE Trans, mag. 1980. - V.16, №1, - P.l 11-114.

19. Coughlin Thomas M., Judy Jack H., and Wuori Edward R. CoCr Films with perpendicular magnetic anisotropy // IEEE Trans, mag. 1981. -V.17, №6, - P.3169-3171.

20. Wielinga Т., and Lodder J.C. Co-Cr Film for perpendicular recording // IEEE Trans, mag. -1981. V. 17, №6, - P.3178-3180.

21. Lodder J.C., and Wielinga T. Influence of R.F. sputter parameters on the magnetic orientation of Co-Cr layers // IEEE Trans, mag. 1984. - V.20, №1, - P.57-59.

22. Maeda H. Effect of magnetic field in rf sputtering on the crystal orientation and magnetic properties of Co-Cr perpendicular anisotropy films // J. Appl. Phys. 1983. - V.54, №5, -P.2429-2433.

23. Бессо Ж. Ж.: Методы вакуумного нанесения покрытий и их сравнительный анализ: Семинар фирмы «Сит Алкатель» Новая технология вакуумных покрытий. Орг. Г.К.Н.Т. Москва 16- 17 апр. 1980. - 4.1. - 21 с.

24. Chen Tu, Yamashita Т., and Sinclair R. The effect of Orientation, Grain Size and Polymorphism on magnetic Properties of sputtered Co-Re thin film media // IEEE Trans, mag. 1981. - V. 17, №6, - P.3187-3189.

25. Breed D.J., Voermans A.B., Nederpel P.Q.J., and B.A.H. van Bakel Magnetic properties and growth conditions of manganese-containing iron garnet films for magnetic bubbles // J. Appl. Phys. 1983. - V.54, №3, - P.1519-1527.

26. Maeda H. High coercitivity and Co and Co-Ni alloy films // J. Appl. Phys. 1982. -V.53, №5, - P.3735-3739.

27. Fisher R.D., Herte L., Lang A. Recording Performance and magnetic characteristics of sputtered Cobalt-Nicel-Tungsten films // IEEE Trans, mag. ■ 1981. - V.17, №6, - P.3190-3192.

28. Rossi E.M., McDonough G., Tietze A., Arnoldussen Т., Brunsch A., Doss S., Henneberg M., Lin F., Lyn R., Ting A., and Trippel G. Vacuum-deposited thin-metal-film disk // J. Appl. Phys. 1984. - V.55, №6, - P.2254-2256.

29. Sun A.C., Kuo P.C., Yao Y.D., Chen S.C., Chiang C.C. and Huang H.L. Coercivity and microstructure of nano-scale FePtCr-SiN thin films // Rev. Adv. Mater. Sci. 2003. - №5. - P.82-84.

30. Zeng H., Sabirianov R., Mryasov O., Yan M. L., Cho K., and Sellmyer D. J. Curie temperature of FePt:B203 nanocomposite films // Phys. Rev. 2002. - В 66. - P. 184425184431.

31. Suzuki Т., Kasuhira O. Sputter deposited (Fe-Pt)-MgO composite films for perpendicular recording media// IEEE Trans. Magn. 2001, - V.37, №4-1, - P. 1283-1285.

32. Sun S., Fullerton E. E., Weller D., Murray С. B. Compositionally controlled FePt nanoparticle materials // IEEE Trans. Magn. 2001, - V.37, - P. 123 9.

33. Weller D., Sun S., Murray С. В., Folks L., Moser A. MOKE spectra and ultrahigh density data storage perspective of FePt nanomagnet arrays // IEEE Trans. Magn. 2001, - V.37, P.2185.

34. Sun S., Murray С. В., Weller D., Folks L., Moser A. Monodisperse FePt nanoparticles and ferromagnetic FePt nanocrystal superlattices // Science 2000. - №.287. - P. 1989.

35. Endo J., Murakami S., Fujii S., Harada H., and Maeda H. Co-Ni Alloy Thin Film for Rigid Disk//J. Magn. Mat, 1986. - V.54-57, - P. 1583-1584.

36. Бозорт, Ферромагнетизм M.: Иностр. лит. - 1956. - С.783.

37. Lodder J.C., Wielinga Т., and Worst J. RF-sputtered Co-Cr layers for perpendicular magnetic recording I: structural properties // Thin Solid Films 1983. - V.101, №1, - P.61-73.

38. Onoue Т., Asahi Т., Kuramochi. CoCrPtTa and Co/Pd perpendicular magnetic recording media with amorphous underlayers // IEEE Trans. Magn., 2001. - V.37, №4-1 - P. 1592

39. Ouchi К., Honda N., Kiya Т., Wu L. Medium noise properties of Co/Pd multilayer films for perpendicular magnetic recording // Journal of Magnetism and Magnetic Materials -1999. 193. - P.89-92.

40. Tutovan V., and Georgescu V., Sur le comportement magnetique des couches minces electrolytiques de Co-Pt // Thin Solid Films. 1979. - V.61. - P.133-140.

41. Georgescu V., and Tutovan V. Magnetic behaviour of thin of Co-Pt alloys with 33 at.% Co and 60 at.% Co //Thin Solid Films. -1981. V.75. - P. L15-L16.

42. Ермаков A.E., Майков B.B. Температурная зависимость магнитной кристаллографической анизотропии и спонтанной намагниченности монокристаллов сплавов FePd и CoPt // ФММ.- 1990. Т.69, вып.5, - С. 198.

43. Tutovan V., and Georgescu V. On the order-disorder phenomena in CoPt thin films deposited by r.f. sputtering // Thin Solid Films. 1983. - V.103, №3, - P.253.

44. Власова Н.И., Кандаурова Г.С., Щеголева H.H. Влияние параметров двойниковой микроструктуры на доменную структуру и гистерезисные свойства сплавов типа CoPt (обзор). // ФММ 2000. - Т.90, №3, - С.31-50.

45. Шур Я.С., Магат JI.M., Иванова Г.В., Мицек А.И., Ермоленко А.С., Иванов О.А. Природа коэрцитивной силы сплава кобальт-платина в упорядоченном состоянии // ФММ 1968. - Т.26, вып.2, - С.241-249.

46. Yanagisawa М., Shiota N., Yamaguchi Н., Suganuta Y. Corrosion resisting CO-Pt thin film medium for high density recording // IEEE Trans. Magn., - 1983. - V.MAG-19, №5 -P.1638.

47. Aboaf J.A., Herd S.R., Klokholm E. Magnetic properties and structure of Cobalt-Platinum thin films // JEEE Magn. 1983. - V.19, №4, - P.1514-1520.

48. Ким П.Д., Турпанов И.А., Ли Л.А., Бетенькова А.Я., Исаева Т.Н., Юшков В.И. Мультислойные Co/Pt пленки как среды магнитной записи // НМММ Сборник трудов XVII международной школы-семинара 20-23 июня. Москва - 2000г.- С.537-539.

49. Ким П.Д., Турпанов И.А., Ли Л.А., Бетенькова А.Я., Исаева Т.Н., Юшков В.И., Халяпин Д.Л., Бондарева Е.В., Быкова Л.Е. Среды для магнитной записи // International Baikal scientific conference "Magnetic materials".- Irkutsk-2001. C.24

50. Федосюк В.М., Шелег М.У., Касютич О.И. Многослойные магнитные структуры // Зарубежная радиоэлектроника.- 1990.- № 5.- С. 88 97.

51. Пинскер З.Г., Каверин С.В. Электронографическое исследование нитридов и карбидов переходных металлов // Кристаллография. 1957. - Т.2, вып.З, - С.386-392.

52. Вонсовский С.В. Магнетизм // М.: Наука. - 1971. - С. 1032.

53. Чеканова Л.А. Спин-волновой резонанс и структурные превращения в аморфных CoPt пленках: Дис. канд. физ.-мат. наук. Красноярск 1979 - С. 122.

54. Попов Г.В. Исследование стохастических характеристик локальной анизотропии аморфных Со-Р сплавов: Дис. канд. физ.-мат. наук. Красноярск 1983 - С. 132.

55. Термические константы веществ, вып. 6 (Наука, Москва, 1972).

56. Юшков В.И., Столяр С.В. Магнитные свойства метастабильных пленок нанокристаллических гетерофазных сплавов (CogoNi2o)i-xNx // Вестник Красноярского государственного университета. Физико-математические науки. 2002. - Вып.1. -С.64-70.

57. Дроздов Ю.Н., Молдавская Л.Д., Парафин А.Е. Рентгеновская дифрактометрия 10 нм пленок УВа2Саз07-х. П Поверхность. - 1998. - № 10. - С.13-19.

58. Иверонова В.И., Ревкевич Г.П. Теория рассеяния рентгеновских лучей. // М.: Изд-во МГУ, 1987. - 278 С.

59. Уманский М.М., Золина З.К. // Сборник задач по рентгеноструктур-ному анализу. МГУ, 1975.-232с.

60. Саланский Н.М., Ерухимов М.Ш. // Физические свойства и применение магнитных пленок. Новосибирск, 1975. - 322 с.

61. От Красноярского государственного Университета

62. От Красноярского государственного технического университета

63. Декан физ. факультета, д.ф.-м.н., профессор Баранов A.M.екана физ. факультета, к.ф.-м.н.д доцент Турчин П.П.

64. Декан ИФФ, д.ф.-м.н., профессор Ветров С.Я.r-v Зам. декана ИФФ, к.ф.-м.н.-*>11рофессор Тимофеев В.П.

65. Зав. кафедрой радиофизики, д.ф.-м.н., ■'//^Y профессор, Петраковский Г.А.

66. Зав. кафедрой ВЭПОМ, д.ф.-м.н., профессор. Слабко В.В.т

67. РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

68. Научно-исследовательское учреждение ИНСТИТУТ ФИЗИКИ им. Л.В.Киренского 660036 г. Красноярск 36. Академгородок, д. 50 стр.

69. Для телеграмм: Красноярск 36 ФИЗИК E-mail: dir@.iph.krasn.ru dir@post.krascience.rssi.ru

70. Факс +(3912) 43-89-23 Телефон:+(3912) 43-26-351. Утверждаю

71. РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

72. Научно-исследовательское учреждение ИНСТИТУТ ФИЗИКИ им. Л.В.Киренского 660036 г. Красноярск 36, Академгородок, д. 50 стр. Для телеграмм: Красноярск 36 ФИЗИ E-mail: dir@iph.krasn.ru dir@post.krascience.rssi.ru

73. Зав. лаб. Магнитодинамики, д.ф.-м.н., профессор1. Патрин Г.С.с.н.с.,д.ф.-м.н., профессорс.н.с., к.ф.-м.н.1. Турпанов И.А.