Формування нанорозмірних магнітно-твердих плівок FePt, легованих Ag, Au, Cu, для підвищення щільності магнітного запису і збереження інформації

Створені нові засади формування стабільних нанорозмірних магнітно-твердих плівок FePt з впорядкованою фазою L1о(FePt) шляхом регулювання швидкості твердотільних реакцій за допомогою використання додаткових шарів легуючих елементів (Ag, Au, Cu) як регуляторів дифузійних потоків. Досягнуто зменшення на 100 К температури утворення магнітно-твердої фази L1о(FePt) за рахунок екстра рушійної сили при створенні додаткових меж розділу і напруженого стану, що прискорює процеси дифузійного упорядкування. Зменшення магнітної взаємодії між зернами і, як наслідок, збільшення коерцитивної сили досягається шляхом введення проміжних шарів елементів Ag, або Au, які нерозчинні в плівках Fe50Pt50. Запропоновано новий науковий підхід застосування при термічній обробці замість вакууму атмосфери Ar з 3 об.% Н2, що дозволяє нейтралізувати оксидоутворюючу дію O2. Втілення атомів водню в решітку фази L1о(FePt)викликає формування твердих розчинів, що забезпечує термічну стабілізацію розміру зерен фази L1о(FePt) на рівні 20 нм і мінімазцію поверхневої шорсткості плівкового матеріалу на рівні ±2 нм.
Уперше отримано за рахунок збільшення рівня стискуючих напружень в плівці FePt орієнтаційне [001] зростання зерен фази L1о(FePt) з розташуванням вісі легкого намагнічування c перпендикулярно до поверхні підкладки монокристалічного Al2O3(0001). Створена і експеріментально підтверджена модель, яка показуэ, що формування гомогенного шару FePt в плівках Pt/Fe і Pt/Ag/Fe на SiO2/Si(001) відбувається шляхом перетворень, індукованих зернограничною дифузією, при цьому гомогенний шар формується через рух границь зерен у напрямках, перпендикулярних до їх вихідного положення.