1 磁记录物理概论 1
1.1 磁记录的基本原理 1
1.2 磁记录介质 3
1.2.1 铁磁质材料的磁化特性 4
1.2.2 磁畴 7
1.2.3 矫顽力的形成机制 10
1.2.4 磁晶各向异性 12
1.2.5 晶粒间相互作用 18
1.2.6 超顺磁效应 20
1.2.7 纵向磁记录介质的过渡区和退磁场 22
1.3 磁记录磁头 23
1.3.1 感应磁头 23
1.3.2 磁电阻（MR）读出磁头 24
1.3.3 自旋阀读出磁头 26
1.4 硬盘磁记录技术的发展历程 29
参考文献 46
2 薄膜材料的制备方法 50
2.1 物理气相沉积 50
2.1.1 真空蒸发镀膜 52
2.1.2 溅射镀膜 66
2.1.3 其他物理气相沉积方法 80
2.2 化学气相沉积 87
参考文献 90
3 薄膜材料的性能测试和微结构表征方法 91
3.1 薄膜厚度的测量 92
3.1.1 台阶仪法 94
3.1.2 电子显微镜法 95
3.2 薄膜成分的测量 96
3.2.1 扫描电子显微镜 96
3.2.2 等离子体感应原子发射光谱 99
3.3 薄膜表面元素的化学状态的表征 101
3.3.1 X射线光电子能谱 101
3.3.2 俄歇光电子能谱 103
3.4 薄膜晶体学结构的表征——X射线衍射 106
3.5 薄膜表面形貌或高分辨像的表征 109
3.5.1 原子力显微镜 109
3.5.2 透射电子显微镜 112
3.6 薄膜磁性的测量 115
3.6.1 交变梯度磁强计 116
3.6.2 振动样品磁强计 117
3.6.3 物理性能综合测试系统 118
参考文献 119
4 高磁晶各向异性的磁记录介质薄膜材料的发展和研究现状 120
4.1 超高密度磁记录硬盘对记录介质材料的要求 120
4.2 部分高磁晶各向异性的磁记录介质薄膜材料的特点 126
4.2.1 Co基合金薄膜材料的发展和研究现状 126
4.2.2 L10-FePt合金薄膜材料的特点和研究现状 131
4.2.3 SmCo合金薄膜材料的研究现状 147
参考文献 154
5 低温有序的FePt磁记录薄膜材料的制备及原理 166
5.1 概论 166
5.2 FePt薄膜对原子数、薄膜厚度以及退火处理工艺的依赖关系 167
5.2.1 Fe、Pt原子数对FePt薄膜的影响 168
5.2.2 Cu掺杂对FePt薄膜的磁性能及磁化反转的影响机理 171
5.2.3 FePt薄膜的有序化对薄膜厚度及热处理条件的依赖关系 174
5.3 多层膜的界面调控作用对FePt薄膜的低温有序及磁性能的影响 181
5.3.1 ［Fe/Pt］n多层膜的低温有序化的研究 182
5.3.2 ［FePt/X］n复合多层膜的低温有序化的研究 186
5.4 衬底层对FePt薄膜的有序化、磁性能及表面形貌的影响 197
5.4.1 不同底层对［Fe/Pt］n多层膜的有序化和磁性能的影响 197
5.4.2 表面活化剂Bi做底层对FePt薄膜的有序化温度和磁性能的影响 204
参考文献 216
6 具有垂直磁各向异性的L10-FePt磁记录薄膜的合成及表征 220
6.1 概论 220
6.2 基片及缓冲层对FePt单层膜的垂直磁各向异性的影响 222
6.2.1 玻璃基片上的L10-FePt薄膜磁各向异性的研究 222
6.2.2 MgO（001）单晶基片上的L10-FePt垂直磁各向异性薄膜的研究 225
6.3 具有垂直磁各向异性的L10-FePt/Au纳米复合薄膜的合成、表征及机理 229
6.3.1 L10-FePt/Au垂直纳米复合薄膜的磁性能及晶体结构 230
6.3.2 L10-FePt/Au垂直纳米复合薄膜的有序化温度和磁耦合作用 239
6.3.3 L10-FePt/Au垂直纳米复合薄膜的微结构和Au原子的界面调控作用 243
6.3.4 L10-FePt/Au垂直纳米复合薄膜的微磁模拟研究 247
6.4 垂直磁各向异性的L10-FePt/Ag纳米复合颗粒膜的设计、合成与表征 255
6.4.1 L10-FePt/Ag纳米复合薄膜的垂直磁各向异性和晶体结构 256
6.4.2 L10-FePt/Ag纳米复合薄膜的有序化、晶粒生长和磁耦合作用 262
6.4.3 L10-FePt/Ag纳米复合薄膜的表面形貌和截面微结构 264
参考文献 268
7 弱磁耦合作用的L10-FePt纳米复合薄膜的设计及合成 271
7.1 概论 271
7.2 L10-FePt/BN垂直纳米复合薄膜的研究 272
7.2.1 L10-FePt/BN纳米复合薄膜的磁性能对BN含量的依赖关系 273
7.2.2 L10-FePt/BN纳米复合薄膜的微结构和界面调控机理 280
7.3 （001）取向的L10-FePt/AlN“磁岛”颗粒膜的设计、制备与表征 282
7.3.1 L10-FePt/AlN颗粒膜的研究背景和设计思路 282
7.3.2 L10-FePt/AlN纳米复合薄膜的磁性能对AlN含量的依赖关系 284
7.3.3 L10-FePt/AlN纳米复合薄膜的晶体结构和AlN化学状态 286
7.3.4 L10-FePt/AlN纳米复合薄膜的微结构和AlN界面调控机理 288
7.3.5 厚度、基片温度以及退火对L10-FePt/AlN纳米复合薄膜的磁性能影响 291
参考文献 295
8 磁记录介质薄膜材料的磁学性能和微结构的调控 298
8.1 磁学性能和微结构调控问题的提出及研究现状 298
8.2 FePt基垂直纳米复合薄膜的界面调控作用及机理 302
8.2.1 ［FePtBi/Au］10多层膜中的界面调控设计及实现 302
8.2.2 ［Fe/Pt/Au］10多层膜中的界面调控作用及机理 309
8.3 反铁磁材料对垂直磁记录薄膜的热稳定性和磁学性能的影响及机理 316
8.3.1 反铁磁FeMn对CoCr基合金垂直薄膜的作用 317
8.3.2 反铁磁材料对其他磁记录介质材料的磁性能的影响 324
8.4 SmCo磁记录薄膜材料的相变控制及磁耦合作用的调控 326
8.4.1 利用Sm含量控制SmCo薄膜的相变和磁性能 328
8.4.2 高Sm含量的SmCo薄膜的微结构调控机理 332
8.4.3 高Sm含量的SmCo薄膜的磁性能对SmCo厚度的依赖关系 335
8.4.4 高Sm含量的SmCo薄膜的晶化和磁性能对退火条件的依赖关系 338
参考文献 341