
稀土( RE )永磁薄膜,如SmCo基薄膜,由于其极高的热稳定性和优良的超顺磁性临界尺寸,有望成为未来热辅助磁记录介质的候选材料。相组成分布和晶格取向可以直接影响SmCo薄膜的磁畴演变和磁性能。然而,这些膜中通常存在多种相,没有明显的磁各向异性,从而难以分析不同相对磁性能的作用,而且目前科研人员对退火引起的原子扩散对SmCo薄膜晶化过程和磁各向异性能的影响研究甚少。近日,来自华南理工大学的邱兆国助理研究员和曾德长教授(共同通讯)联合在Acta Materialia上发表文章,题为“Influencing mechanisms of atomic diffusion and compositional distribution on the magnetic anisotropy of Cr/SmCo/(Cu)/Cr thin films”。本工作通过引入Cu层的形式掺杂Cu原子,研究其对Cr/SmCo/(Cu)/Cr薄膜磁各向异性的影响。Cu层的添加和退火处理后可有效地调控磁各向异性,从各向同性到各向异性的转变和磁畴结构形成。微磁学模拟结果表明,Co和非晶相作为晶界相,其各向异性场的差异会影响畴壁运动和矫顽力,实验结果也印证了类似的趋势。此外, Sm (Co,Cu)合金的各向异性常数的提高以及少量SmCo5边界相的存在也有利于矫顽力的增强。由于SmCo5相c轴具有面内择优取向,有效地改善面内磁各向异性,。这项工作通过调控原子扩散来提高磁各向异性能及优化晶界相分布,为今后制备高性能SmCo基薄膜提供了理论和实验指导。