[发明专利]磁存储用磁性复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种磁存储用磁性复合膜及其制备方法：该磁性复合膜以非磁性硅晶片为衬底，在其表面依次设置软磁层、合金硬磁层、钡铁氧体硬磁层；所述合金硬磁层为具有垂直磁各向异性的[FePt/FeCo]_N复合膜层，N为周期数，取2～5之间的自然数，其中，FePt合金层中Fe、Pt的摩尔比为1：(0.5～1.1)，FeCo合金层中Fe、Co的摩尔比为1：(1～1.5)。本发明利用BaFe₁₂O₁₉硬磁层作为[FePt/FeCo]_N合金硬磁层的保护膜，防氧化、热稳定性高、耐磨性良好，同时，BaFe₁₂O₁₉硬磁层和[FePt/FeCo]_N硬磁层均为垂直磁记录材料，层间耦合，产生界面垂直磁各向异性，形成磁隧道结，进一步提高存储密度，避免了传统金属保护膜造成的消磁、退磁现象。

技术领域

本发明属于磁记录技术领域，具体涉及一种磁存储用磁性复合膜及其制备方法。

背景技术

垂直磁记录介质是构成存储器的关键元件，具有垂直磁各向异性，通过磁读/写头产生的垂直于磁记录层平面的磁场形成记录位，使被磁化的相邻记录位呈反向平行状态，使相邻记录位的磁矩相互吸引，有利于稳定记录位的磁化状态及提高其矫顽力，从而利于实现更高密度信息存储。现有垂直磁记录介质主要为Fe、Co、Ni、Pt、Pd中两种及以上元素组成的合金薄膜，为了提高其抗氧化性和耐磨性，需要在其表面再覆盖一层不活泼金属保护层，如申请号为CN 105679339B的专利，公开一种应力辅助磁存储器件、其制备方法以及磁场写入方法，利用铂、金、钽及其合金作为磁性介质层的保护层，如申请号为CN 106898694A的专利，公开一种可调控垂直交换耦合场大小的复合磁性多层膜结构，利用Ta金属层作为TbCo层的保护层，但任何金属对磁场都有干扰、抵消作用，改变磁感线分布和方向，影响垂直磁记录介质的磁化强度。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种磁存储用磁性复合膜及其制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种磁存储用磁性复合膜：该磁性复合膜以非磁性硅晶片为衬底，在其表面依次设置软磁层、合金硬磁层、钡铁氧体硬磁层；所述合金硬磁层为具有垂直磁各向异性的[FePt/FeCo]_N复合膜层，N为周期数，取2～5之间的自然数，其中，FePt合金层中Fe、Pt的摩尔比为1：(0.5～1.1)，FeCo合金层中Fe、Co的摩尔比为1：(1～1.5)。

优选的是，所述软磁层原料为锰锌铁氧体软磁粉、镍锌铁氧体软磁粉中的一种，厚度为10～20nm。

优选的是，所述[FePt/FeNi]_N复合膜层中的单层FePt合金层厚度为2.5～5nm。

优选的是，所述[FePt/FeNi]_N复合膜层中的单层FeCo合金层厚度为1.5～3nm。

优选的是，所述钡铁氧体硬磁层厚度为10～25nm。

一种磁存储用磁性复合膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：前处理：将硅晶片洗净、烘干；

S2：溅镀软磁层：在氩气气氛下，控制气流量为50～80sscm，以硅晶片为基体，以软磁粉作为靶材，利用射频磁控溅射法进行溅镀，溅射功率为100～150W，靶电流密度为0.8～1.0mA/cm²；