[发明专利]一种无磁锻炼效应交换偏置体系的制备方法

摘要

一种无磁锻炼效应交换偏置体系的制备方法，利用离子注入技术，将铁磁性的Fe纳米颗粒注入到反铁磁性的Cr母体中或将反铁磁性的Cr纳米颗粒注入到铁磁性的Fe母体中，形成核‑基底结构交换偏置体系；本发明工艺简单，可控性强，颗粒分散度好，颗粒尺寸较为均匀，适用于工业化生产。

主权项

1.一种无磁锻炼效应交换偏置体系的制备方法，其特征在：利用离子注入技术，将反铁磁性的Cr纳米颗粒注入到铁磁性的Fe母体中，形成核‑基底结构交换偏置体系，所述将反铁磁性的Cr纳米颗粒注入到铁磁性的Fe母体中的偏置体系的制备包括以下步骤：步骤一、核‑基体结构交换偏置体系基体的制备a、选择高纯金属靶材，将靶材装入磁过滤真空阴极电弧沉积室，其中高纯金属靶材包含非铁磁性靶材和缓冲层靶材，非铁磁性靶材为Cr，缓冲层靶材为金属Ta、Pt、Cr、Cu、Ag或Au的任一种；b、选择玻璃或者单晶硅中的任一种作为用于沉积基体的衬底，将衬底清洗后放入磁过滤真空阴极电弧沉积室样品台；安装好弧源，待沉积室内的本底真空小于5.0×10‑4Pa时，通过调节脉冲电压、弧电压、弧电流、触发频率、靶束流以及沉积时间，依次在衬底上沉积一定厚度缓冲层和基体层；步骤二、向基体中注入纳米颗粒形成核‑基体结构交换偏置体系c、向步骤b中沉积好的基体移入离子注入室，安装好离子源，所述离子源为Fe，待离子注入室内本体真空小于5.0×10‑4Pa时，调节注入加速电压、弧电压、弧电流、触发频率、离子束电流、注入剂量进行注入，得到核‑基体结构交换偏置体系，注入完毕后，将核‑基体结构交换偏置体系转移到磁过滤真空阴极电弧沉积室，通过调节脉冲电压、弧电压、弧电流、触发频率、靶束流以及沉积时间，在得到的核‑基体结构交换偏置镀上一层厚度为1~10nm的防氧化保护膜，备用；步骤三、退火d、将步骤c中制备的核‑基体结构交换偏置体系放入真空退火炉中进行退火，所述退火温度为200‑800℃，退火时间为0.5‑24小时，退火炉真空度小于1.0×10‑4Pa。