350 руб
Журнал «Успехи современной радиоэлектроники» №8 за 2010 г.
Статья в номере:
Межзеренное магнитное взаимодействие в тонкопленочных средах магнитной записи
Ключевые слова: среды магнитной записи межзеренное магнитное взаимодействие гистерезисные параметры эксплутационные характеристики термостабильность сред записи
Авторы:
В.Г. Шадров - к. ф.-м. н., ст. научн. сотр., Государственное научно-производственное объединение «Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению». E-mail: sharko@ifttp.bas-net.by Л.В. Немцевич - научн. сотр., Государственное научно-производственное объединение «Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению». E-mail: nemtsevich@ifttp.bas-net.by
Аннотация:
На основе исследований М-кривых и графика Хенкеля, аномального эффекта Холла и пр., а также модельных расчетов анализируется межзеренное магнитное взаимодействие в средах продольной и вертикальной магнитной записи, его связь с гистерезисными параметрами и эксплутационными характеристиками сред магнитной записи, обсуждаются перспективы их дальнейшего развития.
Страницы: 34-42
Список источников
  1. Skomski R. Nanomagnetics // J. Phys. F: Cond.Matter. 2003. V. 15. P. R 841-R896.
  2. Moser A., Takano K., Margulies D., et al. Magnetic recording:advancing into the future // J. Phys. D.:Appl.Phys. 2002. V. 35. P. R157-R167.
  3. Grundy P.I. Thin film magnetic recording media // J. Phys. D: Appl.Phys. 1998. V. 31. P. 2975.
  4. Battle X. and Labarta A. Finite-size effects in fine particles: magnetic and transport properties // J. Phys. D: Appl.Phys. 2002. V. 35. P. R15-R42.
  5. Majetech S.A. and Sachan V.Magnetostatic interactions in magnetic nanoparticle assemblies: energy, time and length scales // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. R407-R422.
  6. Weller D. and Moser A. Thermal effect limits in ultrahigh-density magnetic  recording // IEEE Trans.Magn. 1999. V. 35. P. 4423-4439.
  7. Piramanayagam S.N. Perpendicular recording media for hard disk drives // J. Appl. Phys. 2007. V. 102. P. 011301-1-22.
  8. Bedanta S. and Kleemann W. Supermagnetism // J. Phys. D.:Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 013001.
  9. Шадров В.Г. Межкристаллитное магнитное взаимодействие и процессы перемагничивания в ТП-магнитных структурах. Минск: БГУ. 2006.
  10. Mayo P.I., Erkkila R.M. and Bradbury A. Interaction effects in longitu-dinal oriented and nonoriented barium hexaferrite tapes // IEEE Trans. Magn. 1990. V. 26. No. 5. P. 1894-1896.
  11. O-Grady K. and Chantrell R.W., Sanders I.L. Magnetic characterization of thin film recording media // IEEE Trans. on Magn. 1993. V. 29. No. 1. P.286-291.
  12. Henkel D.Remssnenzverhalten und wechselwirkungen in hartmagnetischen teilchenkollektinen // Phys. Stat. Sol. 1964. V. 7. P. 919-924.
  13. Spratt G.W.,Bissel P.R.,Chantrell R.W. and Wohlfarth E.P. Static and dynamicexperimental studiesof particulate recording media // J. Magn. Magn. Mater. 1988. V. 75. P. 309-318.
  14. Wohlfarth E.P. Relations between different modes of aquisition of the remanent magnetization of ferromagnetic particles // J. Appl. Phys. 1958. V. 29. P. 595-596.
  15. Pike C.R., Ross C.A.,Scalettar R.T. andZimanyi G. First-order reversal curve diagram analysis of a perpendicular nickel nanopillar array // Phys.Rev.2005.V. B.71.P.134407-1-12.
  16. Das.S. and Nakagawa S. Magnetic interaction among particles in CoCrTa and Cp/Pt multilayered media evaluated by anomalous Hall effect // J. Appl. Phys.2002.V. 91. No. 10.P. 7427-7429.
  17. Kuncser V.,Valeanu M.,Lifei F., et al. Local magnetic interactions in Fe/RE2Fe14B nanocomposite system // Phys.stat.sol. 2004.No. 12. P. 3503-3506.
  18. Tomita S.,Akamatsu K.,Shinkai H., et al. Tuning magnetic interactions in ferromagnetic-metal nanoparticle system // Phys.Rev. 2005. V. B71. P. 180414R-1-4.
  19. Cazottes S., Coisson M., Fridki A., et al. Influence of magnetic interactions on magnetic and magnetoresistive properties of Cu80 Fe10Ni10 ribbons // J. Appl. Phys.2009.V. 105.P. 093917.
  20. Mayo P.I., O-Grady K., Chantrell R.W., et al. Magnetic mesurements of interaction effects in ConIcR and CoPtCr thin film media //J. Magn. Magn. Mater. 1991. V. 95.P. 109-117.
  21. Chantrrell R.W. and O-Grady K. Magnetic characterization of recording media // J. Phys. D. 1992. V. 25. No. 1. P. 1-19.
  22. Okumura Y., Yasui M. and Akita T. Effect of CrNiP prelayer on magnetic properties of CoCrTa longitudinal media // IEEE Trans.Magn. 1997. V. 33. No. 5. P. 2974-2976.
  23. Ranjan R., Chang J., Yamashita T. and Chen T. Delta M, vertical component and media  noise of NiP and Cr  underlayer media for longitudinal recording // J. Appl. Phys. 1993. V. 73. No. 10. P. 5542-5544.
  24. Dova P., O-Grady K., Morales M.P. and Doerner M.F. Magnetization reversal in bicrystal media // J. Appl. Phys. 1997. V. 81. P. 3549-3551.
  25. Dova P., O-Grady K., Doerner M. and Mirzamaami M. Coupling and crys-tallographic effects in thin film cobalt alloy recording media // IEEE Trans. Magn. 1997. V. 33.No. 5.P. 2953-2955.
  26. Laidler H., Holloway L. and O-Grady K. Crystallographic defects in CoCrPt thin film media: effect on interactions and magnetic viscosity // J. Phys. D:Appl.Phys. 2002. V. 35. P. 512-519.
  27. Gao C., et al. Correlation of switching volume with magnetic properties, microstructure and media noise in CoCr(Pt)Ta thin film // J. Appl. Phys. 1997. V. 81. P. 3928-3930.
  28. Kisker H., et al. Micromagnetic behaviour and recording performance in high density 5 Gb in2CoCrPTa medium // J. Appl. Phys. 1997. V. 81. P. 3937-3940.
  29. Sonobe Y., Ikeda Y.andTagashira Y. Composite perpendicular medium consisting of CoCrPt with large Hk and CoCr with positive inter-particle interaction // IEEE Trans.Magn. 1999. V. 35. No. 5. P. 2769-2771.
  30. Robinson A. and Schwarzacher W. Magnetic interactions in Ni-Cu/Cu superlattice nanowire arrays // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. No. 10.P. 7250-7251.
  31. Heydon G.P., Hoon S.R., Farley A.N., et al. Magnetic properties of electrodeposited nanowires // J. Phys. D: Appl.Phys. 1997.V. 37.P. 1083-1093.
  32. Skorjanec J., Close J., Kirchner M., et al. Magnetic interaction in CoCr thin films // J. Appl. Phys. 1993. V. 73. No. 10. P. 6671-6673.
  33. Wu X.W., Veerdonk R.I., Chantrell R.W. and Weller D. DM study of perpendicular recording media // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. No. 10. P. 8760-8762.
  34. Newman D.M., Wears M.L., Jollie M. and Choo D. Fabrication and charac-terization of nano-particulate PtCo media for ultre-high density perpendicular magnetic recording // Nanotechnology 2007. V. 18. P. 205301-1-9.
  35. Doerner M.F., Tang K., Arnoldussen T., et al. Microstructure and thermal stability of advanced longitudinal media // IEEE Trans.Magn. 2000. V. 36.No. 1.P. 43-47.
  36. Li N. and Lairson B.W. Magnetic recording on FePt and FePtB intermetallic compaund media // IEEE Trans Magn.1999.V. 35.P. 1077-1082.
  37. Stavroyiannis S., Panagiotopoulos I., Niarchos D., et al. New CoPt/Ag films for high density recording media // J. Appl. Phys. 1999. V. 85.P. 4304-4307.
  38. Ross C.A., Ross F.M., BertetoG. and TangK. Microstructural evolution and thermal stability of thin CoCrTa/Cr films for longitudinal magnetic recording media // IEEE Trans. Magn.1998. V. 34. No. 1. Р. 282-292.
  39. Wood R. The feasibility of magnetic recording at 1 Terabit per square Inch // IEEE Trans.Magn. 2000. V. 36. No. 1. P. 36-42.
  40. Givord D. Magnetic materials:from the search of new phases to nanoscale engineering // Europhysics news 2003. No. 6. P. 219-222.
  41. Choe G.,Zhou J.N. and Weng R.,Johnson K.E.Recording characteristics and thermal stability comparisons between antiferromagnetically coupled and conventional media // J. Appl. Phys.2002.V. 91.No. 10.P. 7665-7670.
  42. Tang K., Doerner M., Xiao Q.-F., et al. Antiferromagnetically coupled media performance // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. No. 10. P. 7402-7404.
  43. Uesaka Y.,Koizumi M. andTsumita N. Noise from underlayer of perpendicular magnetic recording media // J. Appl. Phys. 1985. V.57. P. 3925-3928.
  44. Desserre J.R. Crucial points in perpendicular recording // IEEE Trans. Magn. 1984. V. 20. P. 663-668.
  45. Fulerton E.E.,Margulies D.T.,Moser A. and Takano K. Advanced magnetic recording media for high-density data storage. Solid State Technol. 2002. V. 44. P. 87-92.
  46. Lohau J.,Moser A., Margulies D.T., et al. Dynamic coercivity measure-ments of antiferromagnetically coupled magnetic media layers // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. P. 2748-2751.
  47. Margulies D.T., Schabes M.E., McChesney, et al. Interlayer coupling and magnetic reversal of antiferromagnetically coupled media //Appl. Phys.Lett. 2002. V. 80.P. 91-94.
  48. Schabes M.E.,Fulerton E.E. and Margulies D.T.Theory of antiferromag-netically coupled media //IEEE Trans.Magn., 2001. V. 37. P. 1432-1434.
  49. Wang J.P., Shan Z.S., Piramanayagam S.N. and Chong T.C. Anti-ferromag-netically coupling effects on energy barrier and reversal properties of recording media // IEEE Trans.Magn. 2001. V. 37. P. 1445-1448.
  50. Hee C.H., Wang J.P, Piramanayagam S.N. and Chong T.C. Thermal energy consideration in micromagnetic simulation for laminated antiferromag-netically coupled recording media // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 79. P. 1646-1649.
  51. Pang S.I., Piramanayagam S.N. and Wang J.P. Advanced laminated antifer-romagnetically coupled recording media with high thermal stability // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 616-619.
  52. Piramanayagam S.N., Hee C.H. and Wang J.P.Role of the thermal energy on the magnetic properties of laminated antiferromagnetically coupled recording media // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. P. 3442-3450.
  53. Honda Y., Tanahashi K., Hirayama Y., et al. Observation of magnetic interaction between the soft magnetic and the recording layers in double-layer perpendicular media // IEEE Trans.Magn. 2001. V. 37. P. 1315-1318.
  54. Das S., Kong S.-H. and Nakagawa S.Effect of intermediate layer at recording layer/soft magnetic underlayer interface in perpendicular recording media observed by ferromagnetic Hall effect // IEEE Trans.Magn. 2004. V. 40. P. 2464-2466.
  55. Ouchi K., Iwasaki S. Overview of latest work on perpendicular recording media // IEEE Trans. Magn. 2000. V. 36. No. 1. P. 16-22.
  56. Shimatsu T., Uwazami H., Sakai Y., et al. Thermal agitation of magnetization in CoCrPt perpendicular recording media // IEEE Trans. Magn. 2001. V. 37. P. 1567-1569.
  57. Zhu J.-G., Lin X., Guan L., et al. Recording, noise and servo characteristics of patterned thin film media // IEEE Trans.Magn. 2000. V. 36. P. 23-29.
  58. Wu L., Kita T., Honda N., et al. Laminated antiferromagnetically coupled recording media with high thermal stability // J. Magn. Magn. Mater. 1999. V. 193. P. 89-92.
  59. Piramanayagam S.N., Matsumoto M., Morisako A., et al. Сontroling the magnetization reversal mechanism in Co/Pd multilayers by underlayer processing // IEEE Trans. Magn. 1997. V. 33. P. 32473249.
  60. Bertero G.A., Wachenschwanz D., Malhotra S., et al. Optimization of granular double-layer perpendicular media // IEEE Trans. Magn. 2002. V. 38. P. 1627-1631.
  61. Shimatsu T., Sato H., Oikawa T., et al. CoPtCr-SiO2 perpendicular media for high density recording with a high order magnetic anisotropy energy term // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 3175-3177.
  62. Inaba Y., Shimatsu T., Oikawa T., et al. Optimization of the SiO2content in CoPtCr-SiO2 perpendicular recording media for high density recording // IEEE Trans.Magn. 2004. V. 40. P. 2486-2488.
  63. Uwazami H., Nakayama N., Masuda M., et al. Recording performance of the perpendicular recording media with an electroless-plated Ni-P soft magnetic underlayert // IEEE Trans.Magn. 2004. V. 40. P. 2392-2394.
  64. Shimatsu T., et al. High-potential magnetic anisotropy of CoPtCr-SiO2 perpendicular recording media // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 566-571.
  65. Shimatsu T., Oikawa T., Inaba Y., et al. Thickness reduction in CoPtCr-SiO2perpendicular recording media to improve media performance // IEEE Trans.Magn. 2004. V. 40. P. 2461-2463.
  66. Inabe Y., Shimatsu T., Muraoka H., et al. Activation volumes in CoPtCr-SiO2perpendicular recording media // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 3130-3132.
  67. Safran G., Suzuki T., Ouchi K., et al. Nanostructure formation of Fe-Pt perpendicular magnetic recording media co-deposited with MgO, Al2O3and SiO2 additives // Thin Solid Films 2005. V. 496. P. 580.
  68. Singh A.K., Yin J. and Suzuki T. Thermal stability of granular-type FePt-MgO perpendicular recording media with soft underlayers // IEEE Trans. Magn. 2005. V. 41. P. 3205-3207.
  69. Bian B., Laughlin D.E. and Sato K. Formation of Fe-Pt perpendicular magnetic recording media // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 3205-3208.
  70. Tan C.Y., Zhou Y.Z., Chen J.S., et al. High-density perpendicular magnetic recording media of granular-type // J. Magn. Magn.Mater. 2004. V. 287. P. 172-176.
  71. Wu Y.C., Lai C.H., Chiang C.C., et al. Low temperature growth of perpendicular FePt films // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 3199-3201.
  72. Suzuki T., Zhang Z., Singh A.K., et al. High-density perpendicular magnetic recording media of granular-type (Fe/Pt)/soft underlayer // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 555-559.
  73. Ito H.,Shima T.,Takanashi K., et al. Control of the size for octahedral FePt nanoparticles and their magnetic properties // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 3373-3375.
  74. Yuan F.T., Chen S.K., Horng L., et al. Composite media for perpendi-cular magnetic recording // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 3346-3349.
  75. XuY.F., Chen J.S. and Wang J.P. In sity ordering of FePt thin films with face-centered-tetragonal (001) texture on
    Cr100-xRux underlayer at low substraye temperature // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 3325-3328.
  76. Shima T., Moriguchi T. Mitani S., et al. Low-temperature fabrication of L1o ordered FePt alloy by alternate monatomic layer deposition // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 288-294.
  77. Shen W.K., Judy J.H. and Wang P. In situ epitaxial growth of ordered FePt films with ultra small and uniform grain size using a RuAl underlayer //J. Appl. Phys. 2005.V. 97. P. 10H301.
  78. Gao K. and Bertram H.N. Magnetic recording configuration for densities beyond 1 Tb/in2 and datarates beyond 1 Gb/s // IEEE Trans.Magn. 2002. V. 38. P. 3675-3683.
  79. Victora R.H. and Shen X. Composite media for perpendicular magnetic recording // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 537-542.
  80. Wang J.P., Shen W.K. and Bai J.Exchange coupled composite media for perpendicular magnetic recording // IEEE Trans.Magn. 2005. V. 41. P. 3181-3186.
  81. Laughlin D.E., Peng Y., Qin Y., et al. Fabrication, micristructure, magnetic and recording properties of percolated perpendicular media // IEEE Trans Magn. 2007. V. 43. P. 693-697.
  82. Rottmayer R.E., Batra S., Buechel D., et al. Heat-assisted magnetic Recording // IEEE Trans Magn. 2006. V. 42. P. 2417-2421.
  83. Thiele J.-U., Maat S. and Fullerton E.E. FeRh/FePt exchange spring films for thermally assisted magnetic recording media // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82.P. 2859.
  84. Wachenschwanz D., Jiang W., Roddick E., et al. Design of manufacturable discrete track recording medium // IEEE Trans Magn., 2005. V. 41. P. 670-675.