1. Введение
3
2. Литературный обзор
9
2.1. Исследование магнетизма тонких пленок
и наноструктур с использованием света
10
2.2. Магнетизм в наноструктурированных тонких пленках...
11
2.3. Фаза L10 соединения FePt
12
2.4. Кристаллография структур FePt
15
2.5. Магнитные свойства наночастиц FePt
18
2.6. Термоассистированная магнитная запись (HAMR)
24
2.7. Магнитооптический эффект Керра (MOKE)
26
2.8. Принципы MOKE
28
2.9. MOKE в разных геометриях
30
3. Экспериментальная часть
4. Результаты и обсуждение.
39
5. Заключение
46
6. Цитированная литература
47
Быстрая эволюция магнитных жестких дисков в течение последних нескольких лет является результатом многих новых технологических инноваций [1]. Существуют три основных подхода для хранения данных с высокой емкостью: на основе магнитных носителей (например, на магнитной ленте, жестких дисках (HDD)), полупроводниковые приборы (например, флэш) и оптические запоминающие устройства (например, CD, DVD) [2]. Хранение на магнитных дисках является одной из наиболее важных современных технологий хранения данных [3]. В 1956 году IBM представила первое устройство для магнитного хранения данных в виде жесткого диска. Схематическое изображение тонкой пленки для магнитной записи представлено на рисунке 1, в том числе - для случаев продольной (рисунок 1, а) и перпендикулярной записи (рисунок 1, б). Процессы включают в себя этапы магнитной записи и чтения. Процесс записи состоит в пропускании тока через катушку головки. Этот ток создает магнитное поле, которое изменяет состояние магнитного зерна в соответствии с сигналом, который должен быть записан. Дополнительная головка на основе тонкопленочных структур с гигантским (ГМС) либо туннельным магнитосопротивлением (ТМС) используется в процессе чтения данных. Головка ГМС/ТМС изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от взаимной ориентации
(параллельно/антипараллельно) намагниченности двух
ферромагнитных слоев в тонкопленочной структуре головки, которая определяется направлением остаточной намагниченности магнитного носителя. Такая головка характеризуется очень высоким отношением сигнал-шум и высоким пространственным разрешением. Реализация продольного и перпендикулярного режимов записи, как видно из рисунка 1, несколько отличается [4].
Жесткие диски с продольной технологией записи доминировали на рынке устройств хранения данных до сравнительно недавнего времени. Здесь данные хранятся в зерне с намагниченностью, параллельной поверхности носителя [5]. Проблемы с носителем информации возникают, если размер магнитного зерна достигает критического значения. Ниже этого предела намагниченность зерен может быть термически возбуждена, становится неустойчивой и произвольно начинает испытывать «перевороты». Такие флуктуации намагниченности без какого-либо внешнего магнитного поля называются суперпарамагнетизмом и определяют наименьший размер зерна для любого носителя информации.
В результате проделанной в ходе обучения по программе магистратуры
работы были получены следующие результаты:
1. Исследования тонкой ферромагнитной эпитаксиальной пленки соединения FePt показало, что ее намагниченность может быть существенно модифицирована за счет фемтосекундного импульсного фотовозбуждения. При этом намагниченность изменяется быстрее, чем за 1 пс, а затем релаксирует к исходному значению на двух временных масштабах - быстром, около 2 пс, и медленном, около 150 пс.
2. При умеренном фотофозбуждении главным образом изменяется величина насыщенного угла поворота Керра (насыщенная намагниченность), в то время как при интенсивной накачке форма петли также изменяется.
3. Для соединения FePtRh фотовозбуждение не приводит к сколь-нибудь значимым изменениям намагниченности, что говорит о стабилизации намагниченности по отношению к импульсному фотовозбуждению за счет частичного замещения платины родием.
