반응성 스퍼터링 방법을 이용한 FePt-TiO₂ 나노 복합체 박막의 자기특성과 결정구조에 대한 연구

Investigation of Magnetic Properties and Crystal Structure of FePt-TiO₂ Nano-composite Thin Film Deposited using Reactive Sputtering Method

차세대 초고밀도 자기 기록매체로서 FePt 및 CoPt 등과 같은 자성체 입자를 포함하는 nano-composite film이 주목되고 있다. 나노 복합박막의 면밀도를 향상 시키기 위해서는 bit cell 또는 자성체 입자를 가능한 한 작게 만들어야 한다. 입자 크기를 줄이면 열 안정성에 대한 문제가 나타난다. 따라서 자성체 입자가 열 안정성을 유지하려면 높은 anisotropy energy가 필요하다. 본 연구에서는 TiO₂을 비자성 상으로 사용하고, FePt-TiO₂ 나노복합박막의 구조와 자기 특성을 조사하였다. Pt-rich인 박막은 750℃에서 어닐링 열처리를 하였을 때 규칙적인 변이가 발생하였으며, 박막에 L10 구조를 갖는 FePt가 형성되었다. 증착된 박막은 비정질 특성으로 인하여 면내 이방성을 갖는 상당한 연자기 특성을 나타내었다.

As the next generation of ultra-high density magnetic recording media, nano-composite films containing magnetic particles such as FePt and CoPt are gaining attention. To improve the density of nano-composite films, the bit cells or magnetic particles must be made as small as possible. As the particle size decreases, thermal stability becomes an issue, so a high anisotropy energy is required for the magnetic particles to remain thermally stable. In this study, TiO₂ was used as the non-magnetic phase and the structure and magnetic properties of FePt-TiO₂ nano-composite thin films were investigated. The Pt-rich thin films underwent a regular transformation upon annealing heat treatment at 750°C, and FePt with L10 structure was formed in the thin films. The deposited thin films exhibited significant soft magnetic properties with in-plane anisotropy due to their amorphous nature.