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随着磁记录技术的飞快发展，硬盘磁记录介质面密度不断提高，并将向着TB(万亿字节)级的超高密度垂直磁记录方向迈进。要实现超高密度垂直磁记录，磁记录介质必须具有良好的垂直磁各向异性，同时介质的颗粒尺寸要小于10 nm且无磁交换耦合作用。L10-FePt薄膜由于具有极高的磁晶各向异性，当晶粒尺寸为3nm时仍保持良好的热稳定性，是超高密度垂直磁记录的备选材料。然而要成为实用化的超高密度垂直磁记录介质，L10-FePt薄膜还需要解决如下问题：制备出具有良好垂直磁各向异性、无磁交换耦合作用且低温有序的L10-FePt纳米颗粒膜。本文针对以上问题进行了如下研究：
(1)具有垂直磁各向异性的FePt-AlN纳米颗粒膜的研究
利用磁控溅射方法，在加热至200℃的MgO(100)单晶基片上制备了以AlN为母体的FePt薄膜，再经真空退火后，得到了具有垂直磁各向异性且无磁交换耦合作用的L10-FePt薄膜；同时，研究了AlN含量、基片温度、薄膜厚度及退火温度对薄膜磁性能的影响。研究表明：非磁性相AlN的添加能够显著提高薄膜的矫顽力，降低磁交换耦合作用，抑制FePt晶粒长大；同时也会破坏薄膜的垂直磁各向异性。通过提高基片温度和降低薄膜厚度，可以改善其垂直磁各向异性。当AlN含量为40％时，FePt-AlN(6 nm)薄膜在退火温度为600℃时开始有序，经650C退火1小时后具有适中的矫顽力、较好的垂直磁各向异性及较弱的磁交换耦合作用。
(2)FePt-Bi/Au多层膜的磁性能和晶体学结构的研究
利用磁控溅射方法，在加热至100℃的MgO(100)单晶基片上沉积[FePt-Bi/Au]n多层膜，经真空退火后制备出垂直磁各向异性较好、矫顽力适中且磁交换耦合作用较小的FePt-Bi/Au多层膜；同时还研究了Bi含量和退火温度对FePt/Au多层膜磁性能的影响。研究表明:表面活化剂Bi的添加能够显著改善FePt/Au多层膜的有序化，提高薄膜的矫顽力，当Bi含量CBi=16.7at％时，FePt/Au多层膜的有序化温度降至450℃；同时Bi的添加会促进FePt晶粒长大，破坏薄膜的垂直磁各向异性。通过降低FePt层总厚度，可以显著改善FePt-Bi/Au多层膜的垂直磁各向异性。