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L10-FePt基熱輔助磁記錄介質領域取得新進展
2018-07-01 08:00   審核人:

熱輔助磁記錄(Heat-Assisted Magnetic Recording, HAMR)技術利用瞬態激光加熱來幫助磁紀錄位元實現反轉,有望將記錄密度提升至10-100 Tb/in2要實現工業化生產,其中一個關鍵的問題是如何將激光能量有效地傳遞給介質層,并為之有效吸收。而對于作為記錄層的金屬薄膜材料,一方面金屬薄膜通常表現出高的反射率,另一方面超薄磁記錄介質光學度遠小于光波長,從而導致相當部分的光被透射。因此,入射光中只有極少部分被介質層吸收而轉化成熱量,不能有效地加熱其自身。這些被反射或透射的光會增加器件能量損耗散熱負擔。更嚴重的問題是被記錄層反射出去的光會破壞位于其上的寫頭,最終導致器件壽命的縮短。因此無論從能耗的角度還是器件壽命的角度,增記錄層對激光的吸收效率都是非常重要的。

解決這一問題我們設計和制備了納米振腔超吸收結構,從而大大增強了超薄記錄層與光的相互作用。通過改變振腔中介電層的厚度,可以系統地調節體系的光吸收性質,能夠實現用于HAMR波長為830 nm的半導體激光強吸收。經過結構優化,僅僅10nm 的磁記錄層可以吸收高達接近90%的光并將反射率降低了50%以上。通過紅外相機檢測,體系吸收的能量可以有效地轉化為熱使記錄層溫度升高。這一巧妙的設計有助降低熱輔助磁記錄器件的耗并避免激光寫頭老化。

 

FePt薄膜在(a)玻璃基片和(b)納米共振腔結構上與光相互作用情況的示意圖;(c) Ag/SiO2/FePt結構的反射光譜隨SiO2厚度的變化;(d)Ag/SiO2(140nm)/FePtAg/SiO2(220nm)/FePt激光加熱的溫度變化。

 

 

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