Vol.18 白新德等：阳极氧化制备铝磁性膜的研究 ·57· 响，但扩孔时间的影响更明显 10f (a) (b) 8 标准谱 6 4 he 88 84 8076 72 68 86 76 66 结合能/eV 结合能/eV 图2阳极氧化膜中Al离子和标准Al,O,的ESCA谱 300 70「 60 °50 45min 250 兰40 0 10 200 0 10 2030405060 0 0 40 50 60 70 扩孔时间min 阳极氧化时间/min 图3扩孔时间与阳极氧化A膜微孔直径的关系 图4阳极氧化时间与矩形比的关系 由阳极氧化时间对阳极氧化膜磁矫顽力 的影响可以看出随阳极氧化时间增长（对扩孔 70r 时间为45min时)矫顽力变化不大，而扩孔时 60 氧化时间20min 间达60min时，随阳极化时间增加其矫顽力 50 变小趋势增强. se 40 3结论 氧化时间30min 30 20F (1)阳极氧化及交流电解沉积C0盐方法 可以制备具有良好垂直磁性能的磁性膜，其 10 中铝以AL,O,形态存在. 0 20 (2)阳极氧化后扩孔处理时对制备具有 40 60 80100 扩孔时间/min 良好垂直磁性能的磁性膜有着重要意义. 图5扩孔时间与矩形比的关系. 5 6 . 9 9 1 北 京 科 技 大 学 学 报 年 6 · 4 H Z o , 封孔 温度 为 90 ℃ , 封孔 时 间 为 2 0 m in ; 封 孔处理后 需再 抛 光 , 以 恢 复 由于 阳极 氧 化和 扩孔 过程 破坏 的表 面光 洁度 . 用 S E M 观 察 了 阳 极 氧化 膜 的 形 貌 ; 用 A E S 和 E S C A 分 析 了 阳极 氧 化膜 的及 沉 积层 中 c o , A l , O 的分 布 和 价 态 ; 用 BR S 分 析 了 阳极 氧 化 膜 的厚 度 ; 用 磁性 分 析 仪分 析 了沉 积层 的 磁 性 能 , 研究 了扩 孔 时间等 对矫顽 力 、 矩 形 比 ( 即垂直 磁性 能及 平行磁 性 能 的 比值 ) 的 影 响 . 2 实 验结果 及分析 电沉 积物 质如 C o 可 以 垂直 沉积 于 阳极 氧化 膜微 孔 中 , 这 种结构 使得 前述处理 具有 垂直 磁性能 图 l 为边 溅射 边分 析 阳 极氧 化膜 中 lA , 0 , C O 质 量分 数沿 深度 的分布 曲线 . 一飞广、 一认卜气 6 0 岁留侧 0 一 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 14 0 16 0 溅射时间 /m in 图 1 经阳极 氧化及 电沉积 处理后的权化膜AI, o, c o元索质 t 分数与溅射 时间的关 系 由 图 l 可知 , 氧 化膜 中存 在 A l , 0 , C O 元 素 , 当 A r + 溅 射到 14 0 m in 后 C o 元 素和 0 元 素 分 布 趋 近于 零 , 即 溅射 到 了 lA 基 体 上 , 在 此 之 前膜 中存 在 着 C O 元 素 . 在 溅 射 到 1 10 m in 时出现 C o 元 素 峰值 , 也就 说 C o 元素 沉积 主要 在 氧化膜 的微 孔底 部 . 图 2 为 E S C A (光 电子能 谱) 分析 得到 的 1A 2 0 3 膜 中lA 的 E s C A 谱和标 准A 1 2 0 3谱 . 因此 得 到氧 化膜 中 1A 以 A 1 2 O 3形 态存在 . 由 E S C A 分析 得 到的 1A 2O 3膜 中C 。 元素 的 E S C A 谱 , 与 C o 的标 准 E S C A 谱一致 . 根 据 阳极氧 化膜 的 R B S 谱 , 经计算 机 解谱计算得 出氧 化膜厚 约 14 3 n m . 图 3 为扩 孔时 间 对 阳 极 氧化 A l 膜 微 孔 直径 的 影 响 , 随 扩 孔 时 间 增 加 孔径 扩 大 , 有 可 能容 易 沉积 更多 的 C o 离 子 . 图 4 , 图 5 分 别 为不 同 阳 极 氧化 不 同 扩孔 时 间 对平 行 与垂 直方 向上磁 性 能矩 形 比 的影 响 . 由 图 4 可 看 出 , 在 阳极 氧 化 30 一 6 0 m in 的 范 围 内 , 在 6 0 m in 时具 有更 明 显垂直 磁性 能 . 由图 5 可看 出在 扩孔 时 间为 2 0 ~ 80 m in 的范 围 内 , 在扩 孔 60 m in 时其 垂直 方 向磁性 能 达到极 大值 . 由图 3 和 图 4 可 看 出 阳极 氧化 时间和 扩孔 时 间对其 垂直 与平行 方 向磁 性能有 影