磁記錄是今日記錄技術的主流. 以最主要的水平式記錄技術而言, 記錄密
度與容量已經直逼磁光記錄, 關鍵之一就在於磁記錄媒體具有高抗磁力(

coercivity)Hc. 雖然鈷基金屬膜具有高抗磁力(1200~1800 Oe), 但是耐

磨耗性與抗腐蝕性遜於氧化鐵系薄膜. 本實驗室以成功開發出抗磁力

達2150 Oe的氧化鐵粉體, 以及抗磁力達到4000 Oe的薄膜, 關鍵即在於添

加了Mn與Co. 可是依循傳統製程, 需要長時間的熱處理, 降低了工業化的

競爭力; 薄膜之抗磁力大幅增加的原因也尚待解析. 本研究一方面嘗試簡

化薄膜製程, 利用直流磁控反應性濺鍍法製作薄膜, 有效縮短薄膜鍍著與

後續熱處理的時間; 另外也配合各種實驗量測技術, 解析薄膜之抗磁力機

制.藉由控制鍍著時的氣體總壓力和氧氣流量, 不同的靶材組成都可以成

功的在矽單晶基板上, 直接鍍著得到單一的Fe3O4 相薄膜. 初鍍薄膜的厚

度為240 nm, 鍍著速率控制在48 nm/min. 初鍍Fe3O4相薄膜的抗磁力, 會

隨著鍍著時的氧氣流量與靶材的合金組成不同而變化, 介於 320 ~ 1060

Oe之間. 經過適當的氧化熱處理後,可以得到單相的 gamma-Fe2O3薄膜,

而且抗磁力大幅增加3~5倍, 最高者更高達4800 Oe, 角形比亦超過 0.8,

飽和磁化量也大於250 emu/cc. 所以本研究所製作的氧化鐵系薄膜, 不僅

製程有效簡化, 而且磁性質極為優異, 未來極具應用潛力.另外, 利用薄

膜應力量測, 配合薄膜微觀結構的觀察 , 以及磁性量測技術如次磁滯曲

線, delta-M技術,磁扭矩量測等等, 不但能夠解析薄膜的相變化過程和磁

化機制,亦證實了薄膜應力是大幅提昇純gamma-Fe2O3 相薄膜之抗磁力的

原因. 而有添加Co和Mn等合金元素的薄膜, 其抗磁力則是藉由薄膜應力和

Co,Mn 離子的方向性有序排列共同作用而提昇的.