L10-FePt薄膜由于具有极高的单轴磁晶各向异性、高的饱和磁化强度以及良好的耐腐蚀性能,是目前热辅助垂直磁记录技术的首选材料。在制备L10-FePt薄膜的过程中,必须对沉积态FePt薄膜进行退火处理或者高温沉积来完成有序化转变,以获得L10有序相;同时,必须使易磁化轴[001]轴垂直于薄膜表面,形成(001)纤维织构,才能实现L10-FePt薄膜的垂直磁各向异性,从而满足垂直磁记录技术的实际应用需求。因此,为了提高L10-FePt薄膜的(001)纤维织构,本文从FePt薄膜在有序化转变过程中微观结构的变化以及纤维织构的演化规律方面进行了研究,主要工作包括以下几个方面:首先,研究了在磁控溅射制备FePt薄膜过程中,溅射气压对FePt薄膜有序化转变的影响。在沉积态时,随着溅射气压的增加,薄膜内岛的尺寸逐渐增大,团簇的程度越来越严重,使得表面粗糙度增大,同时结晶性越来越差,薄膜内部的缺陷越来越多。这种微观结构的变化使薄膜的有序化过程与晶粒长大过程均受到了阻碍,因此需要更高的退火温度才能发生有序化转变。所以为了降低FePt薄膜的有序化转变温度,用尽可能低的溅射气压来制备内部缺陷少,结晶性良好的沉积态薄膜,以此来促进有序化转变的进行。此外,分别对FePt薄膜在退火过程中的晶粒长大动力学和有序化转变动力学进行了研究。根据实验结果计算得到FePt薄膜的晶粒长大激活能Q为78kJ/mol,有序化转变激活能E为169 kJ/mol。由此可见,晶粒长大激活能小于有序化转变激活能,因此在退火的过程中,FePt薄膜内会优先发生晶粒长大,随后才会进行有序化转变。其次,研究了 L10-FePt薄膜在有序化转变过程中纤维织构的形成机制。利用Voigt、Reuss和Hill模型计算了四方结构的L10-FePt薄膜在具有理想纤维织构时的各向异性弹性常数,并根据该弹性常数得到了 L10-FePt薄膜的各向异性双轴弹性模量。在此基础上,计算了有序化转变后的L10-FePt薄膜各向异性弹性应变能;并讨论了有序化转变前薄膜的面内应变状态对L10-FePt薄膜各向异性弹性应变能的影响。结果表明,在FePt薄膜处于无面内应变或面内拉伸应变的状态下发生有序化转变时,L10-FePt薄膜的(001)面具有最小的弹性应变能,因此,更容易形成(001)纤维织构。与此同时,深入分析了 100 nm FePt薄膜在随炉升温退火过程中的微观结构特征和纤维织构演化规律。研究表明,有序化转变前沉积态FePt薄膜和400℃退火态FePt薄膜均具有较弱的{111}纤维织构。而在550℃发生有序化转变后,薄膜内的{111}纤维织构减弱,并且开始有(001)纤维织构出现。当退火温度升高到600℃时,薄膜内的(001)纤维织构有一定幅度的增强,但始终没有出现强的(001)纤维织构。这是因为在随炉升温退火过程中,FePt薄膜需要经过一段时间的晶粒长大后,才会发生有序化转变,但此时薄膜内的面内拉伸应变会随着晶粒长大而减小,导致形成(001)纤维织构的驱动力不足,因此,无法得到具有强(001)纤维织构的L10-FePt薄膜。随着退火温度的进一步升高,700℃退火态L10-FePt薄膜内(001)纤维织构的强度严重下降,这是因为在其沉积态薄膜内存在生长孪晶,而经过700℃退火后形成了大量的多重孪晶,这种多重孪晶的出现是(001)纤维织构弱化的重要原因。最后,为了避免导致(001)纤维织构弱化的因素出现,对L10-FePt薄膜的制备工艺进行了优化。通过将退火方式改变为到温入炉以加快升温速率,并且调整FePt薄膜的厚度来降低孪晶出现频率,成功地在非晶态SiO2基底上制备出了具有强(001)纤维织构的L10-FePt薄膜,并实现了垂直磁各向异性。研究表明,当薄膜厚度为5nm时,L10-FePt薄膜具有最强的(001)纤维织构,并保持着良好的层间结构,但当薄膜厚度增加至15 nm以上时,在薄膜生长方向出现了孪晶,同时(001)纤维织构的强度也开始下降。另外,采用到温入炉的方式进行有序化退火,在提高升温速率的情况下,可以大幅地减少晶粒长大的时间,使薄膜在保持着较大的面内拉伸应变的状态下进行有序化转变,从而促进了(001)纤维织构的形成。由此可见,提高升温速率和控制薄膜厚度是在非晶态基底上制备强(001)纤维织构L10-FePt薄膜最为关键的两个因素。通过以上对FePt薄膜在有序化转变过程中微观结构的变化以及(001)纤维织构的形成机制的系统研究,提出了在非晶态SiO2基底上制备强(001)纤维织构L10-FePt薄膜的方法,从而对提高L10-FePt薄膜的磁性能提供有价值的参考依据。