Abstract
In this paper, we studied structural and magnetic properties of Ba-ferrite thin film deposited on Si(100) substrate with TiO$_2$ underlayer. Ba-ferrite thin films with TiO$_2$ underlayer were deposited by reactive RF/DC magnetron sputtering system at room temperature. TiO$_2$ underlayer was reactive sputtered with $O_2$. After deposition, the thin films were annealed at vatious temperatures to get the crystallized sample. Underlayer was used to prevent interdiffusion from Ba-ferrite thin film to substrate. The growth of Ba-ferrite thin films was influenced by TiO$_2$ underlayer. Easy magnetization direction is in-plane. From these results the Ba-ferrite film with TiO$_2$ underlayer can be used as longitudinal recording media.
본 연구에서는 TiO$_2$ 하지층이 첨가된 hexagonal barium-ferrite(BaM) 박막을 RF/DC magnetron sputtering system을 이용하여 상온에서 증착한 후, 여러 온도에서 열처리하여 결정화하였다. BaM박막에 TiO$_2$ 하지층을 첨가하여 열처리한 경우 Si와 BaM의 (006), (106), (114), (217), (2011) peak들이 사라지고 (008)의 intensity가 낮아졌으며 SiO$_2$와 (116), (302)의 peak들이 성장하였음을 XRD pattern을 통하여 알 수 있었다. BaM 박막의 자기적 특성을 VSM을 통하여 알아본 결과, 보자력, 잔류자화, 각형비 등의 자기적인 특성들은 수직에 비해 수평이 더 좋게 나타났는데, 이러한 결과로 박막면에 평행한 방향으로의 자화용이축이 존재하고 있다는 것을 알 수 있었다. SEM을 통하여 증착압력 및 열처리 시간에 따른 결정화 정도와 자기적 특성을 알아본 결과 5 mTor 보다 10 mTrr에서 더 좋게 나타났으며, 열처리를 시작한 뒤 10분 이내에 750 $^{\circ}C$ 이상에서 대부분의 특성변화가 일어났음을 알 수 있었다.