欧盟铱金属材料替代技术研究动向

24.10.2016  17:34

铱金属,作为铂贵重稀有金属家族的重要成员,被广泛应用于自旋电子领域,从数据传输读/写磁头到计算机内存硬件,再到高性能计算磁性随机储存装置。掺入少量铱金属的铱-锰反铁磁合金,具有高稳定性、耐久性和耐高温等优良特性。目前,世界上每年销售的铱-锰合金读/写磁头的数量超过6亿个,但铱金属也是目前地球上最贵重的稀缺金属之一,相对其它贵重稀缺金属如铂、金和钌,稀缺程度至少达到2倍以上。过去10年,铱金属的国际价格已上涨10倍,预计未来10年,有可能上涨100倍。

欧盟第七研发框架计划为此提供了180万欧元资助,总研发投入240万欧元,由欧盟3个成员国英国(总协调)、德国和匈牙利跨学科科技人员组成了欧洲HARFIR研发团队。从2013年9月开始,HARFIR同日本同行紧密合作,积极开展贵重稀有铱金属材料替代技术的研制,已成为目前世界上该领域研究的领跑者。

截至目前,研发团队正在向4大创新型替代解决方案迈进。分别为:

1. 哈斯勒合金(一种强磁性非铁合金)。有望在自旋电子领域替代铱-锰合金,由无磁性的复合金属材料构成,可在电子层面诱导显示铁磁性,导致原子“自旋极化”,从而实现数据储存功能。

2. 多金属复合材料合金。已显示出类似铱-锰合金的交换偏置和磁特性,可在铱-锰合金相同环境条件下正常工作,具有更高的耐腐蚀性。

3. 多晶与外延哈斯勒合金薄膜材料。目前尚需克服2大技术挑战,一是室温下原子“自旋极化”的正常工作;二是达到铱-锰合金的耐腐蚀强度。

4. 低成本的钒-铁-镍-钼合金复合材料。已显示出商业化应用于自旋电子领域的前景。