CN1014007B - 离子注入方法改善钴铬薄膜的磁性 - Google Patents
离子注入方法改善钴铬薄膜的磁性Info
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Abstract
本发明是一项用离子注入并配合真空退火而组成的新方法，它可以用于改善溅射方法制备的Co-Cr合金薄膜的磁学性能，使之达到作为高密度垂直磁记录介质的技术指标。本方法具有良好的重复性。
Description
本发明所属的技术领域是制备高密度磁记录信息材料的方法，而本发明的特点是采用离子注入方法来获得优质的磁记录材料。
自70年代以来，对钴铬合金薄膜的制备及其磁学性能作了大量研究，其目的是用这种合金薄膜作为高密度垂直磁记录的介质。这种薄膜通常用一般薄膜沉积方法制备，厚度在0.5～1μm之间。由于薄膜制备过程中有众多的影响因素，获得符合高密度垂直磁记录要求的薄膜有一定的困难。据国内外文献报导，尽管在研究中能获得良好的薄膜材料，但重复性较差，离开投入生产还有一定的距离。离子注入方法用于改善材料表面或薄膜材料性能方面在近十多年来有很大的发展。这种方法曾被应用于改善铁镍合金薄膜的磁各向异性（见US-4600488），但是未见用离子注入方法改善钴铬合金薄膜的磁学性能方面的有关报导。
本发明是一项用离子注入并配合真空退火组成的一种新方法，用这种方法进行处理，可以使溅射方法制备的钴铬薄膜中的晶体取向朝有利的方向转变，真空退火还可以消除薄膜中的缺陷，从而使性能尚未达到应用要求的钴铬薄膜（厚度小于0.1μm）的磁学性能得到显著改善，并达到作为高密度垂直磁记录介质的技术指标。
本发明的内容如下：
用氩离子或其他惰性气体离子对钴铬薄膜进行离子注入，离子能量在100～600Kev之间，离子束流强度在1～4μA/cm2之间，注入剂量为1×1015～7×1016离子/cm2。离子注入后进行真空退火，温度区间为80～340℃，退火时间为30分钟。真空度为1×10-6乇左右。
本发明在上述数据范围中作了多个改善钴铬薄膜特性的工作点，现列两例如下：第一例：300Kev，氩离子注入，流强2μA/cm2，剂量1×1015Ar/cm2，之后作真空退火，温度为300℃，退火时间为30分钟。第二例条件相同，剂量为1×1016Ar/cm2。
经处理后的钴铬薄膜的部分磁学性能与未处理薄膜的比较列在表1中。
表1 溅射钴铬薄膜和经过本方法处理后的部分磁学性能的比较
磁学性能 溅射膜 本方法处理 本方法处理
第一例 第二例
垂直矫顽力 Ho⊥（Oe） 165 445 525
水平矫顽力 Ho∥（Oe） 195 163 101
垂直正方比 S⊥ 0.16 0.25 0.19
水平正方比 S∥ 0.43 0.41 0.18
（注：薄膜厚度均为0.1μm）
对于高密度垂直磁记录介质来讲，要求垂直方向的性能指标大，水平方向的性能指标小。从表1中的比较来看，本方法处理后使钴铬合金薄膜的磁学性能有明显的改善。本方法在最佳方案处理后的性能与国外文献报导的、已符合高密度垂直磁记录要求的性能的全面比较列在表2中。
表2
磁学性能 本方法处理后达 国外文献报导的
到的性能 优质膜的性能
垂直矫顽力 Ho⊥（Oe） 765 734
水平矫顽力 Ho∥（Oe） 165 425
垂直正方比 S⊥ 0.36 0.24
水平正方比 S∥ 0.18 0.18
垂直剩磁强度M⊥（EMU/CC） 220 100
水平剩磁强度M∥（EMU/CC） 105 75
X-射线摆动角△θ（度） 7.6 10.2
（注：薄膜厚度均为0.1μm）
从表2的比较可以看出，用本方法最佳方案处理后的钴铬薄膜的性能已达到应用的要求，而且优于国外报导的优质膜的性能。
本发明的积极效果是能够使溅射方法制备的钴铬合金薄膜的磁学性能得到显著改善，从而达到垂直磁记录的技术要求。本方法有良好的重复性，便于在生产中实施，因此可以推动高密度垂直磁记录信息材料的生产。此外，本方法有可能发展出超薄型（0.1μm左右）的磁记录材料，从而可以节省大量战略金属钴和铬。
图1给出了本方法采用的离子注入机的示意图。1是惰性气体进气阀，2是磁聚焦装置，3是离子源，离子经高压加速，通过分析磁铁4，经过X和Y方向的扫描器5和6，注入到样品8上，7是能控制散热的样品架。由于采用了X和Y两方向的扫描系统，离子束能连续而又均匀地在二维方向上对合金薄膜进行注入。
Claims (2)
1、一项改善Co-Cr合金薄膜磁学性能的方法，其特征在于对溅射制备的Co-Cr合金薄膜，用惰性气体离子注入，注入的离子所携带能量在100～600Kev之间，离子束流强度在1～4μA/cm2，剂量在1×1015～7×1016离子/Cm2之间，注入后进行真空退火，温度在80～340℃之间，退火时间为30分钟。
2、如权利要求1所述的改善Co-Cr合金薄膜磁学性能的方法，其特征在于其中所述的惰性气体离子为氩离子，离子所携带能量为300Kev，流强为2μA/Cm2，剂量1×1016离子/Cm2，注入后进行真空退火的温度为300℃，退火时间为30分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 87104390 CN1014007B (zh) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 离子注入方法改善钴铬薄膜的磁性 |
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| CN 87104390 CN1014007B (zh) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 离子注入方法改善钴铬薄膜的磁性 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1031440A CN1031440A (zh) | 1989-03-01 |
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| CN (1) | CN1014007B (zh) |
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1987
- 1987-06-25 CN CN 87104390 patent/CN1014007B/zh not_active Expired
Also Published As
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|---|---|
| CN1031440A (zh) | 1989-03-01 |
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