CN1571018A - 化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，包括下述步骤：(1)制备获得具有信息记录功能的多晶体薄膜；(2)用具有化学腐蚀作用的液体侵蚀多晶体薄膜，使晶体薄膜晶界处的材料被腐蚀掉，在晶界处形成微细间隙；并可将非磁性物质沉积在晶界处腐蚀形成的微细间隙中。上述方法可应用于制备磁记录薄膜材料，如硬盘驱动器的磁盘。本发明能有效地降低信息记录薄膜晶粒之间相互影响的介质噪声，各晶粒在进行信息记录时彼此影响小，独立性好，可以保证各晶粒独立地进行磁信息的记录，因而所制得的信息记录薄膜材料性能稳定，质量可靠。

Description

化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法及其应用

                        技术领域

本发明涉及膜材料技术，特别涉及一种化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法及其应用。

                        背景技术

硬盘驱动器是存储信息的主要设备，且一直在持续地发展以适应高密度和低价格的需求。近年来，硬盘驱动器的面积记录密度以每年大于100％的速度增加。对于高密度信息记录，用于硬盘驱动器的磁盘必须具有低噪声特性。一种传统的垂直磁记录薄膜介质，是在一个玻璃或铝合金基底上，依次叠置了使一个垂直磁记录层具有垂直取向的底层、垂直磁记录层、保护垂直磁记录层、不受氧化和机械磨损的保护层、以及一个润滑层。一般地，基底可以是一个玻璃盘、覆有NiP的Al-Mg盘或一个热氧化硅盘。目前实用的金属薄膜有Co-Ni、Fe-Co-Ni、Co-Ni-P几种合金磁性薄膜，合金材料可以直接镀在衬底上，不用任何粘结剂和助剂构成磁带、磁盘或磁鼓，从而显著地增加了磁性材料的体积分数；而且磁层厚度比涂布型介质显著减少，这些都有利于记录密度和灵敏度的提高。在垂直记录中，在纵向柱状晶粒记录介质中采用的较厚的磁层可被用于高密度记录。然而，众所周知的是，在传统的垂直记录介质中，介质噪声水平随着记录密度的增大而增大。过渡噪声，即在其中记录的位的磁极性改变的区域中发生的噪声，是一种重要的介质噪声；对于更高密度的记录，由于输出信号变弱，介质噪声应该尽可能地低。为了减小介质过渡噪声，使Cr或其他非磁元素在晶粒边界处的析出来降低晶粒之间的磁交换耦合相互作用，一般通过控制膜厚度、溅射方法、以及膜层的组份，达到控制Cr或其他非磁元素在晶粒边界处析出的目的。(参考《磁记录材料》，1995年第1期，从第三届垂直磁记录国际会议看磁记录发展动态，P59～60；《信息记录材料》，2002年第三卷第2期，硬盘用高密度垂直磁记录薄膜研究进展，P51；申请号为02101586.4的中国发明专利申请“用于超高密度记录的垂直磁薄膜”)。然而要精确控制非磁性材料分布在晶界处的方法很复杂，并且很难保证晶界处完全没有磁性物质的存在。目前在信息记录薄膜材料制造过程中，有多种方法可以获得垂直记录所需的柱状晶粒(参考《电子信息材料手册》，张万鲲主编，张臣副主编，化学工业出版社，北京，2001年7月第一版，P98～99；《信息记录材料》，2002年第三卷第2期，硬盘用高密度垂直磁记录薄膜研究进展，P47～51；《科学通报》，1996年第41卷第2期，化学镀钴基垂直磁化膜的磁力显微镜研究，P144～147)，也易于控制晶粒尺寸的大小，在提高信息记录密度的过程中，关键在于降低信息记录薄膜材料进行信息记录时的介质噪声。

                        发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种可以保证信息记录膜材料性能稳定、质量可靠、各晶粒可独立地进行信息的记录，能有效地降低信息记录薄膜晶粒之间相互影响的介质噪声的方法。

本发明的另一目的在于提供一种上述化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法包括下述步骤：(1)制备获得具有信息记录功能的多晶体薄膜；(2)用具有化学腐蚀作用的液体侵蚀多晶体薄膜，使晶体薄膜晶界处的材料被腐蚀掉，在晶界处形成微细间隙。

所述多晶体薄膜可采用电镀、化学镀、物理沉积和化学沉积的方法制备。

所述具有化学腐蚀作用的液体可为稀释了的王水甘油溶液、硝酸酒精溶液、苦味酸酒精溶液、苛性钠苦味酸水溶液、苦味酸与盐酸和酒精混合溶液、氯化铁盐酸水溶液等。

所述多晶体薄膜为磁性多晶体薄膜，如Co-Ni、Fe-Co-Ni、Co-Ni-P、Fe、NiP等磁性多晶体薄膜。

所述磁性多晶体薄膜为磁性柱状多晶体薄膜。

所述步骤(2)后，可采用不具有化学腐蚀作用的液体，如水、酒精、丙酮等，清洗去掉材料表面的化学腐蚀剂；而在清洗去掉化学腐蚀剂之后，可对薄膜材料进行干燥处理。

所述步骤(2)后，可将非磁性物质沉积在晶界处腐蚀形成的微细间隙中。

所述非磁性物质可为Cr、金刚石碳等。

前述方法可应用于制备磁记录薄膜材料，如硬盘驱动器的磁盘。

本发明的作用原理是：由于多晶体薄膜的晶粒和晶界的抗化学腐蚀性能不同，当采用化学试剂腐蚀金属时，腐蚀晶粒和晶界的速度不一样。将多晶体薄膜材料置于化学腐蚀溶液中时，在相同的时间内，晶界被腐蚀的程度远大于晶粒被腐蚀的程度，当晶界处被腐蚀形成间隙后，各晶粒彼此不再相互接触，而晶粒还保持完整，这样可有效地增加晶粒之间的间距，从而可以减小晶粒间的静磁耦合和相互作用，降低薄膜介质记录的噪声，有利于提高信息记录密度。

本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：

(1)本发明能有效地降低信息记录薄膜晶粒之间相互影响的介质噪声，各晶粒在进行信息记录时彼此影响小，独立性好，可以保证各晶粒独立地进行磁信息的记录，因而所制得的信息记录薄膜材料性能稳定，质量可靠。

(2)本发明操作步骤比较简单、方便，工艺过程容易控制，制造效率高，生产成本低，适合大批量生产应用，适用范围广，市场前景好。

                      具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

在0.635mm厚的玻璃基底上沉积厚度为50nm的Ti底层，且随后在该Ti底层上沉积20nm厚的具有垂直磁记录功能的柱状晶体Co-Ni合金磁层，形成磁性柱状多晶体薄膜，将形成了磁性柱状多晶体薄膜的片材浸泡在稀释了的王水甘油腐蚀溶液中(硝酸∶盐酸∶甘油为1∶3∶30)，使柱状晶体晶界处的材料被腐蚀掉，形成晶界微细间隙，而柱状晶粒保持完整，再用酒精清洗去掉材料表面的化学腐蚀剂，之后烘干，并沉积一层Cr，Cr填充在晶界微细间隙处，并形成厚度10nm的Cr层作为保护层，再沉积厚度10nm的耐磨碳层，并沉积厚度2nm的的润滑层，从而制成垂直磁记录盘。

实施例2

采用带中心孔的铝镁合金圆片(即基片)为衬底，抛光达到较低的表面粗糙度，在铝镁合金衬底上首先采用化学镀的方法沉积上一层NiP合金层，这一镀层的结构是非晶态的，不具有铁磁性。然后对NiP合金层作进一步的抛光后，在圆片的NiP合金层上采用电镀的方法沉积上一层100纳米厚度为柱状晶粒的铁的薄膜，这些柱状微细晶粒由于是磁敏材料构成的，可以通过磁感应进行信息记录。将形成了柱状晶体薄膜的圆片浸泡在1％的硝酸酒精化学腐蚀溶液中，使柱状晶体晶界处的材料被腐蚀掉，形成晶界微细间隙，而柱状晶粒保持完整，再用水清洗去掉材料表面的化学腐蚀剂，之后烘干，制成垂直磁记录盘。

实施例3

本实施例除下述特征外同实施例2：化学腐蚀溶液使柱状晶体晶界处的材料被腐蚀掉形成晶界微细间隙，用水清洗去掉材料表面的化学腐蚀剂再烘干之后，再沉积一层金刚石碳，金刚石碳填充在晶界微细间隙处，形成厚度为10nm的金刚石碳层，最后，为了保护磁性薄膜免受磁头不断冲击造成的损害，再在磁性薄膜表面沉积一层非晶碳硬质薄膜，制成垂直磁记录盘。

Claims (10)

1、一种化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于包括下述步骤：(1)制备获得具有信息记录功能的多晶体薄膜；(2)用具有化学腐蚀作用的液体侵蚀多晶体薄膜，使晶体薄膜晶界处的材料被腐蚀掉，在晶界处形成微细间隙。

2、根据权利要求1所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于：所述多晶体薄膜为磁性多晶体薄膜。

3、根据权利要求2所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于：所述磁性多晶体薄膜为磁性柱状多晶体薄膜。

4、根据权利要求1所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于：所述具有化学腐蚀作用的液体为王水甘油溶液、硝酸酒精溶液、苦味酸酒精溶液、苛性钠苦味酸水溶液、苦味酸与盐酸和酒精混合溶液、氯化铁盐酸水溶液

5、根据权利要求1所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于：所述步骤(2)后，采用不具有化学腐蚀作用的液体清洗去掉材料表面的化学腐蚀剂。

6、根据权利要求5所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于：在清洗去掉化学腐蚀剂之后，对薄膜材料进行干燥处理。

7、根据权利要求1～3所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于：将非磁性物质沉积在晶界处腐蚀形成的微细间隙中。

8、根据权利要求7所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声的方法，其特征在于：所述非磁性物质为Cr、金刚石碳。

9、根据权利要求1～8所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声方法的应用，其特征在于：应用于制备磁记录薄膜材料。

10、根据权利要求9所述的化学腐蚀降低信息记录薄膜材料介质噪声方法的应用，其特征在于：所述磁记录薄膜材料为硬盘驱动器的磁盘。