DE1621091C

DE1621091C - Laminated magnetic layer and method for its manufacture

Info

Publication number: DE1621091C
Authority: DE
Inventors: James Marritt Crompond N.Y. Brownlow (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Publication date: 1972-11-16

Description

Die Erfindung betrifft eine laminierte Magnetschicht, die insbesondere zur Verwendung in magnetischen Datenspeichern geeignet ist.The invention relates to a laminated magnetic layer particularly for use in magnetic Data storage is suitable.

Es ist bereits bekannt, Magnetschichten für Datenspeicher laminiert auszubilden, indem mehrere Magnetschichten und zwischen diesen befindliche nicht magnetische, elektrisch leitende Schichten zu einem Schichtpaket zusammengefaßt werden (z. B. deutsche Auslegeschrift 1 190 038). Durch Wahl der Dicke und Zahl der Magnetschichtlamellen können die magnetischen Eigenschaften derartiger Schichtstrukturen leicht an den jeweiligen Verwendungszweck angepaßt , werden. Insbesondere lassen sich höhere Koerzitivkraftwerte erzielen, als sie eine Magnetschicht aus Vollmaterial von der Dicke des Schichtpaketes aufweist. Während nämlich bei Vollmaterialschichten die Koerzitivkraft mit zunehmender Schichtdicke abnimmt, ist dies bei laminierten Schichten nicht der Fall. Diese Schichten haben jedoch einen anderen schwerwiegenden Nachteil, der darin besteht, daß durch die Treibfelder, die an die Schichten zur Durchführung des Speicherbetriebes angelegt werden, in den leitenden .Trennschichten des Schichtpaketes Wirbelströme erzeugt werden, die die Magnetisierungsänderungen und damit auch den Speicherbetrieb behindern. Versuche, die Trennschichten aus nichtleitendem Material herzustellen, stoßen auf erhebliche Herstellungsschwierigkeiten. Derartige Materialien eignen sich im Gegensatz zu den elektrisch leitenden Materialien oder den Nickel-Eisen-Legierungen, aus denen die Magnetschichtlamellen zumeist bestehen, häufig nicht zum Elektroplattieren, so daß die Herstellung der Magnetschichten durch das relativ teuere Aufdampfverfahren erfolgen muß.It is already known to form magnetic layers for data storage by laminating several magnetic layers and non-magnetic, electrically conductive layers located between them to form one Shift package can be summarized (e.g. German Auslegeschrift 1 190 038). By choosing the thickness and The number of magnetic layer lamellas can change the magnetic properties of such layer structures easily adapted to the respective purpose. In particular, higher coercive force values can be achieved achieve when it has a magnetic layer made of solid material the thickness of the layer package. While in solid material layers the coercive force decreases with increasing layer thickness, this is not the case with laminated layers. However, these layers have another serious one Disadvantage that consists in that by the driving fields that are attached to the layers to carry out the Storage operation are created, eddy currents are generated in the conductive separating layers of the layer package that hinder the changes in magnetization and thus also the memory operation. Tries, Making the separating layers from non-conductive material encounter significant manufacturing difficulties. Such materials are suitable in contrast to the electrically conductive materials or the Nickel-iron alloys, of which the magnetic layer lamellae are mostly made, often not for the Electroplating, so that the production of the magnetic layers by the relatively expensive vapor deposition process must be done.

Es ist außerdem· bereits bekannt, magnetostriktionsarme Magnetschichten aus galvanischen Bädern, die Ni-, Fe- und Cu-Salze enthalten, (französisches Patent 1 380 503) abzuscheiden. Es handelt sich jedoch um nichtlaminierte Schichten, die hinsichtlich ihrer magnetischen Eigenschaften die oben erläuterten Nachteile aufweisen.It is also already known to have low magnetostriction Magnetic layers from galvanic baths containing Ni, Fe and Cu salts (French patent 1 380 503). However, these are non-laminated layers which, with regard to their magnetic Properties have the disadvantages explained above.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Schichtstruktur anzugeben, bei der diese Nachteile vermieden werden und die dennoch in einfacher Weise durch galvanisches Abscheiden herstellbar ist. Gemäß der Erfindung weist diese Schichtstruktur mindestens zwei übereinander angeordnete, aus einer magnetischen Legierung bestehende Schichten auf, zwischen denen sich eine Trennschicht befindet, die die gleichen Legierungselemente wie die magnetische Legierung enthält und in der ein bestimmtes Legierungselement in einer solchen Konzentration vorhanden ist, daß die Trennschicht nicht magnetisch ist. Die Schichten bestehen vorzugsweise aus einer Nickel-Eisen-Kupfer-Legierung, bei der der Kupferanteil in der Trennschicht größer als 30% und in den magnetisierbaren Schichten gleich oder kleiner als 30% ist.The object of the present invention is to provide a layer structure in which these disadvantages are avoided and which can nevertheless be produced in a simple manner by galvanic deposition. According to the In accordance with the invention, this layer structure has at least two superposed, made of a magnetic one Alloy existing layers, between which there is a separating layer that contains the same alloying elements how the magnetic alloy contains and in which a certain alloy element in a is present in such a concentration that the release layer is non-magnetic. The layers exist preferably made of a nickel-iron-copper alloy, in which the copper content in the separating layer is greater than 30% and in the magnetizable layers is equal to or less than 30%.

Da die elektrische Leitfähigkeit derartiger Legierungen erheblich geringer ist als die des reinen Kupfers, wird die Wirbelstromerzeugung in den Trennschichten stark herabgesetzt. Die Trennschichten können in vorteilhafter Weise extrem dünn gehalten werden, wodurch die Ausbildung von Wirbelströmen weiter reduziert wird.Since the electrical conductivity of such alloys is considerably lower than that of pure copper, the generation of eddy currents in the separating layers is greatly reduced. The separating layers can be advantageous Way can be kept extremely thin, which further reduces the formation of eddy currents will.

Es ist weiterhin Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, durch das die angegebeneIt is a further object of the present invention to develop a method by which the specified

für sich bekannter Weise von einem Plattierungs-Schutzring 20 umgeben, um eine ungleichmäßige Plattierung der Kanten des Kathodensubstrates zu vermeiden. Das Kathodensubstrat 14 enthält Strom über zwei Säulen 22^4 und 22 B zugeführt, deren Außenseiten von Isoliermaterial umgeben sind, da sie durch die Flüssigkeit des Bades führen. Diese Säulen sind an ihren oberen Enden mit einem Anschluß 24 verbunden, der mit einer nicht dargestellten Strom-in a manner known per se surrounded by a protective plating ring 20 in order to avoid uneven plating of the edges of the cathode substrate. The cathode substrate 14 contains power supplied via two columns 22 ^ 4 and 22 B , the outer sides of which are surrounded by insulating material, since they lead through the liquid of the bath. These columns are connected at their upper ends to a connection 24 which is connected to a current (not shown)

Schichtstruktur aus an sich bekannten Fe-Ni-Cu-Le- io quelle gekoppelt ist. Am gleichen Ende der Säulen 22 A gierungsbädern galvanisch abgeschieden wird. Dieses und 225 ist eine Trägerplatte 26 für eine Anode 28 des Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß dem Bad Bades montiert. Die Anode 28 ist als kupferne Win-Stromimpulse zugeführt werden, deren Stromdichte dung auf einem Schirm angebracht und steht über eine und Länge so bemessen ist, daß durch jeden dieser Leiteranordnung mit einer nicht dargestellten Strom-Impulse an der Kathode eine erste Schicht mit hohem 15 quelle in Verbindung. Die lösliche Kupferanode ver-Kupferanteil und eine zweite Schicht mit niedrigem hindert die Bildung von dreiwertigen Fe an der Anode.Layer structure is coupled from per se known Fe-Ni-Cu-Le io source. At the same end of the columns 22 A alloy baths are electrodeposited. This and 225 is a support plate 26 for an anode 28 of the method is characterized in that the bath is mounted bath. The anode 28 is supplied as copper Win current pulses, the current density of which is attached to a screen and stands over a length and is dimensioned so that a first layer with a high 15 through each of this conductor arrangement with a current pulse (not shown) at the cathode source in connection. The soluble copper anode and a second layer with low copper content prevent the formation of trivalent Fe on the anode.

Der Flüssigkeitsstand, den das Bad während der Abscheidung bei eingetauchter Anode im Behälter 10 einnimmt, ist durch eine strichpunktierte Linie 30 an-20 gegeben. Während der Abscheidung, und zwar in der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen, wird das Bad durch einen Motor 32 bewegt, dessen Welle über eine Kurbel 33 und eine Stange 34 mit dem Träger 26 verbunden ist. Wenn der Motor 32 läuft, sich bekannter Weise, z. B. durch Anlegen eines 25 wird die Anoden-Kathoden-Anordnung entlang der Magnetfeldes, eine magnetische Anisotropie erhalten, Nuten 18, in denen der Block 16 gleitet, hin- und herergeben sich über die gesamte Schichtfläche einheitliche und relativ kleine Werte für die SchrägstellungThe liquid level that the bath holds during the deposition with the anode immersed in the container 10 occupies is indicated by a dash-dotted line 30 to 20 given. During the separation, namely in the time between two successive pulses, the bath is moved by a motor 32, the shaft of which via a crank 33 and a rod 34 with the Carrier 26 is connected. When the engine 32 is running, in a known manner, e.g. B. by applying a 25, the anode-cathode arrangement along the Magnetic field, a magnetic anisotropy obtained, grooves 18 in which the block 16 slides, back and forth Uniform and relatively small values for the inclination over the entire layer surface

Kupferanteil niedergeschlagen wird. Bei der Ausübung dieses Verfahrens hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn das Bad zwischen der Zuführung zweier Stromimpulse bewegt wird.Copper content is precipitated. In performing this procedure, it has proven to be very beneficial when the bath is moved between the application of two current pulses.

Es sind auf diese Weise relativ billig Magnetschichten herstellbar, die weitgehend gleiche Eigenschaften über die gesamte Schichtfläche aufweisen. Sofern diese Schichten während ihrer Aufbringung in fürIn this way, it is relatively cheap to produce magnetic layers which have largely the same properties have over the entire layer surface. Provided that these layers are in for

und Dispersion der Anisotropie.and dispersion of anisotropy.

Beginn des nächsten Stromimpulses liegt eine Dauer von etwa 16 Sekunden, in der das Bad wieder zur Ruhe kommt. Eine derartige Betriebsweise, bei der das Bad 40 nur während der Zeit zwischen den zuzuführenden Stromimpulsen bewegt wird und jeweils unbewegt ist, wenn ein Stromimpuls angelegt wird, führt zu einer Erhöhung der Qualität der herzustellenden Magnetschichten. Wenn das Bad während der eigentlichenThe next current pulse begins and lasts about 16 seconds, during which the bath comes to rest again comes. Such an operating mode in which the bath 40 is only used during the time between the Current pulses is moved and is in each case immobile when a current pulse is applied, leads to a Increase in the quality of the magnetic layers to be produced. When the bath during the actual

bewegt.emotional.

Das Zeitdiagramm von F i g. 3 illustriert die Art und Weise, in welcher dem Bad von F i g. 1 und 2The timing diagram of FIG. 3 illustrates the manner in which the bathroom of FIG. 1 and 2

Die hergestellten Schichten sind vielfältig verwend- 3° Strom zugeführt und der Motor 32 in Bewegung verbar. Sie können z. B. als Magnetschichten von Dünn- setzt wird. Jeder der dargestellten Operationszyklen schicht-Matrixspeichern oder von mit Dünnschicht- dauert etwa 30 Sekunden, und jeder Stromimpuls hat elementen arbeitenden logischen Schaltungen verwen- eine Dauer von etwa 10 Sekunden. Der Motor 32 wird det werden. Sie können aber auch bei Magnetaufzeich- jeweils am Ende eines Stromimpulses für eine Dauer nungsgeräten mit bewegten Aufzeichnungsträgern als 35 von 4 Sekunden eingeschaltet, um das Bad zu be-Beschichtung dieser Aufzeichnungsträger dienen. wegen. Zwischen dem Abschalten des Motors und demThe layers produced can be used in a variety of ways. Current is supplied and the motor 32 can be moved. You can e.g. B. is used as magnetic layers of thin. Each of the operating cycles shown Layer matrix storage or from thin-layer takes about 30 seconds, and each has a current pulse elements working logic circuits use a duration of about 10 seconds. The motor 32 will be det. But you can also with magnetic recording at the end of a current pulse for a duration Powering devices with moving recording media switched on for 35 seconds out of 4 in order to coat the bath this recording medium is used. because. Between turning off the engine and the

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen zu entnehmen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigtFurther advantageous refinements of the invention can be found in the claims. Below an embodiment of the invention is explained with reference to drawings. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 1 is a perspective view of a device for carrying out the method according to the invention,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung von
F i g. 1, 45 Plattierung bewegt wird, weisen die hergestelltenF i g. FIG. 2 is a side view of the device of FIG
F i g. 1, 45 plating is moved, show the manufactured

F i g. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Be- Magnetschichten weniger gleichmäßige Eigenschaften triebes der Einrichtung nach den F i g. 1 und 2 und auf. Wenn andererseits keine Bewegung des Bades er-F i g. 3 is a timing diagram for explaining the magnetic layers less uniform properties operation of the device according to the F i g. 1 and 2 and up. On the other hand, if there is no movement of the bath

F i g. 4 einen Querschnitt durch einen Teil einer er- folgt, ergibt sich eine unterschiedliche Ionenkonzenfindungsgemäßen Magnetschicht. tration in unmittelbarer Nachbarschaft der KathodeF i g. 4 shows a cross section through part of a, there results a different ion concentration according to the invention Magnetic layer. tration in the immediate vicinity of the cathode

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Einrichtung 5° über die Dauer eines jeden Stromimpulses. Außerdem zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine übermäßig lange Zeit zwischen den Impulsen besteht aus einem Behälter 10, um den eine Helmholz- vorzusehen, in welcher die vorausgehend niederspule 12 angeordnet ist, die während der Plattierungs- geschlagene Schicht durch Einwirkung des Bades operation erregt wird, um die Magnetisierung der gegenteilig beeinflußt werden kann. Es ist in diesem niedergeschlagenen Schicht in eine bestimmte Rieh- 55 Zusammenhang zu bemerken, daß bei der Abscheidung tung zu bringen, so daß die Schicht nach Fertig- selbst eine Art von Badbewegung ausgelöst wird, die stellung eine uniaxiale Anisotropie behält. In dem im von den elektrochemischen Austauschprozessen an Behälter 10 befindlichen Bad ist auf einer isolierenden der Kathodenoberfläche herrührt. Eine der Funktionen Tafel eine Kathode 14 angeordnet, die aus einer lei- der durch den Motor 32 bewirkten Badbewegung ist es, tenden Platte oder Beschichtung besteht, deren Ober- 60 diese durch die Abscheidung hervorgerufene Badfläche außerordentlich glatt ist Als Kathoden- bewegung zu stören. Es wurde gefunden, daß bei unmaterial haben sich besonders gewalzte Kupfer- gestörtem Verlauf dieser letzteren Badbewegung die platten, aufgedampfte Silberschichten oder nicht abgeschiedenen Schichten wesentlich weniger glatt elektrolytisch niedergeschlagene Silber- oder Kobalt- und gleichförmig waren. Obgleich die Länge der anschichten als brauchbar erwiesen. Die Kathode 14 ist 65 gelegten Stromimpulse und die Zeit zwischen diesen auf einem Trägerblock 16 angeordnet, der in zwei Impulsen nicht die Zusammensetzung der nieder-Nuten 18 des Bodens des Behälters 10 verschiebbar geschlagenen Schicht beeinflußt, wurden gute Eigengeführt ist. Die Kathode 14 auf dem Block 16 ist in schäften der Schichten über einen großen Variations-The in the F i g. 1 and 2 shown device 5 ° over the duration of each current pulse. Besides that there is an excessively long time between pulses to carry out the method of the invention consists of a container 10 to provide a Helmholz- in which the previous low coil 12 is arranged, the layer beaten during plating by the action of the bath operation is excited to the magnetization which can be adversely affected. It is in this deposited layer in a certain Rieh- 55 context to notice that during the deposition to bring processing, so that the layer after finished- even a kind of bath movement is triggered that position maintains a uniaxial anisotropy. In the im from the electrochemical exchange processes The bath located in container 10 is derived from an insulating surface of the cathode. One of the functions Panel a cathode 14 is arranged, which is caused by a bath movement caused by the motor 32, There is a tendency to plate or coating, the upper surface of which is extraordinarily smooth, this bath surface caused by the deposition. It was found that unmaterial especially rolled copper have disturbed the course of this latter bath movement Flat, vapor-deposited silver layers or non-deposited layers are much less smooth electrodeposited silver or cobalt and were uniform. Although the length of the stratify proven to be useful. The cathode 14 is 65 applied current pulses and the time between them placed on a support block 16, which in two pulses does not change the composition of the down-grooves 18 of the bottom of the container 10 slidably affected layer, were good self-guided is. The cathode 14 on the block 16 is in shafts of the layers over a large variation

bereich erhalten, der eine Impulslänge von 2 bis 15 Sekunden und eine Zeit zwischen den Impulsen von 5 bis 20 Sekunden umfaßt. Die Bewegung des Bades erfolgt unmittelbar nach Beendigung eines Impulses für eine Dauer von wenigstens der Hälfte des Zeitintervalls, das zwischen zwei Impulsen liegt.range with a pulse length of 2 to 15 seconds and a time between pulses of 5 to Includes 20 seconds. The movement of the bath takes place immediately after the termination of an impulse for one Duration of at least half of the time interval between two pulses.

Die besten Resultate, soweit es die Herstellung von planarlaminierten Magnetschichtstrukturen mit gleichmäßigen magnetischen Eigenschaften über den für die Verwendung in Datenspeichern geforderten Bereich betrifft, wurden mit folgendem Bad erhalten.The best results as far as the production of planar laminated magnetic layer structures with uniform magnetic properties beyond the range required for use in data storage media were obtained with the following bath.

Entmineralisiertes H₂ODemineralized H ₂ O

Netzmittel Wetting agents

Saccharin Saccharin

Sulfaminsäure .,..,,,.
NatriumkaliumtartratSulfamic acid., .. ,,,.
Sodium potassium tartrate

NiSO₄ · 6 H₂O NiSO ₄ · 6 H ₂ O

FeSO₄ · 7 HoO FeSO ₄ 7 HoO

CuSO₄ · 5 H₂O CuSO ₄ · 5 H ₂ O

NiedrigLow HochHigh 1000 ecm1000 ecm 1000 ecm1000 ecm 0,2 g0.2 g 0,6 g0.6 g 0,5 g0.5 g 2,0 g2.0 g 0,5 g0.5 g 5,0 g5.0 g 5,0 g5.0 g 10,0 g10.0 g 10,0 g10.0 g 30,0 g30.0 g 1,0 g1.0 g 8,0 g8.0 g 0,5 g0.5 g 3,0 g3.0 g

BevorzugtPreferred

1000 ecm 0,6 g 1,0 g 1,0 g1000 ecm 0.6 g 1.0 g 1.0 g

7,5 g 15,0 g 1,75 g 1,75 g7.5 g 15.0 g 1.75 g 1.75 g

In den obengenannten Bädern hat die Konzentration der Ni-, Fe- und Cu-Ionen in Gramm pro Liter folgende Werte:In the baths mentioned above, the concentration of Ni, Fe and Cu ions in grams per liter the following values:

NiedrigLow HochHigh BevorzugtPreferred Ni-Ionen Ni ions 2,0
0,22.0
0.2 6,0
1 66.0
1 6 3,0
0 353.0
0 35 Fe-Ionen Fe ions 0,10.1 0,60.6 0,350.35 Cu-Ionen Cu ions

Das Puffermaterial Natriumtartrat bewirkt die niedrigste Dispersion der Anisotropie in einer Schicht von etwa 1000 Ängström Dicke. Der pH-Wert des Bades liegt bei 3,4. Es können jedoch auch Bäder mit darüber- oder darunterliegenden pH-Werten verwendet werden. Als Ersatz für das Tartrat kann z. B. zweibasisches zitronensaures Ammonium benutzt werden. In diesem Falle hat das Bad einen pH-Wert von 3,9.The buffer material sodium tartrate causes the lowest dispersion of the anisotropy in a layer about 1000 angstroms thick. The pH of the bath is 3.4. However, baths can also be used higher or lower pH values can be used. As a replacement for the tartrate z. B. dibasic Lemon acid ammonium can be used. In this case the bath has a pH of 3.9.

Es ist ferner zu bemerken, daß das Bad eine relativ kleine Konzentration von Ni- und Fe-Ionen aufweist, und daß das Verhältnis von Ni- zu Fe-Ionen des Bades kleiner ist als in den meisten konzentrierten Ni-Fe-Bädern. Dafür ist jedoch die Konzentration der Cu-Ionen relativ hoch.It should also be noted that the bath has a relatively small concentration of Ni and Fe ions, and that the ratio of Ni to Fe ions in the bath is smaller than in most concentrated Ni-Fe baths. For this, however, the concentration of the Cu ions is relatively high.

Die Stromdichte der im vorausgehend beschriebenen Bad verwendeten Stromimpulse beträgt etwa 2 bis 5 Milliampere pro Quadratzentimeter. Eine bevorzugte Stromdichte ist 4 Milliampere pro Quadratzentimeter. Bei Senkung der Stromimpulse auf einen kleineren Wert kann eine reine Kupferschicht auf die Oberfläche der Magnetfilmstruktur niedergeschlagen werden.The current density of the previously described The current pulse used in the bath is approximately 2 to 5 milliamps per square centimeter. A preferred one Current density is 4 milliamps per square centimeter. When reducing the current pulses to a smaller one A pure copper layer can be deposited on the surface of the magnetic film structure.

Die laminierte Magnetschichtstruktur, welche durch Anwendung des vorausgehend beschriebenen Verfahrens hergestellt wird, ist in F i g. 4 dargestellt. Die Figur zeigt einen Teilschnitt der betreffenden Magnetschichtstruktur. Die niedrigste der dargestellten Schichten ist der obere Teil des Substrates 14, auf dem die Magnetschichtstruktur aufplattiert ist. Während des Anlegens des ersten Stromimpulses wird anfangs eine sehr dünne nichtmagnetische Schicht 40 niedergeschlagen, die reich an Kupfer ist. Während der weiteren Dauer des betreffenden Stromimpulses wird auf diese Schicht eine dickere Schicht 42 niedergeschlagen, die weniger Kupfer enthält und magnetisch ist. Jeder der nachfolgend angelegten Impulse erzeugt ein gleiches Paar einer nichtmagnetischen und einer magnetischen Schicht 40 und 42. Die Dicke der Schichten 40 bleibt für eine gegebene Stromdichte stets gleich, und die Dicke der Schichten 42 ist für eine gegebene Stromdichte von der Dauer des angelegten Impulses abhängig und erhöht sich mit zunehmender Impulsdauer. Die Zahl der Schichten wird durch die Zahl der angelegten Impulse bestimmt. Eine Magnetschichtstruktur dieser Art, worin die wirksameThe laminated magnetic layer structure obtained by using the method described above is produced is shown in FIG. 4 shown. The figure shows a partial section of the relevant magnetic layer structure. The lowest of the layers shown is the upper part of the substrate 14 on which the Magnetic layer structure is plated. During the application of the first current pulse, initially deposited a very thin non-magnetic layer 40 rich in copper. During the further duration of the relevant current pulse, a thicker layer 42 is deposited on this layer, which contains less copper and is magnetic. Each of the subsequently applied pulses is generated an equal pair of non-magnetic and magnetic layers 40 and 42. The thickness of the Layers 40 will always remain the same for a given current density, and the thickness of layers 42 will be for one given current density depends on the duration of the applied pulse and increases with increasing Pulse duration. The number of layers is determined by the number of pulses applied. A magnetic layer structure this kind in which the effective

ίο Magnetschicht aus einer Anzahl dünner magnetischer und nichtmagnetischer Schichten besteht, hat sich als sehr vorteilhaft bei der Anwendung in Datenspeichern erwiesen. Insbesondere ist eine derartige laminierte Struktur weniger anfällig gegen Kriechschalten, das zum Verlust der gespeicherten Information führen kann. Die Legierung der magnetischen Schichten 42 enthält Ni, Fe und Cu, wobei der Cu-Anteil unter 30 % liegt, vorzugsweise in der Nähe von 10°/₀· Wenn der Cu-Anteil in einer Ni-Fe-Cu-Legierung 30°/₀ überschreitet, wird der Magnetismus dieser Legierung ausgelöscht. Diese Bedingung liegt in den nichtmagnetischen Schichten 40 vor. Obgleich daher die gesamte Struktur der Schicht eine Ni-Fe-Legierung ist, enthalten die Schichten 40 einen ausreichend hohen Anteil Cu, der den Magnetismus dieser Schichten auslöscht, während der Cu-Anteil in den Schichten 42 ausreichend klein bleibt, so daß diese Schichten gute magnetische Eigenschaften zeigen. Außerdem ergibt die Verwendung von Cu im Plattierungsbad eine magnetische Legierung für die Schichten 42, die eine Magnetostriktion von annähernd Null über einen viel größeren Bereich der Konzentration der genannten Legierungselemente zeigt, als es bei reinen Ni-Fe-Legierungen der Fall ist.ίο The magnetic layer consists of a number of thin magnetic and non-magnetic layers, has proven to be very advantageous for use in data storage media. In particular, such a laminated structure is less prone to creep switching, which can lead to loss of the stored information. The alloy of the magnetic layers 42 contains Ni, Fe and Cu, the Cu content being below 30%, preferably in the vicinity of 10 ° / ₀ · If the Cu content in a Ni-Fe-Cu alloy is 30 ° / _{Exceeds 0} , the magnetism of this alloy is extinguished. This condition exists in the non-magnetic layers 40. Although the entire structure of the layer is therefore a Ni-Fe alloy, the layers 40 contain a sufficiently high proportion of Cu that cancels out the magnetism of these layers, while the Cu proportion in the layers 42 remains sufficiently small that these layers are good show magnetic properties. In addition, the use of Cu in the plating bath results in a magnetic alloy for layers 42 which exhibits near zero magnetostriction over a much wider range of concentration of said alloying elements than does pure Ni-Fe alloys.

Die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand einiger Beispiele der Herstellung von sehr dünnen Magnetschichtstrukturen erläutert. So wurde z. B. durch die oben erläuterte impulsweise Abscheidung eine Magnetschicht mit einer Dicke von 1000 Ängström hergestellt, in welcher die Schichten 42 weniger als 200 Ängström dick und die nichtmagnetischen Schichten 40 weniger als 50 Ängström dick sind. Durch entsprechende Steuerung der Stromimpulse werden Schichtstrukturen hergestellt, von denen jede sechs Schichten 40 aus magnetischem Material mit einer Dicke von 150 Ängström und sechs nichtmagnetische Trennschichten mit einer Dicke von je 15 Ängström aufweist. Es wurden außerdem auch bereits Magnetschichtstrukturen hergestellt, bei denen die Schichten42The advantages of the invention are given below with reference to some examples of the production of very thin magnetic layer structures explained. So was z. B. by the pulsed deposition explained above a magnetic layer is made with a thickness of 1000 angstroms, in which the layers 42 are less than 200 angstroms thick and the non-magnetic layers 40 are less than 50 angstroms thick. Through corresponding control of the current pulses, layer structures are produced, each of which is six Layers 40 of magnetic material 150 angstroms thick and six non-magnetic Has separating layers with a thickness of 15 angstroms each. There have also been magnetic layer structures manufactured in which the layers42

nur etwa 100 Ängström dick sind, die durch nicht magnetische Schichten 40 von etwa 10 Ängström getrennt sind. Da die Dicke der Magnetschichten etwa um den Faktor 10 größer als die Dicke der nichtmagnetischen Schichten ist, sind diese Magnetschicht- strukturen in hohem Grade magnetisch.only about 100 angstroms thick, separated by non-magnetic layers 40 of about 10 angstroms are. Since the thickness of the magnetic layers is about a factor of 10 greater than the thickness of the non-magnetic layers, these magnetic layers are structures highly magnetic.

Obgleich es schwierig ist, in Schichten dieser Dicke das Verhältnis der Bestandteile einer jeden Schicht zu bestimmen, haben Analysen gezeigt, daß bei Anlegen eines Stromimpulses zuerst eine Schicht niedergeschlagen wird, deren Kupferanteil sehr hoch ist und die praktisch im Bereich einiger Ängström aus reinem Kupfer bestehen kann. Hiernach sinkt der Kupferanteil des niedergeschlagenen Materials stark ab, während gleichzeitig der Nickelanteil stark ansteigt, bis der Kupferanteil kleiner als 30% geworden ist, so daß das aufplattierte Material magnetische Eigenschaften aufweist.Although it is difficult in layers of this thickness To determine the ratio of the constituents of each layer, analyzes have shown that when applied of a current pulse, a layer is deposited first, the copper content of which is very high and which can practically consist of pure copper in the range of a few angstroms. The copper content then drops of the deposited material decreases sharply, while at the same time the nickel content increases sharply, to the copper content has become less than 30%, so that the plated material has magnetic properties having.

Es wurde eine 10 · 10 cm große Magnetschicht vonA 10 x 10 cm magnetic layer was obtained from

1000 Ängström Dicke mit der vorausgehend beschriebenen Struktur hergestellt. Als Träger wurde eine Glasplatte mit einer aufgedampften Silberschicht verwendet. Eine solche Magnetschicht zeigt über die gesamte Fläche eine einheitliche Magnetostriktion von1000 angstroms thick with the one previously described Structure made. A glass plate with a vapor-deposited silver layer was used as the carrier. Such a magnetic layer shows a uniform magnetostriction of over the entire surface

im wesentlichen Null und einheitliche Werte von H₀ (Koerzitivkraft ) und iTj (Anisotropiefeldstärke) von etwa 4 Oersted. Die Dispersion und Schrägstellung der Anisotropie über die gesamte Fläche der Anordnung wurde mit weniger als 2° gemessen.essentially zero and uniform values of H ₀ (coercive force) and iTj (anisotropy field strength) of about 4 Oersted. The dispersion and inclination of the anisotropy over the entire surface of the arrangement was measured to be less than 2 °.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Laminated magnetic layer, especially for data storage, can be produced by galvanic deposition from baths containing Ni, Fe and Cu ions, characterized in that that at least two layers consisting of a magnetic alloy are arranged one above the other between which there is a separating layer that contains the same alloying elements as the magnetic alloy contains and in which a certain alloy element has such a concentration has that the separating layers are non-magnetic.

2. Magnetic layer according to claim 1, characterized in that the layers are made of a Ni-Fe-Cu alloy exist in which the copper content in the separating layer is greater than 30% and in the magnetizable layers is equal to or less than 30%.

3. Magnetic layer according to claim 1 and 2, characterized in that the separating layer is thinner than 50 angstroms.

4. Magnetic layer according to claim 1 to 3, characterized in that the thickness of the magnetizable Layers is about a factor of 10 larger than that of the separating layer.

5. Magnetic layer according to claim 4, characterized in that the thickness of the magnetizable Layers between 100 and 150 angstroms and the thickness of the separating layers between 10 and 15 angstrom lies.

6. Magnetic layer according to claim 1 to 5, characterized in that the magnetizable layers have a magnetic anisotropy.

7. The method for producing a laminated magnetic layer according to any one of claims 1 to 6 by electrodeposition, characterized in that one containing Fe, Cu and Ni ions Bad current pulses are supplied, the current density and length of which is dimensioned in such a way that that through each of these pulses at the cathode a first layer with a relatively high copper content and a second layer with a lower copper content is deposited.

8. The method according to claim 7, characterized by that the bath is moved between the application of two pulses.

9. The method according to claim 7 and. 8, characterized in that the bath after completion of a pulse and only at most half the time interval until the occurrence of the next Pulse is moved so that the bath at the beginning of the next pulse is essentially at rest has come. .

10. The method according to claim 7 to 9, characterized in that the current pulses are dimensioned that the copper content in the first deposited layers is at least up to a certain layer thickness is greater than 50%.

11. The method according to claim 7 to 10, characterized in that a bath is used which between 2.0 and 6 grams per liter of Ni clays, between 0.2 and 1.6 grams per liter of Fe ions and contains between 0.1 and 0.6 grams per liter of Cu ions.

12. The method according to claim 7 to 11, characterized in that a bath is used which approximately 3 grams per liter of Ni ions, 0.35 grams per liter of Fe ions and 0.35 grams per liter Liters of Cu ions.

13. The method according to claim 7 to 12, characterized in that a bath is used which Contains additives ■ of sodium potassium tartrate and a sulfamic acid.