DE69106755T2

DE69106755T2 - Absorbierende Überzugszusammensetzung, Verfahren zur Herstellung und Verkleidung daraus.

Info

Publication number: DE69106755T2
Application number: DE69106755T
Authority: DE
Inventors: Pierre Kumurdjian
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: EP0448426A1; US5169713A; EP0448426B1; DE69106755D1

Description

Die vorliegende Erfindung hat einen absorbierenden Überzug, sein Herstellungsverfahren und eine Verkleidung zum Gegenstand, die mit Hilfe dieses Überzugs hergestellt wird.
In dem französischen Patent FR-A-2 655 997 (amerikanisches Patent US-A-5 148 172) wird ein absorbierender Überzug beschrieben und beansprucht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er ein Bindemittel umfaßt und ein Füllmaterial, bestehend aus Spänen, versehen mit wenigstens einer dünnen Schicht, die eine elektromagnetische Strahlung absorbieren kann.
Wenn es sich um das Absorbieren einer Strahlung handelt, die in den Bereich der Mikrowellen fällt, wird jeder Span gebildet durch einen Stapel von abwechselnd amorphen magnetischen und elektrisch isolierenden Schichten.
Vorzugsweise ist das amorphe magnetische Material ein ferromagnetisches Material mit starker magnetischer Permeabilität.
Die magnetischen Schichten können eine Dicke zwischen 100 und 1000 nm haben.
Die isolierenden Schichten können eine Dicke zwischen 1 und 200 nm haben.
Im Falle der Absorption einer elektromagnetischen Ultrahochfrequenzwelle, d.h. aus dem Bereich von 50 MHz bis mehrmals zehn GHz, kann der Span eine spezielle Struktur aufweisen, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Um die Fortpflanzung der elektromagnetischen Welle in dem Überzug mit einem geringen Reflexionsfaktor bzw. -grad zu ermöglichen, sollten die Späne in dem Bindemittel elektrisch isolierend sein. Um sich von diesem Zwang und den Dimensionierungsaspekten des Spans gegenüber der Frequenz zu befreien, kann man einen Span mit Hilfe eines amorphen Materials mit starker Resistivität herstellen. Man macht sich dann frei von den Dimensionierungsnotwendigkeiten hinsichtlich der Späne.
Eine amorphe magnetische Schicht mit starker Resistivität kann hergestellt werden durch Verwendung eines amorphen magnetischen Materials als Schicht von 3 nm Dicke oder weniger; dieser ultradünne Schicht-Typ weist eine sehr hohe Permeabiltät auf, höher als die der klassischen Dünnschichten der Dicke größer als 100 nm. Diese Schicht überzieht man dann mit einer ultradünnen Isolatorschicht von 5 nm Dicke. Anschließend scheidet man wieder eine ultradünne magnetische Schicht ab, usw.. Auf diese Weise erhält man, was man einen "Unterstapel" nennen kann (im Gegensatz zum Hauptstapel) gebildet aus hunderten von ultradünnen Schichten oder mehr. Das so hergestellt Komposit spielt im Sinne des schon erwähnten Patents die Rolle der magnetischen Dünnschicht.
Es ist ebenfalls möglich, eine sehr große Dicke aus ultradünnen Schichten herzustellen, da die Resistivität dieses Komposits ausreichend groß ist, um auf "dicke" Isolatorschichten verzichten zu können. Der Unterstapel aus ultradünnen Schichten bildet dann allein die aborbierende Dünnschicht.
Die Resistivität des Komposits muß größer sein als einige Ohm-cm (z.B. 5). Ultradünne Kobaltlegierungsschichten mit Siliciumdioxid haben die Resistivität um einen Faktor 10 gesteigert gegenüber der Legierung allein. Man erhält den zusätzlichen Resistivitätszuwachs durch einen vernüftigen Kompromiß zwischen der Dicke der Legierung und der des Isolators.
Es ist ebenfalls möglich, andere Isolatoren zu verwenden, z.B. Kohlenstoff (als sehr feiner und gleichmäßiger Niederschlag) oder organische Materialien. Es ist auch möglich, Niederschlagersatz zu verwenden (Schiefstellung des Substrats, Rauhigkeit).
Man kann schließlich simultan die magnetischen und isolierenden Materialien aufbringen, wenn die hergestellten Schichten als getrennte magnetische und isolierende Mikrobereiche ausgebildet sind, die infolgedessen zu einer Struktur führen, die den Unterstapeln mit abwechselnden Dünnschichten gleichwertig sind.
Genau ausgedrückt hat die vorliegende Erfindung einen absorbierenden Überzug zum Gegenstand, der ein Bindemittel umfaßt und ein Füllmaterial, gebildet durch Späne, geeignet eine elektromagnetische Strahlung zu absorbieren, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Span wenigstens einen Unterstapel aus ultradünnen amorphen Schichten und aus ultradünnen isolierenden Schichten umfaßt.
Bei einer ersten Variante umfaßt jeder Span einen Schichtenstapel, wechselweise gebildet aus dem genannten Schichten-Unterstapel und elektrisch isolierenden Schichten.
Bei einer zweiten Variante umfaßt jeder Span nur den genannten Unterstapel.
Die vorliegende Erfindung hat auch ein Herstellungsverfahren eines absorbierenden Überzugs zum Gegenstand, das die folgenden Schritte umfaßt:
- man scheidet im Vakuum auf einem Substrat einen Stapel ab, der eine elektromagnetische Strahlung absorbieren kann,
- man zerkleinert diesen Stapel zu Spänen,
- man vermischt die Späne mit einem Bindemittel, dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man, um den genannten Stapel auf dem Substrat abzuscheiden, wenigstens einen Unterstapel aus ultradünnen amorphen magnetischen Schichten und ultradünnen isolierenden Schichten abscheidet.
Bei einer ersten Variante scheidet man auf dem Substrat wechselweise besagten Unterstapel und elektrisch isolierende Schichten ab.
Bei einer zweiten Variante scheidet man auf dem Substrat nur besagten Unterstapel ab.
Schließlich hat die vorliegende Erfindung eine absorbierende Verkleidung zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Überzugsschicht wie die soeben definierte umfaßt.
Die Merkmale und Vorzüge der Erfindung gehen besser aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Diese Beschreibung betrifft erläuternde und keinesfalls einschränkende Ausführungsbeispiele und bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen:
- die Figur 1 zeigt den Unterstapel aus ultradünnen Schichten, der jede magnetische Dünnschicht bildet;
- die Figur 2 zeigt einen Stapel aus ultradünnen Schichten auf einem Substrat.
In Figur 1 sieht man im Teil (a) eine Struktur mit abwechselnd amorphen magnetischen Schichten 14, 18 und isolierenden Schichten 16, 20. Nach einer ersten Variante der Erfindung wird jede amorphe magnetische Schicht, wie z.B. 18, gebildet durch einen Unterstapel aus amorphen magnetischen Schichten 50 und isolierenden Schichten 60.
In Figur 2 sieht man eine zweite Variante, bei der die einzige auf dem Substrat 10 abgeschiedene Schicht 11 (Teil a) in ihrer Gesamtheit gebildet wird durch einen Unterstapel aus ultradünnen Schichten, abwechselnd magnetisch 50 und isolierend 60.
Die ultradünnen amorphen magnetischen Schichten 50 können eine Dicke von 3 nm haben.
Die ultradünnen isolierenden Schichten 60 können eine Dicke von 5 nm haben.
Der Isolator kann aus Kohlenstoff oder einem organischen Material sein.

Claims

1. Absorbierende Überzugszusammensetzung, ein Bindemittel enthalten und ein Füllmaterial, gebildet aus Spänen, die eine elektromagnetische Strahlung absorbieren können, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Span wenigstens einen Teilstapel aus ultradünnen amorphen magnetischen Schichten (50) und ultradünnen isolierenden Schichten (60) umfaßt, wobei die ultradünnen amorphen magnetischen Schichten (50) eine Dicke von 3 nm oder weniger haben und die ultradünnen isolierenden Schichten (60) eine Dicke von 5 nm oder weniger.

2. Absorbierende Überzugszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Span einen Stapel von Schichten umfaßt, die wechselweise gebildet werden durch den besagten Teilstapel (14, 18) und durch elektrisch isolierende Schichten (16, 20).

3. Absorbierende Überzugszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Span nur den besagten Teilstapel (11) aufweist.

4. Überzugszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Isolator Kohlenstoff ist.

5. Überzugszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator ein organisches Material ist.

6. Herstellungsverfahren einer absorbierenden Überzugszusammensetzung nach Anspruch 1, das folgende Schritte umfaßt:

- Abscheiden, unter Vakuum auf einem Substrat (10), eines Stapels, geeignet zur Absorbierung von elektromagnetischer Strahlung,

- Brechen dieses Stapels, um ihn zu Spänen zu zerkleinern,

- Mischen dieser Späne mit einem Bindemittel,

dabei ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man, um auf dem Substrat den besagten Stapel abzuscheiden, wenigstens einen Teilstapel aus ultradünnen amorphen magnetischen Schichten (50) und ultradünnen isolierenden Schichten (60) abscheidet, wobei die ultradünnen amorphen magnetischen Schichten (50) auf eine Dicke von 3 nm oder weniger abgeschieden werden und die ultradünnen Schichten (60) auf eine Dicke von 5 nm oder weniger.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man auf dem Substrat wechselweise den genannten Teilstapel und elektrisch isolierende Schichten abscheidet.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man auf dem Substrat nur den genannten Teilstapel abscheidet.

9. Absorbierender Überzug, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Schicht der absorbierenden Überzugszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.