FI74165C - Tunn film av ett amorft magnetiskt material och foerfarande foer framstaellning av denna. - Google Patents
Tunn film av ett amorft magnetiskt material och foerfarande foer framstaellning av denna. Download PDFInfo
- Publication number
- FI74165C FI74165C FI792600A FI792600A FI74165C FI 74165 C FI74165 C FI 74165C FI 792600 A FI792600 A FI 792600A FI 792600 A FI792600 A FI 792600A FI 74165 C FI74165 C FI 74165C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- film
- amorphous
- films
- coercivity
- magnetic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0641—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/13—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F10/131—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing iron or nickel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/18—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds
- H01F10/187—Amorphous compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by cathode sputtering
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/90—Magnetic feature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
- Y10T428/264—Up to 3 mils
- Y10T428/265—1 mil or less
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
ςΤΕ^ΞΤΙ KUULUTUSJULKAISU
#||Γ® [β] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 74165 (51) Kv.lk.Vlnt.CI.4 H 01 F 10/10, 1» 1 /14 //G 11 B 5/62, C 23 C 14/3¾
s U O M l-FI N L AN D
(Fl) (21) Patenttihakemus-Patentansökning 792600 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 2 1.08.79
Patentti- ja rekisterihallitus (23) Alkupäivä - Giltighetsdag 21.08.79
Patent- och registerstyrelsen (41) Tuuut julkiseksi - Biivit offentiig 29.02.80 (44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 0g g 7
Ansökan utlagd och utl.sknften publicerad J ‘ (86) Kv. hakemus - Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd pnontet 28.08.78 USA(US) 937686 (71) International Business Machines Corporation, Armonk, New York, USA(US) (72) Paul Andre Albert, San Jose, California,
Neil Duane Heiman, Morgan Hill, California,
Robert Ivan Potter, San Jose, California,
Robert Lee White, Los Altos Hills, California, USA(US) (7¾) Oy Kolster Ab (54) Amorfista magneettista materiaalia oleva ohut kalvo ja menetelmä sen valmistamiseksi - Tunn film av ett amorft magnetiskt material och förfarande för framstäl1 ning av denna
Esillä oleva keksintö koskee amorfista, magneettista materiaalia olevaa ohutta kalvoa, joka erityisesti on sopiva käytettäväksi magneettisena tallentamisaineena, ja menetelmää tällaisen kalvon valmistamiseksi.
On ollut tarve magneettisesta materiaalista, jolla on suuri koersitiivivoima sekä suuri mekaaninen kovuus ja joka on käyttökelpoinen erityisesti kalvona magneettisissa tallentamisvälineissä. Aineen tulee olla kovaa vastustaakseen iskuja nopeakulkuisesta magneettipäästä ja vastustuskykyinen korroosiota vastaan. Magneettista materiaalia oleva ohut kalvo tarvitaan sellaisten magneettisten siirtymien tiheyden lisäämiseksi, joita magneettinen anturi muodostaa magneettiseen materiaaliin. Hienojakoisen magneettisen tallentamisaineen tiheyttä rajoittaa magneettisen aineen hiukkas-koko ja sideaine, joka rajoittaa toteutettavissa olevan paksuuden alarajaa.
2 74165
Magneettiset tallent.amisvälineet muodostavat tärkeitä muis-tiyksiköitä tietokoneissa, erityisesti magneettisissa levymuisteissa.
On tunnettua, että tavanomaisia osasiin jaettuja ferromagneettisia aineita, kuten rautaoksidia ja kromidioksidia voidaan dispergoida orgaaniseen sideaineeseen muodostamaan päällysteker-rostyyppinen magneettinen tallentamisväline. Ferromagneettiset metalliset ohutkalvot, jotka on tuotettu tyhjö- ja höyrykerrostus-menetelmällä, ovat kuitenkin tulleet erityisen kiinnostaviksi johtuen saadun magneettisen kerroksen suhteellisesta ohuudesta.
Sähköttömästi päällystetyt kobolttia tai nikkeliä olevat ohutkalvot ovat tunnettuja, mitä osoittavat monet tällä alueella myönnetyt patentit.
Rautarodiumia on ehdotettu magneettisena tallentamisaineena esimerkiksi US-patentissa 3 607 460. Tässä patentissa ehdotetaan raudan ja rodiumin kerrostamista erillisinä kerroksina ja sen jälkeen tapahtuvaa lämpökäsittelyä kerrosten sulattamiseksi.
Edelleen kuuluu ohutkalvo-magneettisiin tallentamisainei-siin magneettikalvo, joka valmistetaan muodostamalla kalvo Fe20^:sta, kuten on esitetty US-patentissa 3 620 841.
Monissa näissä patentteista magneettinen kalvo muodostetaan alustalle tavanomaisella sähköpäällystyksellä tai haihdutuspääl-lytyksellä, kuten höyrypäällystyksellä, ruiskuttamalla tai ioni-päällystyksellä. Magneettinen kalvo on tehty metallista, yleensä esimerkiksi ferromagneettisista metalleista, kuten raudasta, koboltista, nikkelistä tai senkaltaisesta tai ferromagneettisista seoksista, jotka sisältävät ferromagneettisia metalleja yhdessä tiettyjen muiden aineiden kanssa erityistarkoituksia varten. Esimerkiksi platinaa ja rodiumia on sisällytetty ferromagneettisiin aineisiin magneettisen tallentamisaineen muodostamiseksi.
On myös ehdotettu (US-patentti 4 002 546), että koboltti-pii-seosta oleva magneettinen tallentamisaine valmistetaan ioni-päällystämällä .
Edelleen on tunnettua, että voidaan muodostaa amorfisia le-jeerinkejä, joilla on magneettisia ominaisuuksia. Esimerkiksi julkaisussa Journal of Applied Physics, Volume 47, n:o 10, lokakuu 1976, s. 4660-4662, "Low-Field Magnetic Properties of FCg Glass", l· 3 74165 käsitellään metallisten lasien magneettisia ominaisuuksia. Näillä magneettisilla laseilla on äärimmäisen alhainen koersitiviteetti, mikä tekee ne sopimattomiksi magneettiseksi tailentamisaineeksi. Samanlaiset amorfiset siirtymämetalliseokset, kuten rautahiili, rautafosfori jne. ovat hyvin pehmeitä magneettisia aineita. Ainoat esimerkit suuren koersitiviteetin omaavista amorfisista seoksista ovat ferromagneettiset amorfiset harvinaisten maa-siirtymämetal-lien seokset lähellä kompensaatiolämpötilaa tai samanlaiset harvinaiset maa-siirtymämetalliseokset, jotka sisältävät hyvin aniso-trooppisia atomeja, kuten terbiumia.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan amorfinen magneettinen aine, jolla on suuri koersitiviteetti.
Edelleen on esillä olevan keksinnön tarkoituksena saada aikaan uusi amorfinen magneettinen aine, jolla on sellaiset ominaisuudet, jotka tekevät sen sopivaksi magneettiseksi tallentamisai-neeksi. Lisäksi on keksinnön yhtenä tarkoituksena saada aikaan parannettu magneettinen aine, jolla on suhteellisen suuri koersitiviteetti yhdessä hyvän korroosiokestävyyden kanssa. Edelleen on esillä olevan keksinnön tarkoituksena saada aikaan ohutkalvoja, jotka ovat mekaanisesti lujia ja suhteellisen kestäviä kulutusta vastaan.
Esillä oleva keksintö koskee amorfista, magneettista materiaalia olevaa ohutta kalvoa, jolle on tunnusomaista, että magneettinen materiaali käsittää rautanitridiä, joka sisältää 70-40 % rautaa ja 30-60 % typpeä, laskettuna atomeina, jolloin kalvon koersitiviteetti on vähintään 15,9 kA/m (200 örstediä) ja korroosionkestävyys suuri.
Keksintö koskee myös menetelmää tällaisen kalvon valmistamiseksi. Menetelmälle on tunnusomaista, että alustalle kerrostetaan amorfista rautanitridiä oleva kalvo diodipölyynnyksellä käyttäen rautanitridikohtiota inertin kaasun läsnäollessa, jonka paine on vähintään 3,33 Pa, jolloin amorfinen, magneettinen materiaali sisältää 70-40 % rautaa ja 30-60 % typpeä, laskettuna atomeina.
Amorfiset rautanitridikalvot valmistetaan diodipölyynnys-tekniikalla (diode sputter deposition) inertissä kaasussa.
Oheisissa piirustuksissa kuvaa kuvio 1 graafisesti kaasun paineen vaikutusta kerrostetun kalvon koersitiviteettiin (H ) .
4 74165
Kuvio 2 kuvaa graafisesti esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistetun amorfisen kalvon korroosiokäyttäytymistä verrattuna osittain kiteisiin kalvoihin, jotka sisältävät myös kromia.
Jotta kalvot olisivat sekä magneettisia että niillä myös olisi suhteellisen suuri koersitiviteetti, tulee kalvojen sisältää 70-40 %, edullisesti 50-70 '1 rautaa ja 30-60 %, edullisesti 30-50 % typpeä. Prosenttiluvut perustuvat Fe ja N atomien kokonaismääriin kalvossa.
On havaittu, että jos typen atomiprosenttimäärä kalvossa on alle noin 30, niin kalvo menettää suurkoersitiviteettiominai-suutensa. Lisäksi kalvot, jotka sisältävät enemmän kuin noin 60 atomiprosenttia typpeä, eivät ole riittävän magneettisia toimimaan magneettisena tallennusaineena huoneen lämpötilassa.
Lisäksi voivat tuotetut kalvot sisältää suhteellisen pieniä määriä epäpuhtauksia (esim. noin 2 atomiprosenttiin saakka). Esimerkiksi pienehköjä määriä .inerttiä kaasua, kuten esimerkiksi argonia (esim. noin 2 atomiprosenttiin saakka), jota käytetään pö-lyynnyskerrostustekniikassa, voi olla lopullisessa kalvossa. Lisäksi muita seoselementtejä, mukaan luettuna kromi, voi olla kalvossa, mikäli kysymyksessä olevat määrät ja tyyppi voidaan sisällyttää kalvoon tuhoamatta sen amorfisia ja magneettisia ominaisuuksia .
Esillä oleva keksintö tekee mahdolliseksi saada aikaan magneettisia, amorfisia kalvoja, joilla on suuri koersitiviteetti, esimerkiksi vähintään noin 31,8 kA/m (400 örstediä). Lisäksi esillä olevalla keksinnöllä saadut kalvot ovat magneettisia ja niiden ! 4'jTm arvot ovat jopa 12 kilogaussia.
Esillä olevan keksinnön mukaisilla amorfisilla rautanitridi-kalvoilla on korroosion vastustuskyky, joka ilmenee kuviosta 2 ja jota käsitellään lähemmin jäljempänä. Esillä olevan keksinnön mukaisilla rautanitridikalvoilla on hyvät mekaaniset kovuusominai-suudet ja ne ovat kulutusta kestäviä.
Koska esillä olevan keksinnön mukaisilla amorfisilla kalvoilla on edellä mainittu mekaanisten ja magneettisten ominaisuuksien hyvä yhdistelmä, ne ovat erityisen käyttökelpoisia magneettisena tallentamisaineena. Kalvojen amorfinen luonne tarjoaa lisäetuna pieneen hiukkaskokoon liittyvän kohinan puuttumisen. Esillä olevan keksinnön mukaiset amorfiset kalvot on helppo passivoida.
I; 5 741 65
Esillä olevan keksinnön raukaiset kalvot valmistetaan katodi-diodipölyynnyksellä sopivalle alustalle.
Pölyynnystekniikassa alustalle pölyynnettävä aine ja alusta sijoitetaan osittaiseen tyhjöön. Sitten johdetaan suuri potentiaali elektrodin ja kerrostettavan aineen (esim. metalliseos) välille ja suuren potentiaalin synnyttämät kaasumaiset ionit iskevät metallin pintaan riittävällä energialla aiheuttamaan se, että metallin atomit tulevat höyryfaasiin; nämä atomit sitten kondensoituvat kiinteään olotilaan höyrylle alttiina olevalle pinnalle. Pölyyn-nystekniikkaa kuvataan yksityiskohtaisesti teoksessa Handbook of Thin Film Technology, L.I. Maissel ja R. Glang, McCraw-Hill, 1970.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti käytetyn kaasun tulee sisältää inerttiä kaasua, kuten heliumia, neonia, argonia, kryptonia, ksenonia tai radonia. Edullinen kaasu on argon. Lisäksi voi kaasumainen väliaine sisältää muita kaasuja, kuten typpeä; edellyttäen, että kaasun määrä ja tyyppi ei ole sellainen, että se ei toivottavassa määrin haitallisesti vaikuttaa kalvon haluttuihin ominaisuuksiin .
On havaittu, että magneettisen aineen koersitiviteetti vaih-telee ruiskutuksen aikana käytetyn kaasunpaineen funktiona. Esimerkiksi on kuviossa 1 graafisesti kuvattu koersitiviteetti(H ) funktiona argonin paineesta ruiskutuskerrostamisen aikana. Kuten kuviosta 1 nähdään, Hc nousee arvosta alle 7,96 kA/m (100 örstediä) 1,3 Pa (10 yum) argonin paineessa arvoon yli 43,8 kA/m (550 örstediä) 13,3 Pa (100 pm) argonin paineessa alustoilla huoneen lämpötilassa (300 K). Kuten kuviosta nähdään, olisivat matalassa argonin paineessa muodostetut kalvot kiteisiä tai osittain kiteisiä, kun taas korkeassa argonin paineessa muodostetut kalvot olivat amorfisia, röntgensädediffraktiolla määrättynä. Näyttää olevan korrelaatio kalvon amorfisen luonteen ja suhteellisen suurten koersitivitoet-tiarvojen välillä. Kun argonia käytetään kaasussa, tulisi paineen olla suurempi kuin noin 3,3 Pa (25 jum). Maksimaalisen käytettävän paineen määräävät pääasiallisesti käytännölliset ja taloudelliset seikat. Esimerkiksi yli noin 13,3 Pa (100 pm) paineet alkavat aiheuttaa vaikutuksia pölyynnystekniikassa. Tämän mukaisesti on edullista, että paine ei ole suurempi kuin noin 13,3 Pa (100 pm).
Lisäksi, kuten on esitetty kuviossa 1, kalvot, jotka kerrostettiin alustoille alennetuissa lämpötiloissa (77 K), omasivat 6 74165 hieman korkeamman koersitiviteetin kuin kalvot, jotka kerrostettiin alustoille huoneen lämpötilassa. Alustan lämpötilalla pölyynnyksen aikana on rajoitettu vaikutus kerrostetun kalvon koersitiviteettiin.
Lisäksi on havaittu, että kun sähköinen etujännite annetaan alustalle, niin kerrostetut kalvot pyrkivät tulemaan enemmän kiteisiksi ja vastaavasti saamaan pienemmän koersitiviteetin. Sen vuoksi on edullista, että alustalle ei anneta etujännitettä.
Olennaista esillä olevan keksinnön mukaisten amorfisten kalvojen valmistuksessa on, että käytetään inerttiä kaasua. Esimerkiksi kalvot, jotka ruiskuttamalla kerrostettiin puhtaassa typessä, eivät olleet magneettisia. Uskomme, että puhtaan typen käyttäminen nosti typen määrän kerrostetussa kalvossa arvoon, joka on suurempi kuin noin 60 atomiprosenttia, mikä ei ole toivottavaa. Kuitenkin, kuten edellä jo selitettiin, inertin kaasun ja typen seoksia voidaan käyttää, mikäli typen suhde inerttiin kaasuun ei ole niin suuri, että seurauksena on sellainen kasvanut typpitaso kerrostetuissa kalvoissa, että kalvo on epämagneettinen.
Kalvon paksuus ei ollut merkittävä tekijä kalvon ominaisuuksille. Kalvon paksuus voi vaihdella suuressa määrin.
Alusta, jolle kalvo kerrostetaan, voi vaihdella laajasti eikä ole kriitillinen. On edullista, että kerrostettu kalvo on alustaan tarttuvaa ja että alusta on sopiva aineen tarkoitettuun käyttöön.
Kun esillä olevan keksinnön mukaisia kalvoja on tarkoitus käyttää magneettisena tallentamisaineena, on edullista, että alusta on ainetta, joka on stabiilia niissä lämpötiloissa, joihin se joutuu kerrostamisen aikana ja että alusta edullisesti voidaan valmistaa sileäpintaisena. Esimerkkejä sopivista alustoista ovat kvartsi, lasit, keraamiset aineet, paperi, synteettiset hartsit, kuten polyetyleenitereftalaatti, polyamidit, polyimidit, polyetyleeni, polyvinyylikloridi, vinyylikloridin ja vinyyliasetaatin kopolymee-rit, vinyylikloridin ja vinylideenikloridin kopolymeerit, polyvinyylikloridi, polykarbonaatti, polytetrafluoroetyleeni, polyklo-rotrifluoroetyleeni, polystyreeni, kumihydrokloridi, vinyylinit-riittikumi, regeneroitu selluloosa, selluloosa-asetaatti, selluloo-satriasetaatti, selluloosa-asetaattibutyraatti, selluloosanitraatti, etyyliselluloosa ja polymetyylimetakrylaatti, ja metallit tai metalliseokset, kuten alumiini, kupari, messinki (pronssi) ja ruostumaton teräs.
I.
7 74165
Alustan paksuus ei ole kriitillinen ja paksuuden määrävät pääasiallisesti käytännölliset ja taloudelliset seikat. Esimerkiksi, esillä olevan keksinnön mukaisia amorfisia kalvoja, joiden paksuus on jopa 2 pm, on kerrostettu kvartsille, jonka paksuus on 0,51 mm ja lasille, jonka paksuus on noin 0,051 mm.
Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä.
Esimerkki 1
Feg 5Nq 5 puristettu, halkaisijaltaan 7,62 cm jauhekohtio (target), joka saatiin Ceracrsta ja 0,51 mm kvartsialusta sijoitetaan ruiskutuspäällystyslaitteeseen argon atmosfäärissä paineessa noin 13,3 Pa (100 pm). Alusta pidetään huoneen lämpötilassa, noin 3,81 cm kohtiosta ja on maan potentiaalissa. Kohtio pidetään potentiaalissa noin -1500 V. Prosessia jatketaan noin 2500 s, jolloin muodostuu noin 2 pm:n kalvo. Kalvo on amorfinen, sen koersitiviteet-ti on noin 47,7 kA/m (600 Oe) ja sitä kuvaa kaava Fe N, , missä a
cl D
on noin 0,58 ja b noin 0,42.
Esimerkki 2
Esimerkki 1 toistetaan, paitsi että argonin paine on noin 10 Pa (75 pm). Kalvo on amorfinen, sen koersitiviteetti on noin 43.8 kA/m (550 örstediä) ja sitä kuvaa kaava Fe N, , missä a on noin
cl D
0,6 ja b noin 0,4.
Esimerkki 3
Esimerkki 1 toistetaan, paitsi että argonin paine on noin 8,0 Pa (60 um) ja aika on noin 2400 s. Kalvo on amorfinen, sen koersi-» tiviteetti on noin 39,8 kA/m (500 örstediä) ja sitä kuvaa kaava Fe N, , missä a on noin 0,6 ja b noin 0,4.
cl O
Esimerkki 4
Esimerkki 1 toistetaan, paitsi että argonin paine on noin 6,7 Pa (50 pm). Kalvo on amorfinen, sen koersitiviteetti on noin 31.8 kA/m (400 örstediä) ja sitä kuvaa kaava Fe N, , missä a on noin
cl D
0,64 ja b noin 0,36.
Esimerkki 5
Esimerkki 1 toistetaan, paitsi että argonin paine on noin 3,3 Pa (25 pm). Kalvo on amorfinen, sen koersitiviteetti on noin 15.9 kA/m (200 örstediä) ja sitä kuvaa kaava Fe N, , missä a on noin
cl D
70 ja b noin 30.
8 741 65
Vertailuesimerkki 6
Esimerkki 5 toistetaan, paitsi että alustalle annetaan noin 50 V etujännite. Kalvo on kiteinen ja sen koersitiviteetti on vain noin 3,18 kA/m (40 örstediä) eikä se ole sopiva magneettiseksi tal-lentamisaineeksi. Tämä esimerkki on kuviossa 1 kuvattu pisteellä 6.
Esimerkki 7
Esimerkki 4 toistetaan, paitsi että alustan lämpötila on noin 77 K. Kalvo on amorfinen, sen koersitiviteetti on noin 43,8 kA/m (550 örstediä) ja sitä kuvaa kaava Fe N, , missä a on noin 63 ja b
cl O
noin 37.
Esimerkki 8
Esimerkki 1 toistetaan, paitsi, että argonin paine on noin 1.3 Pa (10 um). Kalvo on kiteinen, sen koersitiviteetti on vain noin 7,16 kA/m (90 örstediä) eikä se ole sopiva magneettiseksi tallenta-misaineeksi.
Esimerkki 9
Esimerkki 1 toistetaan, paitsi että argonin paine on noin 1.3 Pa (10 yum) ja alustan lämpötila on noin 77 K. Kalvo on kiteinen, sen koersitiviteetticnvain noin 11,9 kA/m (150 örstediä) ja se on sopimaton magneettiseksi tallentamisaineeksi.
Esimerkkien 1-9 kalvo jen koersitiviteetit on esitetty vaihtele-villa paineilla ja vaihtelevissa olosuhteissa kuviossa 1. Esimerk-kien 1-5 ja 7 kalvoilla on magnetointi 4 l| M likimain 10,1 - kilo-gaussia. Olemme huomanneet, että kalvoilla, jotka on ruiskutusker-rostettu argonin paineilla 6,7 Pa (50 ^im) tai enemmän,koersitiviteetti on yhtä suuri tai suurempi kuin noin 31,8 kA/m (400 örstediä) ja alustan jäähdyttäminen vielä lisää koersitiviteettiä. Havaittiin, että kalvoihin, joita lämpökäsiteltiin lämpötilassa 250°C 29 tuntia, aiheutui vain vähäinen koersitiviteetin väheneminen, mutta ne yhä olivat sopivia magneettisiksi tallentamisaineiksi.
Esimerkki 10
Esimerkin 1 mukaisella prosessilla valmistettua amorfista kalvoa testataan korroosion vastustuskyvyn suhteen sijoittamalla se korroosiotestikammioon, jossa on kaasuseos 300 ppb SO-, 400 ppb NO-, _ Δ Δ 3 ppb Cl2 ja 40 ppb H2S lämpötilassa 20°C ja 70 % suhteellisessa kosteudessa. Kaasun lineaarinen virtausnopeus on noin 30,5 m minuutissa. Kalvo ei osoita mitään painonlisäystä kolmessa päivässä.
I.
741 65 9
Esimerkki 11
Esimerkki 10 toistetaan, paitsi että esimerkin 2 menetelmällä valmistettu kalvo sijoitetaan korroosiotestikammioon. Tämä kalvo kesti 11 päivää kammiossa kokonaispainonlisäyksen ollessa 2 4,4 ^,ug/cm . Tämä on se esimerkki kuviossa 2, joka on merkitty amorfiseksi .
Esimerkki 12
Kalvot, jotka on valmistettu samaan yleiseen tapaan kuin esimerkki 2, paitsi että eri määriä kromia lisättiin kohtioon, testataan korroosiotestikammiossa korroosiokestävyyden suhteen. Kalvot ovat osittain kiteisiä ja sisältävät noin 6 - noin 15 atomipro-senttia kromia. Saadut tulokset on esitetty kuviossa 2.
Kuvio 2 esittää graafisesti painon lisäystä ^ugrssä kammiossa viipymisajan (päivissä) funktiona. Kaikkien testattujen kalvo- 2 jen pinta-ala on noin 1,27 cm . Näissä kromia sisältävissä kalvoissa oli suuremmat korroosionopeudet kuin esillä olevan keksinnön mukaisissa kalvoissa.
Esillä olevan keksinnön mukaisilla kalvoilla on hyvä korroo-siokestävyys verrattuna kiteisiin kalvoihin, jotka sisältävät rautaa ja typpeä. Havaitaan, että kalvo, joka sisälsi noin 15 atomi-prosenttia kromia, 45 atomiprosenttia rautaa ja 40 atomiprosenttia N, omasi korkeimman korroosionopeuden.
Edellä esitetyistä esimerkeistä nähdään, että jotta kalvolla olisi suuri koersitiviteetti yhdistettynä hyvään korroosiokestävyy-teen, sen tulee olla amorfinen.
Lisäksi on esillä olevan keksinnön mukaisilla amorfisilla kalvoilla hyvät kovuusominaisuudet ja ne ovat kulutusta kestäviä.
Claims (11)
1. Amorfista, magneettista materiaalia oleva ohut kalvo, tunnettu siitä, että magneettinen materiaali käsittää rauta-nitridiä, joka sisältää 70-40 % rautaa ja 30-60 % typpeä, laskettuna atomeina, jolloin kalvon koersitiviteetti on vähintään 15,9 kA/m (200 örstediä) ja korroosionkestävyys suuri.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalvo, tunnettu siitä, että materiaali sisältää 70-50 % rautaa ja 30-50 % typpeä, laskettuna atomeina.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kalvo, tunnet-t u siitä, että kalvon koersitiviteetti on 31,8 kA/m (400 örstediä) .
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kalvo, tunnettu siitä, että kalvo sisältää 0-2 % argonia, laskettuna atomeina.
5. Menetelmä amorfista, magneettista materiaalia olevan ohuen kalvon valmistamiseksi, tunnettu siitä, että alustalle kerrostetaan amorfista rautanitridiä oleva kalvo diodipölyynnyksellä käyttäen rautanitridikohtiota inertin kaasun läsnäollessa, jonka paine on vähintään 3,33 Pa, jolloin amorfinen magneettinen materiaali sisältää 70-40 % rautaa ja 30-60 % typpeä, laskettuna atomeina.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että inertti kaasu on argon.
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pölyynnyspaine on 3,33-13,33 Pa.
8. Patenttivaatimuksen 5, 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään FeQ j-Nq olevaa kohtiota.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alusta on kvartsia.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alusta on lasia.
10 741 65
11. Jonkin patenttivaatimuksen 5-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raudan määrä on 70-50 % ja typen määrä on 30-50 %, laskettuna atomeina.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/937,686 US4271232A (en) | 1978-08-28 | 1978-08-28 | Amorphous magnetic film |
| US93768678 | 1978-08-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI792600A FI792600A (fi) | 1980-02-29 |
| FI74165B FI74165B (fi) | 1987-08-31 |
| FI74165C true FI74165C (fi) | 1987-12-10 |
Family
ID=25470265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI792600A FI74165C (fi) | 1978-08-28 | 1979-08-21 | Tunn film av ett amorft magnetiskt material och foerfarande foer framstaellning av denna. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4271232A (fi) |
| EP (1) | EP0008328B1 (fi) |
| JP (1) | JPS5533093A (fi) |
| AU (1) | AU521856B2 (fi) |
| BR (1) | BR7905446A (fi) |
| CA (1) | CA1135044A (fi) |
| DE (1) | DE2964474D1 (fi) |
| DK (1) | DK356879A (fi) |
| ES (1) | ES483670A1 (fi) |
| FI (1) | FI74165C (fi) |
| NO (1) | NO792744L (fi) |
| ZA (1) | ZA792889B (fi) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4467383A (en) * | 1980-02-23 | 1984-08-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Magnetooptic memory medium |
| JPS57130405A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Magnetic recording medium |
| US4511601A (en) * | 1983-05-13 | 1985-04-16 | North American Philips Corporation | Copper metallization for dielectric materials |
| US4610911A (en) * | 1983-11-03 | 1986-09-09 | Hewlett-Packard Company | Thin film magnetic recording media |
| DE3342533A1 (de) * | 1983-11-24 | 1985-06-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Aufstaeubung von permalloy-schichten |
| US4640755A (en) * | 1983-12-12 | 1987-02-03 | Sony Corporation | Method for producing magnetic medium |
| JPH061551B2 (ja) * | 1984-08-24 | 1994-01-05 | 富士写真フイルム株式会社 | 磁気記録媒体の製造方法 |
| JPS6154023A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 磁気記録媒体 |
| GB2167448B (en) * | 1984-11-02 | 1988-10-19 | Hitachi Ltd | Perpendicular magnetic recording medium |
| JPS62210607A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 軟磁性合金膜及びその形成法 |
| JP2790451B2 (ja) * | 1987-04-10 | 1998-08-27 | 松下電器産業株式会社 | 窒素を含む軟磁性合金膜 |
| US5112701A (en) * | 1988-03-25 | 1992-05-12 | Ricoh Company, Ltd. | Magneto-optic recording media and process for producing the same |
| JP2698813B2 (ja) * | 1989-04-03 | 1998-01-19 | 富士写真フイルム株式会社 | 軟磁性薄膜 |
| US5538802A (en) * | 1992-09-18 | 1996-07-23 | Kao Corporation | Magnetic recording medium and process for producing the same |
| GB2353293A (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-21 | Rtc Systems Ltd | FeXN deposition process based on helicon sputtering |
| JP3886802B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2007-02-28 | 株式会社東芝 | 磁性体のパターニング方法、磁気記録媒体、磁気ランダムアクセスメモリ |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3607460A (en) * | 1968-11-18 | 1971-09-21 | Gen Electric | First order transition films for magnetic recording and method of forming |
| US3700499A (en) * | 1969-06-17 | 1972-10-24 | American Cyanamid Co | Magnetic recording element |
| NL6909541A (fi) * | 1969-06-21 | 1970-12-23 | ||
| US3620841A (en) * | 1970-02-16 | 1971-11-16 | Ibm | Process for making continuous magnetite films |
| US3965463A (en) * | 1972-08-29 | 1976-06-22 | International Business Machines Corporation | Apparatus using amorphous magnetic compositions |
| DE2250481C3 (de) * | 1972-10-14 | 1981-08-27 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers |
| JPS56851B2 (fi) * | 1973-07-24 | 1981-01-09 | ||
| JPS573137B2 (fi) * | 1974-03-13 | 1982-01-20 | ||
| JPS5311679B2 (fi) * | 1974-08-26 | 1978-04-24 | ||
| US4144058A (en) * | 1974-09-12 | 1979-03-13 | Allied Chemical Corporation | Amorphous metal alloys composed of iron, nickel, phosphorus, boron and, optionally carbon |
| JPS5812728B2 (ja) * | 1974-12-10 | 1983-03-10 | 富士写真フイルム株式会社 | ジキキロクバイタイノ セイホウ |
| JPS5197545A (en) * | 1975-02-25 | 1976-08-27 | Paamaroimakuno seisakuho | |
| US4067732A (en) * | 1975-06-26 | 1978-01-10 | Allied Chemical Corporation | Amorphous alloys which include iron group elements and boron |
| US4013803A (en) * | 1975-10-30 | 1977-03-22 | Sperry Rand Corporation | Fabrication of amorphous bubble film devices |
| JPS5931970B2 (ja) * | 1976-12-17 | 1984-08-06 | 日本電気株式会社 | 非晶質強磁性膜の製造方法 |
| US4236946A (en) * | 1978-03-13 | 1980-12-02 | International Business Machines Corporation | Amorphous magnetic thin films with highly stable easy axis |
-
1978
- 1978-08-28 US US05/937,686 patent/US4271232A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-06-11 AU AU47968/79A patent/AU521856B2/en not_active Ceased
- 1979-06-11 ZA ZA792889A patent/ZA792889B/xx unknown
- 1979-06-18 EP EP79102006A patent/EP0008328B1/en not_active Expired
- 1979-06-18 DE DE7979102006T patent/DE2964474D1/de not_active Expired
- 1979-07-20 CA CA000332291A patent/CA1135044A/en not_active Expired
- 1979-07-30 JP JP9620879A patent/JPS5533093A/ja active Granted
- 1979-08-21 FI FI792600A patent/FI74165C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-08-23 NO NO792744A patent/NO792744L/no unknown
- 1979-08-23 BR BR7905446A patent/BR7905446A/pt unknown
- 1979-08-27 DK DK356879A patent/DK356879A/da not_active Application Discontinuation
- 1979-08-27 ES ES483670A patent/ES483670A1/es not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1135044A (en) | 1982-11-09 |
| FI74165B (fi) | 1987-08-31 |
| DE2964474D1 (en) | 1983-02-17 |
| EP0008328A1 (en) | 1980-03-05 |
| EP0008328B1 (en) | 1983-01-12 |
| AU4796879A (en) | 1980-03-06 |
| ES483670A1 (es) | 1980-04-01 |
| BR7905446A (pt) | 1980-05-20 |
| NO792744L (no) | 1980-02-29 |
| ZA792889B (en) | 1981-01-28 |
| JPS614163B2 (fi) | 1986-02-07 |
| FI792600A (fi) | 1980-02-29 |
| JPS5533093A (en) | 1980-03-08 |
| DK356879A (da) | 1980-02-29 |
| US4271232A (en) | 1981-06-02 |
| AU521856B2 (en) | 1982-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI74165C (fi) | Tunn film av ett amorft magnetiskt material och foerfarande foer framstaellning av denna. | |
| US5232570A (en) | Nitrogen-containing materials for wear protection and friction reduction | |
| US4002546A (en) | Method for producing a magnetic recording medium | |
| JPH061551B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| US4873154A (en) | Magnetic recording medium containing Fe, Co, N and O | |
| US4486498A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH0451963B2 (fi) | ||
| US4876113A (en) | Method for producing magnetic recording media | |
| KR960003296B1 (ko) | 자기 기록 매체 및 그 제조 방법 | |
| US4835068A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH0462163B2 (fi) | ||
| JPS621121A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| EP0324942B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers | |
| JPS6398823A (ja) | 磁気記録媒体およびその製造方法 | |
| JPS6154042A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPS5987809A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPH0222449B2 (fi) | ||
| JPH061541B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPS6139233A (ja) | 金属薄膜型磁気記録媒体の製造法 | |
| JPS6154040A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPH0329115A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPH09320029A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPS6182326A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH061540B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH02177122A (ja) | 磁気記録媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES |