PL101272B1 - Sposob indukowania kierunku anizotropii w cienkich cylindrycznych warstwach magnetycznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób indukowania kierunku anizotropii w cienkich cylindrycznych warstwach magnetycznych podczas .ich wytwarza¬ nia w procesie ciaglym. Warstwy te znajduja zastosowanie przede wszystkim jako nosniki iinfor- macji w pamieciach maszyn cyfrowyóh.

W znanych sposobach wytwarzania cylindrycz¬ nych* warstw magnetycznych na drodze elektro¬ chemicznej stosuje sie najczesciej podloze w po¬ staci drutu z brazu berylowego lub srebrowego.

Podloze to podlega najpierw operacjom wstepnym, takimi jak odtluszczaniie w roztworach alkalicznych oraz aktywacja powierzchni w roztworach kwas¬ nych. Na wstepnie przygotowane podloze nanosi sie najpierw posrednie warstwy niemagnetyczne, na przyklad warstwy miedzi lub warstwy stopu nikiel-fosior, a nastepnie warstwy magnetyczne w róznych kombinacjach skladów, grubosci, kolej¬ nosci i liczby. Po nalozeniu warstw magnetycz¬ nych nastepuje wygrzewanie w temperaturze 200— —500^.

Procesy nakladania warstw magnetycznych oraz proces wygrzewania prowadzi sie najczesciej w obecnosci pola magnetycznego poobwodowego, w celu wymuszenia pooibwodowego kierunku ani¬ zotropii warstwy.

Pole magnetyczne o kierunku poobwodowyim uzyskuje sie najprosciej przepuszczajac przez drut w obszarze nakladania warstw magnetycznych i w obszarze stabilizacji termicznej zmienny lub staly prad orientacji.

Znanych jest wiele sposobów indukowania kie¬ runku anizotropii w warstwach magnetycznych.

Najczesciej do drutu znajdujacego sie w ruchu doprowadza sie prad elektryczny za pomoca dwóch kontaktów, jeden przed obszarem nanoszenia warstw, a drugi po zakonczeniu procesów nano¬ szenia i obróbki termomagnetycznej.

Na przyklad wedlug opisu patentowego Stanów Zjedn. Am. nr 3 327 297 drut poddaje sie dzialaniu pradu doprowadzonego przez dwa styki rolkowe na poczatku i na koncu linii. W opisie patentowym W. Bryt. nr 1183 288 podany jest sposób indu¬ kowania kierunku anizotropii pradem doprowadzo¬ nym z jednej strony linii przez styk rteciowy, z drugiej zas, przez zlocone kolo magazynujace podloze.

Wedlug opisu patentowego St. Zjedn. Am. Nr 3 370 929 poobwodowe pole magnetyczne uzyskuje sie przez doprowadzenie pradu do drutu poprzez rolki napedzajace i styk rteciowy. Podane wyzej sposoby orientowania warstw magnetycznych pra¬ dem doprowadzanym poprzez styki znajdujace przed obszarem nanoszenia warstw i po zakon¬ czeniu obróbki termomagnetycznej nie gwarantuja uzyskania powtarzalnych posrednich warstw nie¬ magnetycznych, np. z miedzi lub nikiel-fosfor.

Spowodowane jest to ujemnym wplywem pradu101 272 orientacji na rozklad potencjalu wzdluz elektroli- zera nanoszenia.

W obecnosci pradu orientacji nastepuje znaczny spadek potencjalu wzdluz elektrolizera, powodujac powstawanie lokalnych róznic potencjalów. W kran¬ cowym przypadku drut oa jednymi koncu elektro¬ lizera staje sie anoda, a na drugim koncu katoda.

Inne znane sposoby indukowania kierunku anizo¬ tropii w warstwach magnetycznych polegaja na doprowadzeniu pradu do przesuwajacego sie drutu poprzez dwa styki elektryczne, z których jeden jest umieszczony po nalozeniu warstw posrednich niemagnetycznych, zas drugi, jak w poprzednich rozwiazaniach, po obszarze stabilizacji termicznej.

Sposób ten jest korzystniejszy od podanych wyzej, ze wzgledu na odseparowanie obszaru nakladania posrednich niemagnetycznych od obwodu pradu orientacji. Jednak stosowanie styku pomiedzy na¬ kladaniem poidwarstw, a nakladaniem warstw magnetycznych wplywa ujemnie na jakosc warstw niemagnetycznych.

Jak wynika z przegladu dotychczasowych roz¬ wiazan do drutu znajdujacego sie w ruchu ciag¬ lym doprowadza sie prad za pomoca styków rte¬ ciowych lub styków mechanicznych na przyklad rolkowych, szczotkowych itp. Przy zastosowaniu styków rteciowych na powierzchni metalicznej, szczególnie na powierzchni pokrytej warstwa mie¬ dzij przy zetknieciu sie z rtecia powstaja warstew¬ ki amalgamatów rteci, które uniemozliwiaja osa¬ dzanie na tym podlozu jednorodnych warstw magnetycznych. Natomiast styki mechaniczne po¬ woduja zanieczyszczenia mechaniczne powierzchni, niekiedy rysowanie, giecie drutu, a przede wszyst¬ kim ze wzgledu na rózny docisk i rózna po¬ wierzchnie styku, niestabilna opornosc styk — drut oraz zwiekszenie oporu przesuwu drutu w linii i mozliwosc skrecania drutu, co moze powodowac zmiany symetrii namagnesowania wytwarzanego drutu.

Wad powyzszych nie posiada sposób wedlug wy¬ nalazku, który polega na tym, ze do indukowania kierunku anizotropii w cienkich cylindrycznych warstwach magnetycznych stasuje sie prad galwa¬ nicznego nakladania posrednich warstw niemagne¬ tycznych, doprowadzamy poprzez jeden styk umieszczony po wszystkich operacjach obróbki drutu.

Wedlug wynalazku drut po oczyszczeniu i akty¬ wowaniu jego powierzchni pokrywa sie elektro¬ chemicznie zadana iloscia warstw niemagnetycz¬ nych. Nastepnie nanosi sie galwanicznie warstwy magnetyczne i wygrzewa drut. Polaczenia prado¬ we wedlug wynalazku zapewniaja takie natezenie pola magnetycznego poobwodowego w obszarze nakladania warstw magnetycznych, ze sa one wy¬ starczajace dla indukowania poobwodowego kie¬ runku anizotropii. ¦ ¦ ¦ Sposób orientowania cienkich warstw magne¬ tycznych wedlug wynalazku ilustruje zalaczony rysunek, na którym 1 — oznacza styk elektryczny doprowadzajacy prad do przesuwajacego sie drutu, 2 — elektrolizer do nanoszenia posrednich warstw niemagnetycznych, 8 — elektrolizer do nanoszenia warstw magnetycznych, a — obwód pradu galwa¬ nicznego nanoszenia posrednich warstw niemagne¬ tycznych, b — obwód pradu galwanicznego nano¬ szenia warstw magnetycznych, c ',— obszar stabilizacji termicznej.

Zaleta sposobu indukowania kierunku anizotro¬ pii w cienkich cylindrycznych warstwach magne¬ tycznych wedlug wynalazku jest stosowanie tylko jednego styku elektrycznego doprowadzajacego prad do drutu, przy czym styk ten wspólpracuje z drutem po wszystkich procesach galwanicznych i termicznych. Mozna tu wiec uzyc styku rtecio¬ wego, który zapewnia wieksza stabilnosc opor¬ nosci drut-styk d nie tworzy amalgamatów z po¬ je kryciem magnetycznym drutu tak szybko i latwo jak na przyklad z podwairstwa miedzi. Ponadto sposób ten nie wprowadza zadnych ograniczen liczby nakladanych warstw magnetycznych lub niemagnetycznych oraz ich kombinacji.

Sposób wedlug wynalazku znajduje zastosowanie zwlaszcza przy duzych szybkosciach przesuwu dru¬ tu w ciaglym procesie nanoszenia. cienkich warstw magnetycznych, dla których wartosc pradu galwa¬ nicznego jest wystarczajaca do orientowania warstw magnetycznych.

Przedmiot wynalazku jest blizej przedstawiony w przykladzie wykonania, który nie ogranicza jego zakresu.

Przyklad. Drut z brazu berylowego o sred- nicy 100 pim i przekroju kolowym oczyszcza' sie i aktywuje, po czym poddaje sie procesom nakla¬ dania warstw przy predkosci przesuwu drutu wy¬ noszacej 53 m/h.

Drut pokrywa sie najpierw elektrochemicznie 85 podwarstwa miedzi z typowego wodnego roztworu siarczanowego stosujac prad osadzania o wartosci 570 mA. W tych warunkach uzyskuje sie warstwe miedzi o grubosci 4,5 \xm. Nastepnie na warstwe miedzi nanosi sie galwaniczne warstwy magne- 40 tyczne osadzajac kolejno z typowych roztworów siarczanowych stop NiFe o grubosci 2300 A, stop NiCo o grubosci 600 A, stop NiFe o grubosci 2300 A, stop NiCo o grubosci 600 A, stop NiFe o grubosci 2300 A, przy natezeniu pola magnetycz- 45 nego poobwodowego wynoszacym 1815 A/m. Po . osadzeniu warstw magnetycznych drut przesuwa sie do strefy wygrzewania, w której w tempera¬ turze 360°C nastepuje jego stabilizacja. W obszarze stabilizacji, na skutek sumowania sie pradów gal- 50 wanicznych pochodzacych zarówno z obszarów nakladania warstw niemagnetycznych, jak i mag¬ netycznych natezenie pola magnetycznego poob¬ wodowego wynosi 2130 A/m. Wartosci te sa wystarczajace do wymuszenia poobwodowego kie- 55 runku anizotropii w cienkich warstwach magne¬ tycznych. Natezenie pola anizotropii w warstwie w takim przypadku wynosi 800 A/m, a kat od¬ chylenia kierunku anizotropii od kierunku poob¬ wodowego 0,2°. 60

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób indukowania kierunku anizotropii w cien¬ kich cylindrycznych warstwach magnetycznych 65 pod wplywem pradu plynacego wzdluz podloza101 272 6 z warstwami podczas ich wytwarzania, znamienny tym, ze do indukowania kierunku anizotropii w cienkich cylindrycznych warstwach magnetycz¬ nych stosuje sie prad galwanicznego osadzania warstw niemagnetycznych na podlozu, doprowa¬ dzany poprzez jeden styk elektryczny umieszczony po procesach galwanicznych i stabilizacji ter¬ micznej. - l-h