電鍍加工：用作垂直記錄磁介質(zhì)的化學(xué)鍍鈷合金

1、電鍍加工：用作垂直記錄磁介質(zhì)的化學(xué)鍍鈷合金現(xiàn)代電鍍網(wǎng)4月5日訊： 橫向記錄磁介質(zhì)不斷得到改善，而且它們的表面記錄密度也一直在增加，硬磁盤的密度以l00倍dec4749的速度增加，達到了106位英寸2(大生產(chǎn)水平50為I44106位英寸2，實驗室水平51,52為5106位英寸2)，并且已經(jīng)提出了1010620106位英寸2的計劃，最近據(jù)IBM56報道達到了20106位英寸2的實驗室水平，NEC公司利用高Bs57的MR頭可以達到40106位英寸2的水平。橫向記錄介質(zhì)要求沿介質(zhì)表面橫向磁化，產(chǎn)生較高的Hc和較低的飽和磁化強度(Ms)，橫向記錄體系存在記錄極限。 利用垂直磁化模型提出的垂直記錄體系適合

2、于高密數(shù)字記錄60，與橫向記錄不同的是垂直磁記錄過程不受退磁場的影響，該體系本身能產(chǎn)生超高密記錄，可以達到l000106位英寸261的超高密能力。為了了解垂直記錄體系，介質(zhì)必須具有垂直磁性各向異性，也就是說，它必須容易沿介質(zhì)垂直方向磁化，濺射沉積的CoCr膜層是一種較好的垂直記錄磁介質(zhì)62,63，利用磁晶C軸各向異性來獲得垂直磁性各向異性，通過nm級6467的細柱狀結(jié)構(gòu)和成分分離獲得垂直取向的hop結(jié)構(gòu)和異向形狀，這種獨特的性能可以分離出鐵磁晶體。 研究化學(xué)沉積垂直磁記錄介質(zhì)的第一個對象是CoWP膜層68,69，它由c軸垂直取向的hcp晶體組成，其性能不斷得到改善，并開發(fā)了CoMnP、CoNi

3、Mnp70,71、CoNiReMnP7278和CoNiReP7983合金膜層，文獻24，84，85中追溯了化學(xué)鍍垂直磁記錄介質(zhì)的歷史，表191列出了CoNiP和CoNiReP垂直磁記錄介質(zhì)的典型槽液組成和操作條件，表19-2列出了它們的磁性。 經(jīng)過進一步研究使槽液組成和合金體系得到簡化，獲得了具有垂直磁性各向異性的CoNiP三元合金層8689。下節(jié)中將重點討論CoNiP垂直磁記錄介質(zhì)的顯微結(jié)構(gòu)與磁性的關(guān)系。 1化學(xué)鍍CoNiP垂直磁記錄介質(zhì)的顯微結(jié)構(gòu) 圖192表示化學(xué)鍍CoNiP垂直磁記錄介質(zhì)的典型RHEED圖和TEM明視場圖，從RHEED圖可以看出，它們由C軸垂直取向的hep結(jié)構(gòu)組成，其垂直

4、各向異性源自晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁晶各向異性，并由界面清晰、直徑為30nm的粒子組成，具有柱狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的顯微形狀異向，從而提高了垂直各向異性89。 圖19-2化學(xué)鍍CoNiP垂直磁記錄介質(zhì)的典型RHEED圖和TEM明視場圖 為了詳細研究垂直記錄介質(zhì)的顯微結(jié)構(gòu)，討論了它們的成分分離條件，這是濺射CoCr膜層獲得優(yōu)異性能的主要顯微結(jié)構(gòu)之一，利用選擇性刻蝕方法，鐵磁成分被溶解，留下非磁成分。 圖193表示化學(xué)鍍CoNiP膜層刻蝕處理前后93的典型TEM明視場圖。鍍態(tài)膜層由直徑為30nm、界面清晰的粒子組成，經(jīng)化學(xué)刻蝕后的膜層圖像上有許多幾納米大小的斑點，圖193(c)中顯示每個粒子中的這些斑點像分散的不對

5、稱六角形，形成的星狀圖形由直徑為10nm的磁心、橋臂長約20nm的圖案組成。鍍態(tài)和化學(xué)刻蝕后的磁性分析表明，斑點是富C0的痕跡，鐵磁體成分被刻蝕處理溶解，不對稱六角形的星狀圖形為非磁性成分91。另一方面，在較低Hc的膜層中觀察不到刻蝕圖案，可以認為，成分分離必須具有高Hc。 圖19-3(a)鍍態(tài)化學(xué)鍍CoNiP膜層的典型TEM明視場圖；(b)化學(xué)刻蝕后的TEM明視場圖；(c)相分離的粒子顯微結(jié)構(gòu)示意模型 2自旋回波59C0核磁共振(NMR)研究CoNiP介質(zhì)的分離條件 采用自旋回波59CoNMR方法來更詳細地研究特征結(jié)構(gòu)，該方法能夠更有力地闡述CoCr介質(zhì)9597的成分分離條件，圖19-4提供了具有高、低Hc值的CoNiP膜層以及C035Ni65合金樣品98的典型NMR光譜。以前對均勻CoNi合金樣品的59CoNMR光譜研究表明，隨著Ni含量99的增加，C0峰值響應(yīng)頻率從225MHz開始呈線性降低。從圖l94可以看出，雖然CoNi膜層的平均組分與大塊合金樣品基本相同，但它們的光譜較寬，表明它們的狀態(tài)不均勻。高Hc膜層的光譜表明，在較高頻率區(qū)(185MHz附近)有一個明顯的“肩角”，與C060Ni40合金(其成分比平均組成富Co)基本一致。因此