專利名稱：有序化高密度平行記錄磁盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種平行記錄磁介質(zhì)記錄材料的制造方法，尤其是有序化高密度的平行記錄磁盤的制作方法。
本發(fā)明前現(xiàn)有技術的狀況及存在的問題是現(xiàn)有磁記錄介質(zhì)為平行記錄和垂直記錄兩種類型。垂直記錄介質(zhì)是由易磁化軸垂直于記錄平面排列的磁性單元陣列構成的。減小磁性單元中心間的距離，可以提高存儲密度。理論上，垂直磁記錄有很高的記錄密度，但是要想達到或接近這種理論極限還需要克服信號的寫入和讀出等技術難題。
已有的磁盤為平行磁記錄磁盤，通過隨機分布的磁性微粒記錄信號，其記錄密度很低，但是數(shù)據(jù)的寫入和讀出等相關技術非常成熟。在平行磁記錄磁盤中，減小磁性微粒的大小可以提高記錄密度，但是如果微粒過于微小，熱效應會嚴重影響其穩(wěn)定性。在實際應用中，使用多個微粒作為一個寫入位(bit)。這種磁盤難以得到很高的記錄密度。如常用的3.5英寸軟盤，記錄容量為1.44兆。而利用酸性溶液制備氧化鋁質(zhì)有序孔洞的基底——可以使用不同濃度的硫酸，磷酸，草酸，鉻酸等溶液做電解液；在模板中添入磁性材料可以用做磁記錄介質(zhì)。模板的制造方法可以參見如下報導日本應用物理雜志1996年、35卷L126-129頁。(Jan.J.Appl.Phys.Vol.35，1996，PPL126-L129，F(xiàn)abrication of goldnanodot array using anodic porous alumina as an evaporation mask，Hideki Masudaand Masahiro Satoh)。這樣的方法并未用來制造現(xiàn)有的平行記錄磁盤。
本發(fā)明的目的是提供一種有序化高密度的平行記錄磁盤的制作方法，記錄密度比現(xiàn)有的磁盤可以大許多，并可以充分利用現(xiàn)有的平行磁記錄的寫入和讀出技術進行信號的處理。本發(fā)明的目的還在于提供一種制造高密度常用的3.5英寸軟盤和PC機硬盤的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的通過電化學方法，在鋁基底上制備孔洞垂直于基底的模板作為磁性材料的載體；并在有序排列的孔洞中生長磁性材料，使孔中磁性材料的易磁化軸垂直于孔的軸線(易磁化軸平行于盤面)。利用有序排列的、易磁化軸平行于盤面的磁性材料陣列實現(xiàn)信號的磁記錄。使用現(xiàn)有的寫入和讀出技術實現(xiàn)高密度磁存儲。
本發(fā)明的特點是這是一種有序化高密度的平行記錄磁盤的制作方法，在大規(guī)模大尺寸制作時也能保證是準有序的模板，存儲密度比現(xiàn)有的磁盤可以大10-20萬倍，并可以充分利用現(xiàn)有的平行磁記錄的寫入和讀出技術進行信號的處理。尤其是利用本發(fā)明制造高密度常用的3.5英寸磁盤和PC機硬盤。
本發(fā)明使用有序(或準有序)排列的磁性單元，有效防止了熱效應的不好影響。通過減小磁性單元中心間的距離，大大提高了存儲密度?？梢岳矛F(xiàn)有的平行磁記錄的寫入和讀出技術進行信號的處理。
以下結合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步說明

圖1為本發(fā)明方法制成模板的電鏡照片圖2為本發(fā)明鍍鈷有序磁記錄介質(zhì)材料的磁滯回線1中為本發(fā)明方法制成的納米有序模板電鏡照片，其中孔徑為30納米，孔心間距為64納米。
制備有序孔洞的基底可以使用不同濃度的硫酸，磷酸，草酸，鉻酸等溶液做電解液。在不同的電壓下進行電解制備。制得的基底可以通過稀的磷酸，硫酸等酸性溶液進行腐蝕可以調(diào)節(jié)孔洞的直徑。根據(jù)不同的制備條件，基底孔洞的直徑可以從2納米到500納米調(diào)節(jié)，孔心間的距離可以從20納米到1000納米調(diào)節(jié)。制作模板的方法已經(jīng)有文獻報導。
可以使用的磁性材料包括Fe，Co，Ni金屬單質(zhì)；Fe，Co，Ni合金；Fe，Co，Ni與Mn，Cr，Cu，V，Mo，W等金屬元素的合金；Fe，Co，Ni與P等非金屬元素形成的合金。
電鍍時根據(jù)不同的材料可以選擇不同的電鍍液配方。
本發(fā)明的磁盤與現(xiàn)有的3.5英寸磁盤相比，同樣記錄面積的介質(zhì)上本發(fā)明的磁盤的記錄容量是現(xiàn)有的3.5英寸磁盤20萬倍。
用電化學方法制備的模板的電鏡照片，以及使用鐵做磁記錄材料得到的記錄介質(zhì)的磁滯回線如圖2所示。
用0.3摩爾每升的硫酸溶液，25伏恒壓制備的模板如圖1所示，電解后在30攝氏度5％的磷酸中腐蝕20分鐘?？椎闹睆綖?0納米，孔心間的距離為64納米。
電鍍液的組成為每升200克的7水合硫酸鈷，7克每升氯化鈉和50克每升的硼酸，電鍍電壓為1-3伏，例如1.5伏。
對模板鍍鐵也是完全可行的電鍍液的組成為每升100克的硫酸亞鐵，電鍍電壓為1.5伏。電鍍液的組成也可為鈷、鐵的其它鹽，例如鹽酸鹽。電鍍液的其它配方包括含有鈷、鎳、鐵鹽溶液的配方；含有鐵、鈷鹽溶液的配方；鈷、鎳鹽溶液的配方；鎳、鐵鹽溶液的配方。其它電鍍液的配方還包括Fe，Co，Ni三種中的一至三種金屬鹽與Mn，Cr，Cu，V，Mo，W六種中的一至六種金屬鹽等金屬元素的鹽溶液；Fe，Co，Ni三種中的一至三種金屬鹽與P等非金屬元素的鹽溶液。非磁性的金屬的種類很多，并不限于上述Mn，Cr，Cu，V，Mo，W。
權利要求
1.有序化高密度平行記錄磁盤的制作方法，其特征是通過電化學方法，在鋁基底上制備孔洞垂直于基底的模板作為磁性材料的載體；并在有序排列的孔洞中生長磁性材料，使孔中磁性材料的易磁化軸垂直于孔的軸線(易磁化軸平行于盤面)。
2.由權利要求1所述的有序化高密度平行記錄磁盤的制作方法，其特征是鋁基底上制備孔洞垂直于基底的模板的方法采用電解腐蝕法，以其作為磁性材料的載體；并在有序排列的孔洞中電鍍生長磁性材料。
3.由權利要求2所述的有序化高密度平行記錄磁盤的制作方法，其特征是在有序排列的孔洞中電鍍生長磁性材料的方法采用電鍍Fe，Co，Ni金屬單質(zhì)；Fe，Co，Ni合金；Fe，Co，Ni與Mn，Cr，Cu，V，Mo，W等金屬元素的合金。
4.由權利要求3所述的有序化高密度平行記錄磁盤的制作方法，其特征是電鍍液配方包括含有鈷、鎳、鐵鹽溶液的配方；含有鐵、鈷鹽溶液的配方；鈷、鎳鹽溶液的配方；鎳、鐵鹽溶液的配方。
5.由權利要求3所述的有序化高密度平行記錄磁盤的制作方法，其特征是電鍍液的配方還包括Fe，Co，Ni三種中的一至三種金屬鹽與Mn，Cr，Cu，V，Mo，W六種中的一至六種金屬鹽等金屬元素的鹽溶液；Fe，Co，Ni三種中的一至三種金屬鹽與P等非金屬元素的鹽溶液。
全文摘要
一種有序化高密度平行記錄磁盤的制作方法,通過電化學方法,在鋁基底上制備孔洞垂直于基底的模板作為磁性材料的載體;并在有序排列的孔洞中生長磁性材料,使孔中磁性材料的易磁化軸垂直于孔的軸線。本發(fā)明是一種有序化高密度的平行記錄磁盤的制作方法,存儲密度比現(xiàn)有的磁盤可以大10—20萬倍,并可以充分利用現(xiàn)有的平行磁記錄的寫入和讀出技術進行信號的處理。利用本發(fā)明可制造高密度常用的3.5英寸磁盤和PC機硬盤。
文檔編號G11B5/858GK1260560SQ0011203
公開日2000年7月19日 申請日期2000年1月19日 優(yōu)先權日2000年1月19日
發(fā)明者楊紹光, 朱浩, 都有為 申請人:南京大學