СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК G11B5/84 

Изобретение относится к производству носителей магнитной записи.

Для повышения качественных и эксплуатационных характеристик носителей магнитной записи необходимо получение магнитного слоя с уменьшенными размерами частиц магнитного порошка [1]. Такое покрытие позволяет увеличить разрешающую способность рабочего слоя, расширить динамический диапазон, повысить плотность записи. Использование мелкодисперсного порошка повышает так же прочностные свойства рабочего слоя и его износостойкость. Это относится к магнитным слоям из различных материалов включая гамма-Fe₂O₃, CrO₂, Fe, Fe-Co, Cr-Co и другие.

Известен способ получения носителя для перпендикулярной магнитной записи [2] , включающий нанесение на основу рабочего слоя и последующее нагревание (возможно и лазерное) в атмосфере кислорода для окисления поверхности магнитного слоя. Недостатком известного способа является его сложность.

Известен так же способ получения тонких слоев метастабильных двойных композиций типа ABx [3] , взятый за прототип. Этот способ включает в себя нанесение на подложку рабочего материала методом вакуумного испарения, одновременную бомбардировку подложки ионами с высокой энергией одного из составляющих рабочий материал компонентов для получения скрытых метастабильных центров в ABx слое и последующий быстрый отжиг для создания кристаллической метастабильной композиции типа ABx.

Недостатком прототипа является сложность его осуществления и длительность, обусловленная проведением отжига так же, как в прототипе, в предлагаемом автором способе нанесение магнитного рабочего вещества на подложку осуществляется по стандартному методу, например методом вакуумного испарения.

Техническая задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, заключается в упрощении процесса изготовления магнитного носителя и в сокращении его длительности с достижением технического результата путем введения операции, заменяющей две операции прототипа и требующей меньших затрат времени, чем операции прототипа.

Указанный технический результат достигается в предложенном способе изготовления магнитного носителя, включающем нанесение на основу крупнозернистого магнитного покрытия и последующую обработку лазерным излучением, тем, что мелкозернистый слой формируют из приповерхностного участка крупно-зернистого покрытия непосредственно путем воздействия на крупно-зернистое покрытие высокоинтенсивным наносекундным импульсным лазерным излучением с параметрами:
длина волны излучения в диапазоне 0,19...1,1 мкм;
плотность мощности до 50 ГВт/см²;
минимальный размер пятна воздействия в диапазоне от 1 до 1000 мкм;
длительность импульса воздействия до 100 нс;
частота следования импульсов до 100 кГц.

Поставленная задача, в частности, решается за счет того, что в отличие от прототипа в предлагаемом способе получение мелкозернистой структуры магнитного слоя осуществляется непосредственно путем локального (по времени и пространству) воздействия лазерного излучения. В прототипе для этой задачи используется воздействие потоков ионов одного из компонентов, составляющих материал, а отжиг используется как дополнительная операция. В предложенном случае концентрированное воздействие лазерного излучения непосредственно из-за теплового и ударного механизма приводит к образованию мелкодисперсного (мелкозернистого) порошка из приповерхностного слоя крупно-зернистого покрытия. При этом для каждого конкретного материала параметры лазерного воздействия подбирают таким образом, чтобы возникающие градиенты температуры, скорость охлаждения материала и (или) энергия образующейся ударной волны приводили к дроблению зерен. Другим ограничением параметров лазерного излучения является требование отсутствия повреждения (например, коробления) и уменьшения прочности основы (подложки).

Предлагаемый способ получения магнитного покрытия с измельченными зернами рабочего слоя был реализован на установке, собранной по схеме, приведенной на чертеже, где 1 - лазер, 2 - подвижная оптическая колонна, состоящая из поворотного зеркала 3 и фокусирующей линзы 4, 5 - вращающаяся платформа, 6 - магнитная дискета, 7 - лазерный луч.

В качестве лазера был применен лазер на парах меди с характеристиками: средняя мощность излучения до 10 Вт, частота следования импульсов излучения 10 кГц, длины волн излучения 0,51 и 0,58. В качестве линзы был использован ахроматический объектив с фокусным расстоянием 100 мм. В качестве магнитной дискеты использована дискета ЕС 5287 DS/DD марки ИЗОТ производства Болгарии. При этом плотность мощности в зоне обработки диаметром ≈ 0,5 мм составляла 8•10⁶ Вт/см². Скорость перемещения оптической колонны 4,4 мм/c. Скорость вращения дискеты в идеале должна быть функцией положения оптической колонны от оси вращения, в реализованном случае она составляла 12 об./с.

Использование предлагаемого способа позволит не только упростить процесс изготовления магнитных носителей, но и позволит повысить их качество, т.к. температурным и техническим воздействиям подвергается только приповерхностный слой магнитного порошка.

Использованная литература
1. Носители магнитной записи, Котов Е.П., Руденко М.И. М.: Радио и связь, 1990, с. 121, 123, 126-128, 131, 137, 146-148.

2. Европейский патент EP 0 329 116 A1.

3. Европейский патент EP 0 367 030 А2 - прототип.

Использование: в производстве носителей магнитной записи. Сущность изобретения: на основу наносят крупно-зернистое магнитное покрытие и формируют из его приповерхностного слоя мелкозернистый слой путем воздействия на участки крупно-зернистого покрытия высокоинтенсивным наносекундным импульсным лазерным излучением с определенными параметрами. 1 ил.

Способ изготовления магнитного носителя, включающий нанесение на основу крупнозернистого магнитного покрытия и последующую обработку лазерным излучением, отличающийся тем, что мелкозернистый слой формируют из приповерхностного участка крупнозернистого покрытия непосредственно путем воздействия на крупнозернистое покрытие высокоинтенсивным наносекундным импульсным лазерным излучением с параметрами: длина волны излучения в диапазоне 0,19 1,1 мкм, плотность мощности до 50 ГВт/см², минимальный размер пятна воздействия 1 1000 мкм, длительность импульса воздействия до 100 нс, частота следования импульсов до 100 кГц.