专利名称：有序化高密度平行记录磁盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平行记录磁介质记录材料的制造方法，尤其是有序化高密度的平行记录磁盘的制作方法。
本发明前现有技术的状况及存在的问题是现有磁记录介质为平行记录和垂直记录两种类型。垂直记录介质是由易磁化轴垂直于记录平面排列的磁性单元阵列构成的。减小磁性单元中心间的距离，可以提高存储密度。理论上，垂直磁记录有很高的记录密度，但是要想达到或接近这种理论极限还需要克服信号的写入和读出等技术难题。
已有的磁盘为平行磁记录磁盘，通过随机分布的磁性微粒记录信号，其记录密度很低，但是数据的写入和读出等相关技术非常成熟。在平行磁记录磁盘中，减小磁性微粒的大小可以提高记录密度，但是如果微粒过于微小，热效应会严重影响其稳定性。在实际应用中，使用多个微粒作为一个写入位(bit)。这种磁盘难以得到很高的记录密度。如常用的3.5英寸软盘，记录容量为1.44兆。而利用酸性溶液制备氧化铝质有序孔洞的基底——可以使用不同浓度的硫酸，磷酸，草酸，铬酸等溶液做电解液；在模板中添入磁性材料可以用做磁记录介质。模板的制造方法可以参见如下报导日本应用物理杂志1996年、35卷L126-129页。(Jan.J.Appl.Phys.Vol.35，1996，PPL126-L129，Fabrication of goldnanodot array using anodic porous alumina as an evaporation mask，Hideki Masudaand Masahiro Satoh)。这样的方法并未用来制造现有的平行记录磁盘。
本发明的目的是提供一种有序化高密度的平行记录磁盘的制作方法，记录密度比现有的磁盘可以大许多，并可以充分利用现有的平行磁记录的写入和读出技术进行信号的处理。本发明的目的还在于提供一种制造高密度常用的3.5英寸软盘和PC机硬盘的方法。
本发明的目的是这样实现的通过电化学方法，在铝基底上制备孔洞垂直于基底的模板作为磁性材料的载体；并在有序排列的孔洞中生长磁性材料，使孔中磁性材料的易磁化轴垂直于孔的轴线(易磁化轴平行于盘面)。利用有序排列的、易磁化轴平行于盘面的磁性材料阵列实现信号的磁记录。使用现有的写入和读出技术实现高密度磁存储。
本发明的特点是这是一种有序化高密度的平行记录磁盘的制作方法，在大规模大尺寸制作时也能保证是准有序的模板，存储密度比现有的磁盘可以大10-20万倍，并可以充分利用现有的平行磁记录的写入和读出技术进行信号的处理。尤其是利用本发明制造高密度常用的3.5英寸磁盘和PC机硬盘。
本发明使用有序(或准有序)排列的磁性单元，有效防止了热效应的不好影响。通过减小磁性单元中心间的距离，大大提高了存储密度。可以利用现有的平行磁记录的写入和读出技术进行信号的处理。
以下结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明
图1为本发明方法制成模板的电镜照片图2为本发明镀钴有序磁记录介质材料的磁滞回线1中为本发明方法制成的纳米有序模板电镜照片，其中孔径为30纳米，孔心间距为64纳米。
制备有序孔洞的基底可以使用不同浓度的硫酸，磷酸，草酸，铬酸等溶液做电解液。在不同的电压下进行电解制备。制得的基底可以通过稀的磷酸，硫酸等酸性溶液进行腐蚀可以调节孔洞的直径。根据不同的制备条件，基底孔洞的直径可以从2纳米到500纳米调节，孔心间的距离可以从20纳米到1000纳米调节。制作模板的方法已经有文献报导。
可以使用的磁性材料包括Fe，Co，Ni金属单质；Fe，Co，Ni合金；Fe，Co，Ni与Mn，Cr，Cu，V，Mo，W等金属元素的合金；Fe，Co，Ni与P等非金属元素形成的合金。
电镀时根据不同的材料可以选择不同的电镀液配方。
本发明的磁盘与现有的3.5英寸磁盘相比，同样记录面积的介质上本发明的磁盘的记录容量是现有的3.5英寸磁盘20万倍。
用电化学方法制备的模板的电镜照片，以及使用铁做磁记录材料得到的记录介质的磁滞回线如图2所示。
用0.3摩尔每升的硫酸溶液，25伏恒压制备的模板如图1所示，电解后在30摄氏度5％的磷酸中腐蚀20分钟。孔的直径为30纳米，孔心间的距离为64纳米。
电镀液的组成为每升200克的7水合硫酸钴，7克每升氯化钠和50克每升的硼酸，电镀电压为1-3伏，例如1.5伏。
对模板镀铁也是完全可行的电镀液的组成为每升100克的硫酸亚铁，电镀电压为1.5伏。电镀液的组成也可为钴、铁的其它盐，例如盐酸盐。电镀液的其它配方包括含有钴、镍、铁盐溶液的配方；含有铁、钴盐溶液的配方；钴、镍盐溶液的配方；镍、铁盐溶液的配方。其它电镀液的配方还包括Fe，Co，Ni三种中的一至三种金属盐与Mn，Cr，Cu，V，Mo，W六种中的一至六种金属盐等金属元素的盐溶液；Fe，Co，Ni三种中的一至三种金属盐与P等非金属元素的盐溶液。非磁性的金属的种类很多，并不限于上述Mn，Cr，Cu，V，Mo，W。
权利要求
1.有序化高密度平行记录磁盘的制作方法，其特征是通过电化学方法，在铝基底上制备孔洞垂直于基底的模板作为磁性材料的载体；并在有序排列的孔洞中生长磁性材料，使孔中磁性材料的易磁化轴垂直于孔的轴线(易磁化轴平行于盘面)。
2.由权利要求1所述的有序化高密度平行记录磁盘的制作方法，其特征是铝基底上制备孔洞垂直于基底的模板的方法采用电解腐蚀法，以其作为磁性材料的载体；并在有序排列的孔洞中电镀生长磁性材料。
3.由权利要求2所述的有序化高密度平行记录磁盘的制作方法，其特征是在有序排列的孔洞中电镀生长磁性材料的方法采用电镀Fe，Co，Ni金属单质；Fe，Co，Ni合金；Fe，Co，Ni与Mn，Cr，Cu，V，Mo，W等金属元素的合金。
4.由权利要求3所述的有序化高密度平行记录磁盘的制作方法，其特征是电镀液配方包括含有钴、镍、铁盐溶液的配方；含有铁、钴盐溶液的配方；钴、镍盐溶液的配方；镍、铁盐溶液的配方。
5.由权利要求3所述的有序化高密度平行记录磁盘的制作方法，其特征是电镀液的配方还包括Fe，Co，Ni三种中的一至三种金属盐与Mn，Cr，Cu，V，Mo，W六种中的一至六种金属盐等金属元素的盐溶液；Fe，Co，Ni三种中的一至三种金属盐与P等非金属元素的盐溶液。
全文摘要
一种有序化高密度平行记录磁盘的制作方法,通过电化学方法,在铝基底上制备孔洞垂直于基底的模板作为磁性材料的载体;并在有序排列的孔洞中生长磁性材料,使孔中磁性材料的易磁化轴垂直于孔的轴线。本发明是一种有序化高密度的平行记录磁盘的制作方法,存储密度比现有的磁盘可以大10—20万倍,并可以充分利用现有的平行磁记录的写入和读出技术进行信号的处理。利用本发明可制造高密度常用的3.5英寸磁盘和PC机硬盘。
文档编号G11B5/858GK1260560SQ0011203
公开日2000年7月19日 申请日期2000年1月19日 优先权日2000年1月19日
发明者杨绍光, 朱浩, 都有为 申请人:南京大学