[发明专利]一种磁码盘复合薄膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种磁码盘复合薄膜及制备方法，属于磁性材料领域。所述磁码盘复合薄膜沉积在铝合金基底上，薄膜结构式为{(Nb/AlNiCo₉)_n}/Ti，其中，Nb层厚度为5～10nm，插入功能层和基体间以细化晶粒、提高矫顽力；AlNiCo₉层厚度为30～50nm，n值为2～20，Ti层厚度为5nm，作为外层保护层，保证薄膜不会与Fe原子形成非磁性相导致矫顽力的降低；制备时，采用直流溅射法，先以Nb靶在铝合金基体上溅射Nb层，再以AlNiCo₉靶溅射AlNiCo₉，最后以Ti靶溅射Ti层；再于750℃真空退火炉中进行退火。本发明磁码盘复合薄膜材料的矫顽力在550Oe以上，剩磁在0.5T以上，且制备工艺简单，参数可控，效率高且成本低。

技术领域

本发明属于磁性材料及制备领域，具体涉及一种磁码盘复合薄膜及制备方法。

背景技术

编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置，广泛用于机械自动化等行业。编码器主要有磁编码器和光编码器两大类，磁编码器与光编码器相比，更具有抗振动、抗腐蚀、抗污染、抗干扰和宽温度特性，尤其在苛刻的环境下表现出更好的稳定性。磁编码器由磁阻传感器、磁码盘、信号处理电路和主体结构等部分组成，其中磁码盘材料用于磁信号写入，磁码盘材料的磁性能直接影响磁编码器的存储密度与稳定性，其磁学性能是决定磁编码器精度的关键。以往常用的磁码盘材料有注塑铁氧体或橡胶铁氧体、为了提高磁记录密度，后来发展了可变形铁钴鉻永磁合金和铝镍钴合金等，为了进一步提高磁码盘磁记录密度，有人研究研发把块体材料做成薄膜材料。

现有技术中，一般通过使用金属Ta覆盖层来提高薄膜矫顽力；然而，研究发现虽然矫顽力提高了，但剩磁也会下降，不利于磁码盘薄膜材料的使用。也有人提出用金属氧化层保护，然而氧化物制备通常用射频溅射，制备工艺复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种磁码盘复合薄膜及制备方法，提升磁码盘薄膜材料的矫顽力和剩磁。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种磁码盘复合薄膜，所述复合薄膜沉积在铝合金基底上，薄膜结构式为{(Nb/AlNiCo₉)_n}/Ti，其中，Nb层厚度为5～10nm，插入功能层和基体间以细化晶粒、提高矫顽力；AlNiCo₉层厚度为30～50nm，n值为2～20，Ti层厚度为5nm，作为外层保护层，保证薄膜不会与Fe原子形成非磁性相导致矫顽力的降低；且各层通过磁控溅射直流溅射进行依次沉积。

作为本发明的一个优选实施例，所述磁码盘复合薄膜材料的矫顽力在550Oe以上，剩磁在0.5T以上。

第二方面，本发明实施例还提供了一种磁码盘复合薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

准备铝合金基体，并置于磁控溅射室中；

设计薄膜结构为{(Nb/AlNiCo₉)_n}/Ti；采用直流溅射法，以Nb靶在基体上溅射5～10nm厚的Nb层，再以AlNiCo₉靶溅射30～50nm的AlNiCo₉，根据n值的选择重复上述溅射过程；最后以Ti靶溅射5nm Ti层；

溅射完成后，放置于750℃的真空退火炉中退火30～60分钟。

作为本发明的一个优选实施例，n为2～20。

作为本发明的一个优选实施例，真空退火炉中真空度为1×10^-5Pa。

本发明实施例所提供的技术方案具有如下有益效果：