Магнітний сплав та спосіб його отримання

1 Магнітний сплав на основі заліза для мікроелектроніки, який відрізняється тим, що він містить срібло при наступному співвідношенні компонентів (ат %) срібло 19,0 28,0 залізо решта 2 Спосіб отримання магнітного сплаву, який включає іонно-плазмове розпилення мішеней, що складаються із статистично рівномірно розміщених квадратів срібла і заліза, і термообробку в вакуумі, який відрізняється тим, що термообробку напилених плівок проводять при температурах 900-925К протягом 4 6 хвилин Винахід відноситься до області розробки напилених сплавів із збільшеними значеннями магнітотвердих характеристик, які використовуються в мікроелектронній техніці в якості носіїв інформації на магнітних дисках вдосконалення магнітного плівкового сплаву з підвищеним рівнем магнітотвердих характеристик, шляхом отримання плівкових напилених сплавів системи залізо-срібло (тобто системи феромагнетік-діамагнетік) іонно-плазмовим методом з наступною термообробкою Поставлена задача досягається тим, що напилений сплав після термообробки при 900 925К протягом 4 6 хвилин має кристалічну структуру і вміщує срібло при наступному співвідношенні компонентів (ат %) срібло 19,0 28,0 залізо решта Поставлена задача досягається також тим, що в способі отримання магнітного сплаву, який включає іонно-плазмові розпилення мішеней, що складаються з статично рівномірно розміщених квадратів срібла та заліза і термообробку в вакуумі напилених плівок, новим є те, що термообробку плівок проводять при температурах 900 925К на протязі 4 бхв Порівняльний аналіз з прототипами показав, що сплави заявлених складів в аморфнокристалічному стані невідомі Таким чином, заявлене технічне рішення відповідає критерію "новизна" Аналіз відомих плівкових сплавів [1 А с СССР №1574663 "Аморфный сплав для тонкопленочных резисторов, 2 V F Bashev, F F Dotsenko, IS Miroshmchenko, V M Pasal'skn Structure and electrical properties of Ag-W films in metastable states - 1992 - v 73 - P152-156] ВІДОМІ магнітні ПЛІВКОВІ сплави на основі перехідних металів [ Panagiotopoulos J The effect of shape amsotropy on the spin reonentation in Nd2Fei4B - films " J Alloys and Compounds -1994 v205 - N1 - P 45-47 - аналог] та спосіб їх отримання [Ас СССР №1636466 А1, кл С22С21/00, Н01С7/06.1988 - аналог], які мають коерцитивну силу (Нс) на рівні 1500 2000Е Найбільш близький до заявленого за магнітними властивостями є плівковий сплав складу (ат %) марганець - 47,6, вісмут - 47,6, диспрозій - 4,8 [Ruiyi F, Qmggmg F New permanent magnetic MnBiDy-alloy films - J Appl Phys -1994 - v 76 N10 - R2 - P 6769-6771], який у кристалічному стані має коерцитивну силу -2200Е і який обрано в якості прототипу Прототипом способу отримання плівкових постійних магнітів обраний спосіб (Ас СССР №16543336 А1 кл С22С27/02, Н01С7/06, 1989] До недоліків способу отримання плівкових сплавів треба віднести складнощі виготовлення ливарних мішеней, які пов'язані із над великою схильністю рідко земельного диспрозію до окислення в звичайних і підвищених температурних умовах та негативний вплив на здоров'я людини вісмута В основу винаходу поставлена задача о о 0 0 ю 58002 показав, що компоненти, які введені у заявлене технічне рішення ВІДОМІ, але з-за їх взаємонезмішуваності навіть у рідкому стані, сплави залізо-срібло в техніці невідомі Напилені модернізованим триелектродним іонно-плазмовим розпиленням плівки заявлених складів, що були одержані у аморфно-кристалічному стані мають після термообробки при 900 925К за протязі 4 бхв коерцитивну силу в полі, яке перпендикулярно площині плівки, на рівні 2400Е Даний склад, методика напилення і режим термообробки надають отримуємому плівковому сплаву нові корисні властивості, що дозволяє зробити висновок про ВІДПОВІДНІСТЬ заявленого технічного рішення критерію "суттєві відзнаки" Іонно-плазмове напилення здійснювалося на установці УРМ 3 279 014 при наступних режимах напруга на мозаїчній мішені - 2кВ, анодний струм 1А Струм розряду 20мА, час напилення - 40хв Товщина напилених плівок становила 0,5 0,8мкм Контроль за фазовим складом плівок здійснювали на дифрактометрі ДРОН-2 0 та за допомогою чотиризондового методу вимірювання електроопору у процесі неперервного нагрівання у вакуумі (10 Па) Мозаїчна мішень представляє набір квадратів (16од) розміром 20х20х5мм чистих металів, що були рівномірно розташовані по площині розпилення Квадрати металів були ізольовані один від іншого екрануючими бар'єрними комірками, які знаходилися під потенціалом аноду, тобто мали різницю потенціалу відносно мішені 2кВ і служили додатковими прискорювачами з-за виникаючої неоднорідності електричного поля ІОНІВ робочого газу аргону, які розпиляли мішень Завдяки додатковим прискорювачам кінетична енергія ІОНІВ, що розпилюють мішень зростає у 5-6 разів і надає можливість отримувати метастабільну аморфну структуру в сплавах з практично нульовою взаємною розчинністю компонентів навіть у рідкому стані У таблиці наведені склади сплавів, режими термообробки та їх властивості Як видно з таблиці, оптимальні склади і термообробка, необхідні для досягнення задачі винаходу відповідають номерам №№2-4, 6, 8, 10, 12 Таблиця Склади плівкових сплавів та їх магнітні властивості Стан Не, кЕ Вихідн Вихідн Після Т О 1 18,0 К 4,4 К (91ЗК, 5хв) 2 19,0 А+К К(913К,5хв) 5,0 3 22,6 А+К 5,0 К (91 ЗК, 5хв) 4 28,0 А+К 5,0 К (91 ЗК, 5хв) 5 30,5 К 4,6 К(913К, 5хв) 6 22,6 А+К 5,0 К(913К, 4хв) 7 22,6 А+К 5,0 К(913К, Зхв) 8 22,6 А+К 5,0 К(913К, бхв) 9 22,6 А+К 5,0 К(913К, 7хв) 10 22,6 А+К К (900К, 5хв) 5,0 11 22,6 А+К К (890К, 5хв) 5,0 12 22,6 А+К К (925К, 5хв) 5,0 13 22,6 А+К К (935К, 5хв) 5,0 Примітки А+К - аморфно-кристалічний стан, К - кристалічний стан Нс - коерцитивна сила у полі, яке перпендикулярне площині плівки (кЕ) Вихідн - свіжонапилений стан № Склад, ат % Плівки ІЗ заявлених плівкових сплавів можуть використовуватися при виготовленні магнітних високоерцитивних дисків, як носи інформації з більшою густиною запису Порівняно з прототипом заявлені склади і режими термообробки дозволяють досягнути більш високих магнітотвердих характеристик ПОСТІЙНІ ПЛІВКОВІ магніти з такими характеристиками будуть сприяти підвищенню густини запису магнітної інформації і Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Не, кЕ ПІСЛЯ Т О 700 2350 2400 2300 800 2375 2000 2390 2390 2400 2100 2420 2300 подальшому зростанню можливостей комп'ютерної техніки Економічний ефект від реалізації технічного рішення заключається в можливості отримання в земних умовах технічно невиконуємого з-за взаємної незмішуваності навіть у рідкому стані сплавлення заліза і срібла і одержання однорідного за складом плівкового сплаву Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна