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化学镀钴合金软磁层在磁头中的应用

放大字体  缩小字体发布日期:2013-01-10  浏览次数:643
核心提示:薄层磁头(TFHs)已经得到了广泛应用,它们能够减小记录槽的间隙,从而具有较高的表面记录密度。电沉积的玻莫合金(Ni80Fe20)层仅用于TFH磁心,软磁层具有较高的饱和磁通密度(Bs)和高电阻率(p),以及高分辨力,从而具有极高的记录密度。

薄层磁头(TFHs)已经得到了广泛应用,它们能够减小记录槽的间隙,从而具有较高的表面记录密度。电沉积的玻莫合金(Ni80Fe20)层仅用于TFH磁心,软磁层具有较高的饱和磁通密度(Bs)和高电阻率(p),以及高分辨力,从而具有极高的记录密度。已经推出了生产软磁层的各种工艺,如溅射和电沉积,现在化学沉积已经广泛应用于磁层的生产中,如上所述,化学镀工艺具有在非导电体表面精确选择性沉积膜层的优点。可以在两种电化学方法(化学沉积和电沉积)中选择一种,生产具有高Bs和p的TFH磁心软磁层。

表19—3列出了化学镀CoB、CoFeB和NiFeB软磁层的典型槽液组成和操作条件,以前开发的化学镀C096 Ba4层具有1.4T的高Bs和较低饱和磁致伸缩(λs),它的导磁率(μ)可以在沉积后经热处理得到提高[100,101]。为了进一步提高CoB膜层的Bs,尝试了Fe的共沉积,获得的CoFeB膜层(Co89Fe9B2)具有1.6T[l02,103]的高Bs。图19—5的CoFeB膜层的典型TEM明视场图和THEED图,从图l9—5中可以看出,膜层由直径约10nm的fcc-C0粒子组成。

表19-3 化学镀CoB、CoFeB和NiFeB软磁层的典型槽液组成和操作条件

 

化学镀CoB、CoFeB和NiFeB软磁层的典型槽液组成和操作条件

 

 

化学镀CoFeB膜层的典型TEM明视场图和THEED图

 

图19—5化学镀CoFeB膜层的典型TEM明视场图和THEED图

尝试了以化学镀NiB体系为基础的化学镀工艺[l01]生产玻莫合金,该合金通常是用电沉积方法制备,发现化学镀Ni70Fe27B3膜层除了λs相当高外,其磁性几乎与电镀层一致,NiFeB膜层由细微晶组成,与前面描述的CoFeB膜层基本相同。

表19—4概要列出了化学镀C096B4、C089F39B2和Ni70Fe27B2膜层的电学和磁学性质,还将CoFeB膜层应用到新一代TFH磁心和MR(磁阻)头的记录磁头心的生产中,它具有较高的Bs和最佳的沉积参数,最近已将CoFeB微型生产工艺用于磁头芯[105]。

表19-4化学镀C096B4、Co89Fe9B2和Ni70Fe27B3膜层的电学和磁学性能

 

化学镀C096B4、Co89Fe9B2和Ni70Fe27B3膜层的电学和磁学性能

 

注:基体Cu(50nm)/Ti(5nm)/玻璃,膜层l.0μm。

电沉积的软磁层已得到广泛研究,特别是铁基合金,如Fe73 P27具有1.4T[10]的高Bs,Fe84P15C0具有l.6T的高Bs和70μΩ·cm的高p,还提出了使用C0基合金,如CoNiFe合金层[108,109],它具有l.8T的高Bs。通过将膜层中S夹杂量控制在极小数量内,成功地获得了Bs为2.1T的最高Bs的CoNiFe合金层[110~112]。NEC公司从材料研究着手,成功地生产了l00×106位/英寸2记录[51]的新一代MR磁头。

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