Brevet FR2019640A1 — publié le 19700703

La présents invention concerne un procédé de réalisation de couche magnétique à magnétostriction basse et force coercitive élevée pour les supports d'enregistrement magnétiques à base d'un matériau magnétique consistant en un alliage multi-phase stable de composants magnétiques et non-magnétiques. 5 L'utilisation pour l'enregistrement magnétique de caractères d'information binaires des mémoires à disques présentant une couche magnétique homogène à phase unique, très mince est connue. Lors de la réalisation de ces couches magnétiques minces, il est très important de s'assurer qu'elles présentent une force coeroitiv* élevée et une petite épaisseur, car c'est seulement alors que l'on Afin d'éviter une magnétostriction élevée dans un matériau magnétique que 25 l'on utilise, par exemple pour un aimant permanent, on sait, en outre, réaliser le matériau magnétique à partir d'un alliage à deux phases. Les composants de cet alliage connu consistent en une phase magnétique et une phase non magnétique, En tirant le matériau sous forme de câble, on obtient la possibilité de donner au composant magnétique de l'alliage une anlsotropie magnétique entraî-30 nant une faible magnétostriction pour le matériau. Bien que le matériau de cette sorte ait une magnétotriction faibite, le procédé de fabrication consistant en un tirage ou roulage nécessaire pour un tel matériau n'est pas applicable aux supports d'enregistrement magnétique qui, pour présenter une densité de bit élevée de l'enregistrement magnétique doit avoir une épaisseur de couche 35 minimum. On décrit les alliages du caractère ci-dessus dans "Nature", volume 161, 1948, page 562. On améliore la réalisation des couches magnétiques pour les supports d'enregistrement magnétiques d'après l'invention en ce que l'on applique un alliage avec des composants magnétique et non magnétique sur un support non magnéti-40 que, à la température ambiante en une couche homogène monophase avec une densi 69 30677 2 2019640 té de couche inférieure à 10.000 A, et en ce que le matériau ainsi appliqué est chauffé dans un milieu de gaz inerte à une température supérieure à 200°C et durant une période supérieure à une heure, une struture de particules è un domaine anisotropique se développant uniformément sur la section transversale 5 entière de la couche étant ainsi formée. Après recuit, la structure monophase métastable est transformée en une structure à deux phases stables dans laquelle la phase magnétique est distribuée homogènement sur la section transversale entière de la couche sous forme de particules à un domaine. Une couche magnétique mince réalisée selon la méthode décrite présente •jq une magnétostriction faible et une force coercttive élevée. On obtient ces propriétés grâce à l'anisotropie de forme et/ou à 1'aniaotropie cristalline des particules à un domaine contenues dans l'alliage. Pour la réalisation d'un matériau magnétique on sait déjà appliquer sur un support non-magnétique un alliage contenant un composant non-magnétique et 15 un composant magnétique sous forme d'une couche mince et le faire passer ensuite à un état à deux phases stables au moyen d'un chauffage. On sait par conséquent réaliser un matériau magnétique sous forme d'une couche mines è l'aida d'un alliage stable à deux phases. Cependant on ne sait pas produire un tel matériau soui forme d'une gauche mince avec une faible magnétostriction pour des 20 supports d'enregistrement magnétiques. Le procédé connu ne permet d'obtenir qu'une structure à deux phases sous la forme de deux couches superposées de phase magnétique et non magnétique. On ne peut pas obtenir une couche consistait de particules anisotropiques à un domaine distribuées uniformément sur la section transversale entière de la couche. Ce procédé est décrit dans l'article 25 de Kneller dans "Journal Of Applied Physics" Vol.35, N*7, July 1964, pp. 2210 2211. D'autres objets caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit fait en référence aux dessins annexés à ce texte, et qui représentent un mode de réalisation préféré de celle-ci. 30 La figure 1 représente la force coercitive Hc d'un alliage, qui en fonc tion de la température de recuit T, passe de l'état à phase mélangée à l'état à deux phases. La figure 2 représente l'évolution du rapport : magnétisation rémanente sur magnétisation de saturation en fonction de la température T. Le temps de 35 recuit est de deux heures et quart. □n applique un alliage consistant en un composant magnétique, par exemple, du cobalt et un composant non-magnétique cuivre par exemple à l'aide des procédés connus, comme par exemple, placage électrolytlque, application par vapeur dans le vide, ou pulvérisation cathodique, sous forme d'une couche homogène 40 sur support non magnétique. Le revêtement du support non-magnétique se produit 69 30677 3 2019640 o à la température ambiante avec une épaisseur de couche inférieure à 10c000 A. Si l'on atteint cette épaisseur de couche, on chauffe le matériau appliqué à une température supérieurs à 200*C. Le chauffage du matériau se produit durant une période supérieure à une heure, et est réalisé dans un milieu gazeux inerte 5 chimiquement, par exemple de l'argon, afin d'éviter l'oxydation du matériau. L'alliage de la couche mince appliqué peut Ôtre formé des deux composants suivants: Composant magnétique Composant non-magnétique Co Au •jû Co Cu Fe Au Fe Cu Ni Au La figure 1 représente les propriétés magnétiques d'un alliage cobalt- 15 cuivra en fonction de la température de recuit T. La représentation graphique indique que la force coercitive H de la couche d'alliage mince atteint une va- c leur maximum à une température de 6QQ*C. A cette température, l'alliage a simultanément changé de structure cristalline. Au-dessous de la température de 600°C, la région M de l'alliage consiste principalement ai une phase mélangée métasta-20 ble à thermodynamique unique des composants magnétique et non-magnétlque.Afin de maintenir l'alliage à deux phases stable nécessaire, on chauffe la couche d'alliage jusqu'à une température de 600°C seulement. Si dans la région Z l'alliage atteint son état à deux phases à cette température, on obtient une structure cristalline dans laquelle, par anisotropie de forme st/ou d'anisotropis 25 cristalline, on forme des particules magnétiques à un domaine. Cependant, on forme cette structure seulement dans les cas où lors du revêtement de la couche mince, les deux composants de l'alliage cristallisent en même temps. Autrement, la formation des couchas superposées de matériau magnétique et non-magnétique peut se produire durant le recuit (Kneller, Journal of 30 Applied Physics 35, 1954, pp. 2210-11). L'anisotrople de forme et/ou cristalline de l'alliage à deux phases formé a pour effet que le matériau alliage présente une magnétostriction faible. Pour cette raison, l'alliage est très convenable pour les supports d'enregistrement magnétiques en forme de disque qui, lorsqu'utilisés comme dispositifs d'enre-35 gistrement, peuvent Stre exposés aux chocs dûs aux' vibrations mécaniques de la tSte d'écriture-lecture. Lorsque de telles vibrations se produisent, la faible magnétostriction du matériau d'alliage évite l'effacement de l'enregistrement magnétique. La figure 2 représente le rapport magnétisation rémanente sur magnétisa- 40 tion de saturation I /I selon la température de recuit T. La courbe montre r s 69 30677 4 2019640 qu'à température de 800°C à laquelle l'état à deux phases mentionné ci-dessus de l'alliage est formé, la rapport atteint une valeur maximum. Comme ce rapport atteint presque la valeur 1,1a courbe de magnétisation de l'alliage présente un rapport rectangulaire très bon, de telle sorte que l'on peut obtenir 5 une densité élevés pour l'enregistrement magnétique. La pulvérisation cathodique de l'alliage est un procédé particulièrement convenable pour le revêtement de support non magnétique. Ce procédé permet le revêtement de l'alliage sans moyens auxiliaires spéoiaux sous forme de couche homogène. 10 Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques principales de l'invention appliquées à un mode de réalisation préféré de cslle-ci, 11 est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détails qu'il juge utile sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 69 30677 2019640 1.- Procédé pour réaliser une couche magnétique présentant une magnétostris tion faible et une force coercitive élevée pour des supports d'enregistrement magnétiques à partir d'un matériau magnétique consistant en un alliage multi-phase stable à composants magnétique et non magnétique, caractérisé en ce qu'un 5 alliage avsc des composants magnétique et non magnétique est appliqué sur un support non-magnétique à température anblante en une couche homogène monophase 9 dont l'épaisseur est inférieure à 10.000 A, et en ce que le matériau revêtu est chauffé dans un milieu gazeux inerte à une température supérieure à 200°C et durant une période de temps supérieure à une heure, une structure de particule 10 anisotropique à un domaine distribuée uniformément sur la coupe transversale de la couche entière étant ainsi formée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage est composé de cobalt et d'or ou de cobalt et de cuivre, ou de fer et d'or, ou de 15 nickel et d'or ou de fer et de cuivre. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau appliqué sur le support non-magnétique est chauffé dans un milieu de gaz inerte, 20 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en es que l'alliage avec les composants magnétique et non-magnétique- est appliqué sur le support non-magnétique par pulvérisation cathodique. 25 5.- Couche magnétique du genre comportant une structure à deux phases, une phase magnétique et une phase non-magnétique caractérisé en ce que la phase magnétique est répartie de manière homogène sur toute ILa section de la couche sous forme de particules à un seul domaine. 30 6.- Support d'enregistrement caractérisé en ce qu'il comporte une couche magnétique selon la revendication 5 appliquée sur un support non-magnétique.