способ изготовления рабочего слоя термогальванического носителя информации

Формула изобретения

Способ изготовления рабочего слоя термогальванического носителя информации, включающий вакуумное нанесение сплава на нагретую подложку, отличающийся тем, что вакуумное нанесение осуществляют путем термического осаждения полиморфного железоникелевого сплава с использованием метода виброподачи порошка сплава, содержащего 25-35% никеля на вольфрамовый испаритель, при давлении (2-6)10^-4 Па со скоростью 0,5-2 нм/с с образованием пленки толщиной 50-200 нм, осаждаемой на подложку, имеющую температуру 290-400 К, при этом полученный таким способом рабочий слой способен хранить аналоговую и цифровую информацию в виде элементарных источников термо-ЭДС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике записи информации, и может быть использовано при изготовлении рабочего слоя термогальванических носителей цифровой и аналоговой информации.

Существует способ изготовления рабочего слоя магнитного носителя записи, заключающийся в следующем [1]. Изготовление рабочего слоя осуществляется способом вакуумного нанесения железохромового сплава при давлении 10^-2-10^-3 Па со скоростью 0,05-0,15 нм/с на подложку с температурой 290-330 К. Одним из недостатков данного способа [1] является то, что при используемых сплавах и выбранных технологических режимах вакуумной конденсации в формируемом при этом рабочем слое носителя невозможно сохранение аналоговой и цифровой информации в виде элементарных источников термоЭДС, которые в процессе эксплуатации не будут подвержены разрушению электромагнитными полями высокой напряженности. Кроме того, предлагаемые в [1] технологические режимы вакуумной конденсации предполагают внедрение в кристаллическую решетку сплава рабочего слоя носителя атомов газов остаточного атмосферного давления в вакуумной камере. Это отрицательно проявляется на воспроизводимости физических свойств рабочего слоя носителей информации.

Задачей изобретения является разработка способа изготовления рабочего слоя носителя, в котором аналоговая и цифровая информация может быть сохранена в виде элементарных источников термоЭДС с различной наводимой амплитудой, а информация может считываться путем регистрации электрических сигналов, снимаемых непосредственно с информационной дорожки носителя [2]. Изготовленный таким способом рабочий слой термогальванического носителя информации также должен иметь широкий температурный диапазон надежного сохранения информации при возможном воздействии электромагнитных полей высокой напряженности. Исключение промежуточного преобразования хранимой информации в электрический сигнал должно предполагать высокое отношение уровня считываемого сигнала к шуму, широкий динамический диапазон записываемого сигнала. Рабочий слой носителя, изготовленный предложенным способом, должен обеспечивать способность многократной перезаписи информации без ухудшения его физических свойств.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления рабочего слоя термогальванического носителя информации вакуумная конденсация осуществляется с использованием метода виброподачи порошка полиморфного железоникелевого сплава, содержащего 25-32% никеля, на вольфрамовый испаритель при давлении (2-6)10⁴ Па со скоростью 0,5-2 нм/с [3]. В результате на подложке, нагретой до температуры 290-400 К, конденсируется пленка толщиной 50-200 нм.

Способ заключается в следующем. На подложку, служащую основанием диска, напыляется диэлектрический слой кварца. Затем производится конденсация порошка испаряемого сплава в вакуумной камере при давлении, не превышающем 210^-4 Пa. Такое давление не допускает окисления испаряемых сплавов, что является необходимым условием для формирования требуемых эксплуатационных свойств рабочего слоя носителя. Относительно невысокая скорость конденсации (0,5-2 нм/с) и использование метода виброподачи порошка позволяют формироваться концентрационно однородной тонкой пленке, что позволяет использовать рабочий слой носителя как для непосредственной записи информации после изготовления носителя, так и для многократной последующей перезаписи. При этом исключается термообработка рабочего слоя носителя с целью его гомогенизации. Температура подложки, не превышающая 400 К, позволяет формировать пленку с объемоцентрированной кубической решеткой. Об этом свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа, согласно которым рабочий слой носителя, сформированный на основе железоникелевого сплава, содержащего 30% никеля, представлял собой твердый раствор замещения с ОЦК-решеткой. Такому структурному состоянию должна соответствовать матрица рабочего слоя термогальванического носителя информации. Толщина рабочего слоя носителя, формируемая в процессе конденсации, не должна превышать 200 нм, поскольку большие толщины железоникелевых вакуумных конденсатов не способствуют расширению области низких температур, обеспечивающих надежное сохранение записанной информации [4]. Подложка располагается на расстоянии не менее 30 см от испарителя, что исключает ее чрезмерное радиационное нагревание и обеспечивает однородность конденсируемой пленки по толщине. Предельные значения температуры подложки можно обосновать следующим образом. При температурах, превышающих 450 K, в процессе конденсации может происходить концентрационное расслоение ОЦК-твердого раствора с образованием областей, имеющих концентрацию никеля, отличную от химического состава испаряемого железоникелевого сплава [5]. Отклонение от указанных режимов изготовления рабочего слоя термогальванического носителя информации могут привести к понижению уровня эксплуатационных свойств носителя. После достижения требуемой толщины железоникелевой пленки для предотвращения ее окисления в процессе эксплуатации напыляется защитный диэлектрический слой кварца или подобных по свойствам материалов.

Изготовленный предложенным способом рабочий слой термогальванического носителя информации будет способен сохранять информацию в виде элементарных источников термоЭДС. Он также будет способен сохранять информацию при воздействии электромагнитных полей большой напряженности в широком температурном диапазоне.

ЛИТЕРАТУРА

1. АС №1718668 "Способ изготовления рабочего слоя носителя магнитной записи". Горовой А.М., Карпенков С.Х., Литвинцев В.В., Тужинова Г.А.

2. Горовой А.М., Портнов М.А. Термогальванический цифровой носитель информации. - Сб. научных трудов 12-й Байкальской Международной конференции "Методы оптимизации и их приложения". Иркутск, 2001, с.156-161.

3. Палатник Л.С., Фукс М.Я., Косевич В.М. "Механизм образования и субструктура конденсированных пленок". - М.: Наука, 1972, с.320.

4. Горовой А.М., Ушаков А.И., Казаков В.Г. "Исследование прямого превращения в тонкопленочных Fe-Ni образцах". - Иркутск, 1978, 29 с. Рукопись представлена Иркутским госпединститутом. Деп. В ВИНИТИ №3656-78.

5. Горовой А.М., Ушаков А.И., Казаков В.Г. и др. "Исследование приближения к равновесному состоянию в пленках сплавов Fe-Ni". - ФМК, 1984, т.58, №1, с.113-118.