一种磁性薄膜、含有其的磁码组件以及制备方法技术

本发明专利技术涉及材料领域，具体涉及一种磁性薄膜、含有其的磁码组件以及制备方法。制备磁性薄膜的方法包括：采用磁控溅射沉积含有SrFe

【技术实现步骤摘要】
一种磁性薄膜、含有其的磁码组件以及制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，具体涉及一种磁性薄膜、含有其的磁码组件以及制备方法。

技术介绍

[0002]磁编码器是自动化控制过程中，控制角位移精度的反馈器件，可以将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式，正如我们的双眼看到的信息反馈给我们大脑一样，可以称之为装备的“眼睛”。随着人们对于高档数控机床及机器人系统等控制精度要求的日益增高，这就对磁编码器的磁码盘或磁码尺的存储密度或磁极数要求也越来越高。
[0003]当前，磁码盘材料主要有以下几种块体材料如CuNiFe薄带材，FePt、SmCo、CoCrTa薄膜、Co
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P、Co
‑
Ni
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P薄膜等等。但是CuNiFe矫顽力偏低；FePt作为磁码盘材料需要一定的厚度，价格太贵，工业化成本太高；SmCo薄膜的矫顽力太高，不易很好地进行磁信号写入，同时薄膜中也具有较高的磁耦合作用，会增加记录噪声；CoCrTa薄膜可用于计算机硬盘，但用于磁码盘时，剩余磁化强度偏低；Co
‑
P、Co
‑
Ni
‑
P薄膜被提出用作磁码盘材料时虽然可以获得高的信号写入质量和信号写入密度，但是由于其通常由化学方法制备，污染环境，而并未得到广泛的应用。
[0004]然而，B.Ramamurthy Acharya等在The effect of deposition and annealing conditions on textured growth of sputter
‑
deposited strontium ferrite films on different substrates”，Journal of Applied Physics，第79卷，第1期，第478
‑
484页中采用的退火方式为以100
°
C/h的速率在空气中加热到900
°
C，然后温度保持在900
°
C 2小时，之后也以100
°
C/h的速度进行冷却，其慢退火的磁滞回性较佳。之后的退火也基本延续了其研究，例如E.C
é
spedes等在Inter
‑
grain effects on the magnetism of M
‑
type strontium ferrite，Journal of Alloys and Compounds，第692卷，第280
‑
287页，20160831中公开的退火方式为在850℃进行保温处理后，采用1.5℃/min的方式进行降温。这种缓慢降温的方式虽然确保其磁滞回性，但是由于其对于温控降温需要，使中间产物长时间的在制造设备中，使得制造效率十分低下，因此在工业中难以进行扩大化生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种磁性薄膜、含有其的磁码组件以及制备方法，旨在提供一种矫顽力高、剩余磁化强度高以及获得成本低的磁性薄膜。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供一种制备磁性薄膜的方法，采用磁控溅射沉积含有SrFe
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的磁性材料，按1~5℃/min的速率降温至500℃，进行随炉冷却，得到磁性薄膜。
[0007]可选地，所述磁控溅射为射频溅射，所述磁控溅射的工作气体为氩气，且：所述磁控溅射的溅射功率为60~150w；和/或，所述磁控溅射的工作气体的气压为0.3～0.6 Pa；和/或，所述磁控溅射进行时，溅射室的本底真空度1
×
10
‑5~3
×
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‑
5 Pa；和/或，
所述磁控溅射的速度为0.008nm/s~0.012nm/s，所述磁控溅射时间为5h~6h。
[0008]可选地，在850~950℃条件下进行所述保温处理，所述保温处理的时间为1.5h~2.5h。
[0009]此外，本专利技术还提供一种磁性薄膜，所述磁性薄膜采用上述方法进行制备。
[0010]可选地，所述磁性薄膜的厚度为1500～2000
Å
。
[0011]此外，本专利技术提供一种制备磁码组件的方法，包括以下步骤：步骤S1：提供衬底层；步骤S2：采用上述方法在所述衬底层的表面制备所述磁性薄膜，即得。
[0012]可选地，所述步骤S1包括：对所述衬底层进行清洗或抛光。
[0013]此外，本专利技术提供一种磁码组件，所述备包括衬底层以及与所述衬底层叠设的上述磁性薄膜。
[0014]在本专利技术中，采用的磁性薄膜材料为SrFe
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，制备原料与制备方法简单，制备出的产品相一致性佳，同时制备出的薄膜具有高的矫顽力和高的剩磁比，而进一步地研究发现，本专利技术能在沉积后采用大于500℃的条件下进行保温后，采用随炉降温方式，在提高矫顽力和剩磁比的同时，又提高退火设备的利用率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1为实施例1和对比例2磁性薄膜XRD图；图2为实施例1磁滞回线测试图；图3为对比例1磁滞回线测试图；图4为对比例3磁滞回线测试图。
[0017]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本专利技术保护的范围。
[0020]鉴于现有的磁性薄膜无法在确保矫顽力、剩磁、剩磁比性能的同时，控制其制造成本，造成不能广泛应用的技术缺陷，本专利技术提供一种制备磁性薄膜的方法，采用磁控溅射沉积含有SrFe
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的磁性材料，在大于500℃的条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备磁性薄膜的方法，其特征在于，采用磁控溅射沉积含有SrFe
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的磁性材料，在大于500℃的条件下进行保温处理后，按1~5℃/min的速率降温至500℃，进行随炉冷却，得到磁性薄膜。2.如权利要求1所述的制备磁性薄膜的方法，其特征在于，所述磁控溅射为射频溅射，所述磁控溅射的工作气体为氩气，且：所述磁控溅射的溅射功率为60~150w；和/或，所述磁控溅射的工作气体的气压为0.3～0.6 Pa；和/或，所述磁控溅射进行时，溅射室的本底真空度1
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5 Pa；和/或，所述磁控溅射的速度为0.008~0.012nm/s，所述磁控溅射时间为5h~6h。3.如权利要求1所述的制备磁性...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐秀兰，盖志豪，于广华，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：