DE1924436C - Verfahren zum thermomagnetischen Aufzeichnen von Informationen auf ein hitzeempfindliches Aufzeichnungsmedium und ein thermomagnetisches Aufzeichnungsmedium für dieses Verfahren - Google Patents

Description

prozent Phosphoranteil besteht .i:;d
stalt aufweist.

Bei dem therniomagnetisclien -Vulzc ren nemäß der Erfindung wird durch c
viii" I rhil/eii und Magnetisieren eines \ ce/cuhnet. das weitgehend au- K..b._:|! ir |-_t>nn besteht. Oa- Medium v-.r-.i mr „jncht überzogen in einem Koh.iltelek ..cr.i'.!:e Menge Phosphor entiiäi: Pe ·. • on ^·5 ^{Vl> (>}·^· Außerdem kann e;::c Nickel enthalten sein. Da- 'v--..!-,er .,,!!^-.medium hat stark temper.-.:.-Mb ;,-, l.raftcharakteiistiken bei Temp.;.:¹. !'■. .-ic-punkt und das Verhall:;.- de:" K "; ..-'zu der hei 150 C betra^t '::;·: ie bisher verfügbaren Nl.iie;.·.: .. neü-ehes Aufzeichnen -:nü r.-'..ι·: ' erfordern lnihe Aufzeichnen::·;·.--der

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Kombination un> aul- :·: hexagon.der

emer Kob.dt-Irolv ;. das eine me:V, pli-Wei. oerwi-e Mc^-C :iu!e -Vufzeich-'.:IVJ1l:-J K OcT/ 1-

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Bekatinten durch die Verwendung von Maien i- 2

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■■-. die ein erolAcs Verhält;

Kner/n^kraft bei

,-.· -palen Temperaturen zur kocr/ιτ. kraf: be; relativ _Vd erhöhten Temperature::, d ! eiiiperat.uci •er dem C'unepunkt. haben

Heim Verfahren gemäl> der ν..; hegenden Frtindung , -,-i \errxsserte Materialien fu' em VedenemperaUT-..ii'-eichni.ngssystem vorgese'r.en. das okononi;-ch bei ΊΊ-, .innen Temperaturen von ϊ^ςϋ Cb-ZiH! C arbeitet, wahrend vorbekannte Materialien, die d--n ⁽/^!r'--

ί·.,·ίι ausnutzen, bei TemperaUucn in der (noben-,"..diumü von HXX) C arbeilen uu.-en -\uf Grund der ;-d,!ii:ien niedrigen Temperatur und der kurzen '■!; tzimgs/eit ι>Γ die V ervsendiuig von plastischen s ¹^sIraten durchaus moghclv

•Λ eitere Einzelheiten der S rtmdung ergehen sich

,.;.. den nachfolgenden Erörterungen, au- dei Figur ' , .. aus der Beschreibung von bevorzugten Vusfuh-Koerzitivkraft, wurde mcl, erhaUen werden^ Beim Verfahren gemab der vorliegenden τ η _; ^ deshalb das Plattieren be, ho Il .„ _Xl,_n

Werten von 5.5 bis f,.h oder vo· l>«.<.·.«. ^.

-, „ bis (,.«, durchgeführt. Oaduic. ^l - _icJer. n.eht m kubischer sonder m hex; g πak _(m

,e-chiagen und s,„mt em ^Λ^' ^_!nR||,che erhalten, das die gewünschte lempc an η, Koerzitivkran aufweisP Wenn ^J^ _l0llll

„ Losung unter r.> leg. «y ' _NOr|,c-enden

niedergeschlagen und de, Λ ^ ^ _{aoh llb}

ir^nL^gveictelt. wahreiiddcrW.r. . _n

_aN obere Grenze angegeben is - ^ _m

pll-Werten normalerweise eine I■ allim ^ der Losung auftritt IXis ,st gevvoM.h-^^^

d„ ,eder Korper der -uspendierte, M--π

..hlagen emes glatten ebenen; ^; ^ ;_dtMl ,._rlin-

Niit dem Verfahren gemab der .oriic^iR dun" -ind leicht Koerzitivkrafver aUn^ - -.^

-■-^---^^rr ve,M s MaVerhältm-

_lk._|Npicl I und m der Hg- ge/«.., ■ _N1._llcri:1N be: ,.t das Verhältms der Koer i.ivk aft dc ^_[id ^^ ^^^

etwa /immertemperatur. d. h. · · ^^ _Mm, „, Temperatur von 1^1 L gcmcini _hc|

Remanenzv

Bs) auf.

beispiele

Figur zeigt cmc graph
kf

sche I )arsielluiii:. die die

\bnahme der Koerzitiv kraft eines Materials he-chreiht. d.'.s nach Beispiel I der vorliegenden 1 rludunu präpariert ist. Aus der Figur ist ersichtlich, dab das Materia! hei Zimmertemperatur eine Koerzitivkraft von etwa JsI)Oe hat und dal.! die Koerzitivkraft bei einet 1 emperatur von 150 C arf etwa ' , ihres ursprünglichen Wertes und auf etwa ' _β bei 21)0 C abgesunken ist.

Beim erlindungsgemäßen Verfahren ist em hiizeerzcugendes Feld vorgesehen, das z. B. durch einen e'ektrischen Erhitzer erzeugt wird oder durch eine 1 lektronenstrahlquellc. die auf cmc schmale Stelle c'.es Aufzeichnungsmediums fokussiert ist. Gleichzeil ig wird em starkes Magnetfeld an dieselbe Stelle des Aufzeichnungsmediums angelegt. Entweder der Hitzestrahl oder das Magnetfeld oder beide können moduliert werden, um die gewünschte Information auf das Medium aufzuzeichnen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wnd ein hochwirksames thermisches N icderte 111 pe rat ur^ohreihv erfahren durch Elektroplattieren eines Filmes ermöglicht, der vorherrschend Kobalt enthält mit einem geringen Phosphoranteil und wahlweise einem geringen Nickelanteil. Wenn ein solches Plattieren in Übereinstimmung mit der normalen Praxis durchgeführt würde, d. h. unter Verwendung eines relativ niedrigen pH-Wertes, dann würde gewöhnlich kubisches Kobalt niedergeschlagen uⁿ'j das gewünschte abweichende Verhalten, d. h. eine hochempfindliche temperaturabhängige verschiedene Salze verwendet werde w,rkun,en nicht von den Amone Häher können ohne wesentliche »cc.nt .* crlindungsgcmätoi Ncrfahmjj /· B- NJ'-J^j _odcr Sulfat und Chlorid, reines Su.fat. rc mc Sulfamat verwendet werden. _jlc

Die Galvan.sierungsbed.ngungen können u^ ^.

»vird, können niedrigere Stroi.,„_

nutzt werden, obwohl bei diesen niedrigen Siron.i- >" dichten das Niederschlagen so langsam erfolgt, dali es mein mehr ökonomisch ist. Die Stromdichte kann bis zu einer Höhe von 500 niA Ί.45 cm- gesteigert hei mich höheren Stromdichten wird der

60

|50 C

ii

und auf dieser

Materialien ist gewöhnlich so solange die Konzentration nict

im Bad kommt.

Das Verhältnis von Phosphor (als Hypophosphit) /u Kobalt kann im Bad variieren zwischen ungefähr 0.OS bis 2,3 Gewichtsprozent, und die Nickclkon/entration kann von 0 bis 10 Gewichtsprozent variieren. Die Melallionen plattieren nicht im direkten Verhältnis zu ihrer Konzentralion im Bad. die Verhältnisse beiragen im I all son Phosphor ungefähr 1,5: I und im lall von Nickel ungefähr 4: 1. Deshalb kann im Unterschied /um Bad der Metallüberzug ungefähr 0.05 bis 1.5 Gewichtsprozent Phosphor und ungefähr 0 bis 2,5-Gewichtsprozcnt Nickel enthalten, v. ;>bci der Ausgleich Kobalt ist.

Die Beschaffenheit des Substrates ist nicht kritisch, solange es nicht magnetisch und leitend ist sowie eine glatte Oberfläche aufweist. Somit können sowohl Metalle wie z. B. Messing oder Aluminium als auch Nichtleiter vcrsvendct werden, die eine leitende Oberfläche besitzen, die durch Vakuumaufdampfung oder stromlose Verfahren niedergeschlagen werden kann. Plastikmaterial wie Polyester. Polyolefine und Zelluloseazetat sind völlig geeignet.

Die folgenden Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

Beispiel I

Auf ein mit Gold bestäubtes Polyestersubstrat wird in einem Bad folgender Zusammensetzung ein Film elektrolytisch abgeschieden:

Kobaltsulfat (Hydrat) 200 g/l

Natriumchlorid 10 g_;l

Nalriumhypopho>phit 0.3 g/l

Borsäure 15 g/l

Natriumlaurylsulfat (Netzmittel) .... 5 g I
pH-Wert 6.0. eingestellt mit Natriumhydroxidlösung.

Beispiel III

Das Verfahren nach Beispiel I wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß der Phosphoranteil auf 3.0gl Nall.PO, · H₂O und die Stromdichte auf ni.A 6.45 cm² geändert wurden. Der Metallüberzug hat die folgenden Eigenschaften:

Hr bei 12 C 294 Oe

Hr bei 150"C 97 Oc

H,- bei 2(XVC 61 Oe

,₅ B c i s ρ i c I IV

Das Verfahren nach Beispiel I wurde wiederholt mil der Ausnahme, daü der Phosphoranteil auf 1.0 g I NaII₂PO₂-H₂O geändert und 9.5 g/l NiSO₁ · 6 nlo ao hinzugefügt wurden. Außerdem betrug die Stromdichte 100 mA/6,45 cm*.

Der Metallüberzug hai die folgenden Eigenschaften:

Hr bei 12°C 273Oe

»5 H_r bei 150" C 95 Oe

Hr bei 200⁰C 63 Oc

in den obigen Beispielen sind die im Galvanikbad vorhandenen Anioncn eine Verbindung von Si;!?;;!

und Chlorid. Das Verfahren ist aber nicht abhängig von Anionen. wie die folgenden Beispiele V bis VII zeigen. Zu jedem Fall wurde das Bad auf einer Temperatur von 15°C gehalten, das Überziehen mit eine: Metallschicht wurde bei einer Stromdichte vor 200 mA/6.45 cm² durchgeführt, und der pH-VVer wurde auf 6,55 eingestellt. Die Dicke des Metall Überzuges betrug 100 A ι nd 200 A.

Das Überziehen mit einer Metallschicht wurde bei Zimmertemperatur bei einer Kathodenstromdichte von 50 mA/6,45 cm² ausgeführt. Die thermomagnetischen Eigenschaften dieses Films sind in der Figur eingezeichnet, die den Verlauf der Koerzitivkraft gegenüber der Temperatur zeigt für einen 200 A dicken magnetischen Film. Der Metallüberzug setzt sich aus 99.9 Gewichtsprozent Kobalt und ungefähr 0,1 Gewichtsprozent Phosphor zusammen.

Beispiel II Beispiel V

Chloridbad:

CoCI₂ · 6 H₂O 170 g/l

NaH₂PO-H₂O 0.3 g/l

Borsäure 15 e/l

Natriumlaurylsulfat 5 c/l

NaCI 25 g/l

Beispiel VI

Sulfamatbad:

Badzusammensetzung

CoSO₄ · 7 H₂O 200 e/l

H₃BO₃ 15 g/I

NaCI 25 g/l

NaC₁-H₁₅SO₁ 5 g/1

NaH₂PO₂ H₂O 0,3 g/l

Das Überziehen mit einer Metallschicht wurde bei 5 mA/6,45 cm² auf einem leitenden nichtmagnetischen Substrat durchgeführt. Der Metallüberzug hat die folgenden Eigenschaften:

Hr bei 12' C 445 Oc

Hr bei 150 C 115Oe

i i, bei 200 C 'X! Oc

60

Co Sulfamat 157 5 g/l

NaH₂PO₂ · H₂O 0,3 g/l

Borsäure 15 g/l

Natriumlaurylsulfat 5 g/l

Beispieä VH

Reines Sulfatbad:

CoSO₄ · 7 HjO 200 g/l

NaH₂PO₂ - H₂O 0,3 g/l

Borsäure 15 a/l

Natriumlaurylsulfat 5 g/l

Im folgenden sind die Eigenschaften der Meta! überzüge wiedergegeben.

Tabelle

Beispiel	An ionen	(BH)	88	(AH)	Verhältnis	Dicke A	Remanenz Br/Bs
I	Sulfat/Chlorid	226	85	190	2,57	100	•864
	Sulfat/Chlorid	270	81	272	3,18	200	•816
V	Reines Chlorid	245	94	224	3,02	100	•850
	Reines Chlorid	339	76	344	3,61	200	•833
VI	Sulfamat	196	73	170	2,58	100	•881
	Sulfamat	228	72	233	3,12	200	•824
VIl	Reines Sulfat	210	81	209	2,92	100	•835
	Reines Sulfat	280	290	3,46	200	•825

BH = Vor dem Erhitzen; 15 zusätzlich 0,35 g/l Natriumhypophosphit. Die Koerzi-

AH = nach dem Erhitzen für 10 Minuten bei tivkräfte wurden bei 150⁰C und dann bei 15°C ge-

15O⁰C; messen. Folgende Resultate wurden erzielt:

Verhältnis = Koerzitivkraft bei 15⁰C dividiert durch

die Koerzitivkraft bei 150⁰C.

Beispiel VIII

Der Zweck dieses Beispiels ist es, die Auswirkung eines geringen Phosphoranteils in der Zusammensetzung zu illustrieren. Unter Anwendung der allgemeinen Technik des Beispiels I werden zwei Metallüberzüge bei einem pH-Wert von 6,52 hergestellt. Ein Bad enthält nur Kobalt, und das andere enthält

IO	Kobalt allein	15°C	150° C
Kobalt und Phosphor ....	165Oe 334Oe	88Oe 88Oe

Daraus folgt, daß der Phosphor — obwohl er bei der erhöhten Temperatur keine wesentliche Auswirkung auf die Koerzitivkraft hat — eine sehr wesent liehe Auswirkung auf die Koerzitivkraft bei Zimmer temperatur hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Patentansprüche Dtc vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum thermomagncti-ehen Aufzeichnen von Intorma-

1. Verfahren zum ihermomagneiischen Auf/eich- tionen auf ein hitzeemplindliches Aufzcichnung-nen von Informationen auf ein hit/eemplindliches medium, bei dem das Medium \ο>λ einem hit/e-Auf/eichiHing-medium. bei dem das Medium von j erzeugende·": Strahl abgetastet wird, während ein einem hitzeerzeugenden Strahl abgetastet wird. ausgewähl'es M jgnetfeld an das Medium angelegt während ein ausgewähltes Magnetfeld an da- wird, bei dem die vom Strahl erzeugte Hitze auf einer Medium angelegt wird, bei dem die vom Strahl unter der Curietemperatur liegenden Temperatur geerzeugte Hitze auf einer unter der Curietemperatur halten wird, bei der die Koerzitivkraft des Mediums liegenden Temperatur gehalten wird, bei der die u> verringert und da- Medium gegenüber dem angelegten koerzitivkraft de- Medium- verringert und da- Magnetfeld empfindlich wird und bei dem die auf/u-Mediiim gegenüber dem angelegten Mauneiie'd zeichnende Information über den Strahl und das empfindlich wird und bei dem die aufzuzeichnende anseleste Magnetfeld zugeführt wird.

Inform.i'.ion über den Strahl und das angelegte Hs s^;nd verschiedene Aufzeichnungsverfahren be-

Magneifeld zugeführt wird, dadurch ge- 15 kaiinmeworden. die eine kombination von Erhitzen

k e 11 η ζ e 1 c h 11 e t. dall al- Aufzeichnungs- und Magnetisieren verwenden. Bei einem typischen

medium cm nichlniagnetisches Substrat verwendet Svsiem wird ein Elektronenstrahl zum lokalen Lr-

u.ιΓν!. auf dem ein Metallüberzug niedergeschlagen hitzen eines maizneti-ienen l-'i\nv:-> auf die Curie-

IM. der ulx-iwieguui au- Kobalt mn 0.05 bis temperatur verwendet, um ein Verringern der Koerzi-

1.5 < lewichisprozent Phosphoranteil besteht und 20 tivkraft .,n der erhitzten !umstelle zu verursachen.

hevagonale (iestall aufweist. _No J₁₁J', die I 'mkehr des Magnetismus darin durch ein

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- relativ -tarkes Magnetfeld erreicht werden kann. Gezeichnet, daß auf das Substrat ein Metallüberzug wohnlich werden hohe Temperaturen von etwa HKXl C niedergeschlagen wird, der bis zu 2.5 Gewichts- benötigt.

Prozent \ick.l enthält. 25 Typische Thermo-chweilHorriclilungeii sind in den

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch I SA.-Patentschriften .Π 76 278 und 2 9i5 594 begekeiin/eichiiet. daß der Metallüberzug auf da- schrieben.

Substrat in einem Bad niedergeschlagen wird, d.is Ts ist weiterhin aus der deutschen Auslegeschnfi

auf einem pll-VVer. von ^ς.5 bis 6.(1 gehalten wird. i 253 317 eine maenetoptische Infonnaiioiisspeicher-

4 Verfahren nach einem der Ansprüche I bi- 3. 30 einrichtung bekanntgeworden, in der als Informatior.siladurch gekennzeichnet, daß auf uem Substrat ein speicher Granatmatenal verwendet wird. Dabei erfolgt Metallüberzug gebildet wird. ..ier eine Koerzitiv- ein thermisches Schweißen bei einer Tenpcratur nahe kraft von mindestens KX) und ein verhältnis der dem Konipensationspunkt, an dem das mittlere magnekoerzitiv kraft bei 15 C zu der Koerzitivkraft bei tische Moment des Materials gegen Null geht. Dabei 15t) C aufweist, das mindestens zwei beträgt .-,5 ergibt sich insofern ein Nachteil, als die Kompen-

5 V erfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, sationstemperatur sehr eng begrenzt ist, d.h.. der dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen eines Arbeitstemperaturbereich ist sehr sc'-mal. Weicht die magnetischen Aufzeiehnungsmediums mit einer Temperatur nur wenig vom Arbeitstemperaturwert ah, stark temperaturabhängigen Koerzitivkraft bei so ist eine Aufzeichnung mehl mehr möglich. Ls Temperaturen unterhalb des Curiepunktes auf ein 40 müx-.cn bei derartigen Hinrichtungen daher relativ leitendes Substrat durch elektrolytisch^ Abschei- aufwendige Maßnahmen getroffen werden, um das dung ein Metallüberzug in einem Bad nieder- Granatmatenal in den erforderlichen engen Tcmpege-chlagen wird, das überwiegend Kobalt sowie raUirgren/cn zu hallen.

Zusätze von ungefähr 0,OX bis 2,3 Gewichtsprozent Andere vorgeschlagene Systeme nutzen die Kombi-Phosphor und von ungefähr 0 bis H) Gewichts- 45 nation von thermisch induzierten mechanischen Spanprozent Nickel enthält, und daß der Metall- nungen und Magnet.istriktionselTeklen aus, um ein überzug bei pl !-Werten von 5,5 bis 6,6 und bei Aufzeichnen zu ermöglichen, fs ist weiterhin auch Stromdichten von 5 bis 5(X) niA/6,45 cm² in einer möglich, Gadoliniumeisengranate nut ultraviolettem Dicke von "- Λ bis 500 A niedergeschlagen wird. Licht /u bestrahlen, um deren magnetisches Moment

6. Verfahren nacn Anspruch 5, dadurch gekenn- su zu ändern.

zeichnet, daß ein pH-Wert von 6 bis 6.6 eingestellt Ls wurde bereits cm verbessertes thermisches Auf-

wird. zeichnungsverfahren vorgeschlagen, bei dem das

7. Thermomagnetisches Aufzeichnungsmedium Schreiben durch lokales Erhitzen eines Mediums mit für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, abweichenden ihermomagnctischen Eigenschaften ausdadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat mit 55 geführt wird, während es gleichzeitig magnetisiert wird einem Metallüberzug versehen ist, der im vvesent- und das Erhitzen bei einer Temperatur durchgeführt liehen aus 0.05 bis 1,5 Gewichtsprozent Phosphor. wird, die unter der des Curietemperaturbereiches liegt, aus 0 bis 2.5 Gewichtsprozent Nickel und im Der Ertindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verübrigen aus Kobalt besteht und der hexagonale fahren der in Rede stehenden Art anzugeben, das im Ciestalt aufweist, und daß der Metallüberzug bei 60 Vergleich zu den vorstehend genannten bekannten 15 C eine Koerzitivkraft von mindestens HK) und Möglichkeiten bei niedrigerer Temperatur arbeitet ein Verhältnis der Koerzitivkraft bei 15 C zu der und hinsichtlich Tempeiaturschwankungcn unkrili-Koerzitivkraft bei 150"C aufweist, das mindestens scher ist.

zwei beträgt. Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs

8. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7. da- 65 genannten Art dadurch gelöst, daß als Aufzcichnungsdurch gekennzeichnet, daß das Koerzitivkraft- mc'iiim ein nichtmagnetisches Substrat verwendet verhältnis größer als drei ist. wird, auf dem ein Metallüberzug niedergeschlagen ist,

der überwiegend aus Kobalt mit 0,05 bis 1,5 Gewichts-