고밀도 자기기록용 Co-22%Cr합금박막의 조성적상분리 현상 연구 = Compositional Separation of Co-22%Cr Alloy Films for High Density Magnetic Recording
저자
송오성 (서울시립대학교 공과대학 재료공학과)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1997
작성언어
Korean
KDC
040.000
자료형태
학술저널
수록면
361-372(12쪽)
제공처
소장기관
Co-Cr합금박막은 수직자기기록이 가능한 차세대 고밀도기록 매체로서 유망한 재료이다. 최근까지, Co-Cr합금박막의 자기기록이 가능한 최소단위는 결정학적인 결정립이라고 알려져 왔다. 그러나 결정립 내부에서도 작은 마그네틱 도메인이 존재할 수 있었다. 투과전자현미경으로 조사하여 본 결과, 박막제조시의 기판온도가 높으면 Co-22%Cr합금박막의 결정립 내부는 Co-과잉상과 Cr-과잉상으로 조성적으로 상분리현상이 발생하여 더욱 작은 상으로 분리되었다. 분리된 상을 화학적으로 선택적으로 부식시키고 전자현미경으로 관찰하여 결정립내부에 분리된 상이 국화꽃모양으로 분포함을 확인하였다. 즉 결정립 내부에 강자성의 미세상이 비자성상을 기지로 하여 미세하게 분포하고 있었다. 미세상의 주기는 전자현미경으로 확인한 결과 8nm정도로 작았다. 결정립 내부의 미세한 상을 마그네틱 도메인을 직접 관찰할 수 있는 Lorentz microscopy와 magnetic force microscopy (MFM)을 사용하여 관찰해 보았다. 실제 조성적상분리가 있는 Co-22%Cr합금박막으로 자기기록을 하고 MFM으로 조사한 결과, 고밀도 기록에 조성적상분리가 매우 유리함을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 조성적상분리현상을 이용하면 기존의 광기록매체보다 100배나 더 기록밀도가 높은 기록매체의 개발이 가능하였다.
더보기Co-Cr based alloy thin films are considered promising candidates for the next generation magnetic recording media. Until recently the crystal grains which make up Co-Cr films were considered to represent the smallest possible magnetic units. We discovered that fine magnetic regions can exists within Co-Cr film grains. We found that Compositional Separation (CS) producing distinct Co-enriched and Cr-enriched compositional phases occurs in Co-Cr films deposited at the elevated substrate temperatures using transmission electron microscopy (TEM). Electron microscopy of chemically etched microstructures revealed that the Co-enriched regions exits like a flower pattern (chrysanthemum-like pattern) within grains. These results suggest that Co-Cr grains support distribution of ultra-fine ferromagnetic regions in nonmagnetic matrix. TEM revealed that the existence of a magnetic microstructure with a periodicity of approximately only 8 nm. We investigated the magnetic microstructures of the compositionally separated Co-22%Cr films with Lorentz microscopy and magnetic force microscopy (MFM) which probing the magnetic domaines directly. We also confirmed that CS is very effective for small recording bits with MFM. This discovery indicates that CS could lead to recording densities 100 times higher than those of optical disks in near future.
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