[发明专利]磁光盘存储合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种存储信息的材料，更具体地说是涉及一种磁光盘存储合金材料及其制作方法。

目前，随着计算机信息存储技术的发展，需要这样一种材料，它可以存储大量的信息，可以用激光器在其上反复写入和擦除信息而其存储信息的功能不变。同时材料具有下述特点：信噪比大，不受温度变化的影响，而且工艺简单易行。

当前，磁光盘已得到广泛应用，通常可用来制作磁光盘的材料有以下几种：

（1）非晶态铽铁钴（TbFeCo）或钆铽铁钴（GdTbFeCo）材料，这类材料的优点是非晶态，即原子排列是无序的，其中没有晶粒，也没有晶粒边界产生的噪声。但是用这种材料制作的磁光盘，其信噪比小，因为信噪比（S/N）正比于材料的磁光克尔转角θ_K，而TbFeCo或GdTbFeCo的磁光克尔转角θ_K一般为0.35°-0.40°左右。此外，这种材料是非晶态的，受热后容易老化，存在对温度的不稳定性;同时，由于这是一种稀土元素材料，所以材料的价格昂贵，且非常容易氧化。

（2）石榴柘YIG薄膜，这种材料是结晶态，其缺点是生长温度高达600℃，为此，在制作这种材料时，必须用耐高温的材料例如石英作衬底。此外，这种材料的晶粒尺寸（d）一般来说较大，材料表面粗糙，实用效果不好，而且需用的激光写入功率高。

（3）超晶格薄膜，这种材料分别使用过渡族金属，如铁（Fe），和稀土金属，如铽（Tb），相间隔的重叠层的调制膜、这也是一种非晶态材料，由于有很多层的重叠，使材料内部尤其在其界面上存在内应力，各层的铁和铽之间存在着晶格失配，因此，这种材料制作的磁光盘在使用中性能有可能变化，不稳定。而且磁光克尔转角也不大。

（4）锰铋（MnBi）合金膜，这是一种微晶材料，这种材料的磁光克尔转角θ较大，约为0.7°，但它的居里温度Tc较高。此外，在磁光盘的写入或擦除过程中，材料将经历高温淬火，会发生相变，从而导致磁光克尔转角θ_K明显下降。锰铋合金材料的晶粒尺寸（d）约为数微米，这种较大的晶粒尺寸使磁光盘的读出信噪比下降。由于上述诸方面的原因致使该材料几乎没有实用性。

与本发明相关的现有技术参考文献，例如有：

（1）D.Chen，et    al.J.Appl.phys，pp1395，Vol.41，No.3，1，March，1970公开。

（2）Morio    Masuda，Japanese    Journal    of    Appl，phys.pp707-712，vol.26，No.5，May    1987发表。

（3）D.Chen    and    Y.Gondo，J.Appl.phys，pp1024，vol.35，No.3，March    1964发表。

本发明的一个目的是提供一种能满足信息存储和声像技术需要的磁光盘存储材料;

本发明的另一个目的是提供一种具有较大磁光克尔转角θ_K的磁光盘存储合金材料;

本发明的另一个目的是提供一种具有较小晶粒尺寸d的磁光盘存储合金材料;

本发明的另一个目的是提供一种具有较大信噪比S/N的磁光盘存储合金材料;

本发明的另一个目的是提供一种受热时材料的晶体结构稳定不变的磁光盘存储材料;

本发明的再一个目的是提供制备这种磁光盘存储材料的方法。

本发明的上述目的可由本发明的磁光盘存储合金材料来达到。这种磁光盘存储合金材料由一透明基片和形成在其上的合金材料构成，其特征于：所述合金材料以锰铋合金为基，并掺入铝、硅原子，所述锰、铋、铝、二氧化硅按一定顺序真空淀积在所述基片上、相互扩散形成多层薄膜，所述合金材料的分子式为Mn₁BixAlySiz，其中x＝0.7～1.0，y＝0.2～0.5，z＝0.5～2。

本发明的磁光盘存储合金材料具有诸多优越特性，例如：该材料在室温时有大的磁光克尔转角θ_K，测量波长为633nm时一般达到1.67，比现在有实用价值的非晶材料的磁光克尔转角θ_K′≈0.35°高出4倍多，晶粒尺寸d低到400，因此会具有大的信噪比S/N。通过X光测定证明，该材料具有稳定的六角密排的晶体结构，及（002）方向上的择优取向，材料表面晶粒细密具有金属光泽，反射率约为40%，与现有技术相当，而且材料的特性不受使用温度变化的影响。

下面结合附图详细说明本发明的磁光盘存储合金材料。