Магнитотвердые материалы

Применяют для изготовления постоянных магнитов и материалов для записи и длительного хранения звука и изображения: Н_с более 4 кА/м (у лучших материалов Н_с более 500 кА/м).

• литые высококоэрцитивные сплавы: Fe – NI – Al, Fe – Ni – Co – Al - имеют хорошие магнитные свойства и относительно дешевы. Однако отличаются твердостью и хрупкостью (допускают обработку только шлифованием). Сплавы ЮНД (без Со) дешевы. ЮНДК (с Со); Со может быть 15-35%; отличаются повышенными магнитными свойствами. Лучшие свойства у монокристаллических сплавов (АА): ЮНДК35Т5АА, но они дороги (Т – титан).

• Магниты из порошка – металлокерамические и металлопластичные материалы. Первые получают путем прессования и последующего спекания, для вторых процесс аналогичен производству деталей из пластмасс (Р = 500 МПа).

• Магнитотвердые ферриты – BaО·6Fe₂O₃ (ферроксдюр), марки БИ – изотропный, БА – анизотропный. 1БИ – Н_с 128 кА/м; 2,4БА – Н_с 224 кА/м. Технология получения их похожа на получение магнитомягких ферритов, но используют более тонкий помол (в водной среде) и относительно низкие температуры спекания, чтобы избежать кристаллизации. Из них делают шайбы, тонкие диски: не боятся ударов, тряски. Диаметр в 1,8 меньше плотности металлического магнитного сплава.  в 10⁴-10⁷ больше; в 10 раз дешевле сплава ЮНДК24. Температура использования не ниже 60С.

• Сплавы на основе Р.З.Э. – еще недостаточно изучены. SmCO₅, Н_с= 500 кА/м, Т_кюри=725^оС; Sm_0,5Pr_0,5CO₅ , Н_с=700 кА/м. Получают спеканием из порошков (~1100^оС) в присутствии жидкой фазы (Sm+Co).

• Материалы для магнитной записи – на магнитную ленту (лавсан). На полимерную основу наносится магнитный лак (магнитный порошок, связующее, растворитель, добавки для смачивания). Магнетик – 30 - 40% по объему, имеет игольчатую форму. Ленту после нанесения лака помещают в сильное магнитное поле. Разрезают широкую ленту специальными дисковыми ножницами или лазером. Для выравнивания слоя лака ленту подвергают каландированию: пропускают между нагретыми вальцами - каландрами.

Магнитный материал  – Fe₂O₃ , длина кристаллов =1мкм при  0,1мкм. Получают окислением Fe₃O₄ на воздухе при 250^оС. Чем меньше частицы и равномернее слой, тем меньше шумовой фон.

Качественный скачок в магнитной записи произошел после начала использования CrO₂. Имеет большую Н_с (магнитные ленты черные по цвету).

Иерархия магнитных лент по качеству:

Стандартный  – Fe₂O₃ (0,6 – 1 мкм)  мелкозернистый   Fe₂O₃ (0,3 – 0,4 мкм)  смесь   Fe₂O₃+ Fe₃O₄  CrO₂  Co+CrO₂  двухслойный   Fe₂O₃+ CrO₂  порошковые сплавы Fe или ферроманитные сплавы  электролитическая металлизация  вакуумная конденсация.

Порошковые ленты воспроизводят  f =10-27000Гц

Технология получения материалов электронной техники Методы получения тонких пленок

Одним из главных направлений в электронном материаловедении является разработка пленочных технологий их получения. Они являются ядром современной научно-технической революции в приборостроении, электронике, кибернетике, сенсорной технике. Тонкие пленки представляют собой предельные состояния конденсирующих сред. Принципиальное отличие тонкопленочного состояния от обычного состояния заключается в наличии размерных и субструктурных эффектов, которые могут сильно изменить физико-химические свойства материала.

Тонкими условно считаются пленки, имеющие толщины от десятков нм до нескольких мкм. Обычно до 2-3 мкм.

В микроэлектронике находят применение следующие способы получения пленок:

1. Термическое вакуумное напыление.

2. Катодное вакуумное распыление (оно же ионное распыление).

3. Ионно-плазменное распыление.

4. Эпитаксиальное наращивание.

5. Осаждение пленки из паровой и газовой фазы.

6. Термическое окисление.

7. Электрохимическое осаждение.

8. Анодное электрическое окисление.

9. Гидрохимическое осаждение.

10. Пиролитическое осаждение.