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Dokumentenidentifikation DE3934317C2 22.12.1994
Titel Legierungstarget zur Herstellung eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums
Anmelder Sumitomo Metal Mining Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Nate, Tatsuo, Ichikawa, Chiba, JP;
Morimoto, Toshio, Ichikawa, Chiba, JP;
Oka, Kouichi, Ichikawa, Chiba, JP;
Endo, Shinobu, Komae, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Weickmann, H., Dipl.-Ing.; Fincke, K., Dipl.-Phys. Dr.; Weickmann, F., Dipl.-Ing.; Huber, B., Dipl.-Chem.; Liska, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Prechtel, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 13.10.1989
DE-Aktenzeichen 3934317
Offenlegungstag 19.04.1990
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.12.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.12.1994
IPC-Hauptklasse H01F 1/053
IPC-Nebenklasse H01F 41/18   G11B 13/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Legierungstarget, das zur Herstellung eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums durch ein Zerstäuberverfahren geeignet ist.

An einem magneto-optischen Speicher, der das Löschen und das Aufzeichnen von Informationen erleichtert, besteht seit einigen Jahren ein großes Interesse. Es ist bekannt, daß für einen magneto- optischen Speicher einkristalline Materialien, wie z.B. Granatsteine, polykristalline Materialien, wie z.B. MnBi und PtCo, oder amorphe Materialien, wie z.B. Legierungen von Seltenen Erden- Elementen und Übergangsmetallen, geeignet sind. Unter diesen Materialien besitzt eine amorphe Legierung, die Seltene Erde- Elemente und Übergangsmetalle enthält (Tb-Fe-Co, Gd-Tb-Fe, etc.), verschiedene Vorteile. Man benötigt z.B. nur einen geringen Betrag an Energie zur Aufzeichnung, es treten keine Korngrenzengeräusche auf und man kann relativ einfach ein grobkörniges Material herstellen. Zur Herstellung eines dünnen Films einer derartigen amorphen Legierung wird oft eine Zerstäubermethode verwendet, bei der man Ionen mit einem Target kollidieren läßt, um einen dünnen Film auf einem Substrat zu bilden, das sich in der Nähe des Targets befindet.

Als Material für ein zur Zerstäubung verwendbares Target wurde z.B. in DE-OS 35 37 191 ein Verbundmaterial vorgeschlagen, zusammengesetzt aus einem Seltenerdmetall und einem Übergangsmetall, sowie aus einer Phase einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. JP 62-70 550 beschreibt ein Targetmaterial, das eine feingemischte Struktur aus einer Phase einer intermetallischen Verbindung aus einer Seltenen Erde und einem Übergangsmetall sowie einer Phase aus dem Übergangsmetall alleine umfaßt. Die Eigenschaften eines derartigen Materials sind (1) eine geringere Rißbildung und (2) eine zufriedenstellende gleichmäßige Zusammensetzung.

In einem Vortrag bei der "Fourth Joint Intermag-MMM Conference" von 12. bis 15. Juli 1988 in Vancouver (Kanada), der in der "IEEE Transactions on Magnetics", Vol. 24 (1988), S. 2443 ff. abgedruckt ist und den nächstliegenden Stand der Technik darstellt, wurden drei unterschiedliche Legierungstargets und ihre Eigenschaften beschrieben. Dabei ist Target A aus einem Legierungspulver gebildet und weist eine einheitliche Phase aus der Metallegierung auf, Target B ist aus einem Legierungspulver und einem Pulver eines Seltenerdmetalls gebildet und weist zwei unterschiedliche Phasen auf, nämlich eine reine Legierungsphase und eine Phase aus dem Seltenerdmetall, und Target C ist aus einem Legierungspulver sowie Pulvern eines Seltenerdmetalls und eines Übergangsmetalls gebildet und weist drei Phasen auf, nämlich eine reine Legierungsphase sowie 2 Phasen, die aus dem Seltenerdmetall bzw. dem Übergangsmetall gebildet werden. Ein Targetmaterial, das eine Legierungsphase und zwei feinverteilte Phasen aus Seltenerdmetall bzw. aus einer intermetallischen Verbindung aus Seltenerdmetall und Übergangsmetall enthält, wurde nicht beschrieben.

Die bekannten Targetmaterialien haben jedoch Nachteile, z. B. (1) die Zusammensetzung des resultierenden Films unterscheidet sich stark von der des Targets, (2) die Permeabilität ist so groß, daß nur ein kleiner magnetischer Fluß von der Oberfläche des Targets fortströmt, was eine geringe Zerstäubungseffizienz und somit auch eine verringerte Effizienz bei der Verwendung des Targets bewirkt, insbesondere wenn eine Magnetron-Zerstäubungsanordnung verwendet wird, und (3) die Oberfläche des Targets zeigt erhebliche Formveränderungen in bezug auf obengenannten Punkt (2), die wiederum Veränderungen in der Zusammensetzung des Films bei längerer Zerstäubungsdauer bewirken.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demgemäß, diese Probleme zu beseitigen und ein Target zu entwickeln, das (1) eine verringerte Bildung von Rissen aufweist, (2) in der Lage ist, eine zufriedenstellende gleichförmige Zusammensetzung des Films zu bewirken, (3) einen verminderten Unterschied in der Zusammensetzung zwischen Film und Target aufweist, (4) in der Lage ist, eine hohe Effizienz bei der Verwendung des Targets zu erreichen und (5) keine Veränderungen in der Zusammensetzung des resultierenden Films bei verlängerter Zerstäubungsdauer verursacht. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit einem Target gelöst, dessen Struktur keine Phase mit dem Übergangsmetall alleine, dafür aber eine feinvermischte Phase mit einer Seltenen Erde und einer intermetallischen Verbindung einer Seltenen Erde und eines Übergangsmetalls enthält.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Legierungstarget für eine magneto-optische Aufzeichnung, das 10 bis 50 Atom-% von mindestens einer der Seltenen Erden Sm, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm oder Er enthält, ansonsten im wesentlichen aus mindestens einem der Übergangsmetalle Co, Fe oder Ni besteht und eine gemischte Struktur besitzt, die eine Phase einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls sowie eine feinvermischte Phase der Seltenen Erde und einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls enthält.

Weiterhin ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Legierungstarget, das bei einer magneto-optischen Aufzeichnung verwendet werden kann und 10 bis 50 Atom-% von mindestens einer der Seltenen Erden Sm, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm oder Er enthält, ansonsten im wesentlichen aus mindestens einem der Übergangsmetalle Co, Fe oder Ni besteht und eine gemischte Struktur besitzt, die eine Phase einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls sowie eine feinvermischte Phase der Seltenen Erde und einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls sowie eine einheitliche Phase der Seltenen Erde enthält.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Target mit sehr guten Eigenschaften herzustellen, das eine gleichförmige Zusammensetzung und eine hohe Festigkeit ohne Risse, Absplitterungen etc. besitzt, und bei einem geringeren Unterschied in der Zusammensetzung zwischen Target und Film eine geringere Veränderung der Filmzusammensetzung mit längerer Zeitdauer und eine gute Effizienz bei der Verwendung des Targets aufweist.

Es ist notwendig, daß das Legierungstarget gemäß vorliegender Erfindung von 10 bis 50 Atom-% von mindestens einer der Seltenen Erden Sm, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm oder Er enthält und ansonsten im wesentlichen aus mindestens einem der Übergangsmetalle Co, Fe oder Ni besteht. Wenn die Menge der Seltenen Erde weniger als 10 Atom-% oder mehr als 50 Atom-% ist, sind die magneto-optischen Eigenschaften des dünnen Films, der bei der Zerstäubung erhalten wird, unzureichend.

Ein Legierungstarget gemäß vorliegender Erfindung kann auch Verunreinigungen wie z.B. Ca, Si, C, P, S oder Mn enthalten, die zwangsläufig während der Herstellung eingebracht werden.

Das Legierungstarget gemäß vorliegender Erfindung besitzt eine gemischte Struktur, die eine Phase einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls, sowie eine feinvermischte Phase der Seltenen Erde und einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls enthält, oder eine gemischte Struktur, welche die obengenannten Phasen und zusätzlich eine einheitliche Phase der Seltenen Erde enthält.

Die Mischphase enthält die Seltene Erde und die intermetallische Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls in fein vermischtem Zustand. Dies kann durch eine Reaktion, z.B. eine eutektische, peritektische oder peritektisch-eutektische Reaktion etc. bewirkt werden, wenn geschmolzenes Material auf Normaltemperatur abgekühlt wird. Sie kann außerdem eine kristalline Struktur besitzen, die sich durch Erhitzen einer durch schnelles Abschrecken entstandenen amorphen Struktur bildet. Die Wirkung der Mischphase besteht darin, (1) eine Bindephase für die spröde Phase einer intermetallischen Verbindung zu bilden, (2) eine gleichförmige Zusammensetzung des Films zu verursachen und (3) den Unterschied in der Zusammensetzung zwischen Target und Film zu verringern. Vorzugsweise besitzt diese Phase eine Größe von nicht mehr als 500 µm und liegt in einem Anteil von mindestens 3 Vol-% vor, um die oben beschriebenen Effekte in ausreichendem Maße bewirken zu können. Ihre Form kann ohne besondere Einschränkungen granulär, eckig oder säulenförmig sein. Weiterhin ist es erforderlich, daß im wesentlichen keine Phase des Übergangsmetalls alleine vorhanden ist. Ihre Anwesenheit würde unerwünschte Effekte auf die Effizienz bei der Verwendung des Targets und auf die Veränderung der Filmzusammensetzung bei verlängerter Zerstäubungsdauer bewirken. Die Phase der intermetallischen Verbindung aus Seltener Erde und Übergangsmetall kann als eine oder mehrere Phasen vorliegen. Es gibt auch keine besonderen Einschränkungen für ihre Gestalt und ihre Größe.

Für die einheitliche Phase der Seltenen Erde gilt, daß kein wesentlicher Funktionsunterschied festzustellen ist, wenn sie als zusätzliche Phase anwesend ist oder fehlt.

Weiterhin soll das Verfahren zur Herstellung des Legierungstargets gemäß vorliegender Erfindung näher verdeutlicht werden.

Zur Herstellung eines Legierungstargets gemäß vorliegender Erfindung ist es erforderlich, ein Legierungspulver aus Seltener Erde und Übergangsmetall zu verwenden, das durch einen Schmelzprozeß hergestellt wurde. Demnach sollte das Legierungspulver Hystereseeigenschaften besitzen, als ob es in Form einer Seltene Erde- Übergangsmetall-Legierung geschmolzen worden wäre oder eine flüssige Phase bei einem im folgenden beschriebenen pulvermetallurgischen Sinterprozeß gebildet hätte. Ein geeignetes Legierungspulver ist herstellbar (1) durch Mahlen eines Gußlegierungsbarrens mit physikalischen Methoden, der durch Schmelzen einer Seltenen Erde und eines Übergangsmetalls erhalten wurde, (2) durch ein Plasma REP-Verfahren (Rotations-Elektroden-Prozeß) unter Verwendung einer Seltenen Erde-Übergangsmetall-Legierung als Elektrode, (3) durch Mahlen einer Flocke, die durch schnelles Abschrecken zur Verfestigung einer geschmolzenen Seltenen Erde-Übergangsmetall- Legierung mit Hilfe einer Kühlvorrichtung, wie z.B. einer Walze bei normaler Temperatur, erhalten wurde.

Es ist auch möglich, ein Pulver zu verwenden, das verschieden von den oben beschriebenen Legierungspulvern ist, z.B. ein durch einen Reduktions-Diffusions-Prozeß hergestelltes Pulver, bei dem man ein feinverteiltes Seltene Erde-Oxid, ein feinverteiltes Übergangsmetall und ein Reduktionsmittel, wie z.B. metallisches Calcium, vermischt, erhitzt und dadurch zur Reaktion bringt, wobei etwa Reduktion des Seltene Erde-Oxids und Diffusion in das Übergangsmetall stattfindet. Jedoch ist bei Verwendung eines Übergangsmetalls in reiner oder legierter Form zu beachten, daß sich in der Struktur des Legierungstargets keine einheitliche Phase des Übergangsmetalls ausbildet. Vorzugsweise werden daher möglichst feine Teilchen verwendet.

Aus einem geeigneten Legierungspulver kann in einem pulvermetallurgischen Sinterprozeß ein Legierungstarget als Sinterprodukt hergestellt werden. Der Formungsprozeß geschieht beispielsweise durch einfache Kompression des Legierungspulvers bei Normaltemperatur unter einem Druck von 0,5 bis 5 t/cm2 oder in einer hydrostatischen Presse unter einem Druck von 0,5 bis 2 t/cm2. Das anschließende Sintern kann im Vakuum oder in einer Ar-Atmosphäre bei einer Temperatur von 700 bis 1300°C über einen Zeitraum von 0,5 bis 5 Stunden, im Vakuum unter einem Druck von 0,1 bis 0,5 t/cm2 bei einer Temperatur von 600 bis 1200°C für 1 bis 5 Stunden (Heißpreßverfahren) oder bei einer Temperatur von 600 bis 1200°C unter einem Druck von 0,1 bis 2 t/cm2 für 0,5 bis 5 Stunden nach Einschluß in einem elastischen Körper (hydrostatisches Heißpreßverfahren) erfolgen.

Ein Legierungstarget, die in einem oben beschriebene Verfahren hergestellt wurde, weist eine erfindungsgemäße Struktur auf. Man nimmt an, daß die feinvermischte Phase der Seltenen Erde und der intermetallischen Verbindung der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls in der Struktur entweder bereits im Legierungspulver vorhanden war, das durch den Schmelzvorgang hergestellt wurde oder neu entstand aufgrund der Bildung einer flüssigen Phase während des oben beschriebenen pulvermetallurgischen Sinterprozesses.

Die vorliegende Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele verdeutlicht werden.

Beispiel 1

Zur Herstellung eines Legierungstargets mit der Zusammensetzung Tb25Fe68Co7 wurden Tb-Fe-Legierungspulver, hergestellt durch einen Plasma-REP-Prozeß (Gewichtsverhältnis Tb : Fe = 88 : 12, durchschnittliche Korngröße = 100 µm), und Tb-Fe-Co-Legierungspulver, hergestellt durch ein Reduktions-Diffusions-Verfahren (Gewichtsverhältnis Tb : Fe : Co = 34,5 : 58,7 : 6,8, durchschnittliche Korngröße: 60 µm) vermengt und unter einer Argon-Gasatmosphäre in einer Kugelmühle eine Stunde lang vermischt. Dabei war die Reinheit der zur Mischung verwendeten Ausgangsmaterialien in allen Beispielen 99,9 Gew.-% oder höher.

Eine Formungsvorrichtung aus Graphit mit einem inneren Durchmesser von 152 mm wurde mit dem vermischten Pulver beladen und heißgepreßt. Während des Preßvorgangs wurde das Vakuum auf 1×10-4 Torr (1,3×10-4 mbar) und der Druck auf 100 kg/cm2 eingestellt, bis die Temperatur auf 860°C erhöht wurde. Nach Erreichen dieser Temperatur wurde der Druck auf 250 kg/cm2 erhöht. Die Temperatur wurde 30 Minuten beibehalten, und dann wurde auf Raumtemperatur abgekühlt.

Das gesinterte Produkt, bei dem es sich um das Legierungstarget handelte, wurde aus der Formungsvorrichtung entnommen und auf Risse und Absplitterungen untersucht. Weder bei visueller Untersuchung noch bei innerer Untersuchung durch Transmissions-Röntgenstrahlung wurden Materialfehler gefunden. Die Zusammensetzung und das Ergebnis der mikroskopischen Untersuchung der Struktur des gesinterten Produkts sind aus Tabelle 1 ersichtlich. Die auf diese Weise erhaltenen Werte für die Größe der einzelnen Phasen und ihre Volumenanteile wurden durch ein Linienschnittverfahren bestimmt. Eine einheitliche Phase der Seltenen Erde oder des Übergangsmetalls wurde nicht gefunden.

Unter Verwendung dieses Legierungstargets (151 mm Durchmesser, 3 mm Dicke) wurde ein dünner Film (0,3 µm (3000 Å) mit einem Zerstäubungsverfahren (Ar-Gasdruck: 6×10-5 Torr (8×10-5 mbar), Zerstäubungspulver: 4 W/cm2, Substrat: Sodaglas) hergestellt. Die Zerstäubung bei der Filmherstellung war in allen Tests hinreichend stabil. Weiterhin wurde das Legierungstarget nach der Filmherstellung auf Risse und Absplitterungen etc. auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben, untersucht. Es wurde nichts gefunden. Nach Herstellung des dünnen Films wurden (1) die Streuung in der Filmzusammensetzung, (2) der Unterschied in der Zusammensetzung zwischen Target und Film, (3) die Effizienz bei der Verwendung des Targets und (4) die Veränderung der Filmzusammensetzung mit der Dauer der Zerstäubungszeit gemessen. Die Meßmethoden 1 bis 4 sind nachfolgend beschrieben.

  • (1) Streuung in der Filmzusammensetzung:

    Um den Streuungsbereich zu bestimmen, wurde die Gesamtmenge an Seltener Erde quantitativ durch das EPMA-Verfahren (Elektronen- Sondierungs-Mikroanalyse) an sechs Punkten bestimmt, von denen jeder in 30 mm radialen Intervallen bezüglich der Position gerade oberhalb des Targetmittelpunkts auf dem Substrat als Ausgangspunkt angeordnet war.
  • (2) Unterschied in der Zusammensetzung zwischen Target und Film:

    Die Gesamtmenge an Seltener Erde im Target und im Film wurde quantitativ durch das EPMA-Verfahren bestimmt, um Unterschiede in der Zusammensetzung zu messen.
  • (3) Effizienz bei der Verwendung des Targets:

    Die Verringerung der Targetmasse wurde nach einer Langzeitverwendung gemessen, als sich der Targetdurchmesser an der dünnsten Stelle auf 0,5 mm verringert hatte.
  • (4) Veränderung der Filmzusammensetzung bei verlängerter Zerstäubungsdauer:

    Der Streuungsbereich der Gesamtmenge an Seltener Erde im dünnen Film wurde nach einer Zerstäubungsdauer von 1, 5, 10 bzw. 30 Stunden gemessen.


Die Ergebnisse aus den obengenannten Messungen sind aus Tabelle 2 ersichtlich.

Beispiel 2

Zur Herstellung eines Legierungstargets mit der Zusammensetzung Co74Gd26 wurden Co-Gd-Legierungspulver (Gewichtsverhältnis Co : Gd = 5 : 95, durchschnittliche Korngröße: 80 µm), das durch ein Plasma- REP-Verfahren hergestellt wurde, und Co-Gd-Legierungspulver (Gewichtsverhältnis Co : Gd = 53 : 47, durchschnittliche Korngröße: 50 µm), das durch ein Reduktions-Diffusions-Verfahren hergestellt wurde, unter einer Argongas-Atmosphäre eine Stunde lang in einer Kugelmühle vermischt.

Das Experiment wurde wie in Beispiel 1 beschrieben weitergeführt, abgesehen davon, daß das Legierungspulver bei 650°C heißgepreßt wurde.

Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1 und Tabelle 2 ersichtlich.

Beispiel 3

Zur Herstellung eines Legierungstargets mit der Zusammensetzung Tb25Fe68Co7 wurden Tb-Fe-Legierungspulver (Gewichtsverhältnis Tb : Fe = 90 : 10, durchschnittliche Korngröße: 90 µm), das durch ein Plasma- REP-Verfahren hergestellt wurde, Tb-Pulver (durchschnittliche Korngröße: 100 µm), das durch ein Plasma-REP-Verfahren hergestellt wurde und Tb-Fe-Co-Legierungspulver (Gewichtsverhältnis Tb : Fe : Co = 32,6 : 60,5 : 6,9, durchschnittliche Korngröße: 50 µm), das durch ein Reduktions-Diffusions-Verfahren hergestellt wurde, unter einer Argon-Gasatmosphäre eine Stunde lang in einer Kugelmühle vermischt.

Das Experiment wurde wie in Beispiel 1 beschrieben weitergeführt, abgesehen davon, daß das Legierungspulver bei 840°C heißgepreßt wurde. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1 und Tabelle 2 ersichtlich.

Beispiel 4

Zur Herstellung eines Legierungstargets mit der Zusammensetzung Tb25Fe68Co7 wurden Tb-Co-Legierungspulver (Gewichtsverhältnis Tb : Co = 95 : 5, durchschnittliche Korngröße: 80 µm), das durch Mahlen eines gegossenen Legierungsbarrens aus einem Vakuumschmelzvorgang hergestellt wurde, Tb-Pulver (durchschnittliche Korngröße: 100 µm), das durch ein Plasma-REP-Verfahren hergestellt wurde, und Tb- Fe-Co-Legierungspulver (Gewichtsverhältnis Tb : Fe : Co = 25,4 : 69,3 : 5,3, durchschnittliche Korngröße: 50 µm), das in einem Reduktions-Diffusions-Verfahren hergestellt wurde, unter einer Argongas-Atmosphäre eine Stunde lang in einer Kugelmühle vermischt.

Das Experiment wurde wie in Beispiel 1 beschrieben weitergeführt, abgesehen davon, daß das Legierungspulver bei 820°C heißgepreßt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 ersichtlich.

Die Legierungstargets aus den Beispielen 2 bis 4 wurden vor und nach der Herstellung der dünnen Filme auf Rißbildungen und Absplitterungen untersucht. Es wurde nichts festgestellt.

Vergleichsbeispiel

Zur Herstellung eines Legierungstargets mit der Zusammensetzung Tb25Fe68Co7 wurden ein Legierungspulver mit der Zusammensetzung Tb88Fe12 (durchschnittliche Korngröße: 100 µm), das durch ein Plasma- REP-Verfahren hergestellt wurde, Fe-Co-Legierungspulver (durchschnittliche Korngröße: 60 µm) und metallisches Eisenpulver (durchschnittliche Korngröße 20 µm) unter einer Argongas-Atmosphäre eine Stunde lang in einer Kugelmühle vermischt.

Eine Formvorrichtung aus Graphit mit einem inneren Durchmesser von 152 mm wurde mit dem Legierungspulver beladen. Dann erfolgte ein Heißpreßvorgang, bei dem das Vakuum auf 5×10-5 Torr (6,7×10-5 mbar) eingestellt wurde und der Druck 200 kg/cm2 betrug, bis die Temperatur auf 840°C erhöht wurde. Diese Temperatur wurde eine Stunde lang bei gleichem Druck beibehalten. Dann wurde auf Raumtemperatur abgekühlt.

Das resultierende Legierungstarget wurde nach demselben Verfahren wie in Beispiel 1 analysiert und gemessen. Die Ergebnisse sind aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich.

Herkömmliches Beispiel 1

Zur Herstellung eines Legierungstargets mit der Zusammensetzung Tb25Fe68Co7 wurde eine Legierung mit der obengenannten Zusammensetzung unter einer Argongas-Atmosphäre einem Induktionsschmelzvorgang unterzogen. Anschließend wurde die Legierung grob in einem Backenbrecher und in einer Kugelmühle (unter einer Argongas- Atmosphäre) pulverisiert und anschließend in einer Strahlmühle (unter einer Stickstoffatmosphäre) feinpulverisiert.

Eine Formungsvorrichtung aus Graphit mit einem inneren Durchmesser von 152 mm wurde mit dem Legierungspulver (durchschnittliche Korngröße 10 µm) beladen. Anschließend erfolgte ein Heißpreßvorgang, bei dem das Vakuum auf 5×10-5 Torr (6,7×10-5 mbar) eingestellt wurde und der Druck zum Pressen des Pulvers 250 kg/cm2 betrug, bis die Temperatur auf 1070°C erhöht wurde. Diese Temperatur wurde 2 Stunden bei gleichem Druck beibehalten. Dann wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Das resultierende Legierungstarget wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 analysiert und gemessen. Die Ergebnisse sind aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich.

Herkömmliches Beispiel 2

Zur Herstelung eines Legierungstargets mit der Zusammensetzung Tb25Fe68Co7 wurde Tb-Pulver, das durch Pulverisierung einer Flocke hergestellt wurde, die durch Ausgießen und schnelles Abschrecken zur Verfestigung einer Legierungsschmelze in einer einzelnen Walze (10 µm Dicke) erhalten wurde, Fe-Co-Legierungspulver (durchschnittliche Korngröße 200 µm) und metallisches Eisenpulver (durchschnittliche Korngröße 60 µm) unter einer Argongas-Atmosphäre eine Stunde lang in einer Kugelmühle vermischt. Eine Formungsvorrichtung aus Graphit mit einem inneren Durchmesser von 152 mm wurde mit dem vermischten Pulver beladen und heißgepreßt. Für den Heißpreßvorgang wurde ein Vakuum von 5×10-5 Torr (6,7×10-5 mbar) eingestellt, während zur Pressung des Pulvers ein Druck von 250 kg/cm2 verwendet wurde, bis zu einer Erhöhung der Temperatur auf 680°C. Nach der Erhöhung der Temperatur wurde diese eine Stunde lang bei gleichem Druck beibehalten, dann ohne Druck auf 890°C erhitzt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt.

Das resultierende Legierungstarget wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 analysiert und gemessen. Die Ergebnisse sind aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich.



Tabelle 2


Anspruch[de]
  1. 1. Legierungstarget zur Herstellung eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums, das aus mindestens einem der Übergangsmetalle Co, Fe oder Ni besteht, und 10 bis 50 Atom-% von mindestens einer der Seltenen Erden Sm, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm oder Er enthält, und das eine gemischte Struktur aufweist, die eine Phase einer intermetallischen Verbindung, gebildet aus den Seltenen Erden und dem Übergangsmetall umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die gemischte Struktur eine weitere feinvermischte Phase enthält, die aus den Seltenen Erden und einer intermetallischen Verbindung der Seltenen Erden und zumindest einem der Übergangsmetalle besteht.
  2. 2. Legierungstarget nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich mindestens eines der Elemente Ca, Si, C, P, S oder Mn enthält.
  3. 3. Legierungstarget nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fein vermischte Phase eine Größe bis zu 500 µm besitzt und in einem Anteil von mindestens 3 Vol.-% vorliegt.
  4. 4. Legierungstarget nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die intermetallische Verbindungsphase der Seltenen Erde und des Übergangsmetalls auf mindestens 2 einzelne Phasen verteilt ist.
  5. 5. Legierungstarget nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine Phase der Seltenen Erde alleine enthält.






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