Korean Journal of Materials Research, Vol.9, No.3, 274-281, March, 1999
무전해 Co-Mn-P 합금 도금층의 자기적 특성
Magnetic Properties of Electroless Co-Mn-P Alloy Deposits
초록
합금박막형 자기기록매체의 제작방법은 스퍼터링과 무전해 도금방법이 주로 이용되고 있으며， 미국이나 일본 퉁에서는 스퍼터령 방법에 비하여 대량생산이 용이하고, 도금조건에 따라 다양한 특성의 합금박막을 제조할 수 있는 무전해 도금방법을 이용한 합긍자성박막에 대하여 많은 연구를 하고 있지만 국내에서는 이에 관한 연구가 매우 미약한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 차아인산이수소냐트륨을 환원제로 사용한 무전해 도금법을 이용하여 corning glass 2948 유리기판 위에 Co-Mn-P 도금충올 제조할 때, pH 및 온도에 따른 석출속도, 합금조성 및 미세구조와 자기적 톡성을 고찰하였다. 우전해 Co-P 도금충은 석출전위에 따라 산성에서 석출되지 않고 알칼리성에서만 환원석출반응에 의해 형성되었￡며， 석출속도는 pH 와 온도가 중가할수록 상송하여 pH 10, 온도 80℃ 일 때 가장 우수하였다. 자기적 특성은 pH 9, 옴도 70℃ 일 때 보자력 8700e, 각형비 0.78로 가장 우수하였으며, 이때, Co-P 도금충의 안 (P) 의 함량은 2.54%, 두께는 0.216um였다. 결정배향은 ß- Co 의 fcc 는 발견되지 않았고, α-Co의 hcp (1010), (0002), (1011) 방향의 결정배향을 확인할 수 있었으며, (1010), (1011) 방향이 우선 배향한 것￡로 보아 수평자기벡터를 형성함을 확인할 수 있였다. 우전해 Co-Mn-P 도금충은 Co-P 도금충에 비해 보자력의 경우 1000e 정도 중가하였지만, 각형비에 있어서는 큰 변화가 없었고, 결정배향 또한 Co-P 도금충과 마찬가지로 α-Co (1010), (1011) 방향이 우선 배향하여 수평자기벡터를 형성함을 확인할 수 있었다.
Usually sputtering and electroless plating methods were used for manufacturing metal-alloy thin film magnetic memory devices. Since electroless plating method has many merits in mass production and product variety compared to sputtering method, many researches about electroless plating have been performed in the United State of America and Japan. However, electroless plating method has not been studied frequently in Korea. In these respects the purpose of this research is manufacturing Co- Mn-P alloy thin film on the corning glass 2948 by electroless plating method using sodium hypophosphite as a reductant, and analyzing deposition rate, alloy composition, microstructure, and magnetic characteristics at various pH’s and temperatures. For Co-P alloy thin film, the reductive deposition reaction occurred only in basic condition, not in acidic condition. The deposition rate increased as the pH and temperature increased, and the optimum condition was found at the pH of 10 and the temperature of 80℃. Also magnetic characteristics was found to be most excellent at the pH of 9 and the temperature of 70℃, resulting in the coercive force of 8700e and the squareness of 0.78. At this condition, the contents of P was 2.54% and the thickness of the film was 0.216um. For crystal orientation, we could not observe fcc for ß- Co. On the other hand, (1010), (0002), (1011) orientation of hcp for α- Co was observed. We could confirm the formation of longitudinal magnetization from dominant (1010) and (1011) orientation of Co-P alloy. For Co-Mn-P alloy deposition, coercive force was about 1000e more than that of Co- Palloy, but squareness had no difference. For crystal orientation, (1010) and (1011) orientation of α- Co was dominant as same as that of Co-P alloy. Likewise we could confirm the formation of longitudinal magnetization.
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