导读:本文包含了磁头保护膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:类金刚石薄膜,磁过滤真空阴极弧,磁头,耐磨损性能
磁头保护膜论文文献综述
洪贵春[1]（2015）在《类金刚石磁头保护膜表面形貌对其摩擦性能影响的研究》一文中研究指出机械硬盘制造行业中,通常会在硬盘磁头表面沉积一层类金刚石保护膜。为了提高磁头关键位置的尺寸稳定性,研究通过改进磁头生产工艺,得到了两种包含不同的DLC(类金刚石)膜的磁头。本文以磁过滤真空阴极弧技术制备的类金刚石薄膜为研究对象,经过摩擦实验发现了两种磁头的耐磨损性能的差异,研究表明新工艺生产的磁头耐磨损性能差于旧磁头。本文分别对新旧工艺条件下制备的磁头类金刚石保护膜进行化学成分、物理结构和力学性能等的分析,解释了DLC膜耐磨擦性能变化的原因,最后提出改进方案并通过实验验证了其可行性。采用原子力显微镜表征DLC膜的表面形貌和粗糙度。发现两种DLC膜表面粗糙度在0.25 nm-0.35 nm之间变动。两种DLC膜的表面呈现不同的形貌,旧工艺生产的DLC膜表面划痕朝向混乱,而新工艺DLC膜表面划痕则沿着一定的角度。使用了XPS对两种DLC膜的厚度进行测量,得到的数据表明厚度均符合设计要求,两种DLC膜的厚度均在2 nm左右。进行的TEM表征发现磁头表面所镀的DLC膜均在基体表面形成均匀、连续、致密保护层,且均和基底之间形成了一定厚度的过渡层。两种磁头的俄歇电子能谱表明采用新的工序并没有引起DLC薄膜成分的太大变化。两种磁头表面均是C元素占了70%以上,但由于吸附而附着在磁头表面上的水使薄膜表面存在一定的O元素。运用拉曼光谱对两种薄膜进行表征,发现两种薄膜的G峰位置和I(D)/I(G)值相差不大。运用纳米压痕仪对薄膜的硬度进行测量,发现超薄薄膜硬度的测量受基底影响很大。硬度数据表明两种DLC膜的硬度值相差不超过5%,符合拉曼光谱的分析结果。本文还通过退火的方法验证了内应力对DLC薄膜摩擦性能的影响。退火后薄膜内应力的减小使两种磁头的耐磨擦性能均出现了下降,但CAL磁头的耐磨擦性能依然比Keeper Free磁头的耐摩擦性能差。通过对摩擦机理的基本理论的分析可知,在本文的摩擦实验条件下,DLC薄膜的主要磨损机制为磨粒和剪切磨损。针对该机制对CAL工艺提出改进方案,即改变了研磨时磁条的移动速度。对改进后的磁头进行摩擦实验,结果表明改进后的磁头耐磨擦性能有明显的上升,且与Keeper Free磁头的耐磨擦性能相差不大,符合生产要求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01）
迟广宇[2]（2013）在《无过渡层的超薄类金刚石磁头保护膜结构和性能研究》一文中研究指出为了满足计算机硬盘存储容量日益增长的需求，磁存储密度必须得以提升，解决方案之一就是减小磁头保护膜的厚度来降低磁头和磁盘间的磁间隙。磁头制造行业在沉积保护膜时，通常会先在基体材料上沉积一层Si作为过渡层以增强后续沉积的类金刚石（DLC）膜的综合性能，以后的发展方向是直接在基体材料上沉积DLC膜而不再加工过渡层，从而降低保护膜的总厚度。本课题就是以磁过滤真空阴极弧技术在磁头基体材料上直接制备不含Si过渡层的DLC薄膜为主要研究对象，对采用优化设计的新工艺条件下制备的磁头保护膜进行测试和分析，从微观结构的角度出发，解释新DLC膜性能变化的原因。目前，学术界对2nm以下的超薄DLC膜的研究还很少，在这么小的尺度下，如何恰当的评估其使用性能至关重要，因此本文的研究内容带有很强的前沿性和实用性。采用经原子力显微镜校准后的化学分析光电子谱模型测量磁过滤真空阴极弧法制备的DLC膜厚度。结果显示设计厚度分别为1.1nm、1.5nm、2.0nm的无过渡层DLC（后文分别记作DLC#1、DLC#2、DLC#3）薄膜的实际膜厚依次是1.13nm、1.47nm、1.97nm。含Si过渡层总设计厚度为2.0nm的DLC（后文记作DLC#0）薄膜，其实际厚度为1.96nm，其中Si层厚度0.79nm。四款DLC薄膜表面形貌连续光滑，均方根粗糙度仅在0.27~0.35nm之间变动。观察DLC#0和DLC#2两种薄膜横截面的透射电子显微镜高分辨率像，沉积的两款薄膜均为非晶态，平整、连续、致密的覆盖在基体表面。使用俄歇电子能谱仪对无过渡层的DLC薄膜表面作深度剖面分析，薄膜内部呈现理想的无氧态结构，C元素的浓度沿薄膜深度方向的分布没有出现异常的起伏。采用可见光拉曼对薄膜的物理结构进行了分析，结果显示DLC#1、DLC#2、DLC#3膜中的sp3含量随薄膜厚度的增大而提升，DLC#2和DLC#0膜的sp3含量相当。电子能量损失谱定量分析出DLC#2膜中sp2键含量78.0%，DLC#0膜内sp2键含量是76.4%，两者含有相近含量的sp2杂化键。四款DLC薄膜的水接触角和总表面能相近，表面吸附性能相当。随着DLC#1、DLC#2、DLC#3膜厚度的增加，薄膜的耐磨损性能得以提高。在标准磁盘上过载摩擦及人为制作压痕的磁盘上碰撞摩擦两种摩擦条件下，DLC#2和DLC#0膜的磨痕形貌和磨损深度相近，耐磨损性能相当。经纳米划痕测试，DLC#2膜的摩擦系数均值0.120，低于DLC#0膜的摩擦系数均值0.144，并且DLC#2膜的临界载荷均值更大，具备优于DLC#0膜的膜基结合性能。DLC#2膜通过磁头行业通用的高温高湿及草酸浸泡腐蚀测试，可以对磁头提供充分的抗腐蚀防护。本文全面研究了无过渡层超薄DLC磁头保护膜的形貌、结构和各项性能，反映出DLC#2膜在厚度降低的情况下，各项性能不落后于DLC#0膜，并从内部sp3含量上解释薄膜间耐磨损性能上的差异。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-12-01）
刘宏华,尹云飞,王平[3]（2008）在《磁头DLC保护膜的研究现状》一文中研究指出概述了应用于硬盘磁头表面的类金刚石薄膜(DLC)保护膜的性能要求、微观结构模型、生长机理及制备方法,总结了影响薄膜性能的因素和薄膜的表征方法,分析了当前影响类金刚石薄膜在磁头行业中应用的因素及可能的解决办法,并展望了应用于磁头表面等半导体行业的高性能DLC薄膜的制备前景。(本文来源于《材料导报》期刊2008年11期）
邝许平[4]（2008）在《Si_xN_y应用在硬盘磁头保护膜上的研究》一文中研究指出当DLC(类金刚石)薄膜的厚度低于2nm时,传统的DLC/Si磁头保护膜已经起不到保护作用,而降低磁头保护膜的厚度可以提高硬盘存储密度,所以探索开发新的、性能更加优异的磁头保护膜成为了该领域的热点。DLC/Si_xN_y磁头保护膜(以Si_xN_y为基底的DLC磁头保护膜)是对传统DLC/Si磁头保护膜的拓展和创新。本文首次探讨将Si_xN_y应用在硬盘磁头保护膜上,主要以制备的Si_xN_y薄膜为研究对象,通过多项先进试验方法首先研究了N_2流量和偏压对DLC/Si_xN_y薄膜化学结构和表面形态的影响,接着着重研究了N_2流量和偏压对薄膜抗腐蚀性能、电学性能等的影响,并与传统的DLC/Si磁头保护膜的抗腐蚀性能、电学性能作比较,寻找在什么条件下可以制备出性能更加优越的DLC/Si_xN_y磁头保护膜。本次研究采用电子回旋共振化学气相沉积工艺(Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapor Deposition, ECR-CVD),将磁头表面已经镀好的Si层氮化从而形成Si_xN_y薄膜,随后采用FCVA沉积工艺在Si_xN_y薄膜上沉积DLC,最终得到厚度约5.5nm的DLC/Si_xN_y磁头保护膜。采用X射线光电子能谱仪(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)分析了N元素的含量,发现薄膜中N含量随着N_2流量和偏压的增大都出现先上升后下降的趋势。在N_2流量为120sccm时薄膜中N含量达到最大值为4.76%,N/Si比达到最大值0.4 ;在偏压为-150V时薄膜中N含量达到最大值为5.37%, N/Si比达到最大值0.46。同时采用俄歇电子能谱仪( Auger Electron Spectroscopy, AES)分析了N等元素的深度分布状态,发现界面区N的原子浓度随着N_2流量的增加呈现出先增加后减少的趋势,在N_2流量为120sccm时薄膜中的N含量达到最大值,这与用XPS对薄膜N含量的分析结果非常吻合,进一步证实了薄膜中的N含量随N_2流量的这一变化规律;界面区N的原子浓度随着偏压的增加而增加。采用原子力显微镜( Atomic Force Microscopy, AFM)分析了DLC/Si_xN_y磁头保护膜的粗糙度和表面形貌,发现了其表面状态没有随着N_2流量和偏压的增加而出现明显变化。采用XPS分析了C、N和Si的主要化学键结构,结果表明,薄膜中大部分的C元素以sp~3C、sp~3C-N和sp~2C形式存在,其余C原子与Si原子形成C-Si键;薄膜中N元素主要以N-sp~3C和N-sp~2C形式存在,其余N原子与Si形成N-Si键;薄膜中Si元素以Si-N、Si-C和Si-O键形式存在。采用Keithley 2400型超薄薄膜电阻测量仪测试了不同N_2流量和偏压下DLC/Si_xN_y薄膜的电阻值,发现薄膜电阻随着N_2流量和偏压的增加都出现增加的趋势,分别从1.64 MΩ上升到11.74 M?和从0.69 M?升到8.11 M?,均比相同厚度的DLC/Si薄膜电阻(0.17M?)大。在薄膜电阻随偏压的变化趋势中出现了两个电阻变化缓慢区(A区和B区),与A区和B区相对应的偏压范围分别是0V--50V和-100V--150V。采用椭偏仪测试了DLC/Si_xN_y薄膜的折射率,发现N_2流量和偏压的变化没有对薄膜的折射率产生影响。采用草酸腐蚀实验测试了DLC/Si_xN_y磁头保护膜的抗腐蚀性能,在腐蚀时间为8分钟时,发现磁头的腐蚀率随N_2流量的增加从3.3%上升到15.9%,随偏压的增加先从18.0%先下降到3.8%,然后又上升到23.8%。而在传统的DLC/Si薄膜保护下,磁头的腐蚀率为10.7%,与之比较,发现在N_2流量小于90sccm时DLC/Si_xN_y磁头保护膜体现出了更好的抗腐蚀性能;当偏压在-50V致-150V之间时DLC/Si_xN_y磁头体现出了更好的抗腐蚀性能,尤其是在-150V时磁头的腐蚀率达到最低仅为3.8%。本次研究探索开发了Si_xN_y薄膜的新用途,即作为DLC膜的基底应用在磁头保护膜上。研究了DLC/Si_xN_y磁头保护膜不同于传统的DLC/Si磁头保护膜的新特性,为开发下一代磁头保护膜,改善其性能提供了新思路;为新工艺、新产品的研发,提供了试验参考数据和理论依据,尤其是使进一步降低磁头保护膜的厚度成为可能,从而达到进一步提升硬盘存储密度的目的;为拓展DLC和Si_xN_y薄膜制品的应用领域、巩固和扩大市场打下了基础。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01）
磁头保护膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了满足计算机硬盘存储容量日益增长的需求，磁存储密度必须得以提升，解决方案之一就是减小磁头保护膜的厚度来降低磁头和磁盘间的磁间隙。磁头制造行业在沉积保护膜时，通常会先在基体材料上沉积一层Si作为过渡层以增强后续沉积的类金刚石（DLC）膜的综合性能，以后的发展方向是直接在基体材料上沉积DLC膜而不再加工过渡层，从而降低保护膜的总厚度。本课题就是以磁过滤真空阴极弧技术在磁头基体材料上直接制备不含Si过渡层的DLC薄膜为主要研究对象，对采用优化设计的新工艺条件下制备的磁头保护膜进行测试和分析，从微观结构的角度出发，解释新DLC膜性能变化的原因。目前，学术界对2nm以下的超薄DLC膜的研究还很少，在这么小的尺度下，如何恰当的评估其使用性能至关重要，因此本文的研究内容带有很强的前沿性和实用性。采用经原子力显微镜校准后的化学分析光电子谱模型测量磁过滤真空阴极弧法制备的DLC膜厚度。结果显示设计厚度分别为1.1nm、1.5nm、2.0nm的无过渡层DLC（后文分别记作DLC#1、DLC#2、DLC#3）薄膜的实际膜厚依次是1.13nm、1.47nm、1.97nm。含Si过渡层总设计厚度为2.0nm的DLC（后文记作DLC#0）薄膜，其实际厚度为1.96nm，其中Si层厚度0.79nm。四款DLC薄膜表面形貌连续光滑，均方根粗糙度仅在0.27~0.35nm之间变动。观察DLC#0和DLC#2两种薄膜横截面的透射电子显微镜高分辨率像，沉积的两款薄膜均为非晶态，平整、连续、致密的覆盖在基体表面。使用俄歇电子能谱仪对无过渡层的DLC薄膜表面作深度剖面分析，薄膜内部呈现理想的无氧态结构，C元素的浓度沿薄膜深度方向的分布没有出现异常的起伏。采用可见光拉曼对薄膜的物理结构进行了分析，结果显示DLC#1、DLC#2、DLC#3膜中的sp3含量随薄膜厚度的增大而提升，DLC#2和DLC#0膜的sp3含量相当。电子能量损失谱定量分析出DLC#2膜中sp2键含量78.0%，DLC#0膜内sp2键含量是76.4%，两者含有相近含量的sp2杂化键。四款DLC薄膜的水接触角和总表面能相近，表面吸附性能相当。随着DLC#1、DLC#2、DLC#3膜厚度的增加，薄膜的耐磨损性能得以提高。在标准磁盘上过载摩擦及人为制作压痕的磁盘上碰撞摩擦两种摩擦条件下，DLC#2和DLC#0膜的磨痕形貌和磨损深度相近，耐磨损性能相当。经纳米划痕测试，DLC#2膜的摩擦系数均值0.120，低于DLC#0膜的摩擦系数均值0.144，并且DLC#2膜的临界载荷均值更大，具备优于DLC#0膜的膜基结合性能。DLC#2膜通过磁头行业通用的高温高湿及草酸浸泡腐蚀测试，可以对磁头提供充分的抗腐蚀防护。本文全面研究了无过渡层超薄DLC磁头保护膜的形貌、结构和各项性能，反映出DLC#2膜在厚度降低的情况下，各项性能不落后于DLC#0膜，并从内部sp3含量上解释薄膜间耐磨损性能上的差异。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁头保护膜论文参考文献
[1].洪贵春.类金刚石磁头保护膜表面形貌对其摩擦性能影响的研究[D].哈尔滨工业大学.2015
[2].迟广宇.无过渡层的超薄类金刚石磁头保护膜结构和性能研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[3].刘宏华,尹云飞,王平.磁头DLC保护膜的研究现状[J].材料导报.2008
[4].邝许平.Si_xN_y应用在硬盘磁头保护膜上的研究[D].哈尔滨工业大学.2008