專利名稱：對諸如玻璃盤的脆性非金屬表面進行構(gòu)形的方法
本公開和與其同一天遞交的題目為“PROCEDURE EMPLOY-ING A DIODE—PUMPED LASER FOR CONTROLLABLY TEX-TURING A DISK SURFACE”共同未決專利申請第08/150,525號(受讓人記錄號第SA9—93—005)具有共同的發(fā)明人和主題內(nèi)容，該專利申請也被完全包括在該本文獻中。
本發(fā)明一般地涉及構(gòu)形數(shù)據(jù)存儲盤基底的方法，并特別涉及用于脆的非金屬表面的高可控激光構(gòu)形方法；這種非金屬表面可以是諸如用于數(shù)據(jù)存儲盤的玻璃基底。
近來的磁盤驅(qū)動器設計采用了通常被稱為接觸啟動—停止(CSS)的系統(tǒng)，其中當盤靜止時磁頭與磁盤表面接觸。當盤開始旋轉(zhuǎn)時，磁頭沿著表面滑動，最終會由于盤表面處的空氣層流完全脫離該表面而懸浮起來。
在這種技術中，希望有平滑、鏡面型的記錄表面，以使磁頭能盡量接近盤表面運行。在先有技術中，在CSS中在用于磁頭接觸的金屬盤表面上形成一個“構(gòu)形(texture)”的區(qū)域，以克服在盤轉(zhuǎn)動的啟動和停止期間產(chǎn)生的過度的接觸靜摩擦和摩擦。磁頭在適當?shù)臅r間被驅(qū)動控制器移動到“CSS區(qū)”。盤表面的其余部分的鏡面平滑性得到了保留，以允許高密度的磁數(shù)據(jù)記錄。
本領域的技術人員已經(jīng)提出了幾種用于構(gòu)形金屬盤表面的有用技術。例如，利用重復激光脈沖在金屬表面上產(chǎn)生可再現(xiàn)的坑，在先有技術中已知可被施加到片金屬沖壓成形表面、液體傳遞表面和金屬數(shù)據(jù)存儲盤表面，如上述共同未決專利申請中所描述的。不幸的是，這種技術一般不適用于對脆性非金屬盤基底表面進行構(gòu)形—這種脆性非金屬盤基底表面諸如在先有技術中已知的、用于某些數(shù)據(jù)存儲盤應用的玻璃基底。脆性非金屬表面，特別是玻璃表面，在先有技術中已知的用于金屬盤基底的研磨或激光構(gòu)形技術中會出現(xiàn)裂縫或變形。因此，在用于諸如鐵磁體或玻璃的脆性表面的技術中，化學表面構(gòu)形技術和其他圖案淀積技術是較佳的。
例如，在美國專利第5,079,657和5,162,073號中，MichaelI.Aronoff等人公布了一個用于對磁頭的飛行表面進行構(gòu)形的選擇化學蝕刻技術。Aronoff等人提出一種降低靜摩擦的方法，該方法避免了在記錄盤上構(gòu)形CSS區(qū)的需要，但是它只限于特定的頭表面材料。
在美國專利第4,985,301號中，Toshinori Morizane等人公布了一種用于記錄盤的玻璃基板的制作方法，它包括對該基板進行化學蝕刻處理，這種處理在結(jié)晶材料和非晶材料之間提供了不同的蝕刻速率。Morizane等人提出用他們的方法在基板中產(chǎn)生構(gòu)形的CSS區(qū)，該CSS區(qū)是通過隨后淀積的記錄材料層來再產(chǎn)生的。其他的技術人員建議采用昂貴的化學蒸汽淀積(CVD)方法來在淀積磁記錄膜層之前在玻璃盤表面上產(chǎn)生粗糙的區(qū)域。
印刷領域的某些技術人員提出采用激光脈沖來在諸如鎢的碳化物的脆性材料的表面上產(chǎn)生很多微小的坑。例如，在美國專利第5,143,578和5,236,763號中，Pierre Luthi公布了一種用于在諸如印刷輥的液體傳遞表面的固態(tài)表面上雕刻一系列相繼的小槽或坑的方法。Luthi建議用他的技術來克服通常用于雕刻應用的陶瓷和金屬碳化物表面的堅硬性，但既未考慮也未提出用于在脆性非金屬盤表面上產(chǎn)生CSS區(qū)以克服頭的靜摩擦的具體問題的解決方案。
其他人考慮了利用激光能量來降低具有玻璃基底的數(shù)據(jù)記錄盤中的靜摩擦的具體問題。例如，在日本專利4—311814號中，Maeta Hiroshi公布了一種技術，用于在不降低表面耐久性的情況下，通過從半透明基底的后面施加激光脈沖以破碎并驅(qū)散前表面的玻璃的小顆粒，來對玻璃基底進行構(gòu)形。該激光脈沖引起了熱震蕩，從而有效地將前表面破碎成了細小的顆粒，這些顆粒隨后被部分退火到前表面上，產(chǎn)生了適于降低隨后加到前玻璃基底表面上的磁記錄膜層中的靜摩擦的粗糙的形狀。Hiroshi未討論他的方法是如何克服不受控制的表面損壞產(chǎn)生的問題。
在美國專利第5,062,021和5,108,781號中，Rajiv Ranjan等人提出了一種用于在磁記錄盤的金屬表面中產(chǎn)生一系列間隔緊密的坑以降低靜摩擦的方法。Ranjan等人提出采用閃爍燈泵浦的釹—釔—鋁—石榴石(NdYAG)激光，以產(chǎn)生所需的表面粗糙。然而，他們未考慮也沒有建議將他們的構(gòu)形方法應用到玻璃盤基底或其他脆性非金屬表面，且他們的方法實際上也被一般地認為對于脆性非金屬材料是不適用的。
本領域的技術人員避免采用激光脈沖來產(chǎn)生脆性非金屬表面的形狀的受控改變，因為他們認為那會造成毛發(fā)狀裂縫或表面材料損壞。這種損壞(經(jīng)常是微觀的)經(jīng)常由于短促的激光脈沖而造成的迅速熔化和再固化，而在諸如玻璃的脆性非金屬材料的激光熔化之后被觀測到。這種迅速熔化和再固化，通常在玻璃中造成過度的應力，從而使表面出現(xiàn)裂縫和斷裂。這種激光脈沖在此被稱為產(chǎn)生了超過脆性非金屬表面材料的“熱震蕩閾值”的應力。實際上，上述的Hiroshi專利就是依賴這種熱震蕩微觀破碎現(xiàn)象來達到其發(fā)明的有用性的。低于該閾值的激光脈沖能量通常被認為是對于改變脆性非金屬表面的形狀無用的。
因此，該本領域中對脆性非金屬表面構(gòu)形技術有一種明顯的需要，這種技術具有用于金屬表面的已知的激光構(gòu)形技術的可控制性和其他優(yōu)點。本發(fā)明以下述方式解決了現(xiàn)有技術中明顯的有關的未解決的問題和不足。
本發(fā)明通過利用由具有精確控制的能量流的單個激光脈沖在玻璃盤表面上形成的高度可再現(xiàn)凸起可以受到控制這一意外發(fā)現(xiàn)，解決了上述問題。能量流控制是利用意外的、正好在用于脆性非金屬材料的突變熱震蕩能流密度閾值之下的較窄運行區(qū)所需的。流控制是通過選擇與適當凸起間隔結(jié)合的激光波長、脈沖寬度和重復速率的組合來實現(xiàn)的，以避免激光照射區(qū)域受到過度的應力。本發(fā)明的窄運行流區(qū)在上面受到熱震蕩閾值的限定，而在下面則受到材料的熔化或軟化點的限定。
本發(fā)明的一個目的，是在玻璃、陶瓷或其他脆性非金屬基底表面的所希望的CSS區(qū)中產(chǎn)生很多微觀凸起，以改善這種表面的靜摩擦、磨損、摩擦、或可涂覆性，或?qū)⒃摫砻嬷苽涑伞皼_壓成形表面”模具以制作負印版。本發(fā)明的方法的一個優(yōu)點，是能利用脈沖激光在表面的選擇區(qū)域中可控地產(chǎn)生可高度再現(xiàn)的微觀凸起。
本發(fā)明的另一個目的，是避免由于激光脈沖加熱引起的微觀裂縫對脆性非金屬表面造成的損壞。本發(fā)明的方法的一個特征和優(yōu)點，是激光脈沖流量被嚴格控制在正好在熱震蕩能流密度閾值之下的適當區(qū)域中，在該閾值會出現(xiàn)玻璃表面的毛發(fā)狀裂縫和材料的噴射。這種特征由這樣一個完全意外的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的，即存在一個突變轉(zhuǎn)變能量流量閾值(“熱震蕩閾值”)且在該閾值之下激光脈沖能流密度不起作用或只產(chǎn)生一不造成損壞的凸起。對于具有壓縮表面應力的玻璃盤，這種凸起出人意外地幾乎完全突出在名義上的表面之上，這對于降低數(shù)據(jù)存儲盤中的靜摩擦是非常有用的。
借助以下的說明、權利要求書和附圖，可以進一步理解本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點。
現(xiàn)在參見以下結(jié)合附圖對本發(fā)明所作的詳細描述，以對本發(fā)明有一個完全的理解。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于對玻璃或其他脆性非金屬表面進行構(gòu)形的一例設備的功能示意圖；圖2A—2C顯示了用本發(fā)明的方法獲得的典型表面凸起陣列和凸起的外形圖；圖3A—3D顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法在四個不同的能流密度級下產(chǎn)生的玻璃基底的表面構(gòu)形，其中兩個能流密度級造成了表面上的微小裂縫；圖4是可轉(zhuǎn)動磁記錄盤和磁頭的平面圖，其中包括一個用于磁頭與記錄盤之間的接觸的接觸啟動—停止(CSS)區(qū)；圖5是圖4的磁盤的放大剖視圖；圖6是采用本發(fā)明的構(gòu)形的記錄盤實施例的直接存取存儲器件(DASD)的功能框圖。
本發(fā)明的方法來自于一個意外的發(fā)現(xiàn)，即利用具有與盤表面的適當運動相結(jié)合的適當波長、脈沖寬度和重復速率的單束激光脈沖，可以在玻璃盤表面上可控地、低成本迅速地形成可高度再現(xiàn)的微觀凸起。圖1顯示了適于實施本發(fā)明的方法的一例設備的功能示意圖。本公開主要考慮的是對玻璃存儲盤基底進行構(gòu)形以降低靜摩擦，雖然圖1的設備也可被用于在玻璃、陶瓷或其他脆性非金屬基底表面上產(chǎn)生具有所希望圖案的區(qū)域，以降低靜摩擦、改善磨損或改善可涂覆性，或?qū)⑵渥鳛榇笠?guī)模生產(chǎn)其他表面使所用的、帶有負沖壓成形圖案的“沖壓成形表面”。因此，本發(fā)明的方法可被理解為具有普遍的應用性，雖然本公開考慮的是用于數(shù)據(jù)存儲的玻璃盤的構(gòu)形。
在圖1中，選擇一個脈沖激光器10，以使入射到玻璃盤基底12上的光透射深度大于10nm且小于1mm，以產(chǎn)生有效的玻璃基底“近表面”加熱。脈沖寬度被選擇為大于1納秒并小于100毫秒，以提供作用體積中的有效加熱，而不造成過度的熱震蕩(在1納秒以下)或通過熱擴散的過度體積的加熱(在100毫秒以上時)。在玻璃盤12的兩個表面14和16上的激光的峰值功率和聚焦點大小得到適當?shù)倪x擇，以產(chǎn)生適當?shù)摹澳芰棵芏取被颉澳芰髅芏取?，應足以在短時間內(nèi)提供平緩的表面軟化或熔化且不會造成在更高能流密度值下可能出現(xiàn)的從表面14—16的震裂或材料噴射。
激光器10受到脈沖射頻(rf)激勵信號18的控制，以提供一個脈沖重復速率，該重復速率與玻璃基底12的適當平移和轉(zhuǎn)動相結(jié)合，從而在激光器每次發(fā)射時在表面14—16的新的目標區(qū)域中提供單個的激光脈沖作用。這種要求對于本發(fā)明的方法是必要的，因為它在出現(xiàn)表面裂縫和材料噴射的“熱震蕩閾值”以下提供了較寬的能流密度運行范圍。雖然這種“分隔”的目標區(qū)域要求是較好的，本發(fā)明的方法也可被用于重疊照射目標點，但在熱震蕩能流密度閾值以下的可接受運行范圍較小。
現(xiàn)在描述圖1的設備的運行。盤基底12借助一個馬達22而在軸20上轉(zhuǎn)動，且整個馬達—軸組件借助某種有用的平移裝置(未顯示)而沿著徑向平移。與盤的轉(zhuǎn)動和平移相同步，激光器10受到信號18的脈沖驅(qū)動，以提供輸出脈沖24。輸出脈沖24可借助可移動鏡26的偏轉(zhuǎn)而被分束到一個上靜止鏡28或一個下靜止鏡30。脈沖24沿著從鏡28反射而成的上路徑經(jīng)過一個ZnSe聚焦透鏡32而達到一個靜止鏡34，并從后者到達玻璃基底盤12的上表面14。類似地，脈沖24沿著從鏡30反射出的下路徑，經(jīng)過ZnSe聚焦透鏡36而到達鏡38并從后者到達盤12的下表面16。這樣，通過對鏡26進行適當?shù)臋C械控制，就可同時對側(cè)14和16進行構(gòu)形。
在圖1中，表面14—16的構(gòu)形是借助脈沖能量、光點大小、脈沖速率、脈沖寬度、盤轉(zhuǎn)動速率和盤平移速率的組合來進行控制的。除了這些控制因素以外，對激光的波長進行適當?shù)倪x擇，以獲得上述的近表面加熱效應。本發(fā)明的方法的一個重要因素，是以結(jié)合圖1所述的上述方式對表面14—16處的能流密度進行精確的控制。這個要求是重要的，因為意外地發(fā)現(xiàn)，對于包括玻璃在內(nèi)的很多脆性非金屬表面，都存在有一個非常突變性的能流密度“熱震蕩閾值級”。在此閾值以上，玻璃表面至少部分地被震裂且材料被噴射。在該熱震蕩能流密度閾值以下的大部分能流密度區(qū)，能量都不足以造成脆性非金屬表面的形狀改變。本發(fā)明的方法利用了以前未知的、位于該熱震蕩閾值以下適當區(qū)域中的較窄的能流密度區(qū)域，以在脆性非金屬材料中產(chǎn)生有用的表面構(gòu)形。
圖2A顯示了一個玻璃表面的構(gòu)形，它是用以在一個玻璃記錄盤基底上產(chǎn)生一個CSS區(qū)時本發(fā)明人所采用的處理參數(shù)的一例組合得到的。圖2A中的多個凸起構(gòu)成了本發(fā)明的構(gòu)形的特征，其中各個凸起同與其相鄰的凸起以所希望的間隔Ds相隔。圖2B顯示了沿著橫跨圖2C所示的單個凸起的路徑測量到的原子力顯微鏡(AFM)外形。圖2B中的外形具有大體為60μm(90—30)的最大直徑Dd和在周圍基底表面平面之上的、大體為100nm的最大高度hd。這些凸起非常平滑，且最適于降低數(shù)據(jù)存儲盤的CSS區(qū)中的靜摩擦。即使凸起有100nm的突出高度hd，在玻璃表面上也沒有觀測到任何裂縫或震裂。較低的凸起高度，即在hd＝[3,40]nm的量級，會更適于CSS區(qū)構(gòu)形。這些較低的凸起可通過采用比用于100nm凸起的激光能流密度低的激光能流來產(chǎn)生。在產(chǎn)生這種較低的凸起的過程中也未產(chǎn)生裂縫或震裂。
以下作為提供用于玻璃表面的、在熱震蕩閾值以下的能流密度的可接受的運行窗口的一個例子，公布了一組處理參數(shù)激光波長λp＝10.6μm；激光脈沖寬度tp＝60μsec；激光脈沖峰值功率Pp＝12瓦；
聚焦目標點直徑Dp＝200μm；脈沖重復速率Fp＝1500Hz；盤轉(zhuǎn)動速度ω＝4π弧度/秒；盤平移速度vr＝200μm/秒；且徑向凸起間隔rs＝100μm。
應理解的是，雖然目標區(qū)域點的大小Dp為200μm，凸起大小Dd只有30μm。這種關系顯示了本發(fā)明的激光構(gòu)形方法的“閾值”特性，即產(chǎn)生了遠小于照射點尺寸的特征尺寸。在沒有支持證據(jù)的情況下，本發(fā)明人假定這種意外的“完全突出”的凹進效應可能是由于表面應力的弛豫而產(chǎn)生的，而這種表面應力弛豫則是由于激光引起的表面軟化或激光引起的熱膨脹在表面冷卻到軟化點以下使“凍結(jié)”而造成的。
用本發(fā)明的這種技術，可產(chǎn)生高度從幾nm至幾μm的凸起。本發(fā)明人已經(jīng)說明了，更大的凸起高度可通過在不產(chǎn)生裂縫的情況下對同一目標區(qū)域點重復施加脈沖而產(chǎn)生，只要任何一個脈沖都不超過熱震蕩閾值能流密度級。
圖3A—3D顯示了超過玻璃表面的熱震蕩能流密度閾值的效果，并還顯示了可接受能流密度運行范圍的突變上限。圖3A—3D中的各個表面是利用與結(jié)合圖2A討論的相同的運行參數(shù)產(chǎn)生的，只是重復速率(Fp＝2000Hz而不是1500Hz)和脈沖寬度tp不同。圖3A至3D中的凸起間隔比圖2A中的小，因為重復速率Fp增大了。
圖3D顯示了脈沖寬度tp＝60微秒時產(chǎn)生的表面構(gòu)形。圖3C顯示了tp增大33％而達到80微秒時產(chǎn)生的表面構(gòu)形。圖3C的表面仍然沒有可見的微觀裂縫和碎屑。然而，圖3B顯示出了微觀裂縫的有力證據(jù)，這種裂縫是在脈沖寬度tp只增大了額外的12.5％而達到90微秒時產(chǎn)生的。正是脆性非金屬表面的這種意外的突變熱震蕩能流密度閾值特性，使本發(fā)明人想到了這里所述的構(gòu)形處理的精細能流密度控制因素。最后，圖3A顯示了激光構(gòu)形脆性非金屬表面的先有技術中已知的廣泛的表面損壞和材料噴射。圖3A是用tp＝150微秒的脈沖寬度產(chǎn)生的，這是圖3D所用的值的250％。
圖4和5顯示了具有鏡面外表面42和用于磁頭46的接觸啟動—停止(CSS)循環(huán)的構(gòu)形的環(huán)形區(qū)44的磁存儲盤。磁頭46裝在一根臂48上，后者連接于用于將頭46沿著相對于轉(zhuǎn)動的盤40的大體徑向方向進行定位的裝置(未顯示)。具體地，頭46被定k在構(gòu)形的環(huán)形區(qū)域44的上方，而不論盤40是在轉(zhuǎn)動還是停止。
盤40的鏡面外表面42(圖5)可覆蓋幾層干涉材料。例如，玻璃基底12可在隨后的磁記錄層50和保護層52被淀積之前用根據(jù)本發(fā)明的工藝形成和構(gòu)形。玻璃基底12的構(gòu)形表面的形狀特征，在隨后淀積的各層的表面上得到再現(xiàn)，從而在外表面42的CSS區(qū)44中提供了所希望的構(gòu)形?；蛘?，上述玻璃基底12的任何層可先被淀積，并隨后用根據(jù)本發(fā)明的方法或先有技術中已知的其他有用方法進行構(gòu)形。因此，“外表面”26在這里指的是層12、50或52的表面中按照本發(fā)明的方法進行形狀修正的任何一個表面。最后，對于數(shù)據(jù)存儲盤應用，保護層52的表面在設置有構(gòu)形的環(huán)形區(qū)域44的CSS區(qū)中呈現(xiàn)了所希望的構(gòu)形。
圖6顯示了采用具有本發(fā)明的玻璃基底12的構(gòu)形盤40的直接存取存儲器件(DASD)54的功能框圖。DASD54包括一個控制單元56，后者協(xié)調(diào)所有元件與轉(zhuǎn)動盤40的運行?？刂茊卧?6向驅(qū)動馬達60提供一個馬達控制信號58，該驅(qū)動馬達通過軸62轉(zhuǎn)動盤40?？刂茊卧?6還通過一個位置控制線66操作一個頭致動器64。致動器64通過兩個撓性部件68和70而分別與兩個磁頭72和74相機械連接。磁頭72用于在盤40的上表面42上讀取和寫入數(shù)據(jù)，而頭74用于在轉(zhuǎn)動盤40的下表面76上讀取和寫入數(shù)據(jù)。頭72和74通過一個讀/寫信道78與控制單元56相連接，從而將數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到轉(zhuǎn)動盤40或從后者傳送出。
顯然，本領域的技術人員很容易看到本發(fā)明的其他實施例和修正。因此，本發(fā)明只受到所附權利要求的限定，而該權利要求書，當與上述說明和附圖結(jié)合起來進行理解時，包括了所有這樣的實施例和修正。
權利要求
1.用于對基本上由脆性材料構(gòu)成的脆性表面進行構(gòu)形的方法，該脆性材料具有熱震蕩閾值能流密度級，在該值以上所述脆性材料將破碎，所述方法的特征在于包括以下步驟有選擇地將輻射能量集中在所述脆性表面的一個處理區(qū)域上的多個彼此分隔的位置上，以改變各個所述分隔位置處的一個目標區(qū)域中的所述脆性表面的形狀，所述輻射能量在所述各個分隔的位置處具有能流密度fp，所述能流密度fp小于所述脆性材料的所述熱震蕩閾值。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所述輻射能量包括激光能量Ep的脈沖，該脈沖具有持續(xù)時間tp和具有最大直徑Dp的聚焦點，其中Ep、tp和Dp得到適當?shù)倪x擇以將所述能流密度fp的值限制在低于所述熱震蕩閾值，從而在所述各個目標區(qū)域中形成一個凸起，所述各個凸起具有最大直徑Dd并在所述脆性表面上升起到一個最大高度hd。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其特征在于所述脈沖持續(xù)時間tp是在區(qū)間[10-9，10-1]秒的范圍內(nèi)且所述最大點直徑Dp＞Dd是在區(qū)間[1,500]μm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于所述脆性材料是玻璃且所述激光能量脈沖具有波長λp，從而使所述激光能量脈沖進入所述脆性玻璃表面的光透射深度在區(qū)間[10-8，10-3]米的范圍中。
5.根據(jù)權利要求4的方法，其特征在于所述最大凸起高度hd是在區(qū)間[1,1000]nm的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求4的方法，其特征在于所述脆性玻璃表面強烈地吸收在第一頻譜區(qū)中的激光能量且波長λp處于所述第一頻譜區(qū)中且所述激光脈沖是用二氧化碳(CO2)激光器產(chǎn)生的。
7.根據(jù)權利要求2的方法，其特征在于各個所述分隔位置和與其最鄰近的所述分隔位置的間隔距離為Ds≥Dd。
8.根據(jù)權利要求2的方法，其特征在于各個所述分隔位置和與其最鄰近的所述分隔位置之間的間隔距離為Ds，且Ds遠小于所述最大直徑Dd，從而使多個所述凸起與它們的近鄰凸起相合并從而在所述脆性表面上形成大體連續(xù)的脊。
9.用于制作一種數(shù)據(jù)記錄盤基板的的方法，該基板具有脆性材料表面，而該脆性材料表面具有熱震蕩閾值能流密度級，在該級以上所述脆性材料將被破碎，所述方法的特征在于包括以下步驟將所述脆性材料表面拋光到預定的平滑度；有選擇地將所述輻射能量集中在所述脆性材料表面的一個處理區(qū)域上的多個彼此分隔的位置上，以改變各個所述分隔位置處的所述脆性材料表面的形狀，其特征在于所述輻射能量在所述各個分隔的位置處的能流密度fp被限制在所述熱震蕩閾值；在所述脆性材料表面上淀積一層磁數(shù)據(jù)記錄材料以產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)記錄層。
10.根據(jù)權利要求9的方法，其特征在于所述脈沖持續(xù)時間tp在區(qū)間[10-9，10-1]秒的范圍內(nèi)且所述最大點直徑Dp＞Dd在區(qū)間[1,500]μm的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求10的方法，其特征在于所述脆性材料是玻璃且所述激光能量脈沖具有波長λp，從而使所述激光能量脈沖進入所述脆性玻璃表面的光學透射深度在區(qū)間[10-8，10-3]米的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權利要求11的方法，其特征在于所述最大凸起高度hd在區(qū)間[1,1000]nm的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權利要求9的方法，其特征在于各個所述分隔位置同與其最近鄰的所述分隔位置的最小分隔距離為Ds≥Dd。
14.根據(jù)權利要求9的方法，其特征在于各個所述分隔位置同與其最近鄰的所述分隔位置的分隔距離Ds遠小于所述最大直徑Dd，從而使多個所述凸起與它們的近鄰凸起相合并從而在所述脆性表面上形成大體連續(xù)的脊。
15.一種磁數(shù)據(jù)存儲盤，它具有帶有用于存儲可用磁性手段讀出的數(shù)據(jù)的、名義上的表面平面的外表面，所述盤的特征在于包括一個具有大體平面的基底表面的玻璃基底材料層；以及淀積在所述玻璃基底表面上的磁膜層，它具有大體均勻的厚度和大體平面形的記錄表面；其中所述外表面包括多個分隔的凸起，各個所述凸起具有最大直徑Dd并從這種平面記錄表面上升起到一個最大高度hd。
16.根據(jù)權利要求15的磁記錄盤，其特征在于所述最大直徑Dd＜Ds處于區(qū)間[1,200]μm的范圍內(nèi)且所述凸起高度hd處于區(qū)間[1,1000]nm的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權利要求16的磁記錄盤，其特征在于所述多個凸起與另一個之間的最小分隔距離Ds＞Dd在區(qū)間[1,500]μm的范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權利要求15的磁記錄盤，其特征在于所述多個凸起與另一個之間的最小分隔距離Ds＞Dd在區(qū)間[1,500]μm的范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權利要求15的磁記錄盤，其特征在于各個所述分隔位置同與其最近鄰的所述分隔位置的分隔距離Ds遠小于所述最大直徑Dd，從而使多個所述凸起與它們的近鄰凸起相合并而在所述脆性表面上形成大體連續(xù)的脊。
20.用于讀出和存儲數(shù)據(jù)的直接存取存儲器件DASD，所述DASD的特征在于包括具有外表面的磁記錄盤，該外表面帶有用于存儲可用磁性方法讀取的數(shù)據(jù)的名義上的表面平面；以及一個磁頭和用于沿選定的取向支撐所述頭并一般地沿徑向控制相對于所述盤的運動的裝置；其中所述外表面包括多個分隔的凸起，各個所述凸起具有最大直徑Dd并從這種平面記錄表面上升起到一個最大高度hd。
21.根據(jù)權利要求20的DASD，其特征在于所述最大直徑Dd＜Ds處于區(qū)間[1,200]μm的范圍內(nèi)且所述凸起高度hd處于區(qū)間[1,1000]nm的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權利要求21的DASD，其特征在于所述多個凸起彼此分開一個處于區(qū)間[1,500]μm的范圍內(nèi)的最小分隔距離Ds＞Dd。
23.根據(jù)權利要求20的DASD，其特征在于所述多個凸起彼此分開一個處于區(qū)間[1,500]μm的范圍內(nèi)的最小分隔距離Ds＞Dd。
24.根據(jù)權利要求20的DASD，其特征在于所述分隔位置同與其最近鄰的所述分隔位置分開一個遠小于所述最大直徑Dd的分隔距離Ds，從而使多個所述凸起與它們的最近鄰凸起合并而在所述脆性表面上形成大體連續(xù)的脊。
全文摘要
用于產(chǎn)生一個凸起陣列以對諸如用于數(shù)據(jù)記錄盤的玻璃基底的脆性非金屬表面進行構(gòu)形的方法。該構(gòu)形方法采用激光器來向脆性玻璃表面提供適當?shù)哪芰髅芏龋栽诒砻嫔袭a(chǎn)生多個升起的凸起。凸起的產(chǎn)生，是在將激光脈沖的能流密度限制在一個窄的運行區(qū)域中從而避免了表面材料的微觀裂縫或噴射的情況下實現(xiàn)的，該運行區(qū)域是在脆性非金屬表面材料的突變熱震蕩能流閾值以下發(fā)現(xiàn)的。該方法還可用于其他脆性表面的構(gòu)形。
文檔編號G11B5/73GK1118920SQ94116848
公開日1996年3月20日 申請日期1994年10月7日 優(yōu)先權日1993年11月10日
發(fā)明者彼得·M·鮑姆加特, 瓦因·P·利昂格, 亨·V·恩蓋耶, 撒奧·A·恩蓋耶, 安德魯·C·塔姆, 安東尼·吳 申請人:國際商業(yè)機器公司