FR2606546A1

FR2606546A1 - Pellicule mince en materiau magnetique doux

Info

Publication number: FR2606546A1
Application number: FR8715455A
Authority: FR
Inventors: Hideaki Karamon
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1988-05-13
Anticipated expiration: 2007-11-06
Also published as: KR880006728A; FR2606546B1; GB2198146B; KR960006055B1; DE3737266C2; JPH0834154B2; DE3737266A1; US4921763A; GB8725763D0; GB2198146A; JPS63119209A

Abstract

L'INVENTION PROPOSE, EN COMBINANT DES METAUX DE TRANSITION AVEC DEUX ESPECES DIFFERENTES D'ELEMENTS METALLOIDES (SEMI-CONDUCTEURS), A SAVOIR ICI B, C ET SI, UNE PELLICULE MINCE MAGNETIQUE DOUCE AMORPHE POSSEDANT UNE STRUCTURE A DEUX PHASES, A SAVOIR UNE PHASE AMORPHE FERROMAGNETIQUE I ET UNE PHASE AMORPHE NON MAGNETIQUE II, FINEMENT DIVISEES, AFIN DE REALISER UNE PELLICULE MINCE MAGNETIQUE DOUCE PRESENTANT DES CARACTERISTIQUES SUPERIEURES POUR LES HAUTES FREQUENCES ET POUVANT ETRE APPLIQUEES A LA TECHNOLOGIE DES TETES MAGNETIQUES DESTINEES A L'ENREGISTREMENT DES COURTES LONGUEURS D'ONDES, QUI PEUT AVANTAGEUSEMENT ETRE EMPLOYEE AVEC UN SUPPORT QUI POSSEDE UN CHAMP COERCITIF ELEVE.

Description

La présente invention concerne une peLLicuLe mince en ma-

tériau magnétique doux employée pour servir de noyau dans les têtes magnétiques. PLus spécialement, elle concerne une pellicule minice magnétique douce amorphe possédant une densité de flux magnétique

élevée et une résistance électrique élevée.

Dans les appareils d'enregistrement et, ou bien, de repro-

duction magnétiques, par exemple les magnétoscopes, on a essayé

d'améliorer la qualité de l'image, par exemple en élevant la densi-

té d'enregistrement, ou bien, la fréquence des signaux d'enregis-

trement. Sous ce rapport, on a amené dans l'usage pratique des supports à champ coercitif élevé, comme des bandes dites à poudre

fine métallique dans lesquelles des particules de métaux ferroma-

gnétiques, tels que Fe, Co ou Ni, sont utilisées comme particules magnétiques, ou bien des bandes dites à pellicule mince métallique

dans lesquelles le matériau métallique ferromagnétique est directe-

ment appliqué sur la pellicule de base par un procédé d'évapora-

tion, ou un moyen analogue.

On note que, avec la tendance actuelle à utiliser un support d'enregistrement magnétique à champ coercitif élevé, la demande s'est naturellement accrue vers l'emploi d'un support ayant une densité de flux magnétiqueà saturation élevée. Les matériaux du type ferrite, qui ont été jusqu'ici fréquemment utilisés comme

matériaux pour têtes, ont une densité de flux magnétique à satura-

tion faible, si bien qu'ils ne peuvent pas être utilisés de manière satisfaisante avec le support d'enregistrement magnétique à champ

coercitif élevé.

Dans ces conditions, il est apparu une tête magnétique du type composite dont le noyau magnétique est formé par une structure

composite de ferrite ou de céramique et une pellicule mince magné-

tique douce ayant une densité de flux magnétique à saturation éle-

vée, l'entrefer magnétiqueétant défini par les pellicules minces magnétiques douces en appui l'une sur l'autre. Il est également

apparu une tête magnétique à pellicules minces dont le noyau magné-

tique et les bobines se présentent sous la forme de pellicules minces grâce à l'emploi d'une technologie de pellicules minces, ces pellicules se chevauchant et comportant entre elles des pellicules

isolantes de manière à produire une structure multicouche.

Comme pellicule mince magnétique douce, on connaît par exemple l'utilisation d'une pellicule mince magnétique en alliage

du type Fe-AL-Si ou en matériau appelé Sendust, possédant une den-

sité de flux magnétique à saturation élevée. Toutefois, puisque la pellicule mince magnétique de l'alliage du type Fe-Al-Si possède une résistance électrique faible, comme par exemple de l'ordre de pQ.cm, ce qui est caractéristique de l'alliage, il existe une insuffisance en ce que ses propriétés magnétiques se détériorent en fonction des pertes par courants de Foucault dans l'intervalle des

hautes fréquences,en particulier dans l'intervalle des mégahertz.

Cette détérioration des propriétés magnétiques dans l'intervalle des hautes fréquences n'est pas acceptable eu égard aux demandes récentes concernant l'enregistrement à haute densité ou à courte

longueur d'onde.

On connaît également dans la technique des alliages amor-

phes du type métal-métalloide, par exemple Fe-B, Fe-Si-B, ou Fe-Co-

Si-B, ou bien des alliages amorphes du type métal-métal, comme par

exemple Co-Zr ou bien Co-Zr-Nb, que l'on peut obtenir par des pro-

cédés de refroidissement rapide en phase liquide ou en phase gazeuse. Toutefois, ces alliages possèdent une structure amorphe à une seule phase, que l'on peut dire être une structure homogène. La densité de flux magnétique à saturation de ces alliages est de l'ordre de 1 T (104 gauss), tandis que sa résistance électrique D est nettement plus grande que celle du Sendust, qui est un matériau

magnétique doux cristallin, mais ne s'élève qu'à 150 pQ.cm au plus.

En général, pour élever la densité de flux magnétique à saturation de la pellicule mince magnétique douce classique, il est nécessaire d'augmenter la quantité des métaux ferromagnétiques,

comme Fe ou Co. Le résultat de ceci est la faible résistance magné-

tique P de la pellicule mince magnétique. Ceci implique que, avec

la pellicule mince magnétique douce du matériau d'alliage magné-

tique, la densité de flux magnétique à saturation et la résistance

électrique P soient intrinsèquement de natures mutuellement con-

traires, si bien qu'iL est difficile de réaliser simultanément une densité de flux magnétique à saturation éLevée et une résistance

électrique élevée.

C'est un but principal de L'invention de fournir une

pellicule mince magnétique douce possédant simultanément une densi-

té de flux magnétique à saturation élevée et une résistance élec-

trique élevée et susceptible de pouvoir être utilisée de manière satisfaisante avec le support d'enregistrement magéntique à champ

coercitif élevé ou pour un enregistrement en haute fréquence.

La présente invention propose une pellicule mince magné-

tique douce amorphe possédant une structure à deux phases mélangées

et finement dispersées, constituée d'une phase amorphe ferromagné-

tique et d'une phase amorphe non magnétique. On obtient la pelli-

cule magnétique douce en utilisant la combinaison de métaux de transition et de deux types différents d'éléments métalloldes ou semiconducteurs, à savoir B, C et Si, pour la composition de la pellicule, si bien que la pellicule obtenue est excellente en ce qui concerne les caractéristiques à haute fréquence et peut être appliquée dans le domaine des têtes magnétiques conçues pour être

utilisées avec un support à champ coercitif élevé destiné à l'enre-

gistrement aux courtes longueurs d'ondes.

La pellicule mince magnétique douce selon l'invention se distingue en ce qu'elle a une composition définie par MxLyJz, o M est mis pour au moins un élément parmi Fe, Co et Ni; L et J sont mis pour des éléments mutuellement différents choisis dans le

groupe formé par B, C et Si; x, y, z indiquent les teneurs respec-

tives des éléments, en pourcentage atomique, avec x + y + z = 100, y + z > 10, x 4 O, y 4 O et z 4 O; et en ce qu'elle possède une structure à deux phases hétéro-amorphe À Selon la pellicule mince magnétique douce de l'invention, les deux propriétés souhaitables et mutuellement contradictoires, à savoir la résistance électrique élevée et la densité de flux

magnétique à saturation élevée, peuvent être obtenues simultané-

ment.

La description suivante, concue à titre d'illustration de

l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexes, parmi lesquels:

os - la figure 1 est une micrographie électronique par trans-

mission d'une pellicule mince magnétique douce hétéro-amorphe du type FeB-C; - la figure 2 est une vue simplifiée montrant la structure à deux phases hétéro-amorphe;

- la figure 3 montre la distribution des régions caracté-

ristiques de la pellicule mince magnétique douce selon l'invention, par comparaison avec celles de la pellicule mince magnétique douce de la technique antérieure;

- la figure 4 est un diagramme montrant comment la résis-

tivité électrique de la pellicule mince magnétique douce du type Fe-B-C dépend du rapport des cibles et de la pression du gaz argon; - la figure 5 est un diagramme montrant comment la densité de flux magnétique à saturation dépend du rapport des cibles et de la pression de l'argon gazeux; - la figure 6 est un diagramme montrant comment le champ coercitif Hc dépend du rapport des cibles et de la pression du gaz argon;

- la figure 7 est un diagramme montrant comment La tempé-

rature de cristallisation Tx dépend du rapport des cibles et de la pression du gaz argon;

- la figure 8 est un diagramme montrant comment la tempé-

rature de Curie Tc dépend du rapport des cibles et de la pression du gaz argon; - la figure 9 est un diagramme montrant la distribution de

la composition de la pellicule mince magnétique douce du type Fe-B-

C en fonction de l'épaisseur de la pellicule; - la figure 10 est un diagramme montrant une courbe

d'hystérésis de la pellicule mince magnétique douce du type Fe-B-

C; et - la figure 11 est un diagramme montrant la réoonse de fréquence de la perméabilité magnétique effective de la pellicule mince magnétique douce du type Fe-B-C, par comparaison avec celle

du Sendust. -

En résultat de ses Longues et-dures recherches concernant la mise au point d'une pellicule mince magnétique douce possédant

une densité de flux magnétique à saturation élevée et une résis-

tance électrique élevée, la demanderesse a découvert qu'une pelli-

cule mince amorphe principalement constituée de métalloides et de métaux de transition et comportant une structure à deux phases contenant deux phases amorphes finement divisées, à savoir la phase amorphe ferromagnétique et la phase amorphe non magnétique, possède une résistance électrique PD élevée valant de 300 à 4000 pL.cm et une densité de flux magnétique à saturation d'environ 1,5 T (15 000 gauss), d'une manière suffisamment compatible avec le

support à champ coercitif élevé, de sorte qu'elle présente d'excel-

lentes propriétés magnétiques dans des conditions différentes de

celles des pellicules minces amorphes de la technique antérieure.

Sur la base de cette découverte, l'invention se distingue en ce qu'elle possède la composition Mx, Ly, Jz, o M est mis pour au moins un élément parmi Fe, Co et Ni; L et J sont mis pour des éléments mutuellement différents choisis dans le groupe formé par B, C et Si; x, y et z indiquent la teneur des éléments respectifs en pourcentage atomique, avec x + y + z = 100, y + z > 10, x # 0, y # 0 et z # 0; et en ce qu'elle possède une structure à deux

phases hétéro-amorphe.

Dans la formule ci-dessus, on choisit M parmi les métaux de transition 3d, à savoir au moins un élément du groupe Fe, Co et Ni. Quant aux éléments métalloides L et J, on choisit deux de ces éléments dans le groupe formé de B, Si et C. Ces éléments métalloides ou ces élémentssemiconducteurs sont ceux qui rendent

l'alliage amorphe. Par-dessus tout, le carbone C améliore efficace-

ment la résistance à la corrosion, la dureté et les propriétés

mécaniques de l'alliage tout en augmentant La résistance éLec-

trique. Quant aux combinaisons des métalloides L et J, il est possible d'utiliser les trois combinaisons, à savoir B-C, Si-C et

Si-B. Les combinaisons les plus préférées sont celles qui contien-

nent le carbone C et, par-dessus tout, la combinaison B-C est celle

qui produit en réalité les résultats les plus favorables.

Dans la pellicule mince magnétique douce de l'invention,

il est nécessaire que le pourcentage y + z de ces éléments métal-

loides L et J ne soit pas inférieur à 10 % (pourcentage atomique).

Si le pourcentage atomique y + z est inférieur à 10 %, on ne peut

réaliser l'état amorphe.

Par opposition avec la pellicule mince magnétique amorphe

à une seule phase classique bien connue, la pellicule mince magné-

tique selon l'invention est présumée être une structure à deux

phases mélangée contenant une phase amorphe ferromagnétique I (M-L-

J) principalement constituée d'éléments métaux de transition M et une phase amorphe non magnétique II (L-J) entourant la phase I et constituée seulement d'éléments métalloides, comme représenté sur la figure 2. Cette présomption se vérifie à l'aide de l'image sur fond sombre qui est obtenue dans un microscope électronique par transmission, comme représenté sur la figure 1. Comme on peut le voir en examinant la micrographie électronique de la figure 1, les parties claires sont finement mélangées avec des parties sombres, ce qui indique que la structure est une structure hétéro-amorphe à deux phases ultrafine ayant une dimension de cristal de l'ordre de nm (50 A). Une analyse effectuée à l'aide d'un procédé de diffraction par rayons électroniques a révélé que les deux parties,

sombre et claire, appartiennent à la phase amorphe.

Lors de la préparation de la pellicule mince magnétique douce selon l'invention, on dispose des plaques rectangulaires de composés de carbone avec B ou Si ou d'un composé de SiB sur un disque fait d'un métal de transition M pour faire fonction de

cible dans une opération de pulvérisation. On note que, en augmen-

tant ou en diminuant le nombre des plaques rectangulaires, on peut ajuster les pourcentages x, y et z de la pellicule mince magnétique

douce produite de façon à pouvoir ajuster les propriétés magné-

tiques et, ou bien, la résistance électrique d'une manière voulue en fonction de l'usage ou de l'application visés pour la pellicule

mince.

Comme représenté sur la figure 2, on estime que la pelli-

cule mince magnétique douce selon l'invention est constituée d'une

structure mélangée à deux phases contenant une phase amorphe ferro-

magnétique I (M-L-J) principalement constituée d'éléments métaux de transition M et une phase amorphe non magnétique Il (L-J) entourant la phase I et constituée seulement d'éléments métalloides. Cette structure conduit à des caractéristiques supérieures qui ne peuvent pas être réalisées avec la structure amorphe à une seule phase classique. Ainsi, la phase amorphe ferromagnétique I ayant une faible résistance électrique est fragmentée par la phase amorphe non magnétique II possédant une résistance électrique élevée; si bien que la pellicule mince dans son ensemble présente une résistance électrique élevée. En effet, la pellicule mince magnétique douce de l'invention présente une résistance électrique pouvant atteindre

une valeur de 300 à 4000 pQ.cm.

Bien qu'elles soient électriquement fragmentées, les masses de la phase amorphe ferromagnétique I sont séparées les unes

des autres par de faibles distances, si bien qu'elles sont magnéti-

quement couplées entre elles, les propriétés magnétiques de la pellicule dans son ensemble, en particulier la densité de flux magnétique à saturation, étant supérieures à celles de la pellicule

mince amorphe à une seule phase. En général, du fait de son aniso-

tropie magnétique cristalline, la pellicule mince magnétique douce cristalline, comme celle faite de Sendust, présente des propriétés magnétiques directionnelles et anisotropes uniaxes. Inversement, du fait de la nature non cristalline de la pelticule mince magnétique douce et de la distribution fine des masses respectives de la phase amorphe ferromagnétique I, la pellicule présente des propriétés magnétiques douces magnétiquement isotropes dans le plan de la pellicule indépendamment de L'angle. On estime que ces propriétés magnétiques douces isotropes ne peuvent pas être réalisées avec la pellicule mince magnétique cristalline ou la pellicule mince

amorphe à une seule phase classiques.

On pourra facilement comprendre l'utilité pratique de la pellicule mince magnétique douce selon l'invention qui possède les

propriétés ci-dessus présentées à partir d'une analyse de la repré-

sentation graphique de ses régions caractéristiques, que l'on obtient en portant La résistance électrique et la densité de flux

magnétique à saturation respectivement en abscisse et en ordonnée.

La figure 3 montre les régions caractéristiques de la

résistivité électrique et de la densité de flux magnétique à satu-

ration pour une variété de pellicules minces magnétiques douces.

Sur cette figure, a, b, c et d représentent ces régions respective-

ment pour la pellicule mince magnétique douce selon l'invention, la pellicule mince amorphe à une seule phase, la pellicule mince en Sendust et la pellicule mince en Permalloy. Puisqu'une Résistance

électrique supérieure et une densité de flux magnétique à satura-

tion supérieure sont nécessaires pour la pellicule mince magnétique douce, on peut dire que plus les régions se trouvent placées vers

la droite et le haut de la figure, et plus ces propriétés se révé-

leront bonnes pour les pellicules minces. Dans ces conditions, la pellicule mince en Permalloy d se révèle insuffisante à la fois pour la résistance électrique et la densité de flux magnétique à

saturation, si bien qu'elle ne peut être utilisée de manière satis-

faisante avec une bande à poudre fine métallique présentant un

champ coercitif d'environ 1,2 x 105 A/m (1500 Oe). Avec la pelli-

cule mince amorphe à une seule phase b ou La pellicule mince en Sendust c, la densité de flux magnétique à saturation est d'environ 1 T (10 000 gauss), ce qui est compatible avec l'emploi de bandes à poudre fine métallique. Toutefois, la résistance électrique de ces

pellicules est insuffisante et atteint seulement 100 p2.cm. Inver-

sement, la pellicule mince magnétique douce a qui possède la struc-

ture à deux phases hétéro-amorphe a une résistance électrique qui est notablement plus grande que celle de la pellicule mince amorphe à une seule phase ou de la pellicule mince en Sendust, ainsi qu'une densité de flux magnétique à saturation qui est également plus

grande que celles de ces pellicules.

Ce qui vient d'être présenté montre que, avec la pellicule mince magnétique douce selon l'invention constituée des métaux de transition et de deux éléments métalloïdes choisis dans le groupe formé par B, C et Si et possédant la structure à deux phases hétéro-amorphe comprenant la phase amorphe ferromagnétique et la phase amorphe non magnétique, les deux propriétés mutuellement contradictoires, à savoir une résistance électrique élevée et une

densité de flux magnétique à saturation élevée, peuvent être obte-

nues simultanément.

Il est donc possible de produire une pellicule mince magnétique douce qui présente de faibles pertes par courants de Foucault et qui se révèle supérieure dans le domaine des hautes fréquences, cette pellicule pouvant être appliquée par exemple à la préparation d'une tête magnétique destinée à l'enregistrement des

courtes longueurs d'ondes.

La pellicule mince magnétique douce selon l'invention

possède un champ coercitif plus petit et une densité de flux magné-

tique à saturation plus grande que ceux de la pellicule de Sendust et de la pellicule amorphe à une seule phase, si bien qu'elle se

révèle suffisamment compatible avec les bandes à poudre fine métal-

lique ayant un champ coercitif élevé.

De plus, la pellicule mince magnétique douce selon l'invention est très avantageuse du fait que, bien qu'elle soit faite d'un matériau magnétique doux isotrope, elle n'a pas une structure cristalline et ne présente aucune anisotropie uniaxe, qui est due principalement à l'anisotropie magnétique cristalline, si

bien que la direction de transformation n'a plus à être consi-

dérée lorsqu'on transforme la pellicule en la tête magnétique.

On donne ci-dessous la description se rapportant à un

exemple particulier de l'invention. On notera que l'exemple n'est donné qu'à simple titre illustratif et ne vise pas à limiter

l'étendue de l'invention.

EXEMPLE

On a préparé une pellicule amorphe du type FexByCz, o x + y + z = 100, en utilisant un procédé de pulvérisation par

magnétron à haute fréquence.

On a utilisé comme cible pour la pulvérisation un disque de Fe ayant un diamètre de 100 mm et une épaisseur de 2 mm et on a placé sur le disque le nombre voulu de petites plaques, chacune

découpée à une taille de 5 mm x 5 mm x 2 mm, d'un composé- présen-

tant la formule B4C. On utilise comme substrat un support photogra-

phique ou du verre.

On a créparé la pellicule dans les conditions de pulvéri-

sation citées ci-après, sauf pour la Dression du gaz argon et le

rapport me l'airede la plaque en BC sur la cible.

Conditions de oulvérisation Distance entre plaques polaires 40 mm Temps de pulvérisation préliminaire 1 Temps de pulvérisation principal L h Débit de Ar 100 mm3/s Pression atteinte 1,33 x 10-4 Pa Puissance incidente 200 W Puissance réfléchie 20 W Tension d'anode 2,2 kV Courant d'anode 160 mA On a fait appel à une analyse par rayons X pour déterminer si la pellicule produite par pulvérisation était cristalline ou

amorphe, tandis qu'on a utilisé une analyse chimique par spectro-

scopie électronique (ESCA) et une analyse par microsonde à rayons X

(XMA) pour faire l'analyse de la composition de la pellicule.

Divers échantillons ont été produits selon le processus ci-dessus présenté, tandis que l'on modifiait le rapport des aires

des plaques BC sur la cible, et on a mesuré la résistivité élec-

trique, la densité de flux magnétique à saturation Bs, le champ

coercitif Hc, la température de cristallisation Tx et la tempéra-

ture de Curie Tc pour ces échantillons.

La figure 4 montre les variations de la résistivité élec-

trique ó provoquées par les variations de la pression du gaz argon et du rapport des aires des plaques BC sur la cible. On mesure la

résistivité électrique P à l'aide d'un procédé quadripolaire.

On voit sur la figure 4 que la résistivité électrique D augmente avec le rapport des aires des plaques BC sur la cible, indépendamment de la pression du gaz argon. Ceci va dans le sens d'une augmentation de la résistance électrique due au fait que la

phase amorphe non magnétique est constituée principalement de B-C.

On voit également sur la figure 4 que, même pour un rapport des aires, ou une aire relative, des plaques B-C de 30 à 40 %, il est possible d'obtenir une résistivité électrique de 300 à 400 p cm, qui est notablement plus élevée que celle de la pellicule amorphe à une seule phase ou de la pellicule de Sendust, tandis qu'il est également possible d'obtenir une résistivité électrique éCevée, de

4000 pMQcm, si cela est nécessaire.

On se reporte à la figure 5. Des valeurs plus favorables

de la densité de flux magnétique à saturation Bs peuvent être obte-

nues avec des valeurs inférieures de l'aire relative des plaques BC. Toutefois, on peut obtenir une densité de flux magnétique à saturation de 1,4 à 1,5 T (de 14 000 à 15 000 gauss) avec une aire relative des plaques BC de 30 à 40 %. Puisque cette valeur dépasse celles de la pellicule de Sendust ou de la pellicule amorphe à une seule phase, il apparaît clairement que la résistance électrique et la densité de flux magnétique à saturation pourront toutes deux

prendre des valeurs favorables pour cet intervalle des aires rela-

tives des plaques BC.

On se reporte à la figure 6. Elle montre que le champ coercitif Hc dépend de la pression du gaz argon, et prend une petite valeur qui n'est pas inférieure à 400 A/m (5 Oe) (Hc < 400 A/m (5 Oe)) pour une pression du gaz argon qui n'est pas inférieur à 6,6 Pa, tandis que l'on peut obtenir, sous certaines conditions, une valeur extrêmement petite du champ coercitif Hc, qui n'est pas inférieure à 24 A/m (0,3 0e). Cette vaLeur du champ

coercitif est celle que l'on obtient avant L'appLication d'un trai-

tement thermique et eLLe peut être appeLée la vaLeur spécifique de la peLLicule de l'invention, par comparaison avec la pellicule de Sendust, pour laquelle un traitement thermique est nécessaire assez souvent pour abaisser le champ coercitif. Ceci implique que l'on peut se dispenser de tout traitement thermique particulier, ce qui

est favorable à la poursuite du traitement.

On note qu'il a été utilisé un magnétomètre à échantillon

vibrant pour mesurer les propriétés magnétiques comprenant la den-

sité de flux magnétique à saturation Bs et le champ coercitif Hc

ci-dessus mentionnés.

Pour en savoir plus sur les propriétés thermiques de La pellicule mince magnétique douce hétéro-amorphe selon l'invention, on a également mesuré la température de cristallisation Tx et la température de Curie Tc de la pellicule produite. Des variations de températures de l'équilibre magnétique du type de Faradaj ont été

utilisées pour effectuer ces mesures.

Parmi les propriétés thermiques, on peut utiliser la tem-

pérature de cristallisation Tx comme indice des contraintes ther-

miques apparaissant lorsque l'on fait travailler la pellicule selon l'invention dans une tête magnétique. Il est préférable d'avoir une température de cristallisation supérieure. En comparant entre elles la température de Curie Tc et la température de cristallisation Tx, il apparaît que, lorsque Tc > Tx, il est nécessaire de faire appel à un traitement thermique plus complexe pour éLiminer l'anisotropie magnétique. Ainsi, le cas Tx > Tc est plus favorable eu égard au fait que la perméabilité magnétique peut être améliorée dans ces

conditions de températures par le traitement thermique. En contrô-

Lant, sur cette base, les résultats de la mesure, la température de cristallisation Tx a pris des valeurs plutôt élevées, de 470 à

530 C, comme indiqué sur la figure 7. La comparaison de ces résul-

tats avec les résultats mesurés pour la température de Curie Tc, qui sont indiqués sur la figure 8, on voit que la condition Tx > Tc prévaut dans tous les cas, ce qui indique qu'il ne se présentera

aucune difficulté lors du traitement thermique.

Sur la base des résultats ci-dessus, on a préparé une

pellicule mince magnétique douce hétéro-amorphe possédant la compo-

sition Fe61B32C7, o les indices indiquent les pourcentages ato-

miques. On a étudié l'état de la composition de la pellicule mince magnétique douce en fonction de la profondeur de la pellicule. IL a ainsi été révéLé que la région allant jusqu'à environ 5 nm (50A) de profondeur à partir de la surface de la pellicule a été soumise à une oxydation et contient donc de l'oxygène, comme représenté sur la figure 9, mais l'état de la composition reste stable dans la

région plus profonde, ce qui donne la pellicule portant les pour-

centages atomiques prescrits.

On a mesuré la courbe d'hystérésis de la pellicule mince magnétique douce produite et celle-ci a montré des propriétés

magnétiques douces favorables, comme représenté sur la figure 10.

Ainsi, on a obtenu une densité de flux magnétique à saturation Bs élevée d'environ 1,5 T (15 000 gauss) et un champ coercitif Hc très bas de 24 A/m (0,3 Oe). Les propriétés magnétiques douces sont isotropes du point de vue magnétique et restent inchangées quelle

que soit la direction dans laquelle on fait les mesures à l'inté-

rieur du plan des échantillons de pellicule. Cette particularité est extrêmement avantageuse lorsque l'on transforme la pellicule en la tête magnétique par exemple, puisqu'il n'est plus nécessaire de

prendre en considération l'orientation pendant cette opération. La réponse de fréquence de la perméabilité magnétique

effective de la pellicule mince magnétique douce hétéro-amorphe ci-

dessus mentionnée a été mesurée à l'aide d'un perméamètre présen-

tant la forme du chiffre huit. Les résultats sont présentés sur la figure 11, o la courbe (i) correspond à la perméabilité magnétique d'une pellicule mince de Sendust (obtenue après recuit sous vide à 550 C pendant 1 h, avec une épaisseur de pellicule de 4 pm, et une densité de flux magnétique à saturation de 1 T (10 000 gauss), tandis que la courbe (ii) correspond à la perméabilité magnétique d'une pellicule mince ayant La composition Fe61B32C7 (épaisseur de

peLLicuLe de 4 pm) selon un mode de réalisation de l'invention.

On voit sur cette figure que la perméabilité magnétique de la pellicule mince de Fe61B32C7 présente une réponse de fréquence plus plate que la pellicule mince de Sendust et que, si elle est légèrement plus faible dans l'intervalle des basses fréquences, la perméabilité magnétique de la pellicule mince de Fe61B32C7 devient notablement plus élevée que celle de la pellicule de Sendust pour

l'intervalle des fréquences supérieures à 8 MHz. Ceci est une indi-

cation selon laquelle la caractéristique de haute fréquence Deut être notablement améliorée par la réduction des pertes par courants de Foucault due à la résistance électrique élevée. On peut en

attendre des avantages pratiques considérables lors de l'applica-

tion de la pellicule mince selon l'invention à une tête magnétique

utilisée dans un magnétoscope numérique conçu pour utiliser l'enre-

gistrement numérique de signaux vidéo.

Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer,

à partir de la pellicule dont la description vient d'être donnée

simplement à titre illustratif et nullement limitatif, diverses

variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Pellicule mince en matériau magnétique doux, caracté-

risée en ce qu'elle possède une composition MxLyJz, o M est au moins un élément pris parmi Fe, Co et Ni, L et J sont des éléments choisis parmi B, C et Si qui sont différents l'un de l'autre, et x, y et z indiquent les pourcentages atomiques des éléments respectifs, avec x + y + z = 100, y + z > 10, x l0, y 4 O et

z 4 O, et en ce qu'elle possède une structure à deux phases hétéro-

amorphe.

2. Pellicule selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a été préparée par pulvérisation à l'aide d'une première cible solide constituée principalement de M et d'une deuxième cible solide constituée principalement d'un composé de L et J.

3. Pellicule selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première cible solide est constituée principalement de Fe et

la deuxième cible solide est constituée principalement de'B4C.

4. Pellicule selon la revendication 1, caractérisée en ce

que la température de cristallisation Tx est supérieure à la tempé-

rature de Curie Tc.

5. Pellicule selon la revendication 2, caractérisée en ce

que la pression du gaz argon dans la pulvérisation n'est pas infé-

rieure à 6,6 Pa.