JP2529274B2 - 窒化合金膜の熱処理方法 - Google Patents
窒化合金膜の熱処理方法Info
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- JP2529274B2 JP2529274B2 JP62173228A JP17322887A JP2529274B2 JP 2529274 B2 JP2529274 B2 JP 2529274B2 JP 62173228 A JP62173228 A JP 62173228A JP 17322887 A JP17322887 A JP 17322887A JP 2529274 B2 JP2529274 B2 JP 2529274B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気ヘッドコア材等に適した軟磁性窒化合金
膜の熱処理方法に関するものである。
膜の熱処理方法に関するものである。
従来の技術 軟磁性窒化合金膜の研究は少なく、Coの窒化膜が作成
条件によっては保磁力Hcが５〜6Oeのものが得られたと
いう報告（電子通信学会技術研究報告MR85−52−66）が
あるがこの場合、窒化により飽和磁化が減少し、約300
℃以上の熱処理により窒素が解離してしまう事が報告さ
れている。
条件によっては保磁力Hcが５〜6Oeのものが得られたと
いう報告（電子通信学会技術研究報告MR85−52−66）が
あるがこの場合、窒化により飽和磁化が減少し、約300
℃以上の熱処理により窒素が解離してしまう事が報告さ
れている。
発明が解決しようとする問題点 本発明者らは特定な組成の窒化超構造膜が軟磁性を示
す事を見い出した（日本特出願61−54054,61−19963
1）、又この窒化合金膜をある特定の温度で熱処理する
事により、その飽和磁化４πMSを更に大幅に増加させる
事が可能である事を見い出した。従来の窒化合金の場合
は窒化して４πMSが減少したものが熱処理により窒素が
解離して４πMSが増加したり、窒化して４πMSが微増し
ても熱処理により窒素が解離して４πMSが減少する事が
あったが、本発明の場合においては、窒化により４πMS
が増加し、更に特定の温度の熱処理により窒素が解離す
る事なく大幅な４πMSの増加が得られるといった従来の
常識では考えられない特異な現象を見い出したものであ
る。
す事を見い出した（日本特出願61−54054,61−19963
1）、又この窒化合金膜をある特定の温度で熱処理する
事により、その飽和磁化４πMSを更に大幅に増加させる
事が可能である事を見い出した。従来の窒化合金の場合
は窒化して４πMSが減少したものが熱処理により窒素が
解離して４πMSが増加したり、窒化して４πMSが微増し
ても熱処理により窒素が解離して４πMSが減少する事が
あったが、本発明の場合においては、窒化により４πMS
が増加し、更に特定の温度の熱処理により窒素が解離す
る事なく大幅な４πMSの増加が得られるといった従来の
常識では考えられない特異な現象を見い出したものであ
る。
問題点を解決するための手段 上述のような特異な効果は次式で示した組成より成る
強磁性合金膜 TxMyNz を熱処理温度をTaとして 300℃＜Ta＜650℃ で熱処理を行なう事により得られる。
強磁性合金膜 TxMyNz を熱処理温度をTaとして 300℃＜Ta＜650℃ で熱処理を行なう事により得られる。
作用 本発明はある特定な組成の合成膜の４πMSを増加させ
かつその軟磁気特性を改良する事を可能にする熱処理法
に関するものである。
かつその軟磁気特性を改良する事を可能にする熱処理法
に関するものである。
実 施 例 TxMyNz（65ｘ94,5ｙ25,0.1ｚ20,x＋ｙ＋
ｚ＝100）で示された窒化合金膜を300℃から650℃の間
の熱処理温度で真空中熱処理を行なったところ、合金膜
の飽和磁化４πMSが増加する事がわかった。
ｚ＝100）で示された窒化合金膜を300℃から650℃の間
の熱処理温度で真空中熱処理を行なったところ、合金膜
の飽和磁化４πMSが増加する事がわかった。
ここでＴはCo,Fe,Ni,Mnのうちの１種以上の金属、Ｍ
はNb,Zr,Ti,Ta,Hf,Cr,W,Moのうちの１種以上の金属、Ｎ
は窒素である。
はNb,Zr,Ti,Ta,Hf,Cr,W,Moのうちの１種以上の金属、Ｎ
は窒素である。
なおより優れた軟磁気特性を得るにはこの窒化合金膜
が組成変調合金膜 Ｔ Ｍ Ｎ ……（１） である事が望ましい事が実験よりわかった。ただしT,M,
Nはものと同じで，，は膜の平均組成（原子パー
セント）で である。
が組成変調合金膜 Ｔ Ｍ Ｎ ……（１） である事が望ましい事が実験よりわかった。ただしT,M,
Nはものと同じで，，は膜の平均組成（原子パー
セント）で である。
は合金膜が十分に高い４πMSを有するのに必要な条件で
あり は合金膜が軟磁性を示すのに必要な条件である。Ｔは強
磁性元素で主成分はCoもしくはFeであり、Ｍは窒素との
結合の強い元素でかつ軟磁気特性を得るのに有効な元素
である。
あり は合金膜が軟磁性を示すのに必要な条件である。Ｔは強
磁性元素で主成分はCoもしくはFeであり、Ｍは窒素との
結合の強い元素でかつ軟磁気特性を得るのに有効な元素
である。
又窒素Ｎは合金の硬度、耐蝕性を向上させ、かつ４π
MSを増加させる働きをし、 z,0.1 ……（５） である事が少なくとも必要で、 z,20 ……（６） である事が膜の基板への付着強度上好ましい。又熱処理
温度も軟磁気特性を得る為には望ましくは 480℃＜Ta＜620℃ ……（７） であり、磁界中熱処理等を用いる事により、熱処理によ
って４πMSを増加させるのと同時に更に軟磁性を改良す
る事が可能である。
MSを増加させる働きをし、 z,0.1 ……（５） である事が少なくとも必要で、 z,20 ……（６） である事が膜の基板への付着強度上好ましい。又熱処理
温度も軟磁気特性を得る為には望ましくは 480℃＜Ta＜620℃ ……（７） であり、磁界中熱処理等を用いる事により、熱処理によ
って４πMSを増加させるのと同時に更に軟磁性を改良す
る事が可能である。
以下具体例により本発明の効果を説明する事とする。
〔実施例１〕 ターゲットにCo81Nb12Zr5Ta2を用い、Arガス中にN2ガ
スを10％混合した反応スパッターにより窒化合金膜Co−
Nb−Zr−Ta−Ｎを作成した、得られた膜の作成時の室温
での飽和磁化４πMSは約8.6KGであった。又同じターゲ
ットを用い、N2ガスを混合しないでArガスのみを用いた
スパッター法により形成した膜Co−Nb−Zr−Taの４πMS
は約7.4KGであった。これにより窒化膜の方が非窒化膜
より４πMSが大である事がわかった。次にこの窒化膜を
真空中熱処理してその４πMSの変化を測定した。結果を
第１図に示す、興味ある事には４πMSは300℃以上の熱
処理により更に増加し、560〜580℃で極大を示し４πMS
10.2KGとなる事がわかった。又650℃以上では４πMS
の減少が大きななる事がわ業った。窒化していないCo−
Nb−Zr−Ta膜の４πMSが7.4KGであったのに対し、熱処
理によりCo−Nb−Zr−Ta−Ｎ膜の４πMSは10.2KGにも高
める事が出来、実用上極めて有効な傾向を示す事がわか
った。
スを10％混合した反応スパッターにより窒化合金膜Co−
Nb−Zr−Ta−Ｎを作成した、得られた膜の作成時の室温
での飽和磁化４πMSは約8.6KGであった。又同じターゲ
ットを用い、N2ガスを混合しないでArガスのみを用いた
スパッター法により形成した膜Co−Nb−Zr−Taの４πMS
は約7.4KGであった。これにより窒化膜の方が非窒化膜
より４πMSが大である事がわかった。次にこの窒化膜を
真空中熱処理してその４πMSの変化を測定した。結果を
第１図に示す、興味ある事には４πMSは300℃以上の熱
処理により更に増加し、560〜580℃で極大を示し４πMS
10.2KGとなる事がわかった。又650℃以上では４πMS
の減少が大きななる事がわ業った。窒化していないCo−
Nb−Zr−Ta膜の４πMSが7.4KGであったのに対し、熱処
理によりCo−Nb−Zr−Ta−Ｎ膜の４πMSは10.2KGにも高
める事が出来、実用上極めて有効な傾向を示す事がわか
った。
〔実施例２〕 実施例１と同じターゲットを用い、Arガス中に分圧で
10％のN2ガスを周期的に混合する事により１層の層厚が
約200Åの窒化層と非窒化層より成る超構造膜を作成し
た、得られた膜の窒温での４πMSは約8.1KGであった。
この超構造膜を真空中かつ回転磁界中で熱処理し、４π
MSの熱処理温度依存性を調べた。第２図に結果を示し
た。４πMSは300℃以上の熱処理により急増し、560〜58
0℃での熱処理により約10KGまで増大する事がわかっ
た。第３図は同じ熱処理後におけるこの膜の測定磁界20
Oeでの磁束密度B20（Ta）を作成時の値のB20（Ｕ）でノ
ーマライズしてプロットしたものである。300〜350℃で
の熱処理によりB20（Ta）/B20（Ｕ）の値が減少するの
は膜の保持力Hcが大きくなって測定磁界20Oeでの飽和が
悪くなる為であり、約450℃以上での熱処理によりHcは
減少し始めその値は１より大となり、熱処理温度Taが48
0℃以上620℃以下の時、B20（Ta）/B20（Ｕ）は大きな
値をとり熱処理により４πMSが増加すると同時にHcも減
少しその値は約0.4Oeであって、膜は優れた軟磁性を示
す事がわかった。
10％のN2ガスを周期的に混合する事により１層の層厚が
約200Åの窒化層と非窒化層より成る超構造膜を作成し
た、得られた膜の窒温での４πMSは約8.1KGであった。
この超構造膜を真空中かつ回転磁界中で熱処理し、４π
MSの熱処理温度依存性を調べた。第２図に結果を示し
た。４πMSは300℃以上の熱処理により急増し、560〜58
0℃での熱処理により約10KGまで増大する事がわかっ
た。第３図は同じ熱処理後におけるこの膜の測定磁界20
Oeでの磁束密度B20（Ta）を作成時の値のB20（Ｕ）でノ
ーマライズしてプロットしたものである。300〜350℃で
の熱処理によりB20（Ta）/B20（Ｕ）の値が減少するの
は膜の保持力Hcが大きくなって測定磁界20Oeでの飽和が
悪くなる為であり、約450℃以上での熱処理によりHcは
減少し始めその値は１より大となり、熱処理温度Taが48
0℃以上620℃以下の時、B20（Ta）/B20（Ｕ）は大きな
値をとり熱処理により４πMSが増加すると同時にHcも減
少しその値は約0.4Oeであって、膜は優れた軟磁性を示
す事がわかった。
〔実施例３〕 ターゲットにCo86Nb9Hf5,Co87Nb9Zr4を用いて実施例
２と同様の実験を行なった。前者の場合約540℃での熱
処理により４πMSは11.5KGに、又後者の場合約560℃で
の熱処理により４πMSは約12KGまで増加する事がわかっ
た。なお、Co−Mo−Zr−N,Co−Ta−Zr−N,Co−Nb−Ti−
N,Co−Cr−Zr−N,Co−Ｗ−Zr−N,Co−Ta−Hf−Ｎ等につ
いても同様の結果が得られた。
２と同様の実験を行なった。前者の場合約540℃での熱
処理により４πMSは11.5KGに、又後者の場合約560℃で
の熱処理により４πMSは約12KGまで増加する事がわかっ
た。なお、Co−Mo−Zr−N,Co−Ta−Zr−N,Co−Nb−Ti−
N,Co−Cr−Zr−N,Co−Ｗ−Zr−N,Co−Ta−Hf−Ｎ等につ
いても同様の結果が得られた。
発明の効果 以上のように本発明熱処理法によりある特定の組成の
膜の４πMSを大幅に増加させ磁気ヘッド等に適した軟磁
性合金膜を得る事が可能な事がわかった。
膜の４πMSを大幅に増加させ磁気ヘッド等に適した軟磁
性合金膜を得る事が可能な事がわかった。
第１図はCo−Nb−Zr−Ta−Ｎ合金膜の４πMSの熱処理温
度依存特性図、第２図は（Co−Nb−Zr−N/Co−Nb−Zr−
Ta）超構造膜の４πMSの熱処理温度依存特性図、第３図
は同上の膜のB20（Ta）/B20（Ｕ）の熱処理温度依存特
性図である。
度依存特性図、第２図は（Co−Nb−Zr−N/Co−Nb−Zr−
Ta）超構造膜の４πMSの熱処理温度依存特性図、第３図
は同上の膜のB20（Ta）/B20（Ｕ）の熱処理温度依存特
性図である。
Claims (3)
- 【請求項１】次式で示された組成より成る磁性合金膜 TXMYNZ を、480℃＜Ta＜620℃の温度で熱処理を行なう事を特徴
とする窒化合金膜の熱処理方法。 ただし、ＴはCo,Fe,Ni,Mnよりなる群から選択された少
なくとも１種の金属、ＭはNb,Zr,Ti,Ta,Hf,Cr,W,Moより
成る群から選択された少なくとも１種の金属,NはＮ（窒
素）であって、X,Y,Zは原子パーセントを表し、それぞ
れ 65≦Ｘ≦94 ５≦Ｙ≦25 0.1≦Ｚ≦20 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝100である。 - 【請求項２】熱処理される合金膜が膜厚方向に組成変調
されており次式でしめされた平均組成 TX′MY′NZ′ を有する事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の窒
化合金膜の熱処理方法。 ただし、ＴはCo,Fe,Ni,Mnよりなる群から選択された少
なくとも１種の金属、ＭはNb,Zr,Ti,Ta,Hf,Cr,W,Moより
成る群から選択された少なくとも１種の金属,NはＮ（窒
素）であって、膜全体の平均組成としてＸ′,Y′,Z′は
原子パーセントを表し、 それぞれ 65≦Ｘ≦94 ５≦Ｙ≦25 0.1≦Ｚ≦20 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝100である。 - 【請求項３】熱処理を磁界中で行う事を特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の窒化合金膜の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62173228A JP2529274B2 (ja) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | 窒化合金膜の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62173228A JP2529274B2 (ja) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | 窒化合金膜の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6417205A JPS6417205A (en) | 1989-01-20 |
| JP2529274B2 true JP2529274B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=15956520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62173228A Expired - Lifetime JP2529274B2 (ja) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | 窒化合金膜の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529274B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744123B2 (ja) * | 1989-02-08 | 1995-05-15 | 富士写真フイルム株式会社 | 軟磁性薄膜の製造方法 |
| JPH0744108B2 (ja) * | 1989-01-26 | 1995-05-15 | 富士写真フイルム株式会社 | 軟磁性薄膜 |
| JP2946658B2 (ja) * | 1990-06-29 | 1999-09-06 | 日本電気株式会社 | フリップフロップ回路 |
| WO1998022636A1 (fr) * | 1996-11-20 | 1998-05-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cible pour pulverisation, et film antiferromagnetique et element a effet magnetoresistant formes a l'aide de ladite cible |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104870B2 (ja) * | 1981-08-11 | 1994-12-21 | 株式会社日立製作所 | 非晶質薄膜の製造方法 |
| JP2839659B2 (ja) * | 1990-06-22 | 1998-12-16 | 株式会社東芝 | 変圧器の外部冷却器 |
-
1987
- 1987-07-10 JP JP62173228A patent/JP2529274B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6417205A (en) | 1989-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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