JP2842683B2 - 軟磁性薄膜材料 - Google Patents
軟磁性薄膜材料Info
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- JP2842683B2 JP2842683B2 JP2309979A JP30997990A JP2842683B2 JP 2842683 B2 JP2842683 B2 JP 2842683B2 JP 2309979 A JP2309979 A JP 2309979A JP 30997990 A JP30997990 A JP 30997990A JP 2842683 B2 JP2842683 B2 JP 2842683B2
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- magnetic thin
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/16—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing cobalt
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 薄膜媒体、薄膜磁気ヘッド、インダクタンス素子等に
有用とされる磁性薄膜材料に関する。
有用とされる磁性薄膜材料に関する。
（従来の技術） 軟磁性薄膜として主に実用化されているものにはAl−
Si−Fe合金薄膜や、Co−Zr系のアモルファス薄膜があ
る。Al−Si−Fe合金の場合には低硬度に起因する摩耗特
性が悪い点、または耐食性に劣る点が問題となってい
る。アモルファス系に関しては結晶化温度以下での複合
化処理が必要となり取扱い温度が制約されることにな
り、複合磁気ヘッド等のデバイス製造上問題となってい
る。
Si−Fe合金薄膜や、Co−Zr系のアモルファス薄膜があ
る。Al−Si−Fe合金の場合には低硬度に起因する摩耗特
性が悪い点、または耐食性に劣る点が問題となってい
る。アモルファス系に関しては結晶化温度以下での複合
化処理が必要となり取扱い温度が制約されることにな
り、複合磁気ヘッド等のデバイス製造上問題となってい
る。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は上述したような不利、欠点を解決した
磁気特性の高い、硬度が高く耐摩耗性に優れ、耐食性も
良く、熱的安定性に優れ、成膜が容易な軟磁性薄膜材料
を提供することにある。
磁気特性の高い、硬度が高く耐摩耗性に優れ、耐食性も
良く、熱的安定性に優れ、成膜が容易な軟磁性薄膜材料
を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者等は、このような不利、欠点を解決するため
の手段として、軟磁性薄膜材料として有効な材料の探索
に努め、Fe、Ｂ、Al、Coを含有するCr23C6型の結晶構造
を有する金属間化合物が極めて優れた磁気特性を有し、
成膜条件も容易であることを見出し、この金属間化合物
の組成範囲を見極め、成膜条件を詳細に検討して本発明
を完成させた。
の手段として、軟磁性薄膜材料として有効な材料の探索
に努め、Fe、Ｂ、Al、Coを含有するCr23C6型の結晶構造
を有する金属間化合物が極めて優れた磁気特性を有し、
成膜条件も容易であることを見出し、この金属間化合物
の組成範囲を見極め、成膜条件を詳細に検討して本発明
を完成させた。
本発明の要旨は、 重量百分率でFeを15〜20％、Ｂを４〜６％、Alを３〜
７％含有し、残部CoからなるCr23C6型の結晶構造を有す
る軟磁性薄膜材料にある。
７％含有し、残部CoからなるCr23C6型の結晶構造を有す
る軟磁性薄膜材料にある。
以下、本発明を詳細に説明する。
高飽和磁束密度をもつ軟磁性薄膜材料としてはFeをベ
ースにした合金もしくは金属間化合物が考えられ、熱的
安定性を確保するためには、結晶構造をもつものが良
く、軟磁気特性を確保するためには立方晶を基本構造と
するものが良い。高硬度を有し、耐摩耗性を向上させる
ためには合金よりも金属間化合物の方が有利である。こ
れらの条件を満足させるためにＢを含有するCr23C6型金
属間化合物に着目し、この組成周辺で薄膜化を試みた結
果、飽和磁束密度6,000ガウス、保磁力３エルステッド
以下の軟磁気特性を持つ軟磁性薄膜を得た。この化合物
はCr23C6型の結晶構造を持ち、融点1,100℃以下の温度
範囲で安定であるので薄膜化も容易である。さらに、こ
の金属間化合物は耐食性に優れている。
ースにした合金もしくは金属間化合物が考えられ、熱的
安定性を確保するためには、結晶構造をもつものが良
く、軟磁気特性を確保するためには立方晶を基本構造と
するものが良い。高硬度を有し、耐摩耗性を向上させる
ためには合金よりも金属間化合物の方が有利である。こ
れらの条件を満足させるためにＢを含有するCr23C6型金
属間化合物に着目し、この組成周辺で薄膜化を試みた結
果、飽和磁束密度6,000ガウス、保磁力３エルステッド
以下の軟磁気特性を持つ軟磁性薄膜を得た。この化合物
はCr23C6型の結晶構造を持ち、融点1,100℃以下の温度
範囲で安定であるので薄膜化も容易である。さらに、こ
の金属間化合物は耐食性に優れている。
Cr23C6型金属間化合物の構成元素としては、Crに対応
するものとしてFe、Co、Ni等の遷移金属が、Ｃに対応す
るものとしてはＢ、Alから選択されるもので、具体的な
化合物としては、Co−Al−Fe−Ｂ、Co−Al−Fe−Ｂ、Co
−Sn−Fe−Ｂ、Ｃ−Ｂ−Fe、Ni−Fe−Ｃ−Ｂ、Co−Fe−
Ｃ−Ｂ等が挙げられ、何れも薄膜化可能である。
するものとしてFe、Co、Ni等の遷移金属が、Ｃに対応す
るものとしてはＢ、Alから選択されるもので、具体的な
化合物としては、Co−Al−Fe−Ｂ、Co−Al−Fe−Ｂ、Co
−Sn−Fe−Ｂ、Ｃ−Ｂ−Fe、Ni−Fe−Ｃ−Ｂ、Co−Fe−
Ｃ−Ｂ等が挙げられ、何れも薄膜化可能である。
この組成は、Feは15〜20重量％（以下、％が全て重量
％を表わす。）、Ｂを４〜６％、Alを３〜７％、残部Co
からなるものが良い。Feが15％未満ではBS＜6,000Gとな
り、20％を越えるとHc＞0.5Oeとなる。また、Ｂが４％
未満ではHc＞0.5 Oeとなり、６％を越えるとFe3B、Co3B
等の相が析出する。
％を表わす。）、Ｂを４〜６％、Alを３〜７％、残部Co
からなるものが良い。Feが15％未満ではBS＜6,000Gとな
り、20％を越えるとHc＞0.5Oeとなる。また、Ｂが４％
未満ではHc＞0.5 Oeとなり、６％を越えるとFe3B、Co3B
等の相が析出する。
薄膜の製造方法としては、公知の技術であるスパッタ
ー法を選択すれば良く、優れた薄膜を得ることができ
る。
ー法を選択すれば良く、優れた薄膜を得ることができ
る。
スパッター法を製造方法の１例として説明する。先ず
ターゲットは本発明の組成をもつ母合金を作製し、円板
を切り出す。基板は目的とする製品により異なるが、ガ
ラス、非磁性ステンレス、非磁性フェライト、シリコン
ウェハー等が用いられる。スパッター法の条件として
は、ガスはArが良く、基板の温度は室温〜500℃、印加
電力は６〜13W/cm2、圧力は３〜10ミリTorrの範囲から
選ばれる。最後に得られた軟磁性薄膜を回転磁界中で熱
処理し特性を出現させる。
ターゲットは本発明の組成をもつ母合金を作製し、円板
を切り出す。基板は目的とする製品により異なるが、ガ
ラス、非磁性ステンレス、非磁性フェライト、シリコン
ウェハー等が用いられる。スパッター法の条件として
は、ガスはArが良く、基板の温度は室温〜500℃、印加
電力は６〜13W/cm2、圧力は３〜10ミリTorrの範囲から
選ばれる。最後に得られた軟磁性薄膜を回転磁界中で熱
処理し特性を出現させる。
この金属間化合物からなる薄膜の用途としては、１）
薄膜磁気ヘッドの磁気コアー部材、２）磁性薄膜媒体の
下地材料、３）インダクタンス素子が挙げられる。
薄膜磁気ヘッドの磁気コアー部材、２）磁性薄膜媒体の
下地材料、３）インダクタンス素子が挙げられる。
（実施例１〜６、比較例１） 所定の成分となるように原料を配合し、高周波溶解炉
で溶解し母合金を作成した。得られた母合金から100mm
φ×3mmtの円板を切出しスパッタ用ターゲットを作製し
た。８×10-3torrのArガス雰囲気中でスパッタ速度10μ
m/Hrでスパッタし、磁性薄膜を作成した。基板としては
シリコンポリッシュドウエハーを用い、得られた薄膜の
厚さは10μｍであった。次いで10-5Torrの真空中、500
℃で10分間、500Gの回転磁界中で熱処理した後、磁気特
性を測定した。飽和磁束密度Bs、保持力HcはVSM（振動
試料磁力計）を用いて測定した。また相対腐食量は５％
塩水雰露試験により24時間後の腐食量を測定し、比較例
１を100として比較し、その結果を第１表に示す。尚Cr
23C6 型結晶構造の確認はＸ線解折により行なった。
で溶解し母合金を作成した。得られた母合金から100mm
φ×3mmtの円板を切出しスパッタ用ターゲットを作製し
た。８×10-3torrのArガス雰囲気中でスパッタ速度10μ
m/Hrでスパッタし、磁性薄膜を作成した。基板としては
シリコンポリッシュドウエハーを用い、得られた薄膜の
厚さは10μｍであった。次いで10-5Torrの真空中、500
℃で10分間、500Gの回転磁界中で熱処理した後、磁気特
性を測定した。飽和磁束密度Bs、保持力HcはVSM（振動
試料磁力計）を用いて測定した。また相対腐食量は５％
塩水雰露試験により24時間後の腐食量を測定し、比較例
１を100として比較し、その結果を第１表に示す。尚Cr
23C6 型結晶構造の確認はＸ線解折により行なった。
（発明の効果） Bs＞6000Gの実用的な高飽和磁束密度を有する薄膜で
あり、かつ高耐食性を有している。この材料を用いるこ
とで高性能薄膜磁気ヘッド、高性能インダクタンス素子
の作製が可能となり、産業上その利用価値は極めて高
い。
あり、かつ高耐食性を有している。この材料を用いるこ
とで高性能薄膜磁気ヘッド、高性能インダクタンス素子
の作製が可能となり、産業上その利用価値は極めて高
い。
Claims (1)
- 【請求項１】重量百分率でFeを15〜20％、Ｂを４〜６
％、Alを３〜７％含有し、残部CoからなるCr23C6型の結
晶構造を有する軟磁性薄膜材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309979A JP2842683B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 軟磁性薄膜材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309979A JP2842683B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 軟磁性薄膜材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180608A JPH04180608A (ja) | 1992-06-26 |
| JP2842683B2 true JP2842683B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=17999677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309979A Expired - Fee Related JP2842683B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 軟磁性薄膜材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2842683B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP2309979A patent/JP2842683B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04180608A (ja) | 1992-06-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |