JP4511026B2 - 特に磁気記録または光磁気記録用の磁気彫刻法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は磁気エッチング法に関するものである。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、磁気に関連する光指数成分(optical index component)の制御変動を用いる、超高密度磁気記録（個別磁性材料(discrete magnetic material)、磁気メモリ回路、磁気制御可能な論理回路などの作製）、読出し専用メモリタイプ（CDROM、DVDROMなど）の光記録、および磁気制御可能な光回路（回折格子、フォトンギャップ材料など）の作製に有利に利用される。
【０００３】
従来の技術
近年のマルチメディア技術およびサービスの驚異的な進展により、記録密度を増大させる緊急の必要性が生じている。再書込み可能なディスクの分野では、光学（相変化）技術は急速に進展してはいるが、依然として、磁気技術、とりわけ「ハードディスク」がその高い転写速度ゆえに真っ先に選択されている。しかし、磁気技術は、100ビット/cm²の記憶密度に制限されるであろう。
【０００４】
制限要因の１つは、特に、読取りヘッドと記録媒体との間隔が10nm未満であることを求められる接触記録への移行であろう。「トンネル効果顕微鏡技術」（“ＳＴＭ様記憶”）または「近接場」タイプの記録技術に向かう傾向がある。
【０００５】
近年、この方向で、種々の技術的躍進、例えば、近接場ＣＤ−ＲＯＭまたは近接場光磁気記録が提案された。
【０００６】
これに関しては、以下の種々の刊行物を参照すると有利であろう。
Y. Martin, S. Rishton, H. K. Wickramasinghe, Appl. Phys. Lett. 71, 1 (1997);
Y. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991);
B. D. Terris, H. J. Mamin, D. Rugar, W. R. Studenmund, G. S. Kino, Appl. Rhys. Lett. 65, 388 (1994);
E. Betzig et al., Appl. Rhys. Lett. 61, 142 (1992);
M. Myamoto, J. Ushiyama, S. Hosaka, R. Imura, J. Magn. Soc. Jpn. 19-51, 141 (1994);
T. J. Silva, S. Schultz, D. Weller, Appl. Rhys. Lett. 65, 658 (1994);
M. W. J. Prinz, R. H. M. Groeneveld, D. L. Abraham, H, van Kempen, H. W. van Kesteren, Applied, Phys. Lett. 66, 1141 (1995)。
【０００７】
下記の刊行物を参照することもできる。
B. D. Terris, H. J. Mamin, D. Rugar, Appl. Rhys. Lett. 68, 141 (1996)。この刊行物において、３Ｍ社が間もなくsolid immersion lenz(SIL)を用いる磁気光学式読出し「ハードディスク」を商品化する予定であることが公表された。
【０００８】
しかし、磁気技術の主要な制限は、常磁性限界、すなわち、それ以下だとビットが熱作用により自然に消失してしまう常磁性の大きさであろう。
【０００９】
現在用いられているハードディスク技術では、記録媒体は、粒状材料〔非磁性マトリックス中の磁性粒子、または非磁性粒状物境界（ＭＥテープ）で分離された磁性粒子（粒状物）〕である。ノイズを最小限にするには、読取りヘッドが読取る磁性粒子の数を増やす必要があるが、これらの粒子は磁気的に出来る限り遠くに離れていなければならない。従って、粒子の大きさはビットの大きさよりはるかに小さくなる。現在のデータに基づいて推測すると、粒子は８nm以下の常磁性となり、それによって、記録密度はおよそ100ビット／μｍ^２に制限されるであろう。
【００１０】
光磁気記録において、現在用いられている材料は、希土類金属／遷移金属タイプの非晶質合金であるが、ブルーレーザーの出現と共に、Co/Pt多層膜または合金がこれらの合金に取って代わることができよう。大きさが60nmのビットは、実際に、熱磁気効果により連続Co/Pt多層膜に書込むことができるであろうが、ビットの大きさが60nmを大きく超えると、恐らく、記録媒体（磁区の安定性、磁壁の粗さ）に由来するノイズ問題が起こるであろう。
【００１１】
この限界を広げるために、最近になって、現在使用されている記録媒体材料を、磁気ビット限界が以下のリソグラフィー法によって幾何学的に規定されるであろう個別材料に取り替えることが提案された。
エッチングされた表面に蒸着する方法：
S. Gadetsky, J. K. Erwin, M. Mansuripur, J. Appl. Phys 79, 5687 (1996);
または、大きさおよび位置がリソグラフィーにより規定される孤立磁性粒子を成長させる方法：
G. Y. Chou, M. S. Wei, P. R. Krauss, P. Fischer, J. Appl. Phys. 76, 6673 (1994)。
【００１２】
後者の技術により、１ビットあたり磁性粒子１個だけを存在させることが可能になるであろう。
【００１３】
同時に、電子リソグラフィーで規定されたマトリックスをベースとするプレス技術が開発された：
S. Y. Chou, P. R. Krauss, P. J. Renstrom, Science 272, 85 (1996); Y. Xia, X. M. Zhao, G. M. Whitesides, Microelectron. Eng. 32, 255 (1996)。
【００１４】
この技術は、Ｘ線または干渉リソグラフィーの場合と同様に、近い将来、恐らく未来型ディスクに十分な、数cm²の面積にわたって大きさが１μｍよりはるかに小さいパターンを有するエッチングされた媒体の量産を可能にするかもしれない。
【００１５】
しかし、現在公開されている研究において、これらの種々の技術はいくつかの欠点を有している。
１． どんな技術を採用するにしても、接触モード記録は、表面粗さが低く且つ制御された材料を必要とするであろう。従って、これまでに提案されたエッチングされた材料は、恐らく困難な最終平坦化ステップを必要とするであろう。
【００１６】
２． 近接場光磁気記録の場合、エッチングされた材料の光指数の突然の変動（反射率の変動）によって回折現象が生じるが、この回折現象は、磁区により誘起されるものよりもはるかに大きい分極変動、すなわち、許容不能なノイズ源により出現し得る。
【００１７】
３． これらのエッチングされた材料上の超高密度状態における最後の問題はトラックの追跡に関し、恐らく、このために特殊化された「トラック」を、上述の問題点を悪化させずに開発することが必要であろう。
【００１８】
発明の説明
本発明の主題は、（数個の原子平面を含んでなる）薄膜磁性材料を、１μｍまたはそれ未満のオーダーの幅を有する領域にわたって、該材料の磁気特性、特に、その保磁力、その磁気異方性またはそのキュリー温度などを局所的に改質するために制御可能に照射することを特徴とする磁気エッチング法である。
【００１９】
そのような方法により、上述の問題を解決することが可能である。特に、
１． もとの薄相の粗さは照射によって変わることはなく、従って、独立に調整することができる。特に、優れた成長条件（エッチングされた表面における％）下に（デバイスを作製するための）照射後蒸着を実施することも想定できる。
【００２０】
２． 磁気特性がかなり変化するのに対して、光指数の変動は小さく保たれ、しかも、基板の構造またはイオンのエネルギーにより、得られた磁気変動とは殆ど関係なく、特定の範囲内に制御することができる。
【００２１】
３． 照射の効果は累積的である。照射を数回実施して、累積線量により単一回の場合と同様な結果を得ることができる。この側面は、それぞれ異なる値を有する試験体のいくつかの領域を照射するか、またはデバイスの製造においてそれぞれ異なるステップで照射することが望ましいときに有用であろう。
【００２２】
４． 照射の効果は、試験領域全面で特性（例えば、磁気特性）の変化を測定することにより、リアルタイムで容易に制御し得る。
【００２３】
５． 本発明の技術は、記録媒体の量産に容易に用いられ、かつ使用を要するツールが、超小型電子技術（照射）に既に用いられているか、または開発中（例えば、大面積の場合およびナノメーターサイズの場合にはプレスによるリソグラフィー）であるために経済的に実施することも容易である。
【００２４】
照射はイオンビームによって実施するのが有利である。
【００２５】
他の技術的エネルギー堆積手段を想定することもできよう。
【００２６】
照射は、樹脂マスクを介するかまたは集束イオンビームの助けにより実施し得る。
【００２７】
上述のエッチング法は、二進情報の超高密度磁気または光磁気記録、および、特に、個別磁性材料、磁気メモリ回路または磁気制御可能な論理回路の作製に有利に用いられる。
【００２８】
特に、上述の方法は、大きさが100nmよりはるかに小さく且つその位置および幾何学が完全に規定された磁区に書込みができ、従って、完全に制御された表面粗さを保持しながら、信号雑音比を最大限にし、かつトラック追跡問題を最適化し得るという利点を有している。
【００２９】
さらに、本発明により提案される方法は、読取り専用メモリタイプ（ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤＲＯＭなど）の光記録の作製に有利に用いられる。
【００３０】
実際、近接場光記録技術は、恐らく、平滑な書込み材料と、該材料の数nm（現時点では、ハードディスクの場合、30nm）上を浮上する読取りヘッドとを使用しなければならないであろうことは公知である。ところで、現在用いられている読取り専用メモリタイプの光記録技術は満足すべきものではない。ダイを用いるプレス法では、100nm未満の大きさにはできるが、得られる記録媒体は粗い。集束レーザービームを用いる書込み法（アブレーション、相変化）に関しては、これらの方法では、100nmまたはそれ未満のオーダーのビットサイズで加工することはできない。
【００３１】
二進情報の記録以外の応用も考えられる。特に、本発明により提案される磁気エッチング法は、磁気に関連する光指数成分の制御変動を用いる磁気制御可能な光回路（回折格子、光子的ギャップ材料、およびその他）の作製、センサ（ハードディスク読取りヘッド、およびその他）または磁気メモリ回路（異常ホール効果メモリ、磁気抵抗メモリ、スピン依存性トンネル効果メモリ）の作製に有利に用いられる。
【００３２】
特に、フォトンギャップ材料の出現により、光デバイス作製への道が開かれること、および、解決すべき側面の１つがこのデバイスの制御であることは公知である。本発明により提案される方法は、マスクを介した照射により、母材のものとはわずかに異なりかつ磁気制御可能な光指数を有する磁性単位（フォトン結晶）の規則配列を含む非磁性材料製の導波管薄膜の製造を可能にする。
【００３３】
一般に、本発明により提案される方法は、磁性成分を正確に規定すると同時に、（例えば、その後の成長を促進するために）デバイスの極めて高度な平坦性を維持することが有利なときにはいつでも適用し得る。
【００３４】
また、本発明により提案される方法は、他の不感受性層の下に既に埋設されている層を、照射条件を調整することにより磁気エッチングする場合にも使用し得る。例えば、非限定的な例として、同一の薄層磁性材料にエッチングし、その重要な部分のみは磁性を帯びた状態に保たれるであろうが、その接触トラックは照射により不活化された電気回路を作製することができる。試験体の所与の領域の抗磁場は、磁化の反転が同一条件下に同一部位から常に起こることを保証するように制御可能に低下させ得る。
【００３５】
本発明により提案される方法は、演繹的に、局所的な原子配置の微細な変動が磁気特性に大きな変化をもたらし得る任意の材料、すなわち、遷移金属合金（例えば、CoPt、NiFeなど）、希土類金属／遷移金属合金（例えば、TbFeCoなど）および磁気多層膜（例えば、Co/Pt、Fe/Tbなど）（但し、このリストは包括的なものではない）に適合し得る。
【００３６】
Co/Pt多層膜は、青色光での短波長光磁気記録に潜在的に有用な材料である。
【００３７】
１つ以上の実施態様の説明
照射による磁気エッチング法を、イオンビームで照射された磁気多層膜のケースとして以下に説明する。この方法は以下のステップを含む。
(i) 照射前に界面および多層膜表面における組成および粗さを慎重に制御する、
(ii) 多層膜構造をイオンビームで蒸着させ、イオンビームにより誘起される構造変化を調節する。特に、イオンビームにより蒸着されるエネルギーの密度を、入射イオンの質量およびエネルギーを選択することにより調節する、
(iii) 照射は、応力を緩和しかつ／または局所順序付け(local odering)を誘起させるために、適当な熱アニーリングステップによって完了し得る。
【００３８】
磁性材料の場合、本発明の方法の効果は、合金（遷移金属合金、希土類合金および希土類金属／遷移金属合金）ならびにあらゆるタイプの多層膜スタックに対して重要である。
【００３９】
本発明の方法は、Co/pt多層膜に有利に用いられる。これらの材料は、それらの特性、第１にそれらの垂直磁気異方性、第２にそれらの強力な磁気光学カー効果について既に極めて広範に研究されていることに留意されたい。従って、これらの材料は、光磁気記録の有利な候補である。
【００４０】
超薄型多層膜をベースとする材料では、その特性は、界面効果と体積特性の間の競合が主となる。例えば、容易磁化方向は、有効異方性係数K_effの符号によって与えられ、K_effは、最初の近似値に対して、
K_eff = - K_d + K_v + (K_s1 +K_s2) / t_Co
によって与えられる。
【００４１】
第１項は、双極子形異方性（K_d>0）を表し、第２項は、体積異方性（Coの場合にはK_v>0）を表し、最終項は、界面（Co/Pt界面の場合にはK_s>0）に由来し、その作用は、Coの厚さt_Coに反比例する（K_s1およびK_s2は、Co薄膜の２つの界面の磁気異方性係数を示す）。K_effの符号に応じて、容易磁化軸は、層の平面に対して垂直な軸（K_eff>0）または薄膜の平面である。垂直配置は光磁気記録に必要であり、恐らく、全ての技術を含めた、超高密度磁気記録の標準となるであろう。
【００４２】
本発明の方法は、低エネルギー蒸着（目的の界面における少数の原子変位）をもたらす照射に制限されるのが好ましい。これは、例えば、低エネルギー（数keV〜約100keV）の軽イオン（例えば、He⁺）または比較的高エネルギー（典型的には、１ MeV）の重イオン（たとえば、100のオーダーの質量）によって達成し得る。先ず、照射により、界面の組成、従って、特に界面の異方性を改質する。最も薄い膜（１または２原子平面）または高線量の場合、薄膜の組成、従って、その体積磁気も（原子が１つの層から別の層へ移動することにより）変わる。Co/Ptという特定のケースでは、CoPt合金のキュリー温度は、Pt濃度に応じて減少し、およそ75％Ptで室温未満になる。
【００４３】
例えば、本発明者らは、厚さt_Coが0.5nmであり、常温、制御様態では常磁性である試験体に、300keVに加速したKr^-イオンを10¹⁵イオン/cm²の（超低）線量で、同様に30keVのHe⁺イオンを10¹⁶イオン/cm²の線量で照射した。
【００４４】
照射効果は、先ず、スパッタリングによって蒸着された、単層のPt(3.4nm)/Co(t_Co)/Pt(6.5nm)/非晶質基板（Herasil研磨シリカ、SiO₂/Si、Si₃N₄/Si）サンドイッチ上で特徴付けられた。
【００４５】
蒸着技術を用いることにより、照射前に、容易垂直磁化軸および0.3〜1.2nmのCo厚さ範囲内の完全に正方形の極ヒステリシスループ（100％残留磁化）を有する磁性薄膜が得られる。
【００４６】
これらの試験体を、イオンが５〜100keVのエネルギーに加速されている、およそ２×10¹⁵ 原子/cm²までのHe⁺イオンフルーエンスで照射することにより、実際に、超薄型Co層の磁気特性を調整することができる。
【００４７】
１． 厚さ0.5nmの層（約2.25原子平面）に対する主要な効果はキュリー温度の低下であり、キュリー温度は、線量が２×10¹⁶イオン/cm²のオーダーの場合、室温以下に低下し得る。このオーダー以下であれば、薄膜は、垂直な容易磁化軸および正方形ループを保持するが、その抗磁場は、照射線量が増大すると一様に低下する。数Ｏｅの保磁力を有する正方形磁化ループが得られた。低磁場センサーの作製に用いると有利であると予想され得る。
【００４８】
２． 厚さ１nmの試験体（約５原子表面）に対して、照射の主要効果は、薄膜平面の容易磁化軸の傾斜と、それに連合した界面異方性項Ｋ_ｓの減少である。この効果は、初期厚さがもとの試験体において傾斜効果が生じる厚さに近い(1.2nm)ために低線量で得られる。
【００４９】
３． 中間の厚さ（0.8nm、すなわち、４原子表面）の試験体の場合、上述の線量ではヒステリシスループに対して目に見える効果はない。これらの厚さでは、キュリー温度は既に極めて高く（バルクCoの温度に近い）、従って、界面の少々の変化に対してはおおむね不感受性であり、また、これらの厚さは、容易磁化軸を傾斜させる自然厚さ(natural thickness)からも極めて遠い。これは、本発明の方法の有用な特徴を示すものである。というのは、それによって、一方では、２層を照射しながらそのうちの１つの層だけを変性させることができ、他方では、上述の線量よりはるかに高い線量で作業して、より均質性に貢献することができるからである。
【００５０】
イオンの加速エネルギーは、材料の変位レベルの深さ方向の分布に対するよりも磁気特性の変化に及ぼす効果が少ないことに留意されたい。このことから、本発明の方法を、例示に用いたものより実質的に深く埋設された薄層に用いることができる。
【００５１】
本発明により提案される方法の重要な特徴は、照射が磁気に及ぼす効果は大きいが、試験体の光反射率に対する照射の効果は小さく保たれることである。
【００５２】
そのコントラストは裸眼では見えず、性能の良い顕微鏡でわずかに見える（Pt/Co/Pt試験体の磁壁のものと同等のコントラスト）。光学的効果の小ささは、誘起される構造変化の小ささに由来する。
【００５３】
(Pt/Co)₆/Pt多層膜スタックに関する試験も実施した。これらの多層膜の構造（厚さ、Co/Pt周期数）は、通常、光磁気記録媒体に用いられている値に近いものを選択した。単層薄膜のケースで上述した、Coの厚さによって異方性が変動するという単純な実態と比較して、磁気特性に及ぼす照射の効果は、多層膜の場合は、もともと二極性であり得る層間の磁気相互作用か、またはプラチナの伝導電子によって運ばれる交換相互作用によってさらに複雑なものとなる。実際には、界面層に対するPtの強磁性によって表される交換相互作用は、特に、Coの厚さが極めて小さいときに多層膜のキュリー温度を上昇させる助けをする。さらに、これら２つの相互作用の存在により、容易磁化平面が予想される僅かに負のK_eff値の場合にさえ、内部の磁化が垂直になる規則磁区（「帯状」(strip)磁区配置）に系が分解される極めて広範なCo厚さ範囲が生じる。
【００５４】
試験は、Co厚さ（従って、同じ単層異方性）および周期数は同じであるが、Pt分離層の厚さが異なる以下の２つの系の試験体で行った：
系Ａ： Pt(2nm)/[pt(1.4nm)/Co(0.3nm)]₆/Pt(6.5nm)
系Ｂ： Pt(2nm)/[Pt(0.6nm)/Co(0.3nm)]₆/Pt(6.5nm)。
【００５５】
系Ｂのケースでは、完全相互拡散後の合金のPt濃度は約66％（強磁性合金）になるであろうが、系Ａ（非磁性合金）の場合には82％になるであろう。一方、Pt中間層がより薄い系Ｂでは、Co層はより高度に相互作用しており、それによって、原則として、異方性の低下により、「帯状」の磁区配置、次いで、容易磁化平面が容易に得られる。
【００５６】
試験した線量範囲（系Ａの場合には10¹⁶まで、また、系Ｂの場合には2.6×10¹⁶まで）にわたり、照射結果は、両系に対して定性的に同じ効果を示している：（抗磁場が照射線量と共に減少する完全正方形のヒステリシスループを有する）垂直な容易磁化軸から、「帯状」磁区配置へ、次いで、容易磁化平面への漸進的（かつ容易に制御可能な）遷移。上述のように、この傾斜は、系Ｂの場合には低線量（６×10¹⁵イオン/cm²に対して３×10¹⁵）で発生する。用いられた線量では、試験体は全て室温で強磁性に保たれた。
【００５７】
上述の全てのケースで、0.2nm rmsのオーダーの極めて低い初期粗さに対してさえ、試験体の表面粗さの変化は、空気中でのAFM（原子間力顕微鏡）によって検出することができなかった。
【００５８】
樹脂マスクを介して照射する試験も実施した。
【００５９】
Pt(3.4nm)/Co(0.5nm)/Pt(6.5nm)/Herasil単層サンドイッチ試験体で、２種の樹脂を試験した。
【００６０】
１． Ｘ線リソグラフィー法によるサブミクロンのリソグラフィーに適したシップリー(Shipley)負極樹脂。この樹脂を、通常条件下に、試験体の半分だけを覆う厚い（0.8μｍ）層として蒸着し、次いでアニールした。次いで、この場合も通常の条件下（高温トリクロロエチレン浴）に、試験体全体を照射し、樹脂を除去した。
【００６１】
樹脂で保護しなかった部分は、上述した照射効果を再現するが、保護された部分はその特性に変化を示さない。原則として、どこか他所で既に開発された方法を用いる場合、同じ樹脂を用いるが、内部の正孔配列を規定するためにＸ線リソグラフィーステップを加えると、少なくとも、0.2μｍ間隔で、大きさが0.2μｍの磁気エッチングされたビット配列、すなわち、現在の密度のほぼ20倍も大きい、25ビット／μｍ^２の記録密度を得ることができるはずである。
【００６２】
２． 電子リソグラフィーに適したPMMA陽極樹脂。この樹脂を単層として約0.85μｍの厚さに蒸着したが、この場合、パターンエッジの質に影響を及ぼし得るものはアニーリングされなかった。この樹脂に関して標準的なアニーリング条件（160℃、30分）下、試験体に効果が現われはじめたが、好都合な質のアニーリングは、試験体が不感受性である低温（<120℃）で可能である。次いで、試験体を、樹脂中の凹みとして、800×800μｍ^２の面積全体に、１μｍ間隔で幅１μｍの線列を規定するための電子リソグラフィーステップにかけた。次いで、標準条件下に、試験体全体を照射し、樹脂を除去した。磁気光学顕微鏡で観察すると、選択された照射線量（10¹⁶原子/cm²）では、照射部分は室温で強磁性（この状態は磁性領域間の結合が排除されるという利点を有する）となることが示される。樹脂で保護された部分は、垂直磁化状態に保たれ、正方形のループは初期試験体のものと類似である。
【００６３】
同一の線配列を形成するために、上記と同じ電子リソグラフィー法を系ＢのPt(2nm)/[Pt(0.6nm)/Co(0.3nm)]₆/Pt(6.5nm)多層膜に適用し、その後、２×10¹⁵原子/cm²の線量で照射した。しかし、0.5nmのCo単層の場合とは異なり、２つの部分（保護部分と照射部分）は、垂直磁化状態に保たれるが、正方形ループは、照射部分では低い抗磁場を有する。実際、磁気光学顕微鏡で観察すると、飽和後に逆向きに印加された磁場では磁化の反転が明らかに示されるが、この磁化の反転は、先ず、照射された線に生じ、次いで、非照射部分（線と線配列の外側の薄膜）に伝播される。従って、中間領域で、リソグラフィーにより人工的に形成された磁区が得られる。次いで、近接場磁気光学顕微鏡を用いて試験を行ったが、この顕微鏡でこれらの人工的磁区を極めて精確に見ることができた。これは、結果として、提案された「接触」記録法の実現可能性を証明している。一方、類似ではあるが、材料のアブレーションによりエッチングされた試験体上では、同じ近接場顕微鏡技術でも回折効果しか見えない。
【００６４】
PMMA樹脂は、照射後には、より除去しにくくなることに留意されたい。輪郭に沿って残る残留物により、粗さと、非磁性起源の弱い光学的コントラスト、何か「酸素プラズマ」中で追加のストリッピング手順（ミクロテクノロジーでは周知の手順）を必要とするものが生じる。
【００６５】
最後に、PMMA−樹脂の電子リソグラフィーが精密であれば、大きさが100nm未満のビット、すなわち、100ビット／μｍ^２より大きい密度を達成することが期待できる。
【００６６】
これまで説明してきたタイプの技術は、特に磁気構成された記録媒体、またはM-RAMメモリ、論理デバイスなどの磁気電子デバイスを作製するための埋設型磁気構造を含む薄膜の製造に有利に用いられる。
【００６７】
これらの技術により、材料の表面粗さを変えずに、光学特性の変動を制御すること、例えば、そのような変化を極く僅かにすることができる、埋設された磁性層の平面磁気エッチングが可能になる。
【００６８】
これらの技術は工業的規模での量産に用いることができる。
【００６９】
エッチング効果を有さない軽イオンを用いると、これらのイオンを、基板中に深く、層の十分下まで注入することができる。
【００７０】
その場合、パラメータは、重イオンによって生成される欠陥のカスケードではなく、イオン毎にその軌道に沿って蒸着されたエネルギーであり、それによって、高線量の場合には、何か均質効果を生じる、電磁変更の優れた制御が可能になる。
【００７１】
さらに、本発明により提案される技術により、磁化の反転に由来しかつ照射領域の境界で発生する現象に関連する固有の容易核生成領域が得られる。これは、制限なく記録媒体材料またはメモリもしくは論理チップ用の磁性「粒子」アセンブリにおける磁化反転磁場の制御および標準化に極めて有利である。

Claims (6)

1. 多層材料の磁気的特性を局所的に改質する方法であって、前記多層材料を、１００ｋｅＶ以下のオーダーのエネルギーを有する、軽イオンのビームを照射するものであり、前記多層材料が、基板上に蒸着された薄い埋設層を含み、局所的な原子配置の微細な変動が磁気特性に大きな変化をもたらし得るものであり、且つ１マイクロメーターまたはそれ未満のオーダーの大きさを有する１つ以上の領域を照射し、照射線量を１０^１６イオン／ｃｍ^２以下になるように制御し、前記照射により、多層材料の原子平面の組成を前記多層材料の２つの層の間の界面で改質することを特徴とする、方法。
2. マスクを介して前記照射を実施することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 請求項１および２のいずれか一方に記載の方法を用いることを特徴とする、特に個別磁性材料、磁気メモリ回路または磁気制御可能な論理回路を作製するための、二進情報の磁気または光磁気記録法。
4. 請求項１および２のいずれか一方に記載の方法を用いることを特徴とする、読取り専用メモリタイプの光記録法。
5. 記録材料が磁性多層膜材料であり、前記材料の個々の層が純金属または遷移金属合金もしくは希土類合金であることを特徴とする、請求項３および４の一方に記載の方法。
6. 請求項１および２のいずれか一方に記載の方法を用いることを特徴とする、印加された磁界に応じて変動させる、光指数成分の制御変動を用いる磁気制御可能な光回路を作製する方法。