JPH02107757A - アモルファス超格子合金の作製法 - Google Patents
アモルファス超格子合金の作製法Info
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- JPH02107757A JPH02107757A JP63260021A JP26002188A JPH02107757A JP H02107757 A JPH02107757 A JP H02107757A JP 63260021 A JP63260021 A JP 63260021A JP 26002188 A JP26002188 A JP 26002188A JP H02107757 A JPH02107757 A JP H02107757A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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、磁性材料、化学的機能材料など広い分野に応
用可能なアモルファス超格子合金の作製法に関するもの
である。
用可能なアモルファス超格子合金の作製法に関するもの
である。
［従来の技術］
各層数原子層の２種類の金属層からなる超格子を形成す
る方法は、既に確立され、またスパッター法でアモルフ
ァス合金を作製する方法も知られているが、１１１体金
属をも含む複数種の金属をターゲットとして用い、組成
の異なるアモルファス合金層の繰り返しからなるアモル
ファス超格子合金を作製する方法は知られていない。
る方法は、既に確立され、またスパッター法でアモルフ
ァス合金を作製する方法も知られているが、１１１体金
属をも含む複数種の金属をターゲットとして用い、組成
の異なるアモルファス合金層の繰り返しからなるアモル
ファス超格子合金を作製する方法は知られていない。
［発明が解決しようとする課題］
２種類の金属あるいは合金を交互にスパッタすることに
よって、超格子を作製することは知られており、これが
２種のアモルファス合金からなることも可能である。し
かし、２つの合金層を交互にスパッターするのではなく
、通常のスパッター法を連続的に行うことによってアモ
ルファス超格子合金を作製することは知られておらず、
これが実現すれば広い実用が期待される。
よって、超格子を作製することは知られており、これが
２種のアモルファス合金からなることも可能である。し
かし、２つの合金層を交互にスパッターするのではなく
、通常のスパッター法を連続的に行うことによってアモ
ルファス超格子合金を作製することは知られておらず、
これが実現すれば広い実用が期待される。
［課題を解決するための手段］
本発明の目的は、周期的に組成が変化するアモルファス
超格子合金を、スパッター法を用いて連続的に作製する
方法を提供することにある。
超格子合金を、スパッター法を用いて連続的に作製する
方法を提供することにある。
通′畠、合金は固体状態では結晶化しているが合金組成
を限定して溶融状態から超急冷させるなど、固体形成の
過程で原子配列に長周期の規則性を形成させない方法を
適用すると、結晶構造を持たす、液体に類似したアモル
ファス構造が得られ、このような合金をアモルファス合
金という。アモルファス合金は、多くは過飽和固溶体の
単相合金であって、従来の実用金属では得がたい種々の
特性を備えている。
を限定して溶融状態から超急冷させるなど、固体形成の
過程で原子配列に長周期の規則性を形成させない方法を
適用すると、結晶構造を持たす、液体に類似したアモル
ファス構造が得られ、このような合金をアモルファス合
金という。アモルファス合金は、多くは過飽和固溶体の
単相合金であって、従来の実用金属では得がたい種々の
特性を備えている。
本発明者らは、未知のアモルファス合金について、その
作製法と特性の研究を広く行った結果、合金の形成のた
めに溶融による混合の必要がないスパッター法を適用す
ることによって、複数の単体金属をターゲットとして用
いても、有用な特性を備えたアモルファス合金を作製し
得ることを見出し、更にスパッターの際、ターゲットと
サブストレートの相対位置を周期的に変化させることに
よって、周期的に組成が変化するアモルファス超格子合
金を作製し得ることを見出し、本発明を達成した。
作製法と特性の研究を広く行った結果、合金の形成のた
めに溶融による混合の必要がないスパッター法を適用す
ることによって、複数の単体金属をターゲットとして用
いても、有用な特性を備えたアモルファス合金を作製し
得ることを見出し、更にスパッターの際、ターゲットと
サブストレートの相対位置を周期的に変化させることに
よって、周期的に組成が変化するアモルファス超格子合
金を作製し得ることを見出し、本発明を達成した。
本発明は、金属あるいは合金ターゲラＩ・のエロージョ
ン領域に、他の金属あるいは合金を載せたり埋め込んだ
りしたターゲットを用いるスパッター法によるアモルフ
ァス合金製造法において、ターゲットの表面に対向する
位置に置がれたサブストレートをターゲットの表面に平
行な平面上でターゲットの中心軸とは異なる中心軸の周
りで回転させることによって、あるいは又、複数のター
ゲットを傾斜して設け、その垂線の交点付近に置かれた
サブストレートを、その交点付近とは異なる点を中心軸
として回転させることによって、サブストレートとター
ゲットの相対位置を周期的に変化させることによってア
モルファス会金層を生成させることを特徴とする周期的
に組成か変化するアモルファス超格子合金の作製法であ
る。
ン領域に、他の金属あるいは合金を載せたり埋め込んだ
りしたターゲットを用いるスパッター法によるアモルフ
ァス合金製造法において、ターゲットの表面に対向する
位置に置がれたサブストレートをターゲットの表面に平
行な平面上でターゲットの中心軸とは異なる中心軸の周
りで回転させることによって、あるいは又、複数のター
ゲットを傾斜して設け、その垂線の交点付近に置かれた
サブストレートを、その交点付近とは異なる点を中心軸
として回転させることによって、サブストレートとター
ゲットの相対位置を周期的に変化させることによってア
モルファス会金層を生成させることを特徴とする周期的
に組成か変化するアモルファス超格子合金の作製法であ
る。
し作 用］
スパッター法はアモルファス合金を作る一つの方法であ
って、作製しようとするアモルファス合金と平均組成が
等しいが単相ではない複数の結晶からなるターゲットを
焼結や溶融によって作製して用いたり、作製しようとす
るアモルファス合金の主成分からなる金属板上に合金化
しようとする元素を載せたり埋め込んだりしたものをタ
ーゲットとして用いたりしてアモルファス合金は作られ
る。
って、作製しようとするアモルファス合金と平均組成が
等しいが単相ではない複数の結晶からなるターゲットを
焼結や溶融によって作製して用いたり、作製しようとす
るアモルファス合金の主成分からなる金属板上に合金化
しようとする元素を載せたり埋め込んだりしたものをタ
ーゲットとして用いたりしてアモルファス合金は作られ
る。
本発明は、この方法を活用ならびに改良することによっ
て得られたものであって以下の通りである。
て得られたものであって以下の通りである。
第３図に示すようにアモルファス合金を構成する金属あ
るいは合金Ａ（あるいはＣ）の上に同じくアモルファス
合金を構成する金属あるいは合金Ｂ（あるいはＤ）を載
せたり埋め込んだりしたターゲット ４（あるいは５）
を用いる方法に於いて、例えば第１図に示すように、ス
パッター装置チャンバー ６内で複数のサブストレート
２をターゲット ３の中心とは異なる中心軸の周りに
回転させることによって、サブストレート ２とターゲ
ット ３の相対的位置を周期的に変化させる。この結果
、ＡＢからなるアモルファス合金のＡおよびＢの／ａ度
が周期的に変化したアモルファス合金が得られる。また
、例えば第２図に示すように、１つのターゲット ４は
アモルファス合金を構成するＡおよびＢ金属あるいは合
金からなり、もう一つのターゲット５はアモルアス合金
を構成するＣおよびＤ金属あるいは合金からなる２つの
ターゲットを互いに傾斜させて、２つのターゲットの垂
線の交わる付近にサブストレート ２を含む平面がくる
ように設置し、これら２つのターゲットを２つの電源で
出力を互いに制御しながら同時に作動させる。
るいは合金Ａ（あるいはＣ）の上に同じくアモルファス
合金を構成する金属あるいは合金Ｂ（あるいはＤ）を載
せたり埋め込んだりしたターゲット ４（あるいは５）
を用いる方法に於いて、例えば第１図に示すように、ス
パッター装置チャンバー ６内で複数のサブストレート
２をターゲット ３の中心とは異なる中心軸の周りに
回転させることによって、サブストレート ２とターゲ
ット ３の相対的位置を周期的に変化させる。この結果
、ＡＢからなるアモルファス合金のＡおよびＢの／ａ度
が周期的に変化したアモルファス合金が得られる。また
、例えば第２図に示すように、１つのターゲット ４は
アモルファス合金を構成するＡおよびＢ金属あるいは合
金からなり、もう一つのターゲット５はアモルアス合金
を構成するＣおよびＤ金属あるいは合金からなる２つの
ターゲットを互いに傾斜させて、２つのターゲットの垂
線の交わる付近にサブストレート ２を含む平面がくる
ように設置し、これら２つのターゲットを２つの電源で
出力を互いに制御しながら同時に作動させる。
この場合サブストレート ２を中心軸ｌの周りに回転さ
せることによって、２つのターゲットの垂線の交わる位
置とサブストレートとの相対位置を周期的に変化させる
ことによって、ＡＢＣＤからなるアモルファス合金のＡ
ＢＣＤ濃度が周期的に変化するアモルファス超格子合金
が得られる。この場合、アモルファス合金の平均組成は
例えばＡ金属に載せるＢ金属面積を変えることによって
容易に変化し得る。
せることによって、２つのターゲットの垂線の交わる位
置とサブストレートとの相対位置を周期的に変化させる
ことによって、ＡＢＣＤからなるアモルファス合金のＡ
ＢＣＤ濃度が周期的に変化するアモルファス超格子合金
が得られる。この場合、アモルファス合金の平均組成は
例えばＡ金属に載せるＢ金属面積を変えることによって
容易に変化し得る。
［実施例］
次に実施例によって本発明を具体的に説明する。
実施例１
直径１００■、厚さ ６ｆｆｌＩＩｌのＡ１円盤上の中
心から２９ｆｆｌ１ｍの円周上に、直径２０ｍｍ５厚さ
ＩＩＩＩＩｌのＴａ円盤を４細裁せたものをターゲッ
トとして用い、Ａｒを５ｍｌ／ｍｉｎの速度で流しなが
ら ２ＸＩＱ−’Ｔｏｒｒの真空に保ち、６．２６秒／
回の速度で回転しているアルミニウムおよびガラスのサ
ブスレートに２４０〜２００Ｗの出力でスパッターを行
った。
心から２９ｆｆｌ１ｍの円周上に、直径２０ｍｍ５厚さ
ＩＩＩＩＩｌのＴａ円盤を４細裁せたものをターゲッ
トとして用い、Ａｒを５ｍｌ／ｍｉｎの速度で流しなが
ら ２ＸＩＱ−’Ｔｏｒｒの真空に保ち、６．２６秒／
回の速度で回転しているアルミニウムおよびガラスのサ
ブスレートに２４０〜２００Ｗの出力でスパッターを行
った。
Ｘ線回折の結果、生じた合金はアモルファスであること
が明らかになった。また、Ｘ線マイクロアナライザーを
用いた分析によってその平均組成はＡｌ−２２原子％Ｔ
ａ合金であることか明らかになった。この合金の断面を
ウルトラミクロトームで切り出し、透過電子顕微鏡を用
いて観察したところ、各層の厚さが約３ｒ＋ｎ＋の繰り
返しからなるアモルファス超格子合金であることが判明
した。
が明らかになった。また、Ｘ線マイクロアナライザーを
用いた分析によってその平均組成はＡｌ−２２原子％Ｔ
ａ合金であることか明らかになった。この合金の断面を
ウルトラミクロトームで切り出し、透過電子顕微鏡を用
いて観察したところ、各層の厚さが約３ｒ＋ｎ＋の繰り
返しからなるアモルファス超格子合金であることが判明
した。
実施例２
実施例１と同様にＡ１円盤上に表に示す種々の金属円板
を種々の個数載せ実施例１と同様な方法で合金を作製し
た。Ｘ線回折によればいずれもアモルファス措造である
ことが認められた。
を種々の個数載せ実施例１と同様な方法で合金を作製し
た。Ｘ線回折によればいずれもアモルファス措造である
ことが認められた。
サブストレートの回転周期、生じたアモルファス超格子
合金の平均組成、超格子を構成する各すの厚さは表の通
りであった。
合金の平均組成、超格子を構成する各すの厚さは表の通
りであった。
表 アモルファス超格子合金の組成と周期属をターゲッ
トとじて用いてもアモルファス合金が得られるのみなら
ず、これが周期的に組成が変化するアモルファス合金か
らなるアモルファス超格子であるという特徴を白゛し、
スパッター法により容易に作製できるものである。
トとじて用いてもアモルファス合金が得られるのみなら
ず、これが周期的に組成が変化するアモルファス合金か
らなるアモルファス超格子であるという特徴を白゛し、
スパッター法により容易に作製できるものである。
第１図および第２図は本発明アモルファス超格子合金を
作製するスパッター装置の一例を示す概略図、 第３図はターゲットの一例の斜視図である。 ■・・・サブストレートの回転軸、 ２・・・サブストレート、 ３．４および５・・・ターゲット、 ６・・・スパッター装置チャンバー 以上の実施例は前述の第１図の例を用いた場合であるが
、第２図の例を用いても同様に実施できる。 ［発明の効果］
作製するスパッター装置の一例を示す概略図、 第３図はターゲットの一例の斜視図である。 ■・・・サブストレートの回転軸、 ２・・・サブストレート、 ３．４および５・・・ターゲット、 ６・・・スパッター装置チャンバー 以上の実施例は前述の第１図の例を用いた場合であるが
、第２図の例を用いても同様に実施できる。 ［発明の効果］
Claims (2)
- （１）金属あるいは合金ターゲットのエロージョン領域
に、他の金属あるいは合金を載せたり埋め込んだりした
ターゲットを用いるスパッター法によるアモルファス合
金製造法において、ターゲットの表面に対向する位置に
置かれたサブストレートをターゲットの表面に平行な平
面上でターゲットの中心軸とは異なる中心軸の周りで回
転させ、サブストレートとターゲットの相対位置を周期
的に変化させることによってアモルファス合金層を生成
させることを特徴とする周期的に組成が変化するアモル
ファス超格子合金の作製法。 - （２）金属あるいは合金ターゲットのエロージョン領域
に、他の金属あるいは合金を載せたり埋め込んだりした
ターゲットを用いるスパッター法によるアモルファス合
金製造法において、複数のターゲットを傾斜して設け、
その垂線の交点付近に置かれたサブストレートを、その
交点付近とは異なる点を中心軸として回転させ、サブス
トレートとターゲットの相対位置を周期的に変化させる
ことによってアモルファス合金層を生成させることを特
徴とする周期的に組成が変化するアモルファス超格子合
金の作製法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260021A JPH02107757A (ja) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | アモルファス超格子合金の作製法 |
| CA002000171A CA2000171C (en) | 1988-10-15 | 1989-10-05 | Preparation method of amorphous superlattice alloys |
| AU42651/89A AU613530B2 (en) | 1988-10-15 | 1989-10-06 | Preparation method of amorphous multilayer alloy films |
| DE68921838T DE68921838T2 (de) | 1988-10-15 | 1989-10-13 | Herstellungsverfahren von amorphen Supergitter-Legierungen. |
| DE198989119081T DE364902T1 (de) | 1988-10-15 | 1989-10-13 | Herstellungsverfahren von amorphen supergitter-legierungen. |
| EP89119081A EP0364902B1 (en) | 1988-10-15 | 1989-10-13 | Preparation method of amorphous superlattice alloys |
| US07/420,903 US5015352A (en) | 1988-10-15 | 1989-10-13 | Preparation method for amorphous superlattice alloys |
| BR8905316-8A BR8905316A (pt) | 1988-10-15 | 1989-10-16 | Metodo de preparacao de ligas super-reticuladas amorfas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260021A JPH02107757A (ja) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | アモルファス超格子合金の作製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107757A true JPH02107757A (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=17342207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260021A Pending JPH02107757A (ja) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | アモルファス超格子合金の作製法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5015352A (ja) |
| EP (1) | EP0364902B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02107757A (ja) |
| AU (1) | AU613530B2 (ja) |
| BR (1) | BR8905316A (ja) |
| CA (1) | CA2000171C (ja) |
| DE (2) | DE68921838T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0600303B1 (en) * | 1992-12-01 | 2002-02-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabrication of dielectric thin film |
| US5472592A (en) * | 1994-07-19 | 1995-12-05 | American Plating Systems | Electrolytic plating apparatus and method |
| US6395156B1 (en) | 2001-06-29 | 2002-05-28 | Super Light Wave Corp. | Sputtering chamber with moving table producing orbital motion of target for improved uniformity |
| FR2905707B1 (fr) * | 2006-09-08 | 2009-01-23 | Centre Nat Rech Scient | Procede pour deposer sur un substrat une couche mince d'alliage metallique et alliage metallique sous forme de couche mince. |
| US20140174907A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Intermolecular, Inc. | High Deposition Rate Chamber with Co-Sputtering Capabilities |
| CN117604462B (zh) * | 2023-12-06 | 2024-08-30 | 江苏科技大学 | 一种具有室温拉伸塑性Ti基非晶合金及其制备方法 |
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| JPS6041215A (ja) * | 1983-03-11 | 1985-03-04 | エクソン リサ−チ アンド エンジニアリング カンパニ− | アモルフアス半導体又は絶縁体材料を含んでなる多層材料 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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