JPH02143510A - Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法 - Google Patents
Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば磁気ヘッド材等、高飽和磁束密度が要
求される磁性材料に好適なＦｅ−Ｃｏ系磁性膜及びその
製造法に関するものである。
求される磁性材料に好適なＦｅ−Ｃｏ系磁性膜及びその
製造法に関するものである。
周知の通り、磁気ヘッド材料には、記録密度を向上する
ために、飽和磁束密度の高い材料が要求され、高飽和磁
束密度を有する磁気ヘッド材料として、Ｎｉ−Ｆｅ系合
金、Ｆｅ−Ａｌ−５ｉ系合金等が既に提供されている。
ために、飽和磁束密度の高い材料が要求され、高飽和磁
束密度を有する磁気ヘッド材料として、Ｎｉ−Ｆｅ系合
金、Ｆｅ−Ａｌ−５ｉ系合金等が既に提供されている。
近年、技術の進展に伴い、磁束密度の向上以外にも各種
の性能の向上が要望されるに至たり、磁性材料における
磁歪についての改善もその１つである。
の性能の向上が要望されるに至たり、磁性材料における
磁歪についての改善もその１つである。
Ｆｅ−Ｃｏ系磁性材料は、遷移金属のみを含む材料とし
ては、最も高い飽和磁束密度を有する材料であり、より
高い飽和磁束密度を存する磁気ヘッド材料として期待で
きるが、磁歪の改善についての提案は不充分である。
ては、最も高い飽和磁束密度を有する材料であり、より
高い飽和磁束密度を存する磁気ヘッド材料として期待で
きるが、磁歪の改善についての提案は不充分である。
即ち、Ｆｅ−Ｃｏ系磁性材料についての磁歪に関する研
究は、従来、Ｆｅ−Ｃｏ合金における合金の組成を変え
る方向でのものが殆どであり、他の面、例えば積層構造
面からの磁歪に関する研究は殆どおこなわれていない。
究は、従来、Ｆｅ−Ｃｏ合金における合金の組成を変え
る方向でのものが殆どであり、他の面、例えば積層構造
面からの磁歪に関する研究は殆どおこなわれていない。
本発明者等は、真空蒸着法によってＦｅとＣｏとを交互
に蒸発させ、基板上へＦｅ−Ｃｏ系磁性膜を生成させる
研究を進めるうち、ある種の磁性膜については、再現性
良く磁歪の制御されたものが提供可能であることを見出
し、更に研究の結果本発明に到達したものである。
に蒸発させ、基板上へＦｅ−Ｃｏ系磁性膜を生成させる
研究を進めるうち、ある種の磁性膜については、再現性
良く磁歪の制御されたものが提供可能であることを見出
し、更に研究の結果本発明に到達したものである。
〔課題を解決するための手段〕と〔作用〕磁歪の制御が
可能なＦｅ−Ｃｏ系磁性膜は、少なくとも■（１１０）
面を積層面とするＦｅ層及びその上層のＦｅＣｏ合金層
と、その上層にあって（１０１）面を積層面とする６０
層とからなる積層構造を周期的に有したものでなければ
ならない。
可能なＦｅ−Ｃｏ系磁性膜は、少なくとも■（１１０）
面を積層面とするＦｅ層及びその上層のＦｅＣｏ合金層
と、その上層にあって（１０１）面を積層面とする６０
層とからなる積層構造を周期的に有したものでなければ
ならない。
ここにおいて、Ｆｅ層及びその上層のＦｅＣｏ合金層は
、実質的にその積層面のすべてが（１１０）面となって
いることが必要であり、同様に６０層は、実質的にその
すべてが（１０１）面となっていることが必要である。
、実質的にその積層面のすべてが（１１０）面となって
いることが必要であり、同様に６０層は、実質的にその
すべてが（１０１）面となっていることが必要である。
本発明のＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の磁歪の制御は、夫々負の
方向の磁歪を示すＦｅ層及び６０層と、これらの中間に
あって正の方向の磁歪を示すＦｅ−Ｃ。
方向の磁歪を示すＦｅ層及び６０層と、これらの中間に
あって正の方向の磁歪を示すＦｅ−Ｃ。
合金層との間における力関係によって達成されているも
のであり、Ｆｅ層、Ｆｅ−Ｃｏ合金層、 Ｃｏ層のいず
れかに、前記したものと異なる方向に結晶成長した結晶
が混在している場合には、当該層の磁歪が予測できない
ものとなって、目的とする磁性膜の磁歪の制御が困難と
なる。
のであり、Ｆｅ層、Ｆｅ−Ｃｏ合金層、 Ｃｏ層のいず
れかに、前記したものと異なる方向に結晶成長した結晶
が混在している場合には、当該層の磁歪が予測できない
ものとなって、目的とする磁性膜の磁歪の制御が困難と
なる。
磁性膜としては、磁歪制御により磁歪を零とすることが
望まれるが、本発明のＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の場合、磁歪
零の磁性Ｈりは、Ｆｅ蒸着層厚又はＣｏ蒸着層厚ともに
５０Å以下、望ましくは単位周期層厚（Ｆｅ、 ＦｅＣ
ｏ、 Ｃｏの積層構造の１単位からなる厚み）３５Å以
上のときに、略達成される。 磁歪の制御が可能なＦｅ
−Ｃｏ系磁性膜の構造的な特徴は、前述■の通りであ
るが、かかる磁性膜は、下記する方法によって製造する
ことができる。
望まれるが、本発明のＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の場合、磁歪
零の磁性Ｈりは、Ｆｅ蒸着層厚又はＣｏ蒸着層厚ともに
５０Å以下、望ましくは単位周期層厚（Ｆｅ、 ＦｅＣ
ｏ、 Ｃｏの積層構造の１単位からなる厚み）３５Å以
上のときに、略達成される。 磁歪の制御が可能なＦｅ
−Ｃｏ系磁性膜の構造的な特徴は、前述■の通りであ
るが、かかる磁性膜は、下記する方法によって製造する
ことができる。
即ち、■真空蒸着法により、基板上へＦｅとＣ。
とを交互に、且つ、Ｃｏの蒸着層厚とその前段階のＦｅ
蒸着層厚との間に、Ｃｏ蒸着層厚／（Ｆｅ蒸着層厚＋Ｃ
ｏ蒸着層厚）≦０．８の関係式が成立する如く蒸着させ
る方法である。
蒸着層厚との間に、Ｃｏ蒸着層厚／（Ｆｅ蒸着層厚＋Ｃ
ｏ蒸着層厚）≦０．８の関係式が成立する如く蒸着させ
る方法である。
ここにおいて、基板は、Ｆｅがその（１１０）面を積層
面として結晶成長するのを妨げるものでなければ良い。
面として結晶成長するのを妨げるものでなければ良い。
Ｆｅは通常（１１０）面を積層面として結晶成長する性
質を有しているので、基板としては、例えば、ガラス、
ポリイミドフィルム等の非晶質のもので足りる。
質を有しているので、基板としては、例えば、ガラス、
ポリイミドフィルム等の非晶質のもので足りる。
Ｆｅと異なり、Ｃｏは通常（１１１）面を積層面として
結晶成長し易いため、Ｃｏの薄着層厚の設定にあたって
は、その前段階のＦｅの蒸着層厚との間に、前述した関
係式が成立する如くなし、Ｃｏのすべてが実質的に（１
０１）面を積層面として結晶成長する様にする。
結晶成長し易いため、Ｃｏの薄着層厚の設定にあたって
は、その前段階のＦｅの蒸着層厚との間に、前述した関
係式が成立する如くなし、Ｃｏのすべてが実質的に（１
０１）面を積層面として結晶成長する様にする。
ＦｅＣｏ合金層は、上記の関係式が成立する如く蒸着さ
せた場合に、ｐｅｉ着層とＣｏ蒸着層の一部が費やされ
たかたちでＦｅ層と（０５との中間に自然に生成する層
であり、Ｆｅ層と同様に、（１１０）面を積層面として
結晶成長したものとなる。
せた場合に、ｐｅｉ着層とＣｏ蒸着層の一部が費やされ
たかたちでＦｅ層と（０５との中間に自然に生成する層
であり、Ｆｅ層と同様に、（１１０）面を積層面として
結晶成長したものとなる。
本方法は、いいかえれば、ＦｅとＣｏとの交互蒸着によ
り膜厚方向へ３種類の格子をエピタキシャルに成長させ
るものであり、前述の関係式は、かかるエピタキシャル
な成長をはかり、前述■の構造的特徴を有する磁性膜を
製造するための重要な要件となるものである。
り膜厚方向へ３種類の格子をエピタキシャルに成長させ
るものであり、前述の関係式は、かかるエピタキシャル
な成長をはかり、前述■の構造的特徴を有する磁性膜を
製造するための重要な要件となるものである。
本方法で、採用することとしている真空蒸着法も、上記
のエピタキシャルな成長をはかるためのものであり、望
ましくは、後記実施例に示す如き超高真空蒸着法によっ
て、また基板温度も常温以下として実施するとよい。少
な（とも、イオンビームスパッタリング法等で採用され
ている１ ０−３Ｔｏｒｒ台の真空度では、不充分であ
る。
のエピタキシャルな成長をはかるためのものであり、望
ましくは、後記実施例に示す如き超高真空蒸着法によっ
て、また基板温度も常温以下として実施するとよい。少
な（とも、イオンビームスパッタリング法等で採用され
ている１ ０−３Ｔｏｒｒ台の真空度では、不充分であ
る。
実施例１〜５
到達真空度１０−” Ｔｏｒｒ台、蒸着中の真空度１０
−”Ｔｏｒｒ台に設定した真空槽内において、基板上へ
次の条件下でＦｅとＣｏとを交互に蒸着させてＦｅ−Ｃ
ｏ系磁性膜を製作した。
−”Ｔｏｒｒ台に設定した真空槽内において、基板上へ
次の条件下でＦｅとＣｏとを交互に蒸着させてＦｅ−Ｃ
ｏ系磁性膜を製作した。
条件
基板ニガラス
基板温度；−５０°Ｃ
Ｆｅ蒸着層厚：Ｃｏ蒸着層厚；１：１
単位周期層厚；２０人、３０人、４０人。
８０人又は４００人に設定した５種類
について実施
以上によって得たＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の５種類（総膜厚
は、順に２４００人、１２００人、１４００人、１２０
０人、２４００人に設定）について、磁歪の測定をおこ
なった結果は第１図に示すとおりであり、単位周期層厚
４０人の磁性膜の場合に磁歪零が実現した。
は、順に２４００人、１２００人、１４００人、１２０
０人、２４００人に設定）について、磁歪の測定をおこ
なった結果は第１図に示すとおりであり、単位周期層厚
４０人の磁性膜の場合に磁歪零が実現した。
これらの磁性膜は、小角域でのＸ線回折により人工周期
を有していることが認められた。
を有していることが認められた。
また、これらの磁性膜は、Ｘ線回折図からＦｅ。
Ｃｏ共に前述■にみられる特定の面を積層面として結晶
成長していることが判明した。
成長していることが判明した。
更に、Ｆｅ−Ｃｏ合金層の厚さを確認するため、５７Ｆ
ｅ核のメスバウアー効果の測定をおこなった結果、Ｆｅ
の蒸着厚にかかわらず約１０人のＦｅＣｏ合金層が形成
されていることが確認できた。
ｅ核のメスバウアー効果の測定をおこなった結果、Ｆｅ
の蒸着厚にかかわらず約１０人のＦｅＣｏ合金層が形成
されていることが確認できた。
以上の磁性膜について、飽和磁化及び保磁力を測定した
結果、飽和磁化については１５００乃至１８００ ｅ
ｍ ｕ ／ ｃ ｃの範囲で変動し、ＦｅＣｏ合金層の
比率の高いものほど高い飽和磁化を示す傾向のあること
がわかった。また保磁力は、１００６前後の値を示すこ
とがわかった。
結果、飽和磁化については１５００乃至１８００ ｅ
ｍ ｕ ／ ｃ ｃの範囲で変動し、ＦｅＣｏ合金層の
比率の高いものほど高い飽和磁化を示す傾向のあること
がわかった。また保磁力は、１００６前後の値を示すこ
とがわかった。
実施例６．７
Ｆｅ蒸着層厚を２９人、Ｃｏ蒸着層厚を３２人とする実
施例６（総膜厚６１０人）と、Ｆｅ蒸着層厚を１４人、
Ｃｏ蒸着層厚を１９人とする実施例７（総膜厚３３０人
）の２種類の実施例を、上記実施例１〜５と同様にして
おこなった。
施例６（総膜厚６１０人）と、Ｆｅ蒸着層厚を１４人、
Ｃｏ蒸着層厚を１９人とする実施例７（総膜厚３３０人
）の２種類の実施例を、上記実施例１〜５と同様にして
おこなった。
これら実施例６及び実施例７で得た磁性膜のＸ線回折図
は、順に第２図、第３図に示すとおりであり、前述■に
みられる特定の面を積層面として結晶成長していること
が判明した。
は、順に第２図、第３図に示すとおりであり、前述■に
みられる特定の面を積層面として結晶成長していること
が判明した。
前述■の構造的特徴を有するＦｅ−Ｃｏ系磁性膜は、本
発明によって始めて、提供し得たものであり、Ｆｅ層、
ＦｅＣｏ合金層、 Ｃｏ層の各層の厚みから磁歪特性
をあらかじめ想定できる点で、その磁性材料としての利
用にあたって極めて有利な面を有するものであり、例え
ばより高い飽和磁束密度を有し、且つ磁歪特性の制御さ
れたＦｅＣｏ系磁気ヘッド材料としての用途が期待でき
る。
発明によって始めて、提供し得たものであり、Ｆｅ層、
ＦｅＣｏ合金層、 Ｃｏ層の各層の厚みから磁歪特性
をあらかじめ想定できる点で、その磁性材料としての利
用にあたって極めて有利な面を有するものであり、例え
ばより高い飽和磁束密度を有し、且つ磁歪特性の制御さ
れたＦｅＣｏ系磁気ヘッド材料としての用途が期待でき
る。
上記したＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の製法しとての前述■の方
法は、Ｆｅの蒸着層厚とＣｏの蒸着層厚を制御するのみ
で、容易に所期する磁歪特性を有する磁性材料を提供し
うるものとして、有益なものである。
法は、Ｆｅの蒸着層厚とＣｏの蒸着層厚を制御するのみ
で、容易に所期する磁歪特性を有する磁性材料を提供し
うるものとして、有益なものである。
特にこの方法は、（１１０）面が積層面をなすＦｅ層が
、Ｓｉｎ、 ＭｇＯ等の薄層の表面へも、容易に形成さ
れることを利用し、Ｆｅ、 ＦｅＣｏ、 Ｃｏの積層構
造からなる単位周期層と同単位周期層との間に、上記し
たＳｉＯ等の各種の薄層が介在した磁性材料の製法とし
ても適用しうるちのであり、これらによって、磁性材料
の高透磁率化も期待できる等、極めて有望なものである
。
、Ｓｉｎ、 ＭｇＯ等の薄層の表面へも、容易に形成さ
れることを利用し、Ｆｅ、 ＦｅＣｏ、 Ｃｏの積層構
造からなる単位周期層と同単位周期層との間に、上記し
たＳｉＯ等の各種の薄層が介在した磁性材料の製法とし
ても適用しうるちのであり、これらによって、磁性材料
の高透磁率化も期待できる等、極めて有望なものである
。
第１図は、実施例１〜５で得たＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の５
種類についておこなった磁歪の測定結果を示したもので
あり、第２図は実施例６で得たＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の、
第３図は実施例７で得たＦｅＣ０系磁性膜の、それぞれ
Ｘ線回折図である。 尚、第３回中×５として示した左右の回折図は、上下に
５倍の倍率をもって示した部分拡大図である。
種類についておこなった磁歪の測定結果を示したもので
あり、第２図は実施例６で得たＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の、
第３図は実施例７で得たＦｅＣ０系磁性膜の、それぞれ
Ｘ線回折図である。 尚、第３回中×５として示した左右の回折図は、上下に
５倍の倍率をもって示した部分拡大図である。
Claims (2)
- （１）（１１０）面を積層面とするＦｅ層及びその上層
のＦｅＣｏ合金層と、その上層にあって（１０１）面を
積層面とするＣｏ層とからなる積層構造が周期的に形成
されていることを特徴とするＦｅ−Ｃｏ系磁性膜 - （２）真空蒸着法により基板上へＦｅとＣｏとを交互に
、且つＣｏの蒸着層厚とその前段階のＦｅの蒸着層厚と
の間に、Ｃｏ蒸着層厚／（Ｆｅ蒸着層厚＋Ｃｏ蒸着層厚
）≦０．８の関係式が成立する如く蒸着させることを特
徴とする請求項１記載のＦｅ−Ｃｏ系磁性膜の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298740A JPH0831372B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法 |
| US07/414,383 US5001018A (en) | 1988-11-25 | 1989-09-29 | Fe-Co base magnetic film and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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