JPH02208906A - ガーネット系磁性体 - Google Patents

ガーネット系磁性体

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JPH02208906A
JPH02208906A JP2753089A JP2753089A JPH02208906A JP H02208906 A JPH02208906 A JP H02208906A JP 2753089 A JP2753089 A JP 2753089A JP 2753089 A JP2753089 A JP 2753089A JP H02208906 A JPH02208906 A JP H02208906A
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garnet
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coercive force
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志保 中村
Susumu Hashimoto
進 橋本
Koichiro Inomata
浩一郎 猪俣
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342Oxides
    • H01F1/344Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
    • H01F1/346[(TO4) 3] with T= Si, Al, Fe, Ga

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は特に光磁気記録媒体として好適なガーネット系
磁性体に関する。
(従来の技術) 情報処理技術の分野における情報の増大や多様化に伴い
、高密度の記録が可能な記録媒体に対する要求が高まっ
てきた。垂直磁化膜では、こうした高密度な記録を安定
して行なうことのできる垂直磁気記録が可能であるため
、近年活発に研究が進められてきた。特に最近見出され
た一般式%式% (ただしRはイツトリウム(Y)を含みセリウム(Ce
)を除いた希土類元素を示す)で表されるセリウム(C
o)置換型のガーネットを初めとするガーネット系磁性
体は、結晶質であるため化学的に安定であり、また酸化
による磁気特性の劣化がなく、さらには垂直磁化膜を容
易に形成できるため、数多くの開発が行なわれてきた。
しかしながら上記したような従来のガーネット系磁性体
においては、保磁力が低く高々数百0e程度で実用上要
求される1kOe以上の保磁力が得られなかった。
さらに垂直磁化膜を形成して光磁気記録媒体として用い
るときは、高精度の記録及び再生が行なわ九るためにさ
まざまな特性が要求される。このような光磁気記録媒体
に要求される特性としては。
ファラデー回転角が大きいこと、光吸収係数が適当な値
を有すること、キュリー点が適当な温度範囲に存在する
こと等があげられる。すなわちファラデー回転角が小さ
すぎると、角度を読み取る精度が下がり、再生時のS/
N比が低下してしまう。
また光吸収係数は、記録媒体が記録時にレーザ光を吸収
して温度が上昇することが必要であるために、適当な大
きさが要求されるが、一方で光吸収係数が大きすぎると
、透過光よりファラデー回転角を測定することが困難と
なるため、適当な値を有することが要求される。キュリ
ー点についても、キュリー点の温度が低いほど記録時の
感度は向上するが、余り低すぎると外部の温度変化に弱
くなるため適当な温度範囲に存在することが要求される
このように光磁気記録媒体には種々の特性が要求される
が、従来のガーネット系磁性体においては、光吸収係数
が小さすぎ、またファラデー回転角も充分な大きさを有
しているとはいえず、光磁気記録媒体として用いるのに
充分な特性を有していなかった。
(発明が解決しようとする課題) 上述したように従来のガーネット系磁性体においては、
保磁力が低すぎるため実用化に至らず、また光磁気記録
媒体としての特性についても充分とはいえなかった。
本発明では実用上要求される1kOe以上の保磁力を有
し、さらには光吸収係数及びファラデー回転角において
も充分な大きさの値をもち、光磁気記録媒体としても好
適なガーネット系磁性体を提供することを目的としてい
る。
〔発明の構成〕
(11題を解決するための手段及び作用)本発明は原子
比が一般式 %式% (ただしRはセリウム(Co)を除いた希土類元素及び
イツトリウム(Y)の少なくとも一種、Aはゲルマニウ
ム(Go)及びケイ素(Si)の少なくとも一種を示す
) で表されるガーネット型結晶構造を有し、組成範囲が 1.0≦X≦2.0 0.2≦y≦1.5 のガーネット系磁性体である。すなわち本発明のガーネ
ット系磁性体は一般式R3Fa、O,,(ただしRはY
を含みCeを除いた希土類元素)で表されるガーネット
系磁性体において、Rの一部がCeにより。
またFeの一部がCo及びA元素(AはGe及びSiの
うちの少なくとも一種を示す)により置換されたことを
特徴としている。
本発明に係るガーネット系磁性体におけるCoの含有量
は1本発明の組成を表す一般式において1.0≦X≦2
.0の範囲である。 Coの含有量がこれより少ない範
囲においては、ガーネット系磁性体のファラデー回転角
が小さくなり、これを超えて多いとガーネット型結晶構
造を得ることが困難となるからである。また本発明のガ
ーネット系磁性体は、Coを加えたことにより保磁力、
光吸収係数、さらにはファラデー回転角が増大し、いず
れも光磁気記録媒体として満足される値を有している。
このCoの含有量は1本発明の組成を表す一般式におい
て0.2≦y≦1.5好ましくは0.6≦y≦0.8で
ある。含有量が少なすぎるとCoを加えた効果が得られ
なくなり、多すぎると室温以上で強磁性を得ることが困
難となるからである。また本発明のガーネット系磁性体
においてCoはCoイオンの形で含有されているが、こ
のときガーネット型結晶構造をとるためにはCoイオン
は3価である必要がある。
本発明においてはCoイオンを3価とするために、A元
素(AはGe及びSiのうちの少なくとも一種を示す)
がCoと等量加えられている。
上述したような本発明のガーネット系磁性体は、1.5
kOa以上の高保磁力を有し、ファラデー回転角及び光
吸収係数も光磁気記録媒体として好適な値を示している
。さらにはキュリー点も光磁気記録媒体として好適な1
50°〜250℃の温度範囲に存在し、また酸化物であ
るために耐食性に富み長時間使用においても特性の劣化
が著しく小さい。
以下に本発明のガーネット系磁性体からなる垂直磁化膜
を形成する製造方法を簡単に示す、まず原料として本発
明のガーネット系磁性体中に含有される元素の各酸化物
1例えばCeO2、Fe、On 、Comb、 IGo
o、などを所望の割合に混合し1通常のセラミックス技
術を用いて仮焼、粉砕、焼結してセラミックス体を形成
する。このセラミックス体をターゲットとしイオンビー
ムスパッタ法を用いて適当な基板上に着膜する。この際
使用されるイオンビームスパッタ装置の概略図を第2図
に示す、前述したような工程により得られたセラミック
ス体をスパッタ用のターゲット■としてイオンビームス
ノ(ツタ装置のターゲットホルダーに設置し、6XIO
”” Torr以上の真空度まで排気した後イオン源用
Arガスを3 X 10−’Torr導入して、イオン
ガン■よりArイオンビームを発生してターゲット■に
Arイオンを衝突させて、スパッタ粒子を基板■上に堆
積させる。本発明の組成中には蒸気圧の高い成分は存在
しないため垂直磁化膜形成時に失われる成分はほとんど
無く、製造当初の各成分の混合比とほとんど変わりない
組成比を有する垂直磁化膜が上記製造方法により得られ
る。
なお上記製造方法においては、垂直磁化膜を形成する手
段としてイオンビームスパッタ法を用いた場合を示した
が、蒸着法、CVD法、スピンコード等の塗布法や、高
周波スパッタ法、マグネトロンスパッタ法等の他のスパ
ッタ法により形成することもできる。
(実施例) 以下に本発明の実施例を示す。
大凰孤二工 出発原料としてDy、 Ca、 Fe、 Co、 Ge
等の酸化物を用いて、得られるガーネット型結晶構造に
おいて所望の組成比となるように混合した。混合物に仮
焼、粉砕、焼成の各工程を施しセラミックス体とし、こ
のセラミックス体を第2図に示したようなイオンビーム
スパッタ装置のターゲットホルダーに設置し、イオン源
としてカウフマン型のイオンガン■を用いて、加速電圧
1kV、イオン電流50mAのAr+イオンでターゲッ
ト■のスパッタを行なった。基板■にはNd、Ga、O
,、(111)もしくは(100)面または5I11.
 (Sc、Ga)、O,、(111)もしくは(100
)面を用い、基板温度は400〜600℃とし、成膜速
度はlO人/winとして膜厚約3000人の薄膜を作
製した。
得られた薄膜をX線回折で解析したところ、ガーネット
型結晶構造を有することが確認された。
またVSM (振動試料型磁力計)を用いて磁化を測定
したところ、得られた膜は膜面に垂直な方向に磁化容易
軸をもつ垂直磁化膜であり、保磁力はいずれも1.5k
oe以上の高い値を有することが確認された。さらに第
1表に波長730nmにおける光吸収係数及びファラデ
ー回転角を示す0本発明に係る垂直磁化膜はいずれも、
光吸収係数、ファラデー回転角ともに光磁気記録媒体と
して充分な大きさを有している。
(以下余白) ル」IK 比較例としてDya、。Co□、。Fe、 o、 、で
表される組成からなるCo無添加の垂直酸化膜を実施例
−1と同様の製法により作製した。得られた垂直磁化膜
では保磁力が1kOeに満たず、さらに光吸収係数及び
ファラデー回転角もそれぞれ4800al−1,2,8
0X10’ と実施例で得られた垂直磁化膜より小さく
、光磁気記録媒体としての特性に劣っている。
夾展叢二又 第1表の試料番号6に示す組成の垂直磁化膜を基板に石
英を用い、膜厚を5000人とした以外は、実施例−1
と同様の方法で形成し、VSMにより磁化を測定し磁化
曲線を求めた。得られた磁化曲線を第1図に示す。第1
図かられかるように本実施例に係る垂直磁化膜は保磁力
1.8kOeと充分な値を有している。さらに磁化の温
度変化を測定しキュリー点を求めたところ、キュリー点
は180℃で光磁気記録媒体として好適な値を示した。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明のガーネット系磁性体は1k
oe以上の高い保磁力を有し、さらには光吸収係数及び
ファラデー回転角が光磁気記録媒体として用いるときに
好適な値で、光磁気記録媒体としての特性も充分な垂直
磁化膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の磁化曲線を示す特性図、第
2図は垂直磁化膜の製造に用いたイオンビームスパッタ
装置の概略図である。 1・・・ターゲット    2・・・イオンガン3・・
・基板 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  松山光之

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 原子比が一般式 R_3_−_xCe_xFe_5_−_2_yCo_y
    A_yO_1_2(ただしRはセリウム(Ce)を除い
    た希土類元素及びイットリウム(Y)の少なくとも一種
    、Aはゲルマニウム(Ge)及びケイ素(Si)の少な
    くとも一種を示す) で表されるガーネット型結晶構造を有し、組成範囲が 1.0≦x≦2.0 0.2≦y≦1.5 であることを特徴とするガーネット系磁性体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0796931A1 (en) * 1996-03-22 1997-09-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Cerium-containing magnetic garnet single crystal and producing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0796931A1 (en) * 1996-03-22 1997-09-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Cerium-containing magnetic garnet single crystal and producing method thereof
US6033470A (en) * 1996-03-22 2000-03-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of producing a cerium-containing magnetic garnet single crystal
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