JPH0234536A - Amorphous material - Google Patents

Amorphous material

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Publication number
JPH0234536A
JPH0234536A JP63183349A JP18334988A JPH0234536A JP H0234536 A JPH0234536 A JP H0234536A JP 63183349 A JP63183349 A JP 63183349A JP 18334988 A JP18334988 A JP 18334988A JP H0234536 A JPH0234536 A JP H0234536A
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JP
Japan
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metal
amorphous
amorphous material
metalloid
sec
Prior art date
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Application number
JP63183349A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Maro
毅 麿
Hideo Fujiwara
英夫 藤原
Osamu Kitagami
修 北上
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0234536A publication Critical patent/JPH0234536A/en
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  • Glass Compositions (AREA)
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  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the title amorphous material having excellent corrosion resistance, etc., with good productivity by incorporating a (semi)metal, the carbide and/or silicide of a (semi)metal, and amorphous carbon and/or amorphous silicon into the material. CONSTITUTION:A container 1 contg. a metal (e.g., iron) or a semimetal and a container 2 contg. a polymer (e.g., PE) are arranged in the vacuum vessel 6 of a vacuum deposition device. The metal or semimetal and the polymer are then simultaneously vacuum-deposited to form a vapor-deposited film of a (semi)metal-polymer alloy on a substrate 3. By this method, an amorphous material contg. at least one kind of component selected from a metal and/or a semimetal, a metal carbide, a metal silicide, a semimetal carbide, and a semimetal silicide and amorphous carbon and/or amorphous silicon and useful as magnetic film material, etc., is produced.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は非晶質性材料に関する。更に詳細には、本発明
は金属または半金属とポリマーとから作製される新規な
非晶質性材料に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to amorphous materials. More particularly, the present invention relates to novel amorphous materials made from metals or metalloids and polymers.

[従来の技術] 原子の配列が不規則な、いわゆる非晶質(アモルファス
)な金属の存在はよ(知られている。
[Prior Art] The existence of so-called amorphous metals in which the arrangement of atoms is irregular is well known.

汗通の金属は原子が規則正しく整然と並んだ結品質構造
になっているが、高温にして溶かすとどんな金属でも原
子配列が崩れ非晶質となる。それをd通に冷却すると元
の結晶質構造にもどるが、ある種の金属は急冷すると非
晶質のまま固まってしまう。これが非晶質(アモルファ
ス)金属である。
Most metals have crystalline structures in which atoms are arranged in an orderly manner, but when melted at high temperatures, the atomic arrangement of any metal breaks down and it becomes amorphous. When it is cooled for 30 minutes, it returns to its original crystalline structure, but when some metals are rapidly cooled, they remain amorphous and solidify. This is an amorphous metal.

このアモルファス金属は現在いろいろな分野で応用され
ている。たとえば、非晶質Si膜は、太陽電池として使
用されている。また、非晶質Fe5iB軟磁性膜は、電
力用トランスの磁心として、Go−Zr系非晶質軟磁性
膜は、磁気記録用の磁気ヘッドの磁性膜材料として、開
発が進められ、実際に一部に使用されている。
This amorphous metal is currently being applied in various fields. For example, amorphous Si films are used as solar cells. In addition, amorphous Fe5iB soft magnetic films are being developed as magnetic cores for power transformers, and Go-Zr amorphous soft magnetic films are being developed as magnetic film materials for magnetic heads for magnetic recording. used in the department.

[発明が解決しようとする課題] 金属の非晶質膜は、単体金属のままでは非晶質化しにく
いので、ClB% P、I S 11Geなどのメタロ
イド元素または、Z rz Tax Hfなどの金属と
まぜ、急冷することにより得られる。得られた金属非晶
質膜の特性は、添加したメタロイド元素もしくはZrs
 Ta1Hf等の金属の濃度により大きく変わる。
[Problems to be Solved by the Invention] Since it is difficult for an amorphous metal film to become amorphous if it is a single metal, it is difficult to make it amorphous if it is a single metal. Obtained by mixing and rapidly cooling. The characteristics of the obtained metal amorphous film were determined by the added metalloid element or Zrs.
It varies greatly depending on the concentration of metals such as Ta1Hf.

これらの合金は結晶質金属に比し、耐食性や機械的強度
が改善されるが、Co−Cr磁性材のように、上述のメ
タロイド元素やZ r + T a * Hfなどの非
晶質化材を混入させても非晶質化が不十分となったり、
充分満足する耐食性が得られない場合がある。
These alloys have improved corrosion resistance and mechanical strength compared to crystalline metals, but like the Co-Cr magnetic material, they do not contain the metalloid elements mentioned above or amorphous materials such as Z r + Ta * Hf. Even if mixed with
In some cases, sufficiently satisfactory corrosion resistance cannot be obtained.

特に、Fe−C系非晶質材の耐食性は劣る。第3元素と
して% P + M o + Crなどを添加すると耐
食性は上がる。しかし、これら第3元素を添加すると飽
和磁束密度が小さくなるという問題があった。
In particular, the corrosion resistance of Fe-C based amorphous materials is poor. Corrosion resistance is improved by adding % P + Mo + Cr as a third element. However, there is a problem in that the addition of these third elements reduces the saturation magnetic flux density.

この発明は、前記のような従来のアモルファス膜が有し
ていた様々な欠点を解決し、量産性と耐食性に優れた新
規な非晶質性材料を提供することを目的とする。
The purpose of the present invention is to solve the various drawbacks of conventional amorphous films as described above, and to provide a new amorphous material with excellent mass productivity and corrosion resistance.

[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するための手段として、本発明では、金
属および/または半金属とポリマーとを、それぞれ別の
ルツボまたはハースから、所定の蒸着レート比で同時に
ペーパーデポジションすることにより、少なくとも、(
a)金属および/または半金属;および(b)金属の炭
化物、金属のシリコン化物、゛ト金属の炭化物および半
金属のシリコン化物からなる群から選択される少なくと
も一種類の成分と、(c)アモルファス状カーボンおよ
び/またはアモルファス状シリコン;および/または(
d)炭化水素化合物および/または有機シリコン化合物
を含有する新規な非晶質性材料を提供する。
[Means for Solving the Problems] As a means for achieving the above object, the present invention provides a method for simultaneously depositing a metal and/or metalloid and a polymer on paper at a predetermined vapor deposition rate ratio from separate crucibles or hearths. By depositing, at least (
a) a metal and/or a metalloid; and (b) at least one component selected from the group consisting of a metal carbide, a metal silicide, a metal carbide, and a metalloid silicide, and (c) amorphous carbon and/or amorphous silicon; and/or (
d) A novel amorphous material containing a hydrocarbon compound and/or an organosilicon compound is provided.

特に、金属が鉄または鉄合金である非晶質性材料のメス
バウア効果を測定すると、主たる吸収ピークが2木ない
し3零1ullされ、この鉄系非晶質性材料は軟磁性を
示すと共に、耐食性に優れる。
In particular, when measuring the Mössbauer effect of an amorphous material in which the metal is iron or an iron alloy, the main absorption peaks are 2 or 3, and this iron-based amorphous material exhibits soft magnetism and corrosion resistance. Excellent in

鉄系非晶質性材料のメスバウアスペクトルにおいて、主
たる吸収ピークが2本の場合は、吸収ピークが、吸収ス
ペクトルの重心位置から見て−3〜−1mm/seeと
1〜3 am/seeに主ピークが各1本づつあられれ
、3木の場合は、−3〜−1m鳳/sec+−1〜1−
s/sec、  1〜3 am/secに主ピークが各
1本づつあられれ、かつ、スペクトルの重心位置が一1
〜lIl■/secにあられれるものが耐食性に優れる
ことが分かった。
In the Mössbauer spectrum of an iron-based amorphous material, if there are two main absorption peaks, the absorption peaks are mainly located at -3 to -1 mm/see and 1 to 3 am/see from the center of gravity of the absorption spectrum. In the case of 3 trees, -3 to -1m/sec+-1 to 1-
s/sec, one main peak appears at 1 to 3 am/sec, and the center of gravity of the spectrum is located at 11 am/sec.
It was found that those having a corrosion rate of ~lIl/sec are excellent in corrosion resistance.

鉄系非晶質性材料のメスバウアスペクトルにおいて、2
ないし3木の大きな吸収ピークの他に、副ピークとして
α−Fe及びFe3Cのピークがあられれることがある
In the Mössbauer spectrum of iron-based amorphous materials, 2
In addition to three to three large absorption peaks, α-Fe and Fe3C peaks may be observed as secondary peaks.

[作用] FeまたはFe合金とポリマーとを同時にベーパーデポ
ジションすることにより得られる鉄系非晶質膜が特に耐
食性に優れる正確なメカニズムは未だ解明されていない
ので推測の域を出ないが、Feがポリマーに由来する炭
素原子(c)と共有結合することによりFe−C系化合
物を形成し、このFe−C系化合物の間もしくは鉄原子
間に、ポリマーに由来するアモルファス状カーボンまた
はアモルファス状シリコンおよび元のポリマーおよび/
または該ポリマーの切断あるいは裂開により生じた炭化
水素化合物類もしくは有機シリコン化合物が渾然一体的
に混ざり合っているものと思われる。炭素系かシリコン
系かは使用するポリマ−により決定される。炭化水素化
合物類は多分、−(cH2)n −(ここで、1≦n:
alooo)の鎖を含有するものと思われる。また、使
用するポリマーにより特有の側鎖が含まれるものと思わ
れる。
[Function] The exact mechanism by which the iron-based amorphous film obtained by simultaneously vapor-depositing Fe or Fe alloy and polymer has particularly excellent corrosion resistance has not yet been elucidated and is only a matter of speculation. is covalently bonded with a carbon atom (c) derived from a polymer to form a Fe-C based compound, and between this Fe-C based compound or between iron atoms, amorphous carbon or amorphous silicon derived from the polymer is formed. and the original polymer and/or
Alternatively, it is considered that hydrocarbon compounds or organic silicon compounds produced by cutting or splitting the polymer are mixed together in a harmonious manner. Whether it is carbon-based or silicon-based is determined by the polymer used. Hydrocarbon compounds are probably -(cH2)n- (where 1≦n:
It seems to contain a chain of alooo). Further, it is thought that specific side chains are included depending on the polymer used.

スパッタリング法により作製された従来の鉄−炭素(ペ
レット)系非晶質膜はFe原子の間に炭素原子がランダ
ムに入り込むものと思われる。この推測は、従来の鉄−
炭素(ペレット)系非晶質膜について前記と同様なメス
バウア効果を測定することにより裏付けられる。スパッ
タリング法により鉄とペレット状炭素とから作製される
従来の非晶質膜は、主たる吸収ピークが4ないし6本か
らなり、本発明から得られるスペクトルとは異なるメス
バウアスペクトルを示す。
It is thought that in the conventional iron-carbon (pellet) based amorphous film produced by sputtering, carbon atoms are randomly inserted between Fe atoms. This assumption is based on conventional iron-
This is confirmed by measuring the same Mössbauer effect as described above for a carbon (pellet)-based amorphous film. A conventional amorphous film made from iron and pelletized carbon by a sputtering method has four to six main absorption peaks and exhibits a Mössbauer spectrum that is different from the spectrum obtained from the present invention.

また、本発明では、組成の不均一により、スペクトル中
に、Fe−C,及び純鉄のスペクトルが多少混ざること
があるが、これは、耐食性には、あまり影響しない。ま
た、本発明で述べたスペクトル中の2〜3本の各スペク
トルが0 、5 +n/seeぐらいの巾で2つに分裂
することがある。これは、膜中の4電極電場によるもの
であり、これも耐食性には、あまり影響しない。
Furthermore, in the present invention, the spectra of Fe--C and pure iron may be mixed to some extent in the spectrum due to non-uniform composition, but this does not affect the corrosion resistance much. Furthermore, each of the two to three spectra in the spectrum described in the present invention may be split into two with a width of about 0.5 + n/see. This is due to the four-electrode electric field in the film, and this also does not affect the corrosion resistance much.

金属または半金属とポリマーとを同時にペーパーデポジ
ションすると非晶質性材料が生成される正確なメカニズ
ムは未だ解明されていないので推測の域を出ないが、本
発明の非晶質性材料においては、金属または半金属中に
ポリマーが極めて接近した距離間隔で分布し、ポリマー
中の炭素もしくはシリコンと金属または半金属が炭化物
もしくはシリコン化物を形成するとともに、この炭化物
、シリコン化物もしくは金属、半金属間にアモルファス
イ犬カーボン、アモルファス1犬シリコン、炭化水素化
合物、有機シリコン化合物もしくはその一部あるいは両
者のいずれか一方が存在することにより、金属または半
金属の結晶化が阻害され、非晶質化するものと思われる
。このとき、炭化物またはシリコン化物の別は使用する
ポリマーにより決定される。
The exact mechanism by which an amorphous material is produced when a metal or semimetal and a polymer are simultaneously paper-deposited has not yet been elucidated and is therefore a matter of speculation; however, in the amorphous material of the present invention, , the polymer is distributed at very close distances in the metal or metalloid, and the carbon or silicon in the polymer and the metal or metalloid form a carbide or silicide, and the relationship between the carbide, silicide, metal, and metalloid. The presence of amorphous carbon, amorphous silicon, a hydrocarbon compound, an organic silicon compound, or a part or both of them inhibits the crystallization of the metal or semimetal, causing it to become amorphous. It seems to be. At this time, whether it is a carbide or a silicone is determined by the polymer used.

柱伏金属粒子の場合、粒子の外表面がポリマーで被覆さ
れることもあるが、各金属柱内では上記のメカニズムに
より金属または半金属の結晶化が阻害され、非晶質化す
るものと思われる。
In the case of columnar metal particles, the outer surface of the particle may be coated with a polymer, but within each metal column, the crystallization of the metal or metalloid is inhibited by the above mechanism, and it becomes amorphous. It will be done.

粒伏金属の場合も事情は大体同様であろうと思われる。The situation seems to be roughly the same in the case of granular metals.

特公昭57−3137号公報には、支持体上にベーパデ
ポジション法により強磁性体とポリマーとを同時析出さ
せることにより磁気記録層を形成する磁気記録媒体の製
造方法が開示されている。
Japanese Patent Publication No. 57-3137 discloses a method for manufacturing a magnetic recording medium in which a magnetic recording layer is formed by simultaneously depositing a ferromagnetic material and a polymer on a support by a vapor deposition method.

しかし、この発明の目的は従来のような非バインダー型
強磁性金属薄膜が有する欠点、すなわち、鋸歯状の磁化
転移領域の発生、渦電流によるノイズ発生と記録磁化の
減少等を解消することである。
However, the purpose of this invention is to eliminate the drawbacks of conventional non-binder type ferromagnetic metal thin films, such as the generation of sawtooth magnetization transition regions, noise generation due to eddy currents, and decrease in recorded magnetization. .

この発明によれば、強磁性体粒子がポリマー中に埋め込
まれ適度に分散しているため、単磁区粒子的振舞いを示
し磁気特性が改良され、従来の欠点が解消される。
According to the present invention, since the ferromagnetic particles are embedded in the polymer and dispersed appropriately, they behave like single-domain particles, improving magnetic properties, and solving the conventional drawbacks.

従って、この発明におけるポリマーは、いわば、絶縁材
的な機能を果たすだけであり、本発明のように非晶質性
材料を形成するものではない。
Therefore, the polymer in this invention merely functions as an insulating material, and does not form an amorphous material as in the present invention.

前記公報に開示された同時蒸着法によれば金属層とポリ
マー層とが交互に積層された形状の磁性層となり、本発
明のような金属中にポリマーが互いに極めて接近した間
隔で比較的に均一に分布している杖態を作り出すことは
できない。
According to the simultaneous vapor deposition method disclosed in the above-mentioned publication, a magnetic layer is formed in which metal layers and polymer layers are alternately laminated, and the polymers in the metal are relatively uniformly spaced very close to each other as in the present invention. It is not possible to create a cane state that is distributed in

何れにしろ、金属または半金属中にポリマーを含有する
ことからなる非晶質性材料はどの公知文献にも開示され
ておらず、新規である。
In any case, an amorphous material containing a polymer in a metal or metalloid has not been disclosed in any known literature and is new.

本願明細書において“非晶質性材料”という用語を使用
するのは、完全な非晶質体材料の他に、非晶質中に一部
結晶性の部分が含まれている材料及びX線回折では検出
されないような微結晶体の集合であるような材料をも含
めて表現するためである。
In this specification, the term "amorphous material" is used to refer to completely amorphous materials as well as materials containing some crystalline parts in the amorphous state and X-ray This is to include materials that are aggregates of microcrystals that cannot be detected by diffraction.

実際、ポリマーが金属または半金属を非晶質化させるこ
とは本発明が完成されるまで、いかなる当業者にも想到
することができなかった。ポリマーを使用せず、金属ま
たは1う金属だけを単体で真空蒸着しても、金属または
半金属が非晶質化することは稀である。
In fact, it could not have occurred to any person skilled in the art that a polymer would render a metal or metalloid amorphous until the present invention was completed. Even if a metal or metalloid is vacuum-deposited alone without using a polymer, the metal or metalloid rarely becomes amorphous.

全く予期することなく、金属または半金属だけを単体で
真空蒸着して得られた従来の膜に比べて、本発明により
金属または半金属をポリマーと同時蒸着させることによ
り形成された非晶質性膜は耐食性および機械的−1久性
の点で飛躍的に優れていることが発見された。ポリマー
を複合することにより非晶質化させると膜の耐食性およ
び機械的耐久性が向上される正確な理由あるいはメカニ
ズムは未だ解明されていない。
Quite unexpectedly, the amorphous nature of the films formed by co-depositing metals or metalloids with polymers in accordance with the present invention, compared to conventional films obtained by vacuum-depositing metals or metalloids alone. It has been discovered that the membrane is significantly superior in terms of corrosion resistance and mechanical durability. The exact reason or mechanism by which the corrosion resistance and mechanical durability of a film are improved by making it amorphous by combining polymers has not yet been elucidated.

本発明の鉄系非晶質膜は高保磁力媒体に十分記録するこ
とができる高飽和磁束密度を有するヘッド材料として特
に仔望である。
The iron-based amorphous film of the present invention is particularly desirable as a head material having a high saturation magnetic flux density that allows sufficient recording on high coercive force media.

本発明の非晶質性材料は基板上に膜として形成させるこ
ともできるが、この基板から掻き落として粉末状にし、
適当なビヒクル、バインダー等の液体または固体材料と
混合して使用することもできる。このようにすれば、所
望の時と所で、塗布。
Although the amorphous material of the present invention can be formed as a film on a substrate, it can be scraped off from the substrate to form a powder.
It can also be used in combination with liquid or solid materials such as suitable vehicles and binders. If you do this, you can apply it at the desired time and place.

噴霧または成型等の任意の手段により様々な形状の成形
物を製造することが可能となる。
Molded articles of various shapes can be manufactured by any means such as spraying or molding.

従って、本発明の新規な非晶質性材料は磁性材料、太陽
電池、電力用トランス磁心として使用できるばかりでな
く、水素吸脱金属としても応用できる。本発明により水
素吸脱金属をアモルファス化することにより、電力貯蔵
システム(すなわち、余剰電力で水素を作り、水素吸脱
金属に貯蔵し、必要なときにその水素を取り出し、電気
に変えるシステム)を構築したり、水素圧の変化を利用
した高効率動力源あるいは水素吸脱時の熱の放射・吸収
を利用した効率のよい温熱貯蔵システムを構築すること
もできる。
Therefore, the novel amorphous material of the present invention can be used not only as a magnetic material, a solar cell, and a power transformer core, but also as a metal for hydrogen absorption and desorption. By amorphizing the metal that absorbs and removes hydrogen according to the present invention, a power storage system (i.e., a system that creates hydrogen using surplus electricity, stores it in the metal that absorbs and desorbs hydrogen, and extracts the hydrogen when necessary and converts it into electricity) can be created. It is also possible to construct a highly efficient power source that utilizes changes in hydrogen pressure, or an efficient thermal storage system that utilizes the radiation and absorption of heat during hydrogen adsorption and desorption.

本発明の非晶質性材料は前記以外のその他の用途(例え
ばアモルファスデバイス、固体撮像素子等)に使用する
こともできるし、あるいは、−膜内にアモルファス材料
の使用が好適とされる様々な用途(例えば超伝導材料等
)にも使用できる。
The amorphous material of the present invention can be used for other applications other than those described above (e.g., amorphous devices, solid-state imaging devices, etc.), or can be used in various applications in which it is preferable to use an amorphous material in the film. It can also be used for other applications (such as superconducting materials).

前記のように、本発明によれば、金属または半金属とポ
リマーとをペーパーデポジション法により同時に蒸着さ
せるだけで、多くの金属または半金属を極めて容易に非
晶質化させることができる。
As described above, according to the present invention, many metals or metalloids can be made amorphous very easily simply by simultaneously depositing metals or metalloids and polymers using a paper deposition method.

“ペーパーデポジション法”とは気体または真空空間中
で、析出させようとする物質あるいは化合物等を蒸気ま
たはイオン化蒸気として気体上に析出させる方法を意味
する。この方法には、真空M着法、イオン・ブレーティ
ング法、高周波イオン・ブレーティング法、イオン・ク
ラスタービーム法、イオンビームデポジション法、スパ
ッタリング法、CVD法などがある。
"Paper deposition method" means a method in which a substance or compound to be deposited is deposited on a gas as vapor or ionized vapor in a gas or vacuum space. This method includes a vacuum M deposition method, an ion blating method, a high frequency ion brating method, an ion cluster beam method, an ion beam deposition method, a sputtering method, a CVD method, and the like.

従っで、本発明の非晶質性材料の製造方法は前記のどの
従来方法と比べても、構成的に簡潔であり、装置自体も
極めてシンプルになり、実施あるいは操作も容易である
Therefore, the method for manufacturing an amorphous material of the present invention is simpler in structure than any of the conventional methods described above, the apparatus itself is extremely simple, and it is easy to implement and operate.

本発明の非晶質性材料の形成に使用できる金属は例えば
、周期率表において金属性元素として分類されている、
第2.3,4.5および6周期の元素類である。これら
は単体9合金または化合物等の形で使用できる。
Metals that can be used to form the amorphous materials of the invention include, for example, metals classified as metallic elements in the periodic table.
They are elements of periods 2.3, 4.5 and 6. These can be used in the form of single alloys or compounds.

本発明の非晶質性材料の形成に使用できる半金属は、具
体的にはA S+ S el S bt S r + 
G etSn、Te、Biである。これらもlli体1
合金または化合物等の形で使用できる。所望により、前
記金属と混合して使用することもできる。
Metalloids that can be used to form the amorphous materials of the present invention include specifically A S+ S el S bt S r +
They are GetSn, Te, and Bi. These are also lli body 1
It can be used in the form of alloys or compounds. If desired, it can be used in combination with the above metals.

本発明の非晶質性材料の形成に使用できるポリマーは炭
素原子数が10〜1000、好ましくは、30〜500
、史に好ましくは70〜200の範囲内の線状あるいは
網状重合体である。具体的には、ポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン
、ポリテトラフロロエチレン、ポリブタジェン、ポリカ
ーボネイト、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、
ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、シリコン系ポリマー
などが挙げられる。ポリマーはアルキル鎖の側鎖に金1
1. OH,ハロゲン、アルキル等の他の官能基を有す
ることもできる。また、ポリマーはガス化して導入する
こともできる。
Polymers that can be used to form the amorphous materials of the invention have carbon atoms of 10 to 1000, preferably 30 to 500.
, preferably a linear or network polymer with a molecular weight in the range of 70 to 200. Specifically, polyethylene, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene, polytetrafluoroethylene, polybutadiene, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyurethane,
Examples include polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and silicone polymers. The polymer has gold 1 on the side chain of the alkyl chain.
1. It can also have other functional groups such as OH, halogen, and alkyl. Moreover, the polymer can also be introduced after being gasified.

金属または半金属とポリマーとの混合比率は−・膜内に
、ポリマーが5volX以上、望ましくは10vo 1
%以上、更に望ましくは12VO1%以上で、40vo
1%以下の量である。ポリマーが5vo1%未満では金
属または半金属を非晶質化させることができない。また
、4Qvo1%を越える量のポリマーが存在すると、ポ
リマーによる金属または半金属粒子の分離が大きくなり
磁気特性は次第にハードになり好ましくない。
The mixing ratio of the metal or metalloid and the polymer is - 5 volX or more of polymer in the membrane, preferably 10 vol.
% or more, more preferably 12VO1% or more, 40vo
The amount is 1% or less. If the polymer content is less than 5 vol%, the metal or metalloid cannot be made amorphous. Further, if the amount of polymer exceeds 4Qvo1%, separation of metal or metalloid particles by the polymer becomes large, and the magnetic properties gradually become hard, which is not preferable.

[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について更に
詳細に説明する。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

災胤旌上 第1図に示されるようなバッチ式真空蒸着装置を使用し
、以下に示す条件で、鉄とポリエチレンを同時に真空蒸
着することにより鉄系非晶質膜を作製した。
An iron-based amorphous film was produced by simultaneously vacuum-depositing iron and polyethylene under the conditions shown below using a batch-type vacuum deposition apparatus as shown in FIG.

(1)蒸着物質:鉄、ポリエチレン(平均分子量(2)
蒸着方法および蒸着速度 鉄(電子銃加熱)    20人/seeポリエチレン
(抵抗加熱) 5人/5ee(3)基板ニガラス (4)基板温度:150℃ (5)真空度: 1.0XIO−5Torr(G)膜厚
:1.6μm 前記のようにして得られたFe−ポリエチレン共蒸着膜
のXPS分析を行った。Fe−ポリエチレン共蒸着膜中
の炭素は(1) F e−C,(11)アモ/L/ 7
 y ス状カーボンおよび(111) −(cH2) 
n−として存在し、それぞれの構成比は、炭素数比に換
算して、72.6:18.8:8.8であった。この分
析結果から、Fe−ポリエチレン共蒸着膜中のFeとC
の大部分は化合してFe−C化合物となっているものと
思われる。
(1) Vapor deposition material: iron, polyethylene (average molecular weight (2)
Vapor deposition method and deposition rate Iron (electron gun heating) 20 people/see Polyethylene (resistance heating) 5 people/5ee (3) Substrate glass (4) Substrate temperature: 150°C (5) Vacuum degree: 1.0XIO-5Torr (G ) Film thickness: 1.6 μm The Fe-polyethylene co-deposited film obtained as described above was analyzed by XPS. Carbon in the Fe-polyethylene co-deposited film is (1) Fe-C, (11) Amo/L/7
y carbon and (111)-(cH2)
It existed as n-, and the respective constituent ratios were 72.6:18.8:8.8 in terms of carbon number ratio. From this analysis result, Fe and C in the Fe-polyethylene co-deposited film
It is thought that most of them are combined to form Fe-C compounds.

このFe−ポリエチレン共蒸着膜のメスバウアスペクト
ルを観察した。この結果を第9図に示す。
The Mössbauer spectrum of this Fe-polyethylene co-deposited film was observed. The results are shown in FIG.

このスペクトルから、吸収ピークが、吸収スペクトルの
重心位置から見て、−3〜−1mm/seeにある主ピ
ーク1と、−1〜1 mm/seeにある主ピーク2と
、1〜3曙+s/secにある主ピーク3と、副ピーク
4と副ビーク5が観察され、これらピーク1と3の存在
により、このFe−ポリエチレン共蒸着膜が磁性を有す
ることを示し、ピーク4と5によりα−FeもしくはF
e3Cを含有していることを示す。
From this spectrum, the absorption peaks are main peak 1 located at -3 to -1 mm/see, main peak 2 located at -1 to 1 mm/see, and main peak 2 located at 1 to 3 A main peak 3, a sub-peak 4 and a sub-peak 5 are observed at /sec, and the presence of these peaks 1 and 3 indicates that this Fe-polyethylene co-deposited film has magnetism, and the peaks 4 and 5 indicate that α -Fe or F
Indicates that it contains e3C.

なお、ここで汀う“重心位置”とは、メスバウアスペク
トルがある速度のところで引いた直線についてほぼ対称
になってい、るとき、この速度のことを意味する。
Note that the "center of gravity position" used here refers to a speed at which the Mössbauer spectrum is approximately symmetrical about a straight line drawn at a certain speed.

比救n 第8図に示されるようなRFスパッタ装置を使用し、以
Fに示す条件で、Fe−cスパッタ膜を作製した。
Using an RF sputtering apparatus as shown in FIG. 8, an Fe-c sputtered film was produced under the conditions shown below.

作】1u1 (1) ターゲット:Fe5Gターゲツト(2)Arガ
ス圧: l OwTorr(3)基板ニガラス (4)基板温度二室温 (5)膜厚:1.5μm 実施例1及び比較例1で得られた試料の結晶性をX線回
折で調べたところどちらもハローパターンのみを示し、
非晶質であることが確認された。
1u1 (1) Target: Fe5G target (2) Ar gas pressure: l OwTorr (3) Substrate glass (4) Substrate temperature two to room temperature (5) Film thickness: 1.5 μm Obtained in Example 1 and Comparative Example 1 When the crystallinity of the samples was examined by X-ray diffraction, both showed only a halo pattern.
It was confirmed that it was amorphous.

このFe−Cスパッタ膜のXPS分析を行ったところ、
膜中の炭素はFe−Cとしてのみ存在していた。
When XPS analysis of this Fe-C sputtered film was performed,
Carbon in the film was present only as Fe-C.

試料振動型磁束計およびトルクメータにより、Fe−ポ
リエチレン共蒸着膜およびFe−Cスパッタ膜の飽和磁
束密度(Bs)、保磁力(Hc)および異方性磁界(I
ik)を測定した。結果を下記の表1に要約して示す。
The saturation magnetic flux density (Bs), coercive force (Hc), and anisotropic magnetic field (I
ik) was measured. The results are summarized in Table 1 below.

前記の結果から明らかなように、本発明のFe−ポリエ
チレン共蒸着膜は、従来のFe−Cスパツタ膜と同様に
軟磁性膜である。
As is clear from the above results, the Fe-polyethylene co-deposited film of the present invention is a soft magnetic film like the conventional Fe-C sputtered film.

比較例により作製されたFe−Cスパッタ膜のメスバウ
アスペクトルを第10図に示す。
FIG. 10 shows the Mössbauer spectrum of the Fe--C sputtered film produced in the comparative example.

本発明のFe−ポリエチレン共蒸着膜のメスバウアスペ
クトルである前記の第9図と、この第10図とを比較す
れば明らかなように、本発明の実施例のメスバウアスペ
クトルは主ピークとして、符号1.2.3で示した3本
のピークを有するのに対して、比較例のFe−Cスパッ
タ膜のメスバウアスペクトルは符号(イ)、(ロ)、(
ハ)、(ニ)。
As is clear from a comparison between FIG. 9, which is the Mössbauer spectrum of the Fe-polyethylene co-deposited film of the present invention, and this FIG. .2.3, whereas the Mössbauer spectrum of the Fe-C sputtered film of the comparative example has the symbols (a), (b), and (
c), (d).

(ネ)、(へ)の6本の主ピークを有している。この事
実により、本発明の蒸着膜は従来の鉄系非晶質膜と異な
る構造を有していることが理解される。
It has six main peaks: (ne) and (e). It is understood from this fact that the deposited film of the present invention has a structure different from that of conventional iron-based amorphous films.

実施例1および比較例1で得られた試料を、高温高湿(
60℃、90%RH)の雰囲気下に放置し、飽和磁化の
変化率(No−M/No;Mo=はじめの飽和磁化、 
M=放置後の飽和磁化)を測定することにより耐食性を
比較した。測定結果を第11図に示す。
The samples obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were subjected to high temperature and high humidity (
The rate of change in saturation magnetization (No-M/No; Mo = initial saturation magnetization,
Corrosion resistance was compared by measuring M=saturation magnetization after standing. The measurement results are shown in FIG.

第9図の結果および第11図の結果から、メスバウアス
ペクトルの主ピークを3本有する本発明のFe−ポリエ
チレン共蒸着膜は、従来のFe−Cスパッタ膜と構造上
界なり、良好な耐食性を示すものと考えられる。
From the results shown in FIG. 9 and FIG. 11, the Fe-polyethylene co-deposited film of the present invention, which has three main peaks in the Mössbauer spectrum, has a structural upper limit with that of the conventional Fe-C sputtered film, and has good corrosion resistance. This is considered to be an indication.

災胤旌1 第1図に示されるようなバッチ式真空蒸着装置を使用し
、以下に示す条件で、F e @Aλとポリプロピレン
を同時に真空蒸着することにより鉄系非晶質膜を作製し
た。
F e @Aλ and polypropylene were simultaneously vacuum-deposited under the conditions shown below to produce an iron-based amorphous film using a batch-type vacuum evaporation apparatus as shown in FIG.

(1)蒸着物質: F e 3A J *ポリプロピレ
ン (平均分子量:500) (2)蒸着方法および蒸着速度 Fe−AJ!  (電子銃加熱)20人/secポリプ
ロピレン(抵抗加熱)   5A/5ec(3)基板ニ
ガラス (4)基板温度:150℃ (5)真空度:1.0XIO−5Torr(8)膜厚:
1.5μm 前記のようにして得られたFeAJ−ポリプロピレン共
蒸着膜のXPS分析を行った。FeAλ−ボリプロピレ
ン共蒸着膜中の炭素は、(1) F eAJt −C,
(++)アモルファス状カーボンとして存在し、それぞ
れの構成比は、炭素数比に換算して、71.5:28.
5であった。
(1) Vapor deposition substance: Fe3AJ *Polypropylene (average molecular weight: 500) (2) Vapor deposition method and vapor deposition rate Fe-AJ! (Electron gun heating) 20 people/sec Polypropylene (resistance heating) 5A/5ec (3) Substrate glass (4) Substrate temperature: 150°C (5) Vacuum degree: 1.0XIO-5Torr (8) Film thickness:
1.5 μm The FeAJ-polypropylene co-deposited film obtained as described above was subjected to XPS analysis. Carbon in the FeAλ-polypropylene co-deposited film is (1) FeAJt -C,
(++) Exists as amorphous carbon, and the composition ratio of each is 71.5:28 in terms of carbon number ratio.
It was 5.

また、このFeAJ−ポリプロピレン共蒸着膜のメスバ
ウアスペクトルは実施例1で得られたFe−ポリエチレ
ン共蒸着膜のメスバウアスペクトルが示す主ピークのう
ちlおよび3の2本のピークのみが観察された。
Further, in the Mössbauer spectrum of this FeAJ-polypropylene co-deposited film, only two peaks 1 and 3 among the main peaks shown in the Mössbauer spectrum of the Fe-polyethylene co-deposited film obtained in Example 1 were observed.

欠五叶1 第5図に示されるような連続蒸着装置を使用し、以下に
示す条件により、金属とポリマーの同時真空蒸着法によ
り非晶質性薄膜を作製した。
Chigoko 1 Using a continuous evaporation apparatus as shown in FIG. 5, an amorphous thin film was produced by simultaneous vacuum evaporation of metal and polymer under the conditions shown below.

1、金属二00 2、ポリマー:ポリエチレン (平均分子量:500) 3、基板:ポリイミドフィルム(膜厚50μm)4、基
板温度:100℃ 5、蒸着レート: Co      500人/sec
ポリマー   150人/5ee 6、真空度:2.0xlO−5Torr金属は電子銃に
より加熱することにより真空蒸着し、有機ポリマーは抵
抗加熱により真空蒸着した。蒸着膜の膜厚は10μmと
した。また、ポリイミドフィルムは100mの長尺のも
のを使用し、フィルムの全長にわたって非晶質性膜を蒸
着形成サセた。CO−ポリエチレンからなる非晶質性膜
を有する100mのフィルムの試料が作製された。
1. Metal 200 2. Polymer: polyethylene (average molecular weight: 500) 3. Substrate: polyimide film (film thickness 50 μm) 4. Substrate temperature: 100°C 5. Vapor deposition rate: Co 500 people/sec
Polymer 150 people/5ee 6, degree of vacuum: 2.0xlO-5 Torr Metals were vacuum deposited by heating with an electron gun, and organic polymers were vacuum deposited by resistance heating. The thickness of the deposited film was 10 μm. A 100 m long polyimide film was used, and an amorphous film was deposited over the entire length of the film. A 100 m film sample with an amorphous membrane made of CO-polyethylene was prepared.

得られたCo−ポリエチレンからなる長尺の同時蒸着薄
膜が非晶質になっているかどうかを調べるために、1m
おきに試料を切り抜き、各膜について100枚の検体を
得た。この各100枚の検体全てについてX線回折法で
調べたところ、全ての試料は何れも、回折角2θ=20
”〜100゜の範囲でピークを示さず、非晶質化してい
ることが分かった。
In order to investigate whether the long co-deposited thin film made of Co-polyethylene was amorphous,
Samples were cut out at intervals to obtain 100 specimens for each membrane. When all of these 100 specimens were examined by X-ray diffraction, the diffraction angle 2θ = 20 for all specimens.
It was found that no peak was observed in the range of 100° to 100°, indicating that the film had become amorphous.

また、X線回折を行った100検体について、XPS分
析を行ったところ、このCo−ポリエチレン共蒸着膜中
の炭素は、(1) Co  C−(Ii)アモルファス
状カーボンとして存在し、それぞれの構成比は、炭素数
比に換算して、74.0:2B。
In addition, XPS analysis was performed on 100 samples subjected to X-ray diffraction, and it was found that carbon in this Co-polyethylene co-deposited film exists as (1) Co C-(Ii) amorphous carbon; The ratio is 74.0:2B in terms of carbon number ratio.

0であった。It was 0.

また、同じ試料で膜の磁気特性を調べた。測定方法は実
施例1で述べた方法とほぼ同一であった。
We also investigated the magnetic properties of the film using the same sample. The measurement method was almost the same as that described in Example 1.

測定結果を下記の表2に要約して示す。The measurement results are summarized in Table 2 below.

去」と 表示された値は、100枚の検体について得られた測定
値の平均値である。
The value labeled ``%'' is the average value of the measured values obtained for 100 specimens.

前記の結果から明らかなように、本発明によるCo−ポ
リエチレン非晶質性膜は軟磁気特性を示す。この特性は
100mの長さにわたってBsは±5%、Heは±20
%、Hkは±15%と非常に安定している。
As is clear from the above results, the Co-polyethylene amorphous film according to the present invention exhibits soft magnetic properties. This characteristic is ±5% for Bs and ±20% for He over a length of 100m.
% and Hk are extremely stable at ±15%.

なお、co−ポリエチレン系での蒸着レートのh限は、
ポリエチレン蒸着レート/CO蒸着レート≦0.4が好
ましい。0.4を超えると、ポリエチレンによりCo粒
子の分離が大きくなり磁気特性は次第にハードになり不
都合な結果となる。
In addition, the h limit of the vapor deposition rate in the co-polyethylene system is
It is preferable that the polyethylene deposition rate/CO deposition rate≦0.4. If it exceeds 0.4, the separation of Co particles due to polyethylene becomes large, and the magnetic properties gradually become hard, resulting in an unfavorable result.

このように、本発明の強磁性金属と有機ポリマーとの同
時真空蒸着法により、従来のスパッタ法では到底得るこ
とができない高蒸着レートで、しかもほぼ100%の確
率で非晶質性軟磁性薄膜が得られた。
As described above, by the simultaneous vacuum deposition method of ferromagnetic metal and organic polymer of the present invention, an amorphous soft magnetic thin film can be produced with almost 100% probability at a high deposition rate that cannot be obtained by conventional sputtering method. was gotten.

丈1圀」工 第1図に示されるようなバッチ式真空蒸着装置を使用し
、以下に示す条件で、Co*Crとポリエチレンの同時
真空蒸着法による非晶質膜を作製した。
An amorphous film was produced by simultaneous vacuum deposition of Co*Cr and polyethylene under the conditions shown below using a batch type vacuum deposition apparatus as shown in FIG.

■、金金属:CoCr 2、ポリマー:ポリエチレン (平均分子量:20.0O) 3、基板:ポリイミドフィルム(膜厚50μm)4、基
板温度:150℃ 5、蒸着レート:Co*Cr  15人/secポリエ
チレン 4.5人/5ee 6、真空度: 1〜2xlO−5TorrCO・Crは
電子銃加熱により蒸着し、ポリエチレンは抵抗加熱によ
り真空蒸着した。蒸着膜の膜厚は0.16μmであった
。得られた蒸着膜のCoに対するCr澗度は18vt%
であった。
■, Gold metal: CoCr 2, Polymer: polyethylene (average molecular weight: 20.0O) 3, Substrate: polyimide film (film thickness 50 μm) 4, Substrate temperature: 150°C 5, Vapor deposition rate: Co*Cr 15 people/sec polyethylene 4.5 people/5ee 6. Degree of vacuum: 1 to 2xlO-5TorrCO.Cr was deposited by electron gun heating, and polyethylene was vacuum deposited by resistance heating. The thickness of the deposited film was 0.16 μm. The degree of Cr relative to Co in the obtained deposited film was 18vt%.
Met.

比較のため、CoCr単体膜も同じ条件で作製した。(
ただし、真空度は1〜2X10−8Torrに設定した
。) 前記のようにして得られた本発明のCoCr−ポリエチ
レン共蒸着膜が非晶質になっているかどうかを調べるた
め、X線及び電子線回折を杼うたところ、X線回折では
2θ=20°〜100°の範囲でピークが見られず、電
子線回折では、2本のハローリングがあられれるだけで
、非晶質であることが分かった。
For comparison, a single CoCr film was also produced under the same conditions. (
However, the degree of vacuum was set at 1 to 2×10 −8 Torr. ) In order to investigate whether the CoCr-polyethylene co-deposited film of the present invention obtained as described above is amorphous, X-ray and electron diffraction were carried out, and it was found that 2θ = 20° in X-ray diffraction. No peak was observed in the range of ~100°, and electron beam diffraction revealed only two halo rings, indicating that the material was amorphous.

一方、CoCr単体膜では2θ=44.2’にhcl)
構造の(002)面による鋭いピークがあられれ、電子
線回折では、hcp構造により回折パターンが得られ、
CoCr単体では結晶質となることが判明した。
On the other hand, in the CoCr single film, 2θ=44.2' hcl)
There is a sharp peak due to the (002) plane of the structure, and in electron beam diffraction, a diffraction pattern is obtained due to the hcp structure,
It was found that CoCr alone is crystalline.

実施例4のCoCr−ポリエチレン共蒸着膜と対照例の
CoCr単体膜の電子線回折像を第2図(a)および(
b)に示す。これらの図から明らかなように、実施例4
のCoCr−ポリエチレン共蒸着膜は非晶質となってい
るが、対照例のC0Cr単体膜は結晶質のままである。
The electron beam diffraction images of the CoCr-polyethylene co-deposited film of Example 4 and the CoCr single film of the control example are shown in Figure 2 (a) and (
Shown in b). As is clear from these figures, Example 4
The CoCr-polyethylene co-deposited film is amorphous, but the C0Cr single film of the control example remains crystalline.

実施例4のCoCr−ポリエチレン共蒸着膜と対照例の
Co Cr rli体膜の磁気特性を、実施例1で述べ
た方法と同じ方法で測定した。測定結果を下記の表3に
隻約して示す。
The magnetic properties of the CoCr-polyethylene co-deposited film of Example 4 and the CoCrli body film of the control example were measured by the same method as described in Example 1. The measurement results are shown in Table 3 below.

及1 表中、CoCr−ポリエチレン共蒸着膜に関する値は基
板面に対し面内における測定値であり、CoCr膜に関
する値は基板面に対し垂直方向における測定値である。
In Table 1, the values for the CoCr-polyethylene co-deposited film are measured values in the plane of the substrate surface, and the values for the CoCr film are measured values in the direction perpendicular to the substrate surface.

表3に示された結果から明らかなように、実施例4のC
oCr−ポリエチレン共蒸着膜は軟磁気特性を有する。
As is clear from the results shown in Table 3, C of Example 4
The oCr-polyethylene co-deposited film has soft magnetic properties.

次に、このCoCr−ポリエチレン共蒸着膜のXPS分
析を行った。このCoCr−ポリエチレン共蒸着膜中の
炭素は(1) CoCr−C,(目)−(cH2)n−
として存在し、それぞれの構成比は炭素数比に換算して
、?3,2:2B、8であった。
Next, this CoCr-polyethylene co-deposited film was subjected to XPS analysis. The carbon in this CoCr-polyethylene co-deposited film is (1) CoCr-C, (th)-(cH2)n-
, and the composition ratio of each is converted into carbon number ratio? 3,2:2B,8.

更に、実施例4によるCoCr−ポリエチレン共蒸着膜
と対照例のCoCr単体膜の耐食性および機械的耐久性
を測定した。
Furthermore, the corrosion resistance and mechanical durability of the CoCr-polyethylene co-deposited film of Example 4 and the CoCr single film of the control example were measured.

実施例4のCoCr−ポリエチレン共蒸着膜と対照例の
CoCr単体膜を60℃、90%RHの高温・高湿雰囲
気下で10日間放置し、飽和磁束密度の劣化率(Bs’
/Bso)を求めることにより耐食性を調べた。Bs□
は高温・高湿雰囲気に曝露する前の飽和磁束密度であり
、B s ’は高温・高湿雰囲気に曝露した後の飽和磁
束密度である。飽和磁束密度は試料振動型磁力計により
測定した。測定結果を第3図に要約して示す。
The CoCr-polyethylene co-deposited film of Example 4 and the CoCr single film of the control example were left for 10 days in a high temperature and high humidity atmosphere of 60°C and 90% RH, and the deterioration rate of saturation magnetic flux density (Bs'
/Bso) to examine the corrosion resistance. Bs□
is the saturation magnetic flux density before exposure to a high temperature and high humidity atmosphere, and B s ' is the saturation magnetic flux density after exposure to a high temperature and high humidity atmosphere. The saturation magnetic flux density was measured using a sample vibrating magnetometer. The measurement results are summarized in Figure 3.

このグラフから明らかなように、対照例のC。As is clear from this graph, control example C.

Cr単体膜に比べて、実施例4のCoCr−ポリエチレ
ン共蒸着膜は高温・高湿雰囲気に長期間曝されても殆ど
腐食されず、耐食性に優れていることが理解される。
It is understood that the CoCr-polyethylene co-deposited film of Example 4 is hardly corroded even when exposed to a high temperature and high humidity atmosphere for a long period of time, and has excellent corrosion resistance, compared to a Cr single film.

試料を1 On+mx 50+amの短冊杖に切り出し
たものをスライドガラス上に貼り付け、ダイヤモンド針
(先端の曲率半径:50μmR)を用い、荷重5gfで
0.14m/sinの走行速度で試料表面上を往復させ
、試料表面に発生するスクラッチを顕微鏡で観察するこ
とにより機械的耐久性を測定した。走行回数により試料
表面上に入るスクラッチの幅の変化を第4図に要約して
示す。
A sample was cut into a 1 On+m x 50+ am strip and pasted on a slide glass, and a diamond needle (radius of curvature at the tip: 50 μmR) was used to reciprocate over the sample surface at a running speed of 0.14 m/sin with a load of 5 gf. Mechanical durability was measured by observing scratches generated on the sample surface using a microscope. Figure 4 summarizes the changes in the width of scratches on the sample surface depending on the number of runs.

第4図から明らかなように、対照例のCoCr単体膜に
比べて、実施例4のCoCr−ポリエチレン共蒸着膜は
スクラッチの幅が小さく、機械的耐久性に優れている。
As is clear from FIG. 4, the CoCr-polyethylene co-deposited film of Example 4 has a smaller scratch width and superior mechanical durability than the CoCr single film of the control example.

光胤LIL Co*Crに対するポリエチレンの蒸着速度を変化させ
たとき、CollCr−ポリエチレン共蒸M膜の非晶質
性の度合い及び膜の磁気特性がどのように変化するかを
調べるため、CO・Crの蒸着速度に対するポリエチレ
ンの蒸着速度の比をO〜0.19まで変化させた試料を
作製した。蒸着速度以外の蒸着条件は実施例1で使用さ
れた条件とほぼ同一であった。(coに対するCrm度
は24wt%であった。) Co・Crの蒸着レートに対するポリエチレン蒸着レー
トをO〜0.19まで変化させたときの、Co*Crの
X線回折による(002)面のピークの変化を第6図に
、また、面内の保磁力の変化を第7図に示す。
Mitsutane LIL In order to investigate how the degree of amorphousness of the CollCr-polyethylene co-evaporated M film and the magnetic properties of the film change when the deposition rate of polyethylene on Co*Cr is changed, CO・Cr Samples were prepared in which the ratio of the deposition rate of polyethylene to the deposition rate of polyethylene was varied from 0 to 0.19. The deposition conditions other than the deposition rate were almost the same as those used in Example 1. (The Cr degree with respect to co was 24 wt%.) The peak of the (002) plane in the X-ray diffraction of Co*Cr when the polyethylene deposition rate relative to the Co/Cr deposition rate was changed from O to 0.19. FIG. 6 shows the change in , and FIG. 7 shows the change in in-plane coercive force.

これらの結果から、Co@Crの蒸着レートに対するポ
リエチレンの蒸着レートの比は、磁気特性の点からは0
.1以上、また、X線回折による結晶具合からは0.0
5以上であることが望ましい。
From these results, the ratio of the deposition rate of polyethylene to the deposition rate of Co@Cr is 0 from the point of view of magnetic properties.
.. 1 or more, and 0.0 from the crystal quality by X-ray diffraction
It is desirable that it is 5 or more.

X線回折および保磁力を調べた。また、各C。X-ray diffraction and coercivity were investigated. Also, each C.

Cr−ポリエチレン共蒸着膜についてXPS分析を行っ
た。各CoCr−ポリエチレン共蒸着膜中の炭素は(1
)CoCr−C,(目)−(cH2)n−として存在し
、それぞれの構成比は蒸着レートにあまり左右されず、
炭素数比に換算してほぼ、73 : 27であった。
XPS analysis was performed on the Cr-polyethylene co-deposited film. Carbon in each CoCr-polyethylene co-deposited film is (1
)CoCr-C, (cH2)n-, and the composition ratio of each does not depend much on the deposition rate.
The carbon number ratio was approximately 73:27.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、金属もしくは半
金属とポリマーとを同時蒸着することにより、有用な非
晶質性材料を容易に、かつ、極めて安価に大量生産する
ことが可能である。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a useful amorphous material can be easily and extremely inexpensively mass-produced by co-evaporating a metal or metalloid and a polymer. Is possible.

特に、本発明の鉄系非晶質膜は耐食性の点で優れている
ので、高保磁力媒体に十分記録することができる高飽和
磁束密度を有するヘッド材料として特に有望である。
In particular, since the iron-based amorphous film of the present invention has excellent corrosion resistance, it is particularly promising as a head material having a high saturation magnetic flux density that allows sufficient recording on high coercive force media.

本発明の新規な非晶質性材料は膜だけでな(様々な形伏
の成形物に造形することができるので、従来の金属のみ
からなるアモルファス材料に比べて、極めて広範な用途
について使用することができる。
The novel amorphous material of the present invention can be formed not only into a film but also into molded articles of various shapes, so it can be used for an extremely wide range of applications compared to conventional amorphous materials made only of metal. be able to.

このような非晶質性材料は、金属もしくはf金属とポリ
マーを所定の蒸着レート比で同時に真空蒸着するという
新規な製造方法により得られる。
Such an amorphous material can be obtained by a novel manufacturing method in which a metal or f-metal and a polymer are simultaneously vacuum-deposited at a predetermined deposition rate ratio.

従来の様々なアモルファス金属の製造方法に比べて、本
発明の方法によれば、有用な非晶質性材料を容易に、か
つ、高収率で極めて安価に大量生産することが可能であ
る。
Compared to various conventional methods for producing amorphous metals, the method of the present invention allows useful amorphous materials to be easily mass-produced at high yields and at extremely low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第5図は本発明の非晶質性膜の製造に使用
されるバッチ式および連続式真空蒸着装置の一例を示す
概要図であり、第2図(a)は実施例4で得られた本発
明の非晶質性膜の結晶構造を示す電子線回折写真であり
、第2図(b)は対照例の単体膜の結晶構造を示す電子
線回折写真であり、第3図は高温・高湿雰囲気下におけ
る放置日数に対する飽和磁束密度の劣化率の変化を示す
特性図であり、第4図はダイヤモンド針の走行回数によ
り試料表面に入るスクラッチの幅の変化を示す特性図で
あり、第6図はCo*Crの蒸着レートに対するポリエ
チレン蒸着レートをO〜0゜19まで変化させたときの
Co嗜CrのX線回折による(002)面のピークの変
化を示す特性図であり、第7図は同じく面内の保磁力の
変化を示す特性図であり、第8図はFe−C非晶質膜の
作製に使用されるRFスパッタ装置の一例を示す概d図
であり、第9図は実施例1で得られた本発明の鉄系非晶
質膜のメスバウアスペクトルを示ス特性図であり、第1
0図は比較例1で1ひられたFe−C非晶質膜メスバウ
アスペクトルを示す特性図であり、第11図は実施例1
および比較例1で得られた非晶質膜の高温高湿下での飽
和磁化の変化率を示す特性図である。 ■および8・・・金属ルツボ、2および9・・・ポリマ
ー用ルツボ、3・・・基板、4・・・基板ホルダ、5・
・・基板加熱ヒータ、6および15・・・真空槽。 7および16・・・真空排気系、10・・・基板フィル
ム。 11・・・キャンロール、12・・・送出ロール、13
・・・巻取ロール、14・・・マスク、21・・・ター
ゲット。 22・・・基板、23・・・基板側電極、24・・・高
周波電源、25・・・ブロッキングコンデンサ、26・
・・バルブ、27・・・Ar導入口、28・・・真空槽
、29・・・真空排気系
FIGS. 1 and 5 are schematic diagrams showing examples of batch type and continuous vacuum evaporation equipment used for manufacturing the amorphous film of the present invention, and FIG. FIG. 2(b) is an electron diffraction photograph showing the crystal structure of the obtained amorphous film of the present invention, FIG. Figure 4 is a characteristic diagram showing the change in the deterioration rate of the saturation magnetic flux density with respect to the number of days of storage in a high temperature and high humidity atmosphere, and Figure 4 is a characteristic diagram showing the change in the width of the scratch that enters the sample surface depending on the number of times the diamond needle runs. Figure 6 is a characteristic diagram showing the change in the peak of the (002) plane by X-ray diffraction of Co-Cr when the polyethylene deposition rate relative to the Co*Cr deposition rate is varied from 0 to 0°19. , FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in in-plane coercive force, and FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of an RF sputtering apparatus used for producing an Fe-C amorphous film. FIG. 9 is a characteristic diagram showing the Mössbauer spectrum of the iron-based amorphous film of the present invention obtained in Example 1;
Figure 0 is a characteristic diagram showing the Mossbauer spectrum of the Fe-C amorphous film obtained in Comparative Example 1, and Figure 11 is a characteristic diagram showing the Mossbauer spectrum of the Fe-C amorphous film obtained in Comparative Example 1.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the rate of change in saturation magnetization of the amorphous film obtained in Comparative Example 1 under high temperature and high humidity. ■ and 8...metal crucible, 2 and 9...polymer crucible, 3...substrate, 4...substrate holder, 5...
...Substrate heating heater, 6 and 15...Vacuum chamber. 7 and 16...Evacuation system, 10...Substrate film. 11... Can roll, 12... Delivery roll, 13
... Winding roll, 14... Mask, 21... Target. 22... Substrate, 23... Substrate side electrode, 24... High frequency power supply, 25... Blocking capacitor, 26...
... Valve, 27... Ar inlet, 28... Vacuum chamber, 29... Vacuum exhaust system

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)少なくとも、 (a)金属および/または半金属; (b)金属の炭化物、金属のシリコン化物、半金属の炭
化物および半金属のシリコン化物からなる群から選択さ
れる少なくとも一種類の成分;および(c)アモルファ
ス状カーボンおよび/またはアモルファス状シリコンを
含有することを特徴とする非晶質性材料。 (2)金属は周期率表において金属性元素として分類さ
れている、第2,3,4,5および6周期の元素類から
なる群から選択され、半金属はAs,Se,Sb,Si
,Ge,Te,BiおよびSnからなる群から選択され
、前記金属または半金属は単体,合金または化合物の形
で使用され、前記金属と半金属とを併用することもでき
る請求項1記載の非晶質性材料。 (3)金属は鉄または鉄合金である請求項1または2記
載の非晶質性材料。 (4)メスバウア効果の測定において、吸収ピークが吸
収スペクトルの重心位置から見て−3〜−1mm/se
c,1〜3mm/secの範囲に主ピークが各1本づつ
の計2本あらわれることを特徴とする請求項3記載の非
晶質性材料。 (5)メスバウア効果の測定において、吸収ピークが吸
収スペクトルの重心位置から見て−3〜−1mm/se
c,−1〜1mm/sec,1〜3mm/secに主ピ
ークが各1本づつの計3本あらわれることを特徴とする
請求項3記載の非晶質性材料。 (6)2ないし3本の大きな吸収ピークの他に、副ピー
クとしてα−Fe及びFe_3Cのピークがあらわれる
ことを特徴とする請求項3記載の非晶質性材料。 (7)吸収スペクトルの重心位置がα−Feのスペクト
ルと比べ、−1〜1mm/secの範囲内にあることを
特徴とする請求項3記載の非晶質性材料。 (8)少なくとも、 (a)金属および/または半金属; (b)金属の炭化物、金属のシリコン化物、半金属の炭
化物および半金属のシリコン化物からなる群から選択さ
れる少なくとも一種類の成分;および(c)炭化水素化
合物および/または有機シリコン化合物を含有すること
を特徴とする非晶質性材料。 (3)金属は周期率表において金属性元素として分類さ
れている、第2,3,4,5および6周期の元素類から
なる群から選択され、半金属はAs,Se,Sb,Si
,Ge,Te,BiおよびSnからなる群から選択され
、前記金属または半金属は単体,合金または化合物の形
で使用され、前記金属と半金属とを併用することもでき
る請求項8記載の非晶質性材料。 (10)金属は鉄または鉄合金である請求項8または9
記載の非晶質性材料。 (11)メスバウア効果の測定において、吸収ピークが
吸収スペクトルの重心位置から見て−3〜−1mm/s
ec,1〜3mm/secの範囲に主ピークが各1本づ
つの計2本あらわれることを特徴とする請求項10記載
の非晶質性材料。 (12)メスバウア効果の測定において、吸収ピークが
吸収スペクトルの重心位置から見て−3〜−1mm/s
ec,−1〜1mm/sec,1〜3mm/secに主
ピークが各1本づつの計3本あらわれることを特徴とす
る請求項10記載の非晶質性材料。 (13)2ないし3本の大きな吸収ピークの他に、副ピ
ークとしてα−Fe及びFe_3Cのピークがあらわれ
ることを特徴とする請求項10記載の非晶質性材料。 (14)吸収スペクトルの重心位置がα−Feのスペク
トルと比べ、−1〜1mm/secの範囲内にあること
を特徴とする請求項10記載の非晶質性材料。 (15)少なくとも、 (a)金属および/または半金属; (b)金属の炭化物、金属のシリコン化物、半金属の炭
化物および半金属のシリコン化物からなる群から選択さ
れる少なくとも一種類の成分;(c)アモルファス状カ
ーボンおよび/またはアモルファス状シリコン;および (d)炭化水素化合物および/または有機シリコン化合
物を含有することを特徴とする非晶質性材料。 (16)金属は周期率表において金属性元素として分類
されている、第2,3,4,5および6周期の元素類か
らなる群から選択され、半金属はAs,Se,Sb,S
i,Ge,Te,BiおよびSnからなる群から選択さ
れ、前記金属または半金属は単体,合金または化合物の
形で使用され、前記金属と半金属とを併用することもで
きる請求項15記載の非晶質性材料。 (17)金属は鉄または鉄合金である請求項15または
16記載の非晶質性材料。 (18)メスバウア効果の測定において、吸収ピークが
吸収スペクトルの重心位置から見て−3〜−1mm/s
ec,1〜3mm/secの範囲に主ピークが各1本づ
つの計2本あらわれることを特徴とする請求項17記載
の非晶質性材料。 (19)メスバウア効果の測定において、吸収ピークが
吸収スペクトルの重心位置から見て−3〜−1mm/s
ec,−1〜1mm/sec,1〜3mm/secに主
ピークが各1本づつの計3本あらわれることを特徴とす
る請求項17記載の非晶質性材料。 (20)2ないし3本の大きな吸収ピークの他に、副ピ
ークとしてα−Fe及びFe_3Cのピークがあらわれ
ることを特徴とする請求項17記載の非晶質性材料。 (21)吸収スペクトルの重心位置がα−Feのスペク
トルと比べ、−1〜1mm/secの範囲内にあること
を特徴とする請求項17記載の非晶質性材料。
[Scope of Claims] (1) At least: (a) a metal and/or a metalloid; (b) a metal carbide, a metal silicide, a metalloid carbide, and a metalloid silicide; An amorphous material characterized by containing at least one component; and (c) amorphous carbon and/or amorphous silicon. (2) The metal is selected from the group consisting of the elements of periods 2, 3, 4, 5 and 6 classified as metallic elements in the periodic table, and the metalloid is As, Se, Sb, Si.
, Ge, Te, Bi and Sn, and the metal or metalloid is used in the form of a single substance, an alloy or a compound, and the metal and metalloid can also be used in combination. Crystalline material. (3) The amorphous material according to claim 1 or 2, wherein the metal is iron or an iron alloy. (4) In the measurement of the Mössbauer effect, the absorption peak is -3 to -1 mm/se from the center of gravity of the absorption spectrum.
4. The amorphous material according to claim 3, wherein two main peaks appear, one each in the range of 1 to 3 mm/sec. (5) In the measurement of the Mössbauer effect, the absorption peak is -3 to -1 mm/se from the center of gravity of the absorption spectrum.
4. The amorphous material according to claim 3, wherein three main peaks appear, one each at -1 to 1 mm/sec and 1 to 3 mm/sec. (6) The amorphous material according to claim 3, characterized in that in addition to the two or three large absorption peaks, α-Fe and Fe_3C peaks appear as sub-peaks. (7) The amorphous material according to claim 3, wherein the center of gravity of the absorption spectrum is within the range of -1 to 1 mm/sec compared to the spectrum of α-Fe. (8) At least one component selected from the group consisting of (a) a metal and/or a metalloid; (b) a metal carbide, a metal silicide, a metalloid carbide, and a metalloid silicide; and (c) an amorphous material containing a hydrocarbon compound and/or an organic silicon compound. (3) The metal is selected from the group consisting of the elements of periods 2, 3, 4, 5 and 6 classified as metallic elements in the periodic table, and the metalloid is As, Se, Sb, Si.
, Ge, Te, Bi and Sn, and the metal or metalloid is used in the form of a single substance, an alloy or a compound, and the metal and metalloid can also be used together. Crystalline material. (10) Claim 8 or 9 wherein the metal is iron or an iron alloy.
The amorphous material described. (11) In the measurement of the Mössbauer effect, the absorption peak is -3 to -1 mm/s from the center of gravity of the absorption spectrum.
11. The amorphous material according to claim 10, wherein two main peaks, one each, appear in the range of ec, 1 to 3 mm/sec. (12) In the measurement of the Mössbauer effect, the absorption peak is -3 to -1 mm/s from the center of gravity of the absorption spectrum.
11. The amorphous material according to claim 10, wherein three main peaks appear, one each at ec, -1 to 1 mm/sec and 1 to 3 mm/sec. (13) The amorphous material according to claim 10, characterized in that, in addition to two or three large absorption peaks, α-Fe and Fe_3C peaks appear as sub-peaks. (14) The amorphous material according to claim 10, wherein the center of gravity of the absorption spectrum is within a range of -1 to 1 mm/sec compared to the spectrum of α-Fe. (15) At least one component selected from the group consisting of (a) metals and/or metalloids; (b) metal carbides, metal silicides, metalloid carbides, and metalloid silicides; (c) amorphous carbon and/or amorphous silicon; and (d) an amorphous material characterized by containing a hydrocarbon compound and/or an organic silicon compound. (16) The metal is selected from the group consisting of the elements of periods 2, 3, 4, 5 and 6 classified as metallic elements in the periodic table, and the metalloids are As, Se, Sb, S
16. The metal or semimetal is selected from the group consisting of i, Ge, Te, Bi, and Sn, and the metal or semimetal is used alone, in an alloy, or in the form of a compound, and the metal and semimetal can also be used together. Amorphous material. (17) The amorphous material according to claim 15 or 16, wherein the metal is iron or an iron alloy. (18) In the measurement of the Mössbauer effect, the absorption peak is -3 to -1 mm/s from the center of gravity of the absorption spectrum.
18. The amorphous material according to claim 17, wherein two main peaks, one each, appear in the range of ec, 1 to 3 mm/sec. (19) In the measurement of the Mössbauer effect, the absorption peak is -3 to -1 mm/s from the center of gravity of the absorption spectrum.
18. The amorphous material according to claim 17, wherein three main peaks appear, one each at ec, -1 to 1 mm/sec and 1 to 3 mm/sec. (20) The amorphous material according to claim 17, characterized in that, in addition to two or three large absorption peaks, α-Fe and Fe_3C peaks appear as sub-peaks. (21) The amorphous material according to claim 17, wherein the center of gravity of the absorption spectrum is within the range of -1 to 1 mm/sec compared to the spectrum of α-Fe.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007016929A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat insulating body
WO2012133166A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Jx日鉱日石金属株式会社 Sputtering target for magnetic recording film

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US9683284B2 (en) 2011-03-30 2017-06-20 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Sputtering target for magnetic recording film

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