JPH0363204B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0363204B2 JPH0363204B2 JP12790182A JP12790182A JPH0363204B2 JP H0363204 B2 JPH0363204 B2 JP H0363204B2 JP 12790182 A JP12790182 A JP 12790182A JP 12790182 A JP12790182 A JP 12790182A JP H0363204 B2 JPH0363204 B2 JP H0363204B2
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- JP
- Japan
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- magnetic
- film
- thin film
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- soft
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Links
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 21
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/007—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure ultrathin or granular films
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軟磁性薄膜に関するものである。
一般に軟磁性材料の軟磁気特性に悪影響を与え
る要因としては、 磁歪、磁気異方性 材料の様々な不均一性、機械的な欠陥などが
ある。
る要因としては、 磁歪、磁気異方性 材料の様々な不均一性、機械的な欠陥などが
ある。
変圧器等に用いられる大きな体積を持つ軟磁性
体においては、上記のよりもの方がその影響
度が大きい事が多い。
体においては、上記のよりもの方がその影響
度が大きい事が多い。
ところが薄膜においては、その傾向はむしろ逆
になる。なぜなら、薄膜においてはその体積に比
して表面積が大きくなるために、磁気特製に対す
る表面状態の影響が大きくなり、また、基板や薄
膜表面の凹凸、ピンホール等の不均一性、乃至は
欠陥を制御する事が困難だからである。
になる。なぜなら、薄膜においてはその体積に比
して表面積が大きくなるために、磁気特製に対す
る表面状態の影響が大きくなり、また、基板や薄
膜表面の凹凸、ピンホール等の不均一性、乃至は
欠陥を制御する事が困難だからである。
ところで今述べた不均一性や欠陥が、どのよう
にして薄膜の軟磁気特製を劣化させるかと言う点
にいついて考えてみる。
にして薄膜の軟磁気特製を劣化させるかと言う点
にいついて考えてみる。
第１図、第２図は各々薄膜の厚み方向、面内方
向を模式的に示したものである。図中１，４は磁
性薄膜を、２は基板を３，６は磁璧をまた５は膜
の凹凸、ピンホール等の機械的な欠陥を示す。
向を模式的に示したものである。図中１，４は磁
性薄膜を、２は基板を３，６は磁璧をまた５は膜
の凹凸、ピンホール等の機械的な欠陥を示す。
第１図において、Ｂ，Ｄの位置は薄膜、基板の
凹凸により膜厚が他の部分、Ａ，Ｃよりも薄くな
つている部分を示す。勿論、膜厚が他の部分より
も厚くなつているとした場合においても議論の本
質は変らない。さて磁璧は、その微視的な構造、
膜の成分等のバラメータが同一であれば、単位面
積当り同じエネルギーを持つ。従つて、第１図中
のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ位置において磁璧の持つ単位面
積当りのエネルギーは同一であると考えて良い。
そうすると磁璧の総エネルギーと言う点において
は膜厚が薄い分だけＢ，Ｄ位置の方が、Ａ，Ｃ位
置よりもエネルギーが低いと言う事になる。つま
り磁璧はＡ，Ｃ位置よりもＢ，Ｃ位置の方が安定
に存在し得る。換言すれば磁璧は膜や基板の凹凸
に捕獲される、と言う事になる。
凹凸により膜厚が他の部分、Ａ，Ｃよりも薄くな
つている部分を示す。勿論、膜厚が他の部分より
も厚くなつているとした場合においても議論の本
質は変らない。さて磁璧は、その微視的な構造、
膜の成分等のバラメータが同一であれば、単位面
積当り同じエネルギーを持つ。従つて、第１図中
のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ位置において磁璧の持つ単位面
積当りのエネルギーは同一であると考えて良い。
そうすると磁璧の総エネルギーと言う点において
は膜厚が薄い分だけＢ，Ｄ位置の方が、Ａ，Ｃ位
置よりもエネルギーが低いと言う事になる。つま
り磁璧はＡ，Ｃ位置よりもＢ，Ｃ位置の方が安定
に存在し得る。換言すれば磁璧は膜や基板の凹凸
に捕獲される、と言う事になる。
さて、このように磁璧が存在する型の磁性材料
特に軟磁性材料においては、磁化が変化すると言
う事と磁壁が移動すると言う事は殆ど等価であ
る。
特に軟磁性材料においては、磁化が変化すると言
う事と磁壁が移動すると言う事は殆ど等価であ
る。
従つて軟磁気特製、つまり磁璧移動の容易さは
磁璧を捕獲する膜の凹凸等の存在によつて著しく
劣化する事になる。
磁璧を捕獲する膜の凹凸等の存在によつて著しく
劣化する事になる。
また第２図に示したように、局所的な欠陥５が
存在した場合、その影響はその部分のみに留まら
ず、５によつて捕獲された磁璧の広がりの程度の
大きさに及ぶ。この事より、薄膜の軟磁性、とり
わけ小面積の薄膜の軟磁性は、磁気異方性等の物
性的な特性と言うよりも、むしろ膜の凹凸やピン
ホール等の機械的な特性に依存していると言つて
も過言ではない。そして、このような依存性は磁
性膜が磁璧移動型の磁化をする限り避け難いもの
である。
存在した場合、その影響はその部分のみに留まら
ず、５によつて捕獲された磁璧の広がりの程度の
大きさに及ぶ。この事より、薄膜の軟磁性、とり
わけ小面積の薄膜の軟磁性は、磁気異方性等の物
性的な特性と言うよりも、むしろ膜の凹凸やピン
ホール等の機械的な特性に依存していると言つて
も過言ではない。そして、このような依存性は磁
性膜が磁璧移動型の磁化をする限り避け難いもの
である。
本発明は磁性膜を非磁性領域により相互に分離
された複数の単磁区強磁性領域で構成する事によ
つて、上記の磁璧移動型の磁化を示す磁性膜にお
ける問題を解消するものである。
された複数の単磁区強磁性領域で構成する事によ
つて、上記の磁璧移動型の磁化を示す磁性膜にお
ける問題を解消するものである。
今仮に、いわゆる軟磁性材料で薄膜をつくつた
とする。この膜は今まで述べてきた理由から、良
い軟磁性を示すとは限らない。むしろ、かなり悪
い特性を示す事が多い。ところが同じ材料を用い
て、単磁区円形薄膜をつくつたとする。この単磁
区円形薄膜は非常に良い軟磁性を示す。それはつ
まり、単磁区回転磁化においては、磁璧移動型の
磁化に比して膜の表面状態への依存性が弱いから
であり、また円形薄膜においては、その形状によ
つて誘導される異方性が生じないからである。ま
た、小面積の領域内において膜厚の均一な膜をつ
くる事は、大面積のものをつくる場合よりもはる
かに容易であると言う事実が、より状況を改善す
る。
とする。この膜は今まで述べてきた理由から、良
い軟磁性を示すとは限らない。むしろ、かなり悪
い特性を示す事が多い。ところが同じ材料を用い
て、単磁区円形薄膜をつくつたとする。この単磁
区円形薄膜は非常に良い軟磁性を示す。それはつ
まり、単磁区回転磁化においては、磁璧移動型の
磁化に比して膜の表面状態への依存性が弱いから
であり、また円形薄膜においては、その形状によ
つて誘導される異方性が生じないからである。ま
た、小面積の領域内において膜厚の均一な膜をつ
くる事は、大面積のものをつくる場合よりもはる
かに容易であると言う事実が、より状況を改善す
る。
本発明は、この良い軟磁性を示す単磁区磁性薄
膜を一つの単磁区強磁性領域とし、その複数の集
合を非磁性領域により分離して配置する事により
実用的な面積の軟磁性薄膜を実現するものであ
る。
膜を一つの単磁区強磁性領域とし、その複数の集
合を非磁性領域により分離して配置する事により
実用的な面積の軟磁性薄膜を実現するものであ
る。
本発明の実施例を第３図、第４図に示す。第３
図は面内に等方的な軟磁性薄膜の例である。図中
７は単磁区強磁性領域を、また８はその欠落を示
す。７で示した単磁区強磁性領域はエツチングに
より、また二相分離型の反応等を用いて形成する
事ができる。この構造において、膜厚の均一性は
各々の強磁性領域内でのみ確保されれば良く、ま
た８で示した膜の局所的な欠陥が、膜全体の磁気
特性を劣化させる事はない。つまり、第１図、第
２図において示したような事は、この構造におい
ては起こらない。
図は面内に等方的な軟磁性薄膜の例である。図中
７は単磁区強磁性領域を、また８はその欠落を示
す。７で示した単磁区強磁性領域はエツチングに
より、また二相分離型の反応等を用いて形成する
事ができる。この構造において、膜厚の均一性は
各々の強磁性領域内でのみ確保されれば良く、ま
た８で示した膜の局所的な欠陥が、膜全体の磁気
特性を劣化させる事はない。つまり、第１図、第
２図において示したような事は、この構造におい
ては起こらない。
第４図は面内に等方的ではなく、図中９に示し
た方向へ磁束を誘導しやすいように異方性をつけ
たものである。この異方性は図に示したように強
磁性領域の形を変化させる事により、形状異方性
として誘導される。その結果、第４図に示したよ
うに、任意の方向へそしてある程度その大きさも
制御でき、また図にあるようにその異方性を分布
させる事も可能である。
た方向へ磁束を誘導しやすいように異方性をつけ
たものである。この異方性は図に示したように強
磁性領域の形を変化させる事により、形状異方性
として誘導される。その結果、第４図に示したよ
うに、任意の方向へそしてある程度その大きさも
制御でき、また図にあるようにその異方性を分布
させる事も可能である。
以上述べたように、本発明により従前の軟磁性
薄膜の欠点を改善できるのみならず、従前では不
可能であつた異方性の方向、大きさ等の分布の制
御も可能となる。
薄膜の欠点を改善できるのみならず、従前では不
可能であつた異方性の方向、大きさ等の分布の制
御も可能となる。
第１図は従前の軟磁性薄膜の断面の模式図であ
る。 １は磁性膜、２は基板、３は磁璧を示す。 第２図は、同じく面内の模式図である。 ４は磁性膜、５は膜の凹凸等の欠陥、６は磁璧
を示す。 第３図は、本発明による面内に等方的な軟磁性
薄膜を示す図。 ７は単磁区強磁性領域、８はその欠落を示す。 第４図は、本発明による面内に異方的な軟磁性
膜を示す図。 ９はその磁化容易方向、１０は単磁区強磁性領
域を示す。
る。 １は磁性膜、２は基板、３は磁璧を示す。 第２図は、同じく面内の模式図である。 ４は磁性膜、５は膜の凹凸等の欠陥、６は磁璧
を示す。 第３図は、本発明による面内に等方的な軟磁性
薄膜を示す図。 ７は単磁区強磁性領域、８はその欠落を示す。 第４図は、本発明による面内に異方的な軟磁性
膜を示す図。 ９はその磁化容易方向、１０は単磁区強磁性領
域を示す。
Claims (1)
- １ 非磁性領域により相互に分離された複数の単
磁区強磁性領域により構成される事を特徴とする
軟磁性薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12790182A JPS5918619A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 軟磁性薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12790182A JPS5918619A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 軟磁性薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918619A JPS5918619A (ja) | 1984-01-31 |
| JPH0363204B2 true JPH0363204B2 (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=14971462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12790182A Granted JPS5918619A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 軟磁性薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918619A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6193802B1 (en) | 1995-09-25 | 2001-02-27 | Applied Materials, Inc. | Parallel plate apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment |
-
1982
- 1982-07-22 JP JP12790182A patent/JPS5918619A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5918619A (ja) | 1984-01-31 |
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