JPH0410509A - コバルトフェライト膜の製造方法 - Google Patents

コバルトフェライト膜の製造方法

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JPH0410509A
JPH0410509A JP11045190A JP11045190A JPH0410509A JP H0410509 A JPH0410509 A JP H0410509A JP 11045190 A JP11045190 A JP 11045190A JP 11045190 A JP11045190 A JP 11045190A JP H0410509 A JPH0410509 A JP H0410509A
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JP
Japan
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film
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cobalt ferrite
substrate
multilayer film
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JP11045190A
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English (en)
Inventor
Takashi Ebisawa
孝 海老沢
Takaharu Yonemoto
米本 隆治
Hideaki Murata
秀明 村田
Junzo Takahashi
高橋 純三
Masashi Fujinaga
政志 藤長
Tsugio Miyagawa
宮川 亜夫
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LIMES KK
Original Assignee
LIMES KK
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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】 [産業上の利用分野及び課題] 本発明は、光磁気記録媒体等に用いられるコバルトフェ
ライト膜の製造方法に関する。
[従来の技術] 従来、コバルトフェライト膜の製造は反応性のに成膜す
る方法が試みられているが、−船釣にはスパッタ法か主
に採用されている。しがしながら、基板温度を室温にし
た状態で成膜することにより製造されたコバルトフェラ
イト膜はアモルファスに近いものとなる。
このようなことから、結晶性の良好なコバルトフェライ
ト膜を得るためにコバルトフェライトを成膜する際に基
板温度を500℃以上とする方法、成膜後のコバルトフ
ェライトを酸素雰囲気中又は大気中で500℃以上で熱
処理する方法、或いはGGG (ガドリイウムeガリウ
ムーガーネット;G d3G a、012)などの単結
晶基板上にエピタキシャル的な成長を行なう方法が採用
されている。
しかしながら、前記各方法で製造されたコバルトフェラ
イト膜の磁気特性は幾つかの報告によれば磁化が200
emu/ cm3前後、保磁力が500〜12000e
、カー回転角が0.2層程度であり、特に磁化や保磁力
などの磁気特性の他にカー回転角などの磁気光学特性を
大きくする必要がある光磁気材料として用いることは困
難であった。また、コバルトフェライトなどの酸化物は
融点が高く、酸化膜を成膜後に500℃程度で熱処理し
ても、大きな結晶成長が起り難く、十分良好な結晶性を
有する膜を得ることは困難であった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、磁化や保磁力などの磁気特性の他にカー回転角
などの磁気光学特性の優れたコバルトフェライト膜の製
造方法を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、基板上にCOとFeを2層以上積層して金属
多層膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で熱処理する
ことを特徴とするコバルトフェライト膜の製造方法であ
る。
上記基板としては、例えばガラス基板等を挙げることが
できる。
上記金属多層膜におけるCoとFeの2層の合計厚さは
、100Å以下にする。この理由は、それらC“0とF
eの2層の合計厚さが100人を越えると高いカー回転
角を有するコバルトフェライト膜を製造することが困難
となる。
上記金属多層膜におけるCoとFeの厚さの比は、1:
9〜4:6の範囲に設定する。この理由は、前記範囲を
逸脱すると高いカー回転角を有すると共に面に対して垂
直な磁化を持つコバルトフェライト膜を製造することが
困難となる。
上記金属多層膜の熱処理工程は、300℃以上の温度で
の昇温速度を100℃/hr以下とし、かつ500℃以
上で2時間以上保持することにより行なう。この理由は
、300℃以上の温度での昇温速度が100℃/hrを
越えると、多層膜の急激な体積膨脹が起こり基板からの
剥離を招く恐れがある。また、最終加熱温度を500℃
未満にすると金属部分が膜内に残留して膜の非抵抗も1
id−’オーダと金属の性質が残って良好な磁気特性を
持つコバルトフェライト膜を得ることが困難となる。
[作 用コ コバルトフェライトは、化学量論組成がCoFe2O4
で表わされる酸化物であり、融点が高いために高温でも
比較的安定である。このため、アニーリングして結晶性
を改善するには高い温度が必要である。現在、コバルト
フェライト膜は主に酸化物ターゲットや合金ターゲット
を酸素を含む雰囲気中で基板温度を500℃以上にして
スパッタリングすることにより製造したり、或いは室温
でアモルファス的な構造の膜を作成した後酸素雰囲気又
は大気中で500℃以上の温度でアニリングして製造さ
れている。しかしながら、これらの方法では安定なコバ
ルトフェライトのアニーング温度としては不十分で、結
晶粒の成長を含めた結晶性の大幅な改善にまで至らない
。更に、基板材料(例えばガラス等)の耐熱性を考慮す
ると、これ以上の高温でのアニーリングは好ましくない
このようなことから、本発明では酸化され易い金属状態
のCoとFeを、酸化物や合金に比べて安価なCoとF
eの単体ターゲットを用いて交互に積層して2000人
程度0厚さの多層膜とし、これを酸素を含む雰囲気中で
500℃以上の温度で2時間以上熱処理することによっ
て、結晶性、磁気特性の優れたコバルトフェライト膜を
得ることができる。また、前記積層に際して全膜厚を例
えば2000人と一定にした状態にて多層膜のCoとF
eの2層の合計厚さを変化させたり、積層数を変化させ
ることにより磁気光学特性であるカー回転角を調整でき
、またCoとFeの2層の厚さ比(組成)を変化させる
ことによってもカー回転角を調整できると共に、面内磁
化膜から垂直磁化膜へと変化させることができる。
500℃以上の温度で2時間以上熱処理を行うことによ
って、金属部分が膜内に残留することなく完全な酸化膜
を得ることができる。この場合、酸化によって膜は2.
5〜3,0倍近い体積膨脹を伴うため、昇温速度を大き
くすると体積膨脹が急激に起り、膜が基板から剥離する
恐れがある。このため、酸化が起り始める300℃以上
の温度での昇温速度を100℃/hr以下にすることに
よって、基板からの膜の剥離を防止できる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例1 第1図に示すようにCo  1とFe2の積層膜の厚さ
の比が1:2で全膜厚を2000人一定とし、(Co/
Fe=880人/ 1340人)X1層、 (C。
/Fe−330人/670人)X2層、 (Co / 
F e−165人/335人)X4層、 (Co/Fe
−82,5人/   167.5人)X8層、 (Co
/Fe −68人/134人)810層、 (Co/F
e−33人/67人)×20層、 (Co/Fe−17
人/33人)×40層の7つの形態の積層膜を、ガラス
基板(コーニング社製商品名;コーニング7059) 
 3上にCOとFeの単体ターゲットをAr中で以下に
示す条件にてスパッタリングすることにより作製した。
[スパッタ条件コ スバッタ全圧;  2m torr スパッタ電流、  0.2A 基板温度;室温 次いで、前記各積層膜を電気炉を用い、大気中で第3図
に示す熱処理パターンで熱処理を行った。
即ち、300℃まで早い昇温速度で加熱し、300℃か
ら500℃までの温度範囲では100℃/hrの昇温速
度とし、500℃の温度で2時間保持した後徐冷するこ
とによりガラス基板上にコバルトフェライト膜を製造し
た。
本実施例1により得られた7種のコバルトフェライト膜
について、Co濃度を誘導結合プラズマ発光分光分析法
(ICP法)で測定すると共に、カー回転角を調べた。
その結果を下記第1表に示す。
上記第1表から明らかなようにコバルトフェライト膜中
のCo濃度が等しいにも拘らずカー回転角の値は積層回
数によって変化しており、しかもCoとFeの2層厚さ
が100Å以下(積層回数20回以上のNo 4、No
 5)では高いカー回転角を有することがわかる。これ
は、積層の厚さが薄くなることによってCoとFeの相
互拡散距離が短くなり、化合物の生成速度が大きくなる
ため、化学量論組成を取り易くなるためと考えられる。
また、積層厚さが厚い場合では長時間又はさらに高温で
熱処理すれば上記の結果に近付くものと考えられる。
実施例2 第2図に示すように全膜厚を2000人、Co  1と
Fe2の2層の厚さの合計を50人(積層数40層)と
一定とし、Co / F eの比をCo/Fe−5人/
45人、Co/Fe−10人/40人、Co / F 
e =17人/33人、Co/Fe−20人/30人、
Co/Fe−25人/25人、Co/Fe=30人/2
0人の6つの形態の積層膜を、ガラス基板(コーニング
社製部品名;コーニング7059)  3上にCoとF
eの単体ターゲットをAr中で前述したのと同様な条件
にてスパッタリングすることにより作製した。
次いで、前記各積層膜を電気炉を用い、実施例1と同様
に大気中で第3図に示す熱処理ノくターンで熱処理を行
ってガラス基板上にコバルトフェライト膜を製造した。
本実施例2により得られた6種のコバルトフェライト膜
について、10 kOeの磁界を印加して面内方向磁化
特性;磁化(M)、保磁力(He ) 、垂直方向磁化
特性;磁化(M’ ) 、保磁力(Hc’)、垂直方向
と面内方向の磁化比(M’ /M) 、垂直方向と面内
方向の保磁力比(He”/He )及びカー回転角を調
べた。その結果を下記第2表に示す。
上記第2表から明らかなようにコバルトフェライトの化
学量論組成(CoFe204)に対し、膜中のCO濃度
が高すぎるとカー回転角は測定できない位小さくなり、
Fe濃度が高い場合は化学量論組成に比べて小さくなる
ものの、一定レベル以上の値が得られる。特に、Coと
Feの膜厚比が1=9〜4:Bの範囲内の積層膜を大気
中で熱処理して得られたコバルトフェライト膜(第2表
中のNo1−No4)では大きいなカー回転角を有する
ことがわかる。また、各コバルトフェライト膜はいずれ
も垂直方向と面内方向の保磁力比(He’/He)が1
以上で、垂直方向の保磁力が高い特性を有する。特に、
COとFeの膜厚比が1〜2以上の範囲内の積層膜を大
気中で熱処理して得られたコバルトフェライト膜(第2
表中のN。
1〜No 4)では、垂直方向と面内方向の磁化比(M
’ /M)が1以上になり、完全な垂直磁化膜になるこ
とがわかる。
[発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によれば基板上にCoとFe
を2層以上積層して金属多層膜を形成した後、酸素を含
む雰囲気中で熱処理することによって、結晶性、磁化や
保磁力などの磁気特性の他にカー回転角などの磁気光学
特性の優れ、光磁気記録媒体等に好適なコバルトフェラ
イト膜の製造方法を提供できる。また、基板上にCoと
Feの2層の厚さの合計が100Å以下として積層し、
更にCoとFeの2層の厚さの比を1:9〜4:6の範
囲内にして金属多層膜を形成した後、酸素を含む雰囲気
中で300℃以上の温度での昇温速度を 100℃/h
r以下とし、かつ500℃以上で2時間以上保持する熱
処理を行なうことによって、酸化による体積膨張に伴う
基板からの剥離を招くことなく結晶性、磁化や保磁力な
どの磁気特性、カー回転角などの磁気光学特性の優れ、
かつ垂直方向への磁化を持つ高密度光磁気記録媒体等に
好適なコバルトフェライト膜の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1における積層膜を示す概略図
、第2図は本発明の実施例2における積層膜を示す概略
図、 第3図はコバルトフェライ ト 膜を製造する際の熱処理パターンを示す説明図である。 1・・・ Co。 2・・・Fe。 3・・・積層膜。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上にCoとFeを2層以上積層して金属多層
    膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で熱処理すること
    を特徴とするコバルトフェライト膜の製造方法。
  2. (2)基板上に形成した金属多層膜におけるCoとFe
    の2層の合計厚さを100Å以下とすることを特徴とす
    る請求項1記載のコバルトフェライト膜の製造方法。
  3. (3)基板上に形成した金属多層膜におけるCoとFe
    の厚さの比を1:9〜4:6の範囲にすることを特徴と
    する請求項1記載のコバルトフェライト膜の製造方法。
  4. (4)金属多層膜の熱処理工程を、300℃以上の温度
    での昇温速度を100℃/hr以下とし、かつ500℃
    以上で2時間以上保持することにより行なうことを特徴
    とする請求項1記載のコバルトフェライト膜の製造方法
JP11045190A 1990-04-27 1990-04-27 コバルトフェライト膜の製造方法 Pending JPH0410509A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589261A (en) * 1992-03-30 1996-12-31 Toda Kogyo Corporation Perpendicular magnetic film, process for producing the same and magnetic recording medium having the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589261A (en) * 1992-03-30 1996-12-31 Toda Kogyo Corporation Perpendicular magnetic film, process for producing the same and magnetic recording medium having the same

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