JPH0454367B2 - - Google Patents
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- JPH0454367B2 JPH0454367B2 JP6303281A JP6303281A JPH0454367B2 JP H0454367 B2 JPH0454367 B2 JP H0454367B2 JP 6303281 A JP6303281 A JP 6303281A JP 6303281 A JP6303281 A JP 6303281A JP H0454367 B2 JPH0454367 B2 JP H0454367B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/842—Coating a support with a liquid magnetic dispersion
- G11B5/845—Coating a support with a liquid magnetic dispersion in a magnetic field
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基板上に面内磁化膜及び垂直磁化膜
が形成されて成る多層磁気薄膜を製造する方法に
関するものである。
が形成されて成る多層磁気薄膜を製造する方法に
関するものである。
最近、垂直磁化膜は高密度記録が可能なため、
光磁気デイスク等の磁気記録への応用が期待され
ている。
光磁気デイスク等の磁気記録への応用が期待され
ている。
一般にGd，Tb，Dy等の稀土類金属とFe，Co，
Ni等の遷移金属とのアモルフアス合金は、ある
組成域において、垂直方向に容易軸を持つ垂直磁
化膜となる。またその他に結晶系としてMnBiや
ガーネツト系（Y3Fe5O12系）も知られている。
垂直磁気薄膜の製造は、通常、真空槽内におい
て、電子ビーム法、抵抗加熱法、イオンブレーテ
イング法、スパツタ法等を用いた蒸着によつて行
なわれるのが一般的である。
Ni等の遷移金属とのアモルフアス合金は、ある
組成域において、垂直方向に容易軸を持つ垂直磁
化膜となる。またその他に結晶系としてMnBiや
ガーネツト系（Y3Fe5O12系）も知られている。
垂直磁気薄膜の製造は、通常、真空槽内におい
て、電子ビーム法、抵抗加熱法、イオンブレーテ
イング法、スパツタ法等を用いた蒸着によつて行
なわれるのが一般的である。
蒸着基板は、ガラス、シリコン単結晶、ポリエ
ステルフイルム、ポリイミドフイルム等が用いら
れる。
ステルフイルム、ポリイミドフイルム等が用いら
れる。
蒸着源あるいはターゲツトは上記の希土類金属
と遷移金属の合金を用いる場合はそれらを適当な
組成にした２元系もしくは３元系、４元系の合
金、もしくは単体の蒸着源を複数個そろえたもの
を使用する。
と遷移金属の合金を用いる場合はそれらを適当な
組成にした２元系もしくは３元系、４元系の合
金、もしくは単体の蒸着源を複数個そろえたもの
を使用する。
２元系の場合、垂直磁化膜になる組成は、
Gd1−xFex Ｘ＝0.65〜0.82（真空蒸着法、スパツ
タ法） Gd1−xCox Ｘ＝0.75〜0.85（スパツタ法） Tb1−xFex Ｘ＝0.62〜0.88（真空蒸着法、スパツ
タ法） Tb1−xCox Ｘ＝0.65〜0.75（真空蒸着法） Dy1−xFex Ｘ＝0.70〜0.85（真空蒸着法、スパツ
タ法） Dy1−xCox Ｘ＝0.77〜0.83（スパツタ法） の範囲であるが、実際に膜面に垂直方向のＭ−Ｈ
特性を測定すると安定な角形ヒステリシスを示す
のは、例えば、スパツタ法におけるGdFeの場合
は、上記の表の範囲よりも狭いFe73〜75at.％の
組成の時であり、その他の組成では、磁化の方向
が垂直方向と膜面内方向に混合した状態の不完全
のものができやすい。
タ法） Gd1−xCox Ｘ＝0.75〜0.85（スパツタ法） Tb1−xFex Ｘ＝0.62〜0.88（真空蒸着法、スパツ
タ法） Tb1−xCox Ｘ＝0.65〜0.75（真空蒸着法） Dy1−xFex Ｘ＝0.70〜0.85（真空蒸着法、スパツ
タ法） Dy1−xCox Ｘ＝0.77〜0.83（スパツタ法） の範囲であるが、実際に膜面に垂直方向のＭ−Ｈ
特性を測定すると安定な角形ヒステリシスを示す
のは、例えば、スパツタ法におけるGdFeの場合
は、上記の表の範囲よりも狭いFe73〜75at.％の
組成の時であり、その他の組成では、磁化の方向
が垂直方向と膜面内方向に混合した状態の不完全
のものができやすい。
また従来には、垂直磁化膜に高密度記録を図る
為に磁化の容易軸を層ごとに換えた磁気デイスク
用の多層磁性膜が開発されつつある。例えば、第
１層はNi−Fe層による膜面内磁化膜であり、第
２層はCo−Cr層による垂直磁化膜である。（日経
エレクトロニクス1980年8.18号P58） 上記の構成では、Ni−Fe層が磁気ヘツドの主
磁極と補助磁極間の磁気抵抗を減らし、磁束が主
磁極近傍に有効に集まるため、垂直磁化膜一層構
成より高密度記録が可能となる。
為に磁化の容易軸を層ごとに換えた磁気デイスク
用の多層磁性膜が開発されつつある。例えば、第
１層はNi−Fe層による膜面内磁化膜であり、第
２層はCo−Cr層による垂直磁化膜である。（日経
エレクトロニクス1980年8.18号P58） 上記の構成では、Ni−Fe層が磁気ヘツドの主
磁極と補助磁極間の磁気抵抗を減らし、磁束が主
磁極近傍に有効に集まるため、垂直磁化膜一層構
成より高密度記録が可能となる。
しかし、上記の例のように、層毎に蒸着元素が
違うものでは、その数だけの蒸着源を設けたり、
あるいは蒸着装置を必要とし、磁性膜の作製が困
難である。
違うものでは、その数だけの蒸着源を設けたり、
あるいは蒸着装置を必要とし、磁性膜の作製が困
難である。
本発明の目的は、同一の磁気材料を用いて簡単
な装置で容易に多層磁気薄膜を製造することので
きる方法を提供することにある。
な装置で容易に多層磁気薄膜を製造することので
きる方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、基板上に面内磁化膜及び
垂直磁化膜が形成されて成る多層磁気薄膜を製造
する方法において、前記面内磁化膜及び垂直磁化
膜の材料として稀土類金属と遷移金属の合金から
成る同一の磁気物質を用い、該磁気物質がもとも
と安定な垂直磁気特性を示す場合には、外部磁界
を印加せずに磁気物質を薄膜成長させることによ
つて、又は、前記磁気物質が安定な垂直磁気特性
を示さない場合には、基板に対して垂直方向に外
部磁界を印加しながら前記磁気物質を薄膜成長さ
せることによつて垂直磁化膜を形成し、且つ、基
板に対して面内方向に外部磁界を印加しながら前
記磁気物質を薄膜成長させることによつて面内磁
化膜を形成することを特徴とする磁気薄膜の製造
方法によつて達成される。
垂直磁化膜が形成されて成る多層磁気薄膜を製造
する方法において、前記面内磁化膜及び垂直磁化
膜の材料として稀土類金属と遷移金属の合金から
成る同一の磁気物質を用い、該磁気物質がもとも
と安定な垂直磁気特性を示す場合には、外部磁界
を印加せずに磁気物質を薄膜成長させることによ
つて、又は、前記磁気物質が安定な垂直磁気特性
を示さない場合には、基板に対して垂直方向に外
部磁界を印加しながら前記磁気物質を薄膜成長さ
せることによつて垂直磁化膜を形成し、且つ、基
板に対して面内方向に外部磁界を印加しながら前
記磁気物質を薄膜成長させることによつて面内磁
化膜を形成することを特徴とする磁気薄膜の製造
方法によつて達成される。
本発明の製法を用いれば、少なくとも垂直磁化
膜を１層は含み、面内磁化膜と垂直磁化膜を合わ
せ持つ多層磁気薄膜の製造において、蒸着源一種
類だけで、基板に対して垂直方向と平行方向の少
なくとも一方に磁場を印加するだけで、垂直磁化
膜と面内磁化膜を合わせ持つ多層磁気薄膜が作製
でき、蒸着装置の制限なく、また蒸着制御も簡単
となる。
膜を１層は含み、面内磁化膜と垂直磁化膜を合わ
せ持つ多層磁気薄膜の製造において、蒸着源一種
類だけで、基板に対して垂直方向と平行方向の少
なくとも一方に磁場を印加するだけで、垂直磁化
膜と面内磁化膜を合わせ持つ多層磁気薄膜が作製
でき、蒸着装置の制限なく、また蒸着制御も簡単
となる。
以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。
まず、単層の垂直磁化膜を製造する参考例を説
明する。この参考例において基板は、ガラス基板
を用いたが、その他シリコン単結晶、ポリエステ
ルフイルム、ポリイミドフイルムでも可能であ
る。第１図に示すようにこの基板２に対して、垂
直方向の磁場が印加されるように永久磁石３を基
板ホルダー１，１′を用いて取りつける。磁場３
は、Ba−フエライトを用い、基板と垂直方向に
は、1000Oeの磁場の強さであつたが、KSアルニ
コ等の永久磁石でも差しつかえないし、また磁場
の大きさも問わない。第２図に示す如くまた、コ
イル４を基板２あるいは、基盤ホルダー１，１′
に設けることによつて、垂直磁場を印加しても可
能である。その他、基板に対して、垂直な磁場が
印加され、かつ蒸着に支障がなければ、その方法
は問わない。
明する。この参考例において基板は、ガラス基板
を用いたが、その他シリコン単結晶、ポリエステ
ルフイルム、ポリイミドフイルムでも可能であ
る。第１図に示すようにこの基板２に対して、垂
直方向の磁場が印加されるように永久磁石３を基
板ホルダー１，１′を用いて取りつける。磁場３
は、Ba−フエライトを用い、基板と垂直方向に
は、1000Oeの磁場の強さであつたが、KSアルニ
コ等の永久磁石でも差しつかえないし、また磁場
の大きさも問わない。第２図に示す如くまた、コ
イル４を基板２あるいは、基盤ホルダー１，１′
に設けることによつて、垂直磁場を印加しても可
能である。その他、基板に対して、垂直な磁場が
印加され、かつ蒸着に支障がなければ、その方法
は問わない。
蒸着源は、Gd0.20Fe0.80を用いた。この組成
では、外部磁場を印加しない状態では、第３図の
ように、垂直方向に角形ヒステリシスを示さない
磁性膜が作製される。
では、外部磁場を印加しない状態では、第３図の
ように、垂直方向に角形ヒステリシスを示さない
磁性膜が作製される。
この蒸着源を用いて、本発明では第１図に示し
た構成の垂直磁場が印加されている所の基板２に
対してスパツタ法（プレーナ型マグネトロン方
式）によつて、その基板上に薄膜を成長させた。
その結果得られた磁性薄膜は、第４図に示すよう
な角形ヒステリシスを示し、従つて磁気記録材と
して非常に有効な特性の垂直磁気薄膜が作製でき
た。
た構成の垂直磁場が印加されている所の基板２に
対してスパツタ法（プレーナ型マグネトロン方
式）によつて、その基板上に薄膜を成長させた。
その結果得られた磁性薄膜は、第４図に示すよう
な角形ヒステリシスを示し、従つて磁気記録材と
して非常に有効な特性の垂直磁気薄膜が作製でき
た。
同様に蒸着源Gd−Feの組成比を変えて作製し
たところ、Fe68〜80原子％で、角形ヒステリシ
スを示す垂直磁化膜となつた。
たところ、Fe68〜80原子％で、角形ヒステリシ
スを示す垂直磁化膜となつた。
その他のGd，Tb，Dy等の稀土類金属と、Fe，
Co，Ni等の遷移金属合金でも同様に安定した角
形ヒステリシスを示す垂直磁化膜が作製できた。
Co，Ni等の遷移金属合金でも同様に安定した角
形ヒステリシスを示す垂直磁化膜が作製できた。
このように、従来法では、角形ヒステリシスを
示す垂直磁化膜が作製できない組成においても、
基板に垂直方向の磁場を印加しつつ作製する事に
よつて安定した角形ヒステリシスを示す垂直磁気
膜が作成可能となる。
示す垂直磁化膜が作製できない組成においても、
基板に垂直方向の磁場を印加しつつ作製する事に
よつて安定した角形ヒステリシスを示す垂直磁気
膜が作成可能となる。
次に第５図を用いて本発明の実施例を説明す
る。本実施例では、垂直磁化膜を含む多層磁気薄
膜を同一の蒸着源のみで作製するものである。ま
ず第５図に示す様に、基板２側に、基板に対して
平行および垂直方向に磁場が印加される様にコイ
ル４，５を巻く。１，１′，１″は基板ホルダーで
ある。
る。本実施例では、垂直磁化膜を含む多層磁気薄
膜を同一の蒸着源のみで作製するものである。ま
ず第５図に示す様に、基板２側に、基板に対して
平行および垂直方向に磁場が印加される様にコイ
ル４，５を巻く。１，１′，１″は基板ホルダーで
ある。
蒸着源は、Gd0.20Fe0.80を用いた。この組成
では、外部磁場を印加しない状態では、第３図の
ように垂直方向にヒステリシスを示さない磁性膜
が作製されるが、まず始めに基板に対して平行に
500Oeの磁場をコイル５により印加しつつ膜を作
成すると、膜面内に容易軸を持つ磁性膜となる。
次に基板に対して垂直に500Oeの磁場を印加しつ
つ膜を作成すると、膜に垂直方向の容易軸を持つ
磁性膜となる。その断面を第６図に示す。２は基
板、７は垂直磁化膜、８は面内磁化膜である。
では、外部磁場を印加しない状態では、第３図の
ように垂直方向にヒステリシスを示さない磁性膜
が作製されるが、まず始めに基板に対して平行に
500Oeの磁場をコイル５により印加しつつ膜を作
成すると、膜面内に容易軸を持つ磁性膜となる。
次に基板に対して垂直に500Oeの磁場を印加しつ
つ膜を作成すると、膜に垂直方向の容易軸を持つ
磁性膜となる。その断面を第６図に示す。２は基
板、７は垂直磁化膜、８は面内磁化膜である。
このように同一の磁気物質のみで第１層が面内
磁化膜、第２層が垂直磁化膜からなる多層磁性薄
膜が作成でき、記録密度特性、再生特性とも良好
な結果が得られた。
磁化膜、第２層が垂直磁化膜からなる多層磁性薄
膜が作成でき、記録密度特性、再生特性とも良好
な結果が得られた。
また、外部磁場の印加方向の順序を逆にするこ
とによつて第１層は垂直磁化膜、第２層は面内磁
化膜からなる多層膜も作成できた。
とによつて第１層は垂直磁化膜、第２層は面内磁
化膜からなる多層膜も作成できた。
次に蒸着源をもともと安定な垂直磁化特性を示
すGd0.25Fe0.75にした場合に、第１層は基板に
対して平行に磁場を印加しつつ膜を作成し、第２
層は外部磁場を印加しないで作成した結果、第１
層が面内磁化膜、第２層が垂直磁化膜からなる多
層磁性薄膜が作製できた。
すGd0.25Fe0.75にした場合に、第１層は基板に
対して平行に磁場を印加しつつ膜を作成し、第２
層は外部磁場を印加しないで作成した結果、第１
層が面内磁化膜、第２層が垂直磁化膜からなる多
層磁性薄膜が作製できた。
その他のGd，Tb，Dy等の稀土類金属とFe，
Co，Ni等の遷移金属合金でも同様に基板に対し
て平行に外部磁場あるいは垂直方向に外部磁場を
印加することによつて層ごとに磁化容易軸の異な
る多層磁性薄膜が作製できる。
Co，Ni等の遷移金属合金でも同様に基板に対し
て平行に外部磁場あるいは垂直方向に外部磁場を
印加することによつて層ごとに磁化容易軸の異な
る多層磁性薄膜が作製できる。
印加する磁場の方向や大きさは、磁場を印加し
ない時の容易軸の方向や磁化の大きさによつて、
適正な方向および値を選ぶことができる。尚今ま
での実施例の説明で磁化膜はスパツタ法（プレー
ナ型マグネトロン方式）によつて作製したが、電
子ビーム法、抵抗加熱法、イオンプレーテイング
法でも可能である。
ない時の容易軸の方向や磁化の大きさによつて、
適正な方向および値を選ぶことができる。尚今ま
での実施例の説明で磁化膜はスパツタ法（プレー
ナ型マグネトロン方式）によつて作製したが、電
子ビーム法、抵抗加熱法、イオンプレーテイング
法でも可能である。
本実施例では、このように蒸着源一種類だけで
基板側に磁界印加用コイルを設け、基板に対して
垂直方向あるいは平行方向に磁場を印加すること
によつて、少なくとも垂直磁化膜を１層は含み、
面内磁化膜と垂直磁化膜を合わせ持つ多層磁気薄
膜が作製できる。
基板側に磁界印加用コイルを設け、基板に対して
垂直方向あるいは平行方向に磁場を印加すること
によつて、少なくとも垂直磁化膜を１層は含み、
面内磁化膜と垂直磁化膜を合わせ持つ多層磁気薄
膜が作製できる。
以上説明したように本発明の製法を用いれば安
定性の垂直磁気薄膜が得られ、また内面及び垂直
の磁気膜で構成される多層磁気膜を一種類の材質
のみで作製する事が可能であり、かつ各層の磁気
膜の特性も安定なものが得られる。このように本
発明は非常に優れた垂直磁化膜の製法を提供する
ものである。
定性の垂直磁気薄膜が得られ、また内面及び垂直
の磁気膜で構成される多層磁気膜を一種類の材質
のみで作製する事が可能であり、かつ各層の磁気
膜の特性も安定なものが得られる。このように本
発明は非常に優れた垂直磁化膜の製法を提供する
ものである。
第１図は本発明の第１実施例での永久磁石を設
けた基板ホルダーの一例を示す図、第２図は磁界
印加用コイルを設けた基板ホルダーを示す図、第
３図は従来の方法で作成した場合の磁化膜の特性
を示す図、第４図は第１実施例で作成した磁化膜
の特性を示す図、第５図は第２実施例で用いる多
層磁気薄膜用の基板ホルダーの一例を示す図、第
６図は多層磁気薄膜の断面図である。 図中、１，１′，１″……基板ホルダー、２……
基板、３……永久磁石、４，５……ソレノイドコ
イル、７……垂直磁化膜、８……面内磁化膜。
けた基板ホルダーの一例を示す図、第２図は磁界
印加用コイルを設けた基板ホルダーを示す図、第
３図は従来の方法で作成した場合の磁化膜の特性
を示す図、第４図は第１実施例で作成した磁化膜
の特性を示す図、第５図は第２実施例で用いる多
層磁気薄膜用の基板ホルダーの一例を示す図、第
６図は多層磁気薄膜の断面図である。 図中、１，１′，１″……基板ホルダー、２……
基板、３……永久磁石、４，５……ソレノイドコ
イル、７……垂直磁化膜、８……面内磁化膜。
Claims (1)
- １ 基板上に面内磁化膜及び垂直磁化膜が形成さ
れて成る多層磁気薄膜を製造する方法において、
前記面内磁化膜及び垂直磁化膜の材料として希土
類金属と遷移金属の合金から成る同一の磁気物質
を用い、該磁気物質がもともと安定な垂直磁気特
性を示す場合には、外部磁界を印加せずに磁気物
質を薄膜成長させることによつて、又は、前記磁
気物質が安定な垂直磁気特性を示さない場合に
は、基板に対して垂直方向に外部磁界を印加しな
がら前記磁気物質を薄膜成長させることによつて
垂直磁化膜を形成し、且つ、基板に対して面内方
向に外部磁界を印加しながら前記磁気物質を薄膜
成長させることによつて面内磁化膜を形成するこ
とを特徴とする磁気薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6303281A JPS57177517A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Manufacture of perpendicular magnetic thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6303281A JPS57177517A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Manufacture of perpendicular magnetic thin film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57177517A JPS57177517A (en) | 1982-11-01 |
| JPH0454367B2 true JPH0454367B2 (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=13217573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6303281A Granted JPS57177517A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Manufacture of perpendicular magnetic thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57177517A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1981
- 1981-04-24 JP JP6303281A patent/JPS57177517A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57177517A (en) | 1982-11-01 |
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