JPH05140791A - 磁気光学薄膜の製造方法 - Google Patents
磁気光学薄膜の製造方法Info
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- JPH05140791A JPH05140791A JP3328071A JP32807191A JPH05140791A JP H05140791 A JPH05140791 A JP H05140791A JP 3328071 A JP3328071 A JP 3328071A JP 32807191 A JP32807191 A JP 32807191A JP H05140791 A JPH05140791 A JP H05140791A
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- optical thin
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 陽極酸化処理により形成させた多孔質皮膜層
を表面に有するアルミニウム基板を陽極として用い、P
t，MnおよびSbのイオンを含む電解質溶液中において当
該陽極と対抗電極との間に電圧印加を行ってPtMnSb合金
を多孔質陽極酸化皮膜層の各孔中に析出させた後、研磨
処理および熱処理を行うことを特徴とする磁気光学薄膜
の製造方法。 【効果】 本発明の製造方法によって、従来のものより
さらにθk とＳ／Ｎ比が大きく、高密度記録可能な優れ
た磁気光学薄膜を作製することができる。
を表面に有するアルミニウム基板を陽極として用い、P
t，MnおよびSbのイオンを含む電解質溶液中において当
該陽極と対抗電極との間に電圧印加を行ってPtMnSb合金
を多孔質陽極酸化皮膜層の各孔中に析出させた後、研磨
処理および熱処理を行うことを特徴とする磁気光学薄膜
の製造方法。 【効果】 本発明の製造方法によって、従来のものより
さらにθk とＳ／Ｎ比が大きく、高密度記録可能な優れ
た磁気光学薄膜を作製することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録材料として
優れた特性を持つ磁気光学薄膜の製造方法に関する。
優れた特性を持つ磁気光学薄膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】光磁気記
録材料としては、TbFeCo，GdFeCoなど希土類と遷移金属
の非晶質合金（以下ＲＥ−ＴＭと称する）が公知であ
り、実用化もなされているが、このＲＥ−ＴＭには膜酸
化による性能劣化やカー回転角（θk ）が小さいという
欠点がある。また、記録密度向上のためレーザー波長の
短波長化が進められているが、ＲＥ−ＴＭでは波長が短
くなるにつれθk が低下してしまうため、高密度化の進
展に対応できない。
録材料としては、TbFeCo，GdFeCoなど希土類と遷移金属
の非晶質合金（以下ＲＥ−ＴＭと称する）が公知であ
り、実用化もなされているが、このＲＥ−ＴＭには膜酸
化による性能劣化やカー回転角（θk ）が小さいという
欠点がある。また、記録密度向上のためレーザー波長の
短波長化が進められているが、ＲＥ−ＴＭでは波長が短
くなるにつれθk が低下してしまうため、高密度化の進
展に対応できない。
【０００３】θk の大きい材料としてはPtMnSbが公知で
あるが、これは通常の薄膜形成法（例えば真空蒸着、ス
パッタリング等）によって成膜させた場合、光磁気記録
材料の必要特性である垂直磁気異方性を持たないという
大きな欠点があるため、高密度記録材料として利用する
ことは難しい。
あるが、これは通常の薄膜形成法（例えば真空蒸着、ス
パッタリング等）によって成膜させた場合、光磁気記録
材料の必要特性である垂直磁気異方性を持たないという
大きな欠点があるため、高密度記録材料として利用する
ことは難しい。
【０００４】垂直磁気異方性を有するPtMnSb合金薄膜を
得るための方法として、アルミニウム基板の表面上に形
成した多孔質陽極酸化皮膜の微細孔中にまずSbを電着
し、その上にPtとMnを積層蒸着した後、熱処理を行って
合金化させることによりPtMnSb合金を充填する方法が塩
見、増田らにより最近提案〔電子情報通信学会秋季全国
大会講演論文集、Part５、第５〜156 頁、(1989)、アル
トピア、第２巻、第18頁、(1990)〕されている。しか
し、この方法で作製されたPtMnSb薄膜は、微細孔中での
合金化が十分でないため磁化が小さいという欠点があ
る。
得るための方法として、アルミニウム基板の表面上に形
成した多孔質陽極酸化皮膜の微細孔中にまずSbを電着
し、その上にPtとMnを積層蒸着した後、熱処理を行って
合金化させることによりPtMnSb合金を充填する方法が塩
見、増田らにより最近提案〔電子情報通信学会秋季全国
大会講演論文集、Part５、第５〜156 頁、(1989)、アル
トピア、第２巻、第18頁、(1990)〕されている。しか
し、この方法で作製されたPtMnSb薄膜は、微細孔中での
合金化が十分でないため磁化が小さいという欠点があ
る。
【０００５】そこで本発明者は、先に、陽極酸化処理に
より形成させた多孔質皮膜層を有するアルミニウム基板
を陽極として用い、Pt、MnおよびSbのイオンを含む電解
質溶液中において当該陽極と対抗電極との間に電圧印加
を行ってPtMnSb合金をアルミニウム基板表面上の各孔中
に析出させることを特徴とする磁気光学薄膜の製造方法
を提案した。この方法により得られた磁気光学薄膜は垂
直磁気異方性を有し、かつＲＥ−ＴＭ膜に比べてθk が
はるかに大きいものであったが、Ｓ／Ｎ比はそれほど大
幅には改善されていないことがわかった。この原因を調
べたところ、微細孔内のPtMnSb充填率が微細孔によって
異なっていたり、あるいは一部に結晶化の不完全な部分
があること等が判明した。このことがＳ／Ｎ比に悪影響
を及ぼしたものと考えられる。
より形成させた多孔質皮膜層を有するアルミニウム基板
を陽極として用い、Pt、MnおよびSbのイオンを含む電解
質溶液中において当該陽極と対抗電極との間に電圧印加
を行ってPtMnSb合金をアルミニウム基板表面上の各孔中
に析出させることを特徴とする磁気光学薄膜の製造方法
を提案した。この方法により得られた磁気光学薄膜は垂
直磁気異方性を有し、かつＲＥ−ＴＭ膜に比べてθk が
はるかに大きいものであったが、Ｓ／Ｎ比はそれほど大
幅には改善されていないことがわかった。この原因を調
べたところ、微細孔内のPtMnSb充填率が微細孔によって
異なっていたり、あるいは一部に結晶化の不完全な部分
があること等が判明した。このことがＳ／Ｎ比に悪影響
を及ぼしたものと考えられる。
【０００６】従って、本発明の目的は、従来のものより
さらにθk とＳ／Ｎ比が大きく、高密度記録可能な優れ
た磁気光学薄膜の製造方法を提供することである。
さらにθk とＳ／Ｎ比が大きく、高密度記録可能な優れ
た磁気光学薄膜の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極酸化処理
により形成させた多孔質皮膜層を有するアルミニウム基
板を陽極として用い、Pt，MnおよびSbのイオンを含む電
解質溶液中において当該陽極と対抗電極との間に電圧印
加を行ってPtMnSb合金を多孔質陽極酸化皮膜層の各孔中
に析出させた後、研磨処理および熱処理を行うことを特
徴とする磁気光学薄膜の製造方法に係るものである。
により形成させた多孔質皮膜層を有するアルミニウム基
板を陽極として用い、Pt，MnおよびSbのイオンを含む電
解質溶液中において当該陽極と対抗電極との間に電圧印
加を行ってPtMnSb合金を多孔質陽極酸化皮膜層の各孔中
に析出させた後、研磨処理および熱処理を行うことを特
徴とする磁気光学薄膜の製造方法に係るものである。
【０００８】本発明によれば、Pt、MnおよびSbのイオン
を含む電解質溶液を用いてそれら元素を電解析出させる
ことにより、多孔質陽極酸化皮膜の各微細孔中に緻密な
PtMnSb合金が充填される結果、垂直磁気異方性を有する
PtMnSb薄膜が形成されるが、さらにそれを研磨し熱処理
を行うことにより、従来のものよりもθk とＳ／Ｎ比が
大きく、高密度記録可能な優れた磁気光学薄膜を製造す
ることができる。
を含む電解質溶液を用いてそれら元素を電解析出させる
ことにより、多孔質陽極酸化皮膜の各微細孔中に緻密な
PtMnSb合金が充填される結果、垂直磁気異方性を有する
PtMnSb薄膜が形成されるが、さらにそれを研磨し熱処理
を行うことにより、従来のものよりもθk とＳ／Ｎ比が
大きく、高密度記録可能な優れた磁気光学薄膜を製造す
ることができる。
【０００９】アルミニウム基板としては、電気用アルミ
ニウムやJIS A 1050P に規定されているアルミニウム等
の純アルミニウムの他、各種のアルミニウム合金、再生
アルミニウム等、種々のアルミニウムからなる基板を用
いることができる。
ニウムやJIS A 1050P に規定されているアルミニウム等
の純アルミニウムの他、各種のアルミニウム合金、再生
アルミニウム等、種々のアルミニウムからなる基板を用
いることができる。
【００１０】アルミニウム基板表面の多孔質陽極酸化皮
膜層は、通常の陽極酸化処理方法、例えばJIS H 9500、
JIS H 9501等に記載された方法により形成することがで
きる。その際の多孔質陽極酸化皮膜の微細孔径は、好ま
しくは５〜２００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜１００
ｎｍとなるようにすればよい。
膜層は、通常の陽極酸化処理方法、例えばJIS H 9500、
JIS H 9501等に記載された方法により形成することがで
きる。その際の多孔質陽極酸化皮膜の微細孔径は、好ま
しくは５〜２００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜１００
ｎｍとなるようにすればよい。
【００１１】また、PtMnSb合金は面内磁化を示す材料で
あるため、これが十分な垂直磁気異方性をもつようにす
るためには、多孔質陽極酸化皮膜の膜厚は微細孔径の５
倍以上が好適であり、かつ、研磨、熱処理後の最終膜厚
の倍程度にしておくことが望ましい。すなわち、当該皮
膜の膜厚は好ましくは０．０５〜２０μｍ、さらに好ま
しくは０．２〜１０μｍである。
あるため、これが十分な垂直磁気異方性をもつようにす
るためには、多孔質陽極酸化皮膜の膜厚は微細孔径の５
倍以上が好適であり、かつ、研磨、熱処理後の最終膜厚
の倍程度にしておくことが望ましい。すなわち、当該皮
膜の膜厚は好ましくは０．０５〜２０μｍ、さらに好ま
しくは０．２〜１０μｍである。
【００１２】Pt、MnおよびSbのイオンを含む電解質溶液
としては、水溶液、非水溶液のいずれであってもよい
が、水溶液の場合、水の電気分解による水素発生の影響
で特にMnの析出率が低下する場合があるので、一般に非
水溶液のほうが好ましい。その際の溶媒としては、Pt、
MnおよびSbの各化合物を溶解してイオン化し得るもので
あれば特に制限はないが、各種の極性有機溶媒、就中ア
ルコール類はMnの析出量を増大する効果があるので特に
好ましい。
としては、水溶液、非水溶液のいずれであってもよい
が、水溶液の場合、水の電気分解による水素発生の影響
で特にMnの析出率が低下する場合があるので、一般に非
水溶液のほうが好ましい。その際の溶媒としては、Pt、
MnおよびSbの各化合物を溶解してイオン化し得るもので
あれば特に制限はないが、各種の極性有機溶媒、就中ア
ルコール類はMnの析出量を増大する効果があるので特に
好ましい。
【００１３】対抗電極としては従来既知のものを用いれ
ばよく、黒鉛、白金等が挙げられる。また、当該陽極と
対抗電極との間に電圧（直流、交流、パルス波形、ある
いはそれらの組み合わせ等）を印加させる場合の条件と
しては、電圧は通常１〜１００Ｖ、好ましくは５〜２０
Ｖであり、温度は通常５〜６０℃、好ましくは１０〜３
０℃である。
ばよく、黒鉛、白金等が挙げられる。また、当該陽極と
対抗電極との間に電圧（直流、交流、パルス波形、ある
いはそれらの組み合わせ等）を印加させる場合の条件と
しては、電圧は通常１〜１００Ｖ、好ましくは５〜２０
Ｖであり、温度は通常５〜６０℃、好ましくは１０〜３
０℃である。
【００１４】本発明において、多孔質陽極酸化皮膜の各
微細孔中に充填される合金の組成をPta Mnb Sbc と表示
した場合、当該式中におけるａ、ｂ、及びｃの各値が次
式およびを満足する組成範囲内であるとき、カー回
転角θk が一般に大きくなるので特に好ましい。 ０．１≦ａ≦１．９、 ０．１≦ｂ≦１．９、 ０．１≦ｃ≦１．９ 但しａ＋ｂ＋ｃ＝３ また上記の場合、ｂ：ｃの比率ができるだけ１：１に近
く、更にはａ：ｂ：ｃの比率ができるだけ１：１：１に
近ければ一層優れた磁気光学特性を有するPtMnSb合金が
得られる。生成するPtMnSb合金の組成は、上記した電解
質溶液中におけるPt、MnおよびSbの各元素化合物の濃度
に左右されるので、各元素化合物の濃度を試行錯誤的に
調節することで所望組成の合金を容易に調製することが
できる。
微細孔中に充填される合金の組成をPta Mnb Sbc と表示
した場合、当該式中におけるａ、ｂ、及びｃの各値が次
式およびを満足する組成範囲内であるとき、カー回
転角θk が一般に大きくなるので特に好ましい。 ０．１≦ａ≦１．９、 ０．１≦ｂ≦１．９、 ０．１≦ｃ≦１．９ 但しａ＋ｂ＋ｃ＝３ また上記の場合、ｂ：ｃの比率ができるだけ１：１に近
く、更にはａ：ｂ：ｃの比率ができるだけ１：１：１に
近ければ一層優れた磁気光学特性を有するPtMnSb合金が
得られる。生成するPtMnSb合金の組成は、上記した電解
質溶液中におけるPt、MnおよびSbの各元素化合物の濃度
に左右されるので、各元素化合物の濃度を試行錯誤的に
調節することで所望組成の合金を容易に調製することが
できる。
【００１５】このようにして多孔質陽極酸化皮膜の各微
細孔内にPtMnSb合金を電解析出させた後、研磨処理およ
び熱処理を行う。研磨と熱処理はどちらを先に行っても
よいが、研磨後に表面に歪が残ってしまうおそれがある
ので熱処理は後の方が良い。
細孔内にPtMnSb合金を電解析出させた後、研磨処理およ
び熱処理を行う。研磨と熱処理はどちらを先に行っても
よいが、研磨後に表面に歪が残ってしまうおそれがある
ので熱処理は後の方が良い。
【００１６】研磨処理の方法としては、例えばエメリー
研磨やバフ研磨等の方法が挙げられる。この研磨処理
は、全ての微細孔内の析出物が表面上に現れるまで、す
なわち、全ての微細孔内のPtMnSbが陽極酸化皮膜と同一
面上になり、かつその表面粗さが０．１μｍ以下、好ま
しくは０．０５μｍ以下になるまで行うことが望まし
い。研磨後の磁気光学薄膜の膜厚は、好ましくは０．０
２５〜１０μｍ、さらに好ましくは０．１〜５μｍであ
る。
研磨やバフ研磨等の方法が挙げられる。この研磨処理
は、全ての微細孔内の析出物が表面上に現れるまで、す
なわち、全ての微細孔内のPtMnSbが陽極酸化皮膜と同一
面上になり、かつその表面粗さが０．１μｍ以下、好ま
しくは０．０５μｍ以下になるまで行うことが望まし
い。研磨後の磁気光学薄膜の膜厚は、好ましくは０．０
２５〜１０μｍ、さらに好ましくは０．１〜５μｍであ
る。
【００１７】熱処理方法としては、誘導加熱法、高周波
加熱法、電子ビーム加熱法等の方法が挙げられるが、こ
れは真空中あるいはアルゴンガス等の不活性ガスや水素
などの非酸化性雰囲気下で行うことが望ましい。熱処理
の際の温度は、通常２００〜６００℃、好ましくは３０
０〜５００℃である。また、加熱時間は通常１時間以
上、好ましくは５〜１０時間である。
加熱法、電子ビーム加熱法等の方法が挙げられるが、こ
れは真空中あるいはアルゴンガス等の不活性ガスや水素
などの非酸化性雰囲気下で行うことが望ましい。熱処理
の際の温度は、通常２００〜６００℃、好ましくは３０
０〜５００℃である。また、加熱時間は通常１時間以
上、好ましくは５〜１０時間である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明するため実施例を
挙げるが、本発明はこれら実施例によって何ら限定され
るものではない。
挙げるが、本発明はこれら実施例によって何ら限定され
るものではない。
【００１９】実施例１ 純度９９．９９％アルミニウム板の表面を鏡面状に研磨
し、エッチング後、１５wt％ H2SO4中で陽極酸化処理を
行い、平均孔径５０ｎｍ、平均膜厚４μｍの多孔質皮膜
を形成した。次に、ヘキサクロロ白金（IV）酸六水和物
４g/l 、塩化マンガン（II）四水和物５g/l、および塩
化アンチモン(III) １g/l を含むメタノール溶液を電解
液として、上記の多孔質陽極酸化皮膜を有するアルミニ
ウム板と黒鉛電極をこの溶液中に浸漬し、２０℃、１５
Ｖの直流電圧により１０分間電解析出処理を行い、Pt
0.7 Mn1.1 Sb1.2 の組成の合金を多孔質陽極酸化皮膜の
微細孔中に析出させた。この皮膜を膜厚が２μｍになる
まで、研磨材としてシリカゾルを用いてバフ研磨を行
い、表面粗さが０．０１μｍ以下で、全ての微細孔中の
PtMnSbが陽極酸化皮膜と同一面上になるようにした後、
アルゴンガス雰囲気で４５０℃、５時間熱処理を施し
た。
し、エッチング後、１５wt％ H2SO4中で陽極酸化処理を
行い、平均孔径５０ｎｍ、平均膜厚４μｍの多孔質皮膜
を形成した。次に、ヘキサクロロ白金（IV）酸六水和物
４g/l 、塩化マンガン（II）四水和物５g/l、および塩
化アンチモン(III) １g/l を含むメタノール溶液を電解
液として、上記の多孔質陽極酸化皮膜を有するアルミニ
ウム板と黒鉛電極をこの溶液中に浸漬し、２０℃、１５
Ｖの直流電圧により１０分間電解析出処理を行い、Pt
0.7 Mn1.1 Sb1.2 の組成の合金を多孔質陽極酸化皮膜の
微細孔中に析出させた。この皮膜を膜厚が２μｍになる
まで、研磨材としてシリカゾルを用いてバフ研磨を行
い、表面粗さが０．０１μｍ以下で、全ての微細孔中の
PtMnSbが陽極酸化皮膜と同一面上になるようにした後、
アルゴンガス雰囲気で４５０℃、５時間熱処理を施し
た。
【００２０】試験例１ 実施例１の磁気光学薄膜において、電解析出後、研磨後
ならびに熱処理後に、それぞれ波長６３３ｎｍの光によ
るθk ならびにその時のＣ／Ｎ比（３０ｋＨｚ狭帯域Ｓ
／Ｎ比）を以下の方法により測定し、その結果を表１に
示した。 θk の測定方法 この磁気光学薄膜に対し、外部磁界６ｋＯe を印加した
状態で、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（波長６３３ｎｍ）を照射
し、その反射光の偏光の向きをファラデーセルを用いて
測定した。 Ｃ／Ｎ比の測定方法 測定周波数ｆ0 を３．７ＭＨｚ±０．１ＭＨｚとし、そ
の帯域幅を３０ｋＨｚとしたときの信号（キャリア）レ
ベルＣと、それに対する雑音（ノイズ）レベルＮとを測
定した。
ならびに熱処理後に、それぞれ波長６３３ｎｍの光によ
るθk ならびにその時のＣ／Ｎ比（３０ｋＨｚ狭帯域Ｓ
／Ｎ比）を以下の方法により測定し、その結果を表１に
示した。 θk の測定方法 この磁気光学薄膜に対し、外部磁界６ｋＯe を印加した
状態で、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（波長６３３ｎｍ）を照射
し、その反射光の偏光の向きをファラデーセルを用いて
測定した。 Ｃ／Ｎ比の測定方法 測定周波数ｆ0 を３．７ＭＨｚ±０．１ＭＨｚとし、そ
の帯域幅を３０ｋＨｚとしたときの信号（キャリア）レ
ベルＣと、それに対する雑音（ノイズ）レベルＮとを測
定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明の製造方法により作製した磁気光
学薄膜は次のような特徴を有する。すなわち、均一かつ
緻密にPtMnSb合金が充填されるため、安定な品質の光磁
気記録材料となる。また、全ての微細孔内のPtMnSbが記
録再生に寄与し、かつ、結晶化が十分に進むため、Ｓ／
Ｎ比が向上する。さらに、電解析出直後および研磨後に
存在する残留応力が熱処理によって除かれるため、θk
が安定し、かつその値は従来のものより高くなる。以上
のことから、本発明によって、従来のものよりさらにθ
k とＳ／Ｎ比が大きく、高密度記録可能な優れた磁気光
学薄膜を得ることができる。
学薄膜は次のような特徴を有する。すなわち、均一かつ
緻密にPtMnSb合金が充填されるため、安定な品質の光磁
気記録材料となる。また、全ての微細孔内のPtMnSbが記
録再生に寄与し、かつ、結晶化が十分に進むため、Ｓ／
Ｎ比が向上する。さらに、電解析出直後および研磨後に
存在する残留応力が熱処理によって除かれるため、θk
が安定し、かつその値は従来のものより高くなる。以上
のことから、本発明によって、従来のものよりさらにθ
k とＳ／Ｎ比が大きく、高密度記録可能な優れた磁気光
学薄膜を得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 陽極酸化処理により形成させた多孔質皮
膜層を表面に有するアルミニウム基板を陽極として用
い、Pt，MnおよびSbのイオンを含む電解質溶液中におい
て当該陽極と対抗電極との間に電圧印加を行ってPtMnSb
合金を多孔質陽極酸化皮膜層の各孔中に析出させた後、
研磨処理および熱処理を行うことを特徴とする磁気光学
薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328071A JPH05140791A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 磁気光学薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328071A JPH05140791A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 磁気光学薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140791A true JPH05140791A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18206191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3328071A Pending JPH05140791A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 磁気光学薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05140791A (ja) |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3328071A patent/JPH05140791A/ja active Pending
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