JPH05234053A - 垂直磁化膜 - Google Patents
垂直磁化膜Info
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- JPH05234053A JPH05234053A JP3388792A JP3388792A JPH05234053A JP H05234053 A JPH05234053 A JP H05234053A JP 3388792 A JP3388792 A JP 3388792A JP 3388792 A JP3388792 A JP 3388792A JP H05234053 A JPH05234053 A JP H05234053A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は角形性が良好でかつ保磁力が大きな
垂直磁化膜を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の垂直磁化膜は、磁性金属と貴金属を
交互に積層した積層膜上に、１０から５００Ａの非磁性
層を形成、若しくは積層膜を酸化物配向膜上に形成した
ことを特徴とする。
垂直磁化膜を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の垂直磁化膜は、磁性金属と貴金属を
交互に積層した積層膜上に、１０から５００Ａの非磁性
層を形成、若しくは積層膜を酸化物配向膜上に形成した
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば高密度の磁気記
録媒体に用いられる磁気モーメントが膜面に対して垂直
に配向した垂直磁化膜に関する。
録媒体に用いられる磁気モーメントが膜面に対して垂直
に配向した垂直磁化膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、膜面に垂直な方向に磁化容易軸
を有し、室温より高いキュリー温度を有する磁性膜は、
レーザー光等の光ビームを照射することによって数μｍ
以下の情報を記録、再生することができ、高密度の磁気
記録媒体として用いることができる。この様な記録媒体
として、ＭｎＢｉ等の多結晶薄膜、ＧｄＩＧ（ガドリニ
ウム鉄ガーネット）等の化合物単結晶薄膜、Ｔｂ−Ｆ
ｅ、Ｇｄ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｔｅ−Ｃｏなどの
希土類−鉄族の非晶質合金膜などがある。
を有し、室温より高いキュリー温度を有する磁性膜は、
レーザー光等の光ビームを照射することによって数μｍ
以下の情報を記録、再生することができ、高密度の磁気
記録媒体として用いることができる。この様な記録媒体
として、ＭｎＢｉ等の多結晶薄膜、ＧｄＩＧ（ガドリニ
ウム鉄ガーネット）等の化合物単結晶薄膜、Ｔｂ−Ｆ
ｅ、Ｇｄ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｔｅ−Ｃｏなどの
希土類−鉄族の非晶質合金膜などがある。
【０００３】この中でも、ＴｂＦｅ、ＧｄＣｏ等の希土
類−鉄族の非晶質合金膜（ＲＥ−ＴＭ膜）は、任意の大
きさの磁性膜が形成できること、組成制御が容易である
こと、結晶粒界がないため再生Ｓ／Ｎ比が良好で等の利
点を有し、近年研究が盛んである。しかしながら、この
Ｒ−Ｅ−ＴＭ膜は一般に磁気光学効果（ファラデー効果
およびカー効果）が小さく、Ｓ／Ｎ比等が充分でなく、
また、耐蝕性に劣る問題がある。
類−鉄族の非晶質合金膜（ＲＥ−ＴＭ膜）は、任意の大
きさの磁性膜が形成できること、組成制御が容易である
こと、結晶粒界がないため再生Ｓ／Ｎ比が良好で等の利
点を有し、近年研究が盛んである。しかしながら、この
Ｒ−Ｅ−ＴＭ膜は一般に磁気光学効果（ファラデー効果
およびカー効果）が小さく、Ｓ／Ｎ比等が充分でなく、
また、耐蝕性に劣る問題がある。
【０００４】一方、最近新しい垂直磁化膜としてＣｏ／
Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄなどの人工格子膜が注目されている。
これらは通常のスパッタや超高真空蒸着法で作製されて
おり、ＣｏおよびＰｔまたはＰｄが適当な膜厚（４〜１
０Ａ程度）とき垂直磁化膜になることが知られている。
また、この膜は４００〜５００ｎｍという短波長でカー
回転角が０．３〜０．４°と大きく、短波長対応の高密
度磁気記録媒体として期待されている。例えば、Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６７（４）、ｐ２１３６−２１４２
に記載されているようにＣｏとＰｔまたはＣｏとＰｄの
膜厚比がｔＣｏ／ｔＰｔ＝１／２以下で角形比が１の垂
直磁化になることが見出されている。しかし、このよう
な人工格子膜における保磁力は高々４００（Ｏｅ）程度
であり、光磁気記録媒体としては小さすぎる欠点があ
る。
Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄなどの人工格子膜が注目されている。
これらは通常のスパッタや超高真空蒸着法で作製されて
おり、ＣｏおよびＰｔまたはＰｄが適当な膜厚（４〜１
０Ａ程度）とき垂直磁化膜になることが知られている。
また、この膜は４００〜５００ｎｍという短波長でカー
回転角が０．３〜０．４°と大きく、短波長対応の高密
度磁気記録媒体として期待されている。例えば、Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６７（４）、ｐ２１３６−２１４２
に記載されているようにＣｏとＰｔまたはＣｏとＰｄの
膜厚比がｔＣｏ／ｔＰｔ＝１／２以下で角形比が１の垂
直磁化になることが見出されている。しかし、このよう
な人工格子膜における保磁力は高々４００（Ｏｅ）程度
であり、光磁気記録媒体としては小さすぎる欠点があ
る。
【０００５】そこでこれまで、保磁力を大きくするため
の方法として（１）基板上にＰｔなどの厚い下地層をも
うける、（２）成膜時のガス圧を高める、（３）成膜中
の雰囲気ガスとしてＫｒやＸｅなどＡｒよりも重い不活
性ガスを用いる、（４）Ｃｏ／Ｐｔ膜の結晶粒を大きく
する、（５）ＭＢＥを用いて単結晶基板上に＜１１１＞
結晶配向性の良いＣｏ／Ｐｔ膜を作製するなどの方法が
検討されてきた。しかし、これらの方法ではカー回転角
の低下、膜質の低下、ノイズの増大、プロセスが高価な
どの欠点があった。
の方法として（１）基板上にＰｔなどの厚い下地層をも
うける、（２）成膜時のガス圧を高める、（３）成膜中
の雰囲気ガスとしてＫｒやＸｅなどＡｒよりも重い不活
性ガスを用いる、（４）Ｃｏ／Ｐｔ膜の結晶粒を大きく
する、（５）ＭＢＥを用いて単結晶基板上に＜１１１＞
結晶配向性の良いＣｏ／Ｐｔ膜を作製するなどの方法が
検討されてきた。しかし、これらの方法ではカー回転角
の低下、膜質の低下、ノイズの増大、プロセスが高価な
どの欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の垂
直磁化膜は良好な磁気光学効果と高い保磁力を同時に得
ることができないという問題があった。そこで本発明
は、磁気光学効果を低下することなく保磁力が大きな垂
直磁化膜を提供することを目的とする。
直磁化膜は良好な磁気光学効果と高い保磁力を同時に得
ることができないという問題があった。そこで本発明
は、磁気光学効果を低下することなく保磁力が大きな垂
直磁化膜を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上述した目的を達成するために鋭意研究を行った結果、
まず磁性金属Ｍと貴金属Ｎを交互にｎ層積層にしたこれ
までの垂直磁化積層膜上に、厚い非磁性層を形成したと
ころ、従来の磁気光学効果を維持しながら保磁力が大き
な垂直磁化膜になること見出した。即ち第１の発明は、
磁性金属層と貴金属層を交互に積層した積層膜上に、非
磁性層を１０Ａから５００Ａに設けたことを特徴とする
垂直磁化膜である。
上述した目的を達成するために鋭意研究を行った結果、
まず磁性金属Ｍと貴金属Ｎを交互にｎ層積層にしたこれ
までの垂直磁化積層膜上に、厚い非磁性層を形成したと
ころ、従来の磁気光学効果を維持しながら保磁力が大き
な垂直磁化膜になること見出した。即ち第１の発明は、
磁性金属層と貴金属層を交互に積層した積層膜上に、非
磁性層を１０Ａから５００Ａに設けたことを特徴とする
垂直磁化膜である。
【０００８】第１の発明の磁性金属層には、例えば、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち、少なくとも一種以上が用いら
れ、貴金属層には例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒ
ｕのうちから選ばれる少なくとも一種が用いられる。磁
性金属の膜厚ｔM は、薄すぎると良好な磁性を示さず、
一方余り厚いと膜面内方向に磁気異方性を持つ面内磁化
膜となってしまうのでｔM は２〜１６Ａが望ましく、よ
り好ましくは３Ａ≦ｔM≦１５Ａが良い。貴金属の膜厚
ｔN は薄すぎると垂直磁化の達成が困難となり厚すぎる
と磁性金属層間の磁気的カップリングを疎外してしまう
ので、ｔN は２〜１６Ａが望ましく、より好ましくは３
Ａ≦ｔN ≦１５Ａが良い。なお、膜厚にもよるが、余り
磁性金属の比率が高くなると垂直磁化が達成しにくくな
るため、ｔM ／ｔN ≦４であることが好ましい。これら
磁性金属層と貴金属層を交互に積層して、積層膜を得
る。このとき、積層膜中に１００Ａまでの非磁性層を介
在させる積層変調構造をとっても良い。また、非磁性層
は、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ｃｕ、等や、これらの合金、酸化物、窒化物等から
成る。
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち、少なくとも一種以上が用いら
れ、貴金属層には例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒ
ｕのうちから選ばれる少なくとも一種が用いられる。磁
性金属の膜厚ｔM は、薄すぎると良好な磁性を示さず、
一方余り厚いと膜面内方向に磁気異方性を持つ面内磁化
膜となってしまうのでｔM は２〜１６Ａが望ましく、よ
り好ましくは３Ａ≦ｔM≦１５Ａが良い。貴金属の膜厚
ｔN は薄すぎると垂直磁化の達成が困難となり厚すぎる
と磁性金属層間の磁気的カップリングを疎外してしまう
ので、ｔN は２〜１６Ａが望ましく、より好ましくは３
Ａ≦ｔN ≦１５Ａが良い。なお、膜厚にもよるが、余り
磁性金属の比率が高くなると垂直磁化が達成しにくくな
るため、ｔM ／ｔN ≦４であることが好ましい。これら
磁性金属層と貴金属層を交互に積層して、積層膜を得
る。このとき、積層膜中に１００Ａまでの非磁性層を介
在させる積層変調構造をとっても良い。また、非磁性層
は、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ｃｕ、等や、これらの合金、酸化物、窒化物等から
成る。
【０００９】そしてこの非磁性層の膜厚は、１０Ａ未満
では保磁力が大きくならず、５００Ａを越えると垂直磁
化膜とはなりにくいので膜厚は１０Ａから５００Ａの範
囲が望ましい。より好ましくは３０〜５０Ａである。ま
た、貴金属層の膜厚ｔN と非磁性層の膜厚ｔO.L の比ｔ
O.L ／ｔN は１以下であると保磁力向上の効果が得られ
ず、あまり大きすぎると垂直磁化膜が得られにくくな
る。好ましくは２≦ｔO.L ／ｔN ≦１０が良い。この層
が磁性を持っているとこの層からのカー回転角によりカ
ーヒステリシスが異常になるため非磁性である必要があ
る。このような非磁性層を上述した積層膜上に形成する
ことにより、従来の磁気光学効果を維持しながら、保磁
力を向上させることができる。
では保磁力が大きくならず、５００Ａを越えると垂直磁
化膜とはなりにくいので膜厚は１０Ａから５００Ａの範
囲が望ましい。より好ましくは３０〜５０Ａである。ま
た、貴金属層の膜厚ｔN と非磁性層の膜厚ｔO.L の比ｔ
O.L ／ｔN は１以下であると保磁力向上の効果が得られ
ず、あまり大きすぎると垂直磁化膜が得られにくくな
る。好ましくは２≦ｔO.L ／ｔN ≦１０が良い。この層
が磁性を持っているとこの層からのカー回転角によりカ
ーヒステリシスが異常になるため非磁性である必要があ
る。このような非磁性層を上述した積層膜上に形成する
ことにより、従来の磁気光学効果を維持しながら、保磁
力を向上させることができる。
【００１０】さらに本発明者らは、磁性金属と貴金属を
交互に積層する際、これらの積層体直下との格子定数の
整合性を向上させることにより従来の磁気光学効果を維
持しながら保磁力を大きくできることを見出した。基板
としては、透光性、配向性を考慮するとフェライト系酸
化物等の酸化物単結晶が好ましいが、これらはその上に
形成される膜より格子定数が大きく、整合性に欠ける。
そこで下地層を酸化物配向膜とすると、その欠陥により
格子定数が小さくなり、その上に形成される膜との整合
性が良好となる。即ち、第２の発明は、磁性金属層と貴
金属層を交互に積層した積層膜を３０〜１０００Ａの酸
化物配向膜上に形成したことを特徴とする垂直磁化膜で
ある。第２の発明の磁性元素と貴金属を交互に積層した
積層膜は第１の発明と同様のものが用いられる。
交互に積層する際、これらの積層体直下との格子定数の
整合性を向上させることにより従来の磁気光学効果を維
持しながら保磁力を大きくできることを見出した。基板
としては、透光性、配向性を考慮するとフェライト系酸
化物等の酸化物単結晶が好ましいが、これらはその上に
形成される膜より格子定数が大きく、整合性に欠ける。
そこで下地層を酸化物配向膜とすると、その欠陥により
格子定数が小さくなり、その上に形成される膜との整合
性が良好となる。即ち、第２の発明は、磁性金属層と貴
金属層を交互に積層した積層膜を３０〜１０００Ａの酸
化物配向膜上に形成したことを特徴とする垂直磁化膜で
ある。第２の発明の磁性元素と貴金属を交互に積層した
積層膜は第１の発明と同様のものが用いられる。
【００１１】酸化物配向膜としては、例えばＣｏx Ｆｅ
2-x Ｏ4-d、ＮｉＦｅ2 Ｏ4-dやＣｕＦｅ2 Ｏ4-dなどの
フェライト系酸化物やＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3 等が用いら
れる。しかしこの酸化物配向膜の格子定数ａまたは格子
定数の半分（ａ／２）が３．５Ａ未満若しくは４．１Ａ
を越えるとこの上に形成される積層膜の配向性が悪くな
り、保磁力の向上の妨げとなる上に面内磁化膜となる。
またこの膜厚は、３０Ａより薄いと酸化物配向膜の結晶
性や配向性が悪くなり、この上に堆積された垂直磁化膜
の保磁力は余り大きくならず、また１０００Ａを越える
と酸化物配向膜の結晶粒が大きくなりその上に堆積され
た垂直磁化膜の結晶粒も大きくなり、そのため再生ノイ
ズが大きくなる。従って３０〜１０００Ａが好ましい。
さらに好ましくは５０〜５００Ａである。さらに酸化物
配向膜の結晶性を良くするために非晶質基板上に初期層
として１０Ａ程度の貴金属Ｎを設けても良い。結晶配向
した酸化膜は、磁性金属と貴金属との積層膜の磁性に影
響を及ぼさないために非磁性であることが好ましいが弱
い磁性があっても良い。また、その結晶配向膜は、イオ
ン照射をしながら成膜することで得られるが、その他の
方法を用いても良い。このような酸化物配向膜上に上述
した積層膜を形成することにより、磁気光学効果は阻害
されずに保磁力を向上させることができる。
2-x Ｏ4-d、ＮｉＦｅ2 Ｏ4-dやＣｕＦｅ2 Ｏ4-dなどの
フェライト系酸化物やＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3 等が用いら
れる。しかしこの酸化物配向膜の格子定数ａまたは格子
定数の半分（ａ／２）が３．５Ａ未満若しくは４．１Ａ
を越えるとこの上に形成される積層膜の配向性が悪くな
り、保磁力の向上の妨げとなる上に面内磁化膜となる。
またこの膜厚は、３０Ａより薄いと酸化物配向膜の結晶
性や配向性が悪くなり、この上に堆積された垂直磁化膜
の保磁力は余り大きくならず、また１０００Ａを越える
と酸化物配向膜の結晶粒が大きくなりその上に堆積され
た垂直磁化膜の結晶粒も大きくなり、そのため再生ノイ
ズが大きくなる。従って３０〜１０００Ａが好ましい。
さらに好ましくは５０〜５００Ａである。さらに酸化物
配向膜の結晶性を良くするために非晶質基板上に初期層
として１０Ａ程度の貴金属Ｎを設けても良い。結晶配向
した酸化膜は、磁性金属と貴金属との積層膜の磁性に影
響を及ぼさないために非磁性であることが好ましいが弱
い磁性があっても良い。また、その結晶配向膜は、イオ
ン照射をしながら成膜することで得られるが、その他の
方法を用いても良い。このような酸化物配向膜上に上述
した積層膜を形成することにより、磁気光学効果は阻害
されずに保磁力を向上させることができる。
【００１２】上記の垂直磁化膜の作製方法は、蒸着法、
スパッタ法やＭＢＥ法などで良い。また、基板はガラス
や樹脂などで良く、更に垂直磁化膜の保磁力や角形性を
向上するために、下地層として基板上に１０Ａ〜３００
Ａ程度の貴金属層や、磁気光学効果の向上のために誘電
体層（ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＳｒＴ
ｉＯ3 、ＣａＺｒＯ3 、ＳｉＯなど）を設けても良い。
尚、第１と第２の発明は組み合わせることも可能であ
る。
スパッタ法やＭＢＥ法などで良い。また、基板はガラス
や樹脂などで良く、更に垂直磁化膜の保磁力や角形性を
向上するために、下地層として基板上に１０Ａ〜３００
Ａ程度の貴金属層や、磁気光学効果の向上のために誘電
体層（ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＳｒＴ
ｉＯ3 、ＣａＺｒＯ3 、ＳｉＯなど）を設けても良い。
尚、第１と第２の発明は組み合わせることも可能であ
る。
【００１３】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。 実施例１
る。 実施例１
【００１４】図１に本実施例において用いられたイオン
ビームスパッタ装置を示す。チャンバー１の排気口２は
図示しない真空ポンプに接続され、チヤンバー１内の圧
力は圧力ゲージ３により測定される。チャンバー１内に
は基板ホルダ４が設置され、この基板ホルダ４に基板５
が保持される。基板ホルダ４内にはヒータ６が設けら
れ、基板ホルダ４付近には冷却水７が流されており、基
板ホルダ４及び基板５の温度を調節できる。基板ホルダ
４の温度は熱電対８により測定される。基板５の前面に
はシャッター９が設けられている。基板５に対向する位
置にはターゲットホルダ１０が回転可能に設けられ、そ
の表面に複数のターゲット１１が取り付けられる。ター
ゲットホルダ１０は冷却水１２により冷却される。ター
ゲット１１及び基板５に対向する位置には各々イオンガ
ン１３、１３´が設けられ、イオンガン１３、１３´に
は各々Ａｒガス１４、１４´が供給される。
ビームスパッタ装置を示す。チャンバー１の排気口２は
図示しない真空ポンプに接続され、チヤンバー１内の圧
力は圧力ゲージ３により測定される。チャンバー１内に
は基板ホルダ４が設置され、この基板ホルダ４に基板５
が保持される。基板ホルダ４内にはヒータ６が設けら
れ、基板ホルダ４付近には冷却水７が流されており、基
板ホルダ４及び基板５の温度を調節できる。基板ホルダ
４の温度は熱電対８により測定される。基板５の前面に
はシャッター９が設けられている。基板５に対向する位
置にはターゲットホルダ１０が回転可能に設けられ、そ
の表面に複数のターゲット１１が取り付けられる。ター
ゲットホルダ１０は冷却水１２により冷却される。ター
ゲット１１及び基板５に対向する位置には各々イオンガ
ン１３、１３´が設けられ、イオンガン１３、１３´に
は各々Ａｒガス１４、１４´が供給される。
【００１５】図１に示したイオンビームスパッタ装置を
用いて図２に示すような磁性金属層がＣｏ、貴金属層が
Ｐｔ、非磁性層がＡｇからなる人工格子膜を作製した。
Ｃｏ、Ｐｔ、Ａｇの各ターゲット１１（純度９９．９％
以上）を用い、ターゲットホルダ１０を回転することで
石英ガラスからなる基板５上に人工格子膜を作製した。
予め４×１０-7torrの真空度まで排気後、イオンガン１
３にＡｒガス１４（純度９９．９％）を分圧が１．５×
１０-4torrになるまで導入し、Ａｒをイオン化し、加速
電圧が５００Ｖのイオンビームとしてターゲットに照射
した。ターゲットは所定の時間ごとにＣｏとＰｔを交互
に回転させた。得られた人工格子膜の膜構造は、Ｃｏの
膜厚が５Ａ、Ｐｔの膜厚が５Ａと１０Ａの繰り返し数２
（以下（５Ｃｏ／５Ｐｔ／５Ｃｏ／１０Ｐｔ）2 と記
す）で、この上にＡｇの非磁性層を０Ａから７００Ａま
で変化した試料を作製し、基板側からカー効果（θｋ：
波長４００ｎｍ）を測定した。
用いて図２に示すような磁性金属層がＣｏ、貴金属層が
Ｐｔ、非磁性層がＡｇからなる人工格子膜を作製した。
Ｃｏ、Ｐｔ、Ａｇの各ターゲット１１（純度９９．９％
以上）を用い、ターゲットホルダ１０を回転することで
石英ガラスからなる基板５上に人工格子膜を作製した。
予め４×１０-7torrの真空度まで排気後、イオンガン１
３にＡｒガス１４（純度９９．９％）を分圧が１．５×
１０-4torrになるまで導入し、Ａｒをイオン化し、加速
電圧が５００Ｖのイオンビームとしてターゲットに照射
した。ターゲットは所定の時間ごとにＣｏとＰｔを交互
に回転させた。得られた人工格子膜の膜構造は、Ｃｏの
膜厚が５Ａ、Ｐｔの膜厚が５Ａと１０Ａの繰り返し数２
（以下（５Ｃｏ／５Ｐｔ／５Ｃｏ／１０Ｐｔ）2 と記
す）で、この上にＡｇの非磁性層を０Ａから７００Ａま
で変化した試料を作製し、基板側からカー効果（θｋ：
波長４００ｎｍ）を測定した。
【００１６】図３は非磁性層が０Ａの試料に対する、磁
界の印加方向が膜面に平行の場合と膜面に垂直の場合の
カー曲線である。この図から膜面に垂直に磁界を印加し
た場合の方が残留カー回転角（θｋｒ）及び保磁力（Ｈ
ｃ）が大きく垂直磁化膜になっているが、しかし、保磁
力は高々０．５（ｋＯｅ）しかない。図４は非磁性層Ａ
ｇの膜厚を０Ａから７００Ａまで変化したときの膜面垂
直方向の角形性（θｋｒ／θｋｓ）と保磁力（Ｈｃ）の
関係を示す。この図からＡｇの膜厚が１０Ａから５００
Ａまで保持力が１．０（ｋＯｅ）と非磁性層がない場合
に比べ２倍程度大きくなっている。Ａｇ膜厚が５００Ａ
以上になると保磁力はあまり変化しないが、角形性（θ
ｋｒ／θｋｓ）が急激に悪くなり完全な垂直磁化膜にな
らないことがわかる。さらに、磁性金属Ｍや貴金属Ｎの
組み合わせを変えた場合についても試料を作製し、磁化
測定を行ったが同様の結果が得られた。 実施例２
界の印加方向が膜面に平行の場合と膜面に垂直の場合の
カー曲線である。この図から膜面に垂直に磁界を印加し
た場合の方が残留カー回転角（θｋｒ）及び保磁力（Ｈ
ｃ）が大きく垂直磁化膜になっているが、しかし、保磁
力は高々０．５（ｋＯｅ）しかない。図４は非磁性層Ａ
ｇの膜厚を０Ａから７００Ａまで変化したときの膜面垂
直方向の角形性（θｋｒ／θｋｓ）と保磁力（Ｈｃ）の
関係を示す。この図からＡｇの膜厚が１０Ａから５００
Ａまで保持力が１．０（ｋＯｅ）と非磁性層がない場合
に比べ２倍程度大きくなっている。Ａｇ膜厚が５００Ａ
以上になると保磁力はあまり変化しないが、角形性（θ
ｋｒ／θｋｓ）が急激に悪くなり完全な垂直磁化膜にな
らないことがわかる。さらに、磁性金属Ｍや貴金属Ｎの
組み合わせを変えた場合についても試料を作製し、磁化
測定を行ったが同様の結果が得られた。 実施例２
【００１７】実施例１と同様の方法でガラス基板に１０
ＡのＰｔ層とその上に７００Ａの誘電体層（ＳｒＴｉＯ
3 ）を設けた上に、実施例１と同様に（５Ｃｏ／５Ｐｔ
／５Ｃｏ／１０Ｐｔ）2 の膜構造を有する人工格子膜を
形成し、その上に非磁性層として３０ＡＣｕを形成した
試料と比較の為に非磁性層がない試料および下地層Ｐｔ
と誘電体層のない試料も作製し、基板側からの磁気光学
効果を測定した。測定は、試料に対する磁界の印加方向
が膜面に垂直方向で波長は４００ｎｍで行った。図５
（ａ）は本発明例、図５（ｂ）は非磁性層がない試料、
図５（ｃ）は下地層Ｐｔと誘電体層のない試料のカーヒ
ステリシスをそれぞれ示す。いずれの試料とも完全な垂
直磁化であった。各試料のカー回転角（θｋ）と保磁力
（Ｈｃ）は、本発明例ではθｋが０．９６（ｄｅ
ｇ．）、Ｈｃが１．５（ｋＯｅ）であるのに対して、非
磁性層がない試料はθｋが０．９０（ｄｅｇ．）Ｈｃが
０．６（ｋＯｅ）であり、θｋは誘電体の効果により差
がないがＨｃは非磁性層がないためかなり小さい。さら
に、下地層Ｐｔと誘電体層のない試料のθｋは０．６０
（ｄｅｇ．）、Ｈｃは０．５（ｋＯｅ）であり、本発明
例に比べてθｋ、Ｈｃともかなり小さい。このことから
誘電体層と非磁性層を合わせて設けることでθｋ、Ｈｃ
とも向上することがわかる。 実施例３
ＡのＰｔ層とその上に７００Ａの誘電体層（ＳｒＴｉＯ
3 ）を設けた上に、実施例１と同様に（５Ｃｏ／５Ｐｔ
／５Ｃｏ／１０Ｐｔ）2 の膜構造を有する人工格子膜を
形成し、その上に非磁性層として３０ＡＣｕを形成した
試料と比較の為に非磁性層がない試料および下地層Ｐｔ
と誘電体層のない試料も作製し、基板側からの磁気光学
効果を測定した。測定は、試料に対する磁界の印加方向
が膜面に垂直方向で波長は４００ｎｍで行った。図５
（ａ）は本発明例、図５（ｂ）は非磁性層がない試料、
図５（ｃ）は下地層Ｐｔと誘電体層のない試料のカーヒ
ステリシスをそれぞれ示す。いずれの試料とも完全な垂
直磁化であった。各試料のカー回転角（θｋ）と保磁力
（Ｈｃ）は、本発明例ではθｋが０．９６（ｄｅ
ｇ．）、Ｈｃが１．５（ｋＯｅ）であるのに対して、非
磁性層がない試料はθｋが０．９０（ｄｅｇ．）Ｈｃが
０．６（ｋＯｅ）であり、θｋは誘電体の効果により差
がないがＨｃは非磁性層がないためかなり小さい。さら
に、下地層Ｐｔと誘電体層のない試料のθｋは０．６０
（ｄｅｇ．）、Ｈｃは０．５（ｋＯｅ）であり、本発明
例に比べてθｋ、Ｈｃともかなり小さい。このことから
誘電体層と非磁性層を合わせて設けることでθｋ、Ｈｃ
とも向上することがわかる。 実施例３
【００１８】図１に示したイオンビームスパッタ装置を
用いて図６に示すような酸化物配向膜がＣｏ1.8 Ｆｅ
1.2 Ｏ4 の配向膜磁性金属層がＣｏ、貴金属がＰｔから
なる人工格子膜を作製した。基板は石英ガラスを用い
た。予め４×１０-7Torrの真空度まで排気後、メインガ
ン（イオンガン１）にＡｒガス（純度９９．９９％）を
分圧が１．５×１０-4Torrになるまで導入し、Ａｒをイ
オン化し、加速電圧が８００Ｖのイオンビームとしてタ
ーゲットに照射して、Ｃｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 を基板上に
堆積する。堆積と同時にサブガン（イオンガン２）にＡ
ｒガス（純度９９．９９％）を分圧が０．５×１０-4To
rrになるまで導入し、加速電圧が１００Ｖのイオンビー
ムを基板上照射してＣｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 の多結晶配向
膜を１００Ａ作製した後、（５Ｃｏ／１５Ｐｔ）7 の人
工格子膜を実施例１と同様に作製した。
用いて図６に示すような酸化物配向膜がＣｏ1.8 Ｆｅ
1.2 Ｏ4 の配向膜磁性金属層がＣｏ、貴金属がＰｔから
なる人工格子膜を作製した。基板は石英ガラスを用い
た。予め４×１０-7Torrの真空度まで排気後、メインガ
ン（イオンガン１）にＡｒガス（純度９９．９９％）を
分圧が１．５×１０-4Torrになるまで導入し、Ａｒをイ
オン化し、加速電圧が８００Ｖのイオンビームとしてタ
ーゲットに照射して、Ｃｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 を基板上に
堆積する。堆積と同時にサブガン（イオンガン２）にＡ
ｒガス（純度９９．９９％）を分圧が０．５×１０-4To
rrになるまで導入し、加速電圧が１００Ｖのイオンビー
ムを基板上照射してＣｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 の多結晶配向
膜を１００Ａ作製した後、（５Ｃｏ／１５Ｐｔ）7 の人
工格子膜を実施例１と同様に作製した。
【００１９】図７は磁界の印加方向が膜面に平行の場合
ａと膜面に垂直の場合ｂの磁化曲線である。この図から
膜面に垂直に磁界を印加した場合の方が残留磁束密度
（Ｍｒ）及び保磁力（Ｈｃ）が１ｋＯｅと大きく、垂直
磁化膜になっていることがわかる。比較のために、Ｃｏ
1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 配向膜のない従来の（５Ｃｏ／１５Ｐ
ｔ）7 の人工格子膜を作製し、磁界の印加方向が膜面に
平行の場合ａと膜面に垂直の場合ｂの磁化曲線を測定し
た結果を図８に示す。この図からＣｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4
の配向膜のある場合と同様な垂直磁化膜を得られたが、
保磁力（Ｈｃ）は約０．２（ｋＯｅ）と非常に小さい。
このことから、下地層としてＣｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 の配
向膜を設けた方が保磁力（Ｈｃ）は約１．０（ｋＯｅ）
と５倍程度大きくなっており、配向膜を設けた効果が現
れている。なお、Ｃｏ1.8 Ｆｅ1.2Ｏ4 の配向膜のみを
作製し、磁気特性を調べたが非磁性であった。さらに、
磁性金属Ｍや貴金属Ｎの組み合わせを変えた場合につい
ても試料を作製し、磁化測定を行ったが同様の結果が得
られた。 実施例４
ａと膜面に垂直の場合ｂの磁化曲線である。この図から
膜面に垂直に磁界を印加した場合の方が残留磁束密度
（Ｍｒ）及び保磁力（Ｈｃ）が１ｋＯｅと大きく、垂直
磁化膜になっていることがわかる。比較のために、Ｃｏ
1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 配向膜のない従来の（５Ｃｏ／１５Ｐ
ｔ）7 の人工格子膜を作製し、磁界の印加方向が膜面に
平行の場合ａと膜面に垂直の場合ｂの磁化曲線を測定し
た結果を図８に示す。この図からＣｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4
の配向膜のある場合と同様な垂直磁化膜を得られたが、
保磁力（Ｈｃ）は約０．２（ｋＯｅ）と非常に小さい。
このことから、下地層としてＣｏ1.8 Ｆｅ1.2 Ｏ4 の配
向膜を設けた方が保磁力（Ｈｃ）は約１．０（ｋＯｅ）
と５倍程度大きくなっており、配向膜を設けた効果が現
れている。なお、Ｃｏ1.8 Ｆｅ1.2Ｏ4 の配向膜のみを
作製し、磁気特性を調べたが非磁性であった。さらに、
磁性金属Ｍや貴金属Ｎの組み合わせを変えた場合につい
ても試料を作製し、磁化測定を行ったが同様の結果が得
られた。 実施例４
【００２０】実施例３と同様の方法で酸化物配向膜とし
てＳｒＴｉＯ3 （１１１）配向膜を用いこの膜厚を０か
ら１０００Ａまで変化してその上に（５Ｃｏ／１５Ｐ
ｔ）3の人工格子膜を作製し、カー効果測定（波長４０
０ｎｍ）を行った。図９にＳｒＴｉＯ3 （１１１）配向
膜の膜厚と保磁力（Ｈｃ）の関係を示す。この図からＳ
ｒＴｉＯ3 （１１１）配向膜の膜厚が５０Ａから１００
０Ａの間で保磁力（Ｈｃ）にほとんど変化がないことが
わかる。また、いずれの膜も垂直磁化膜であった。この
ようにして得られた垂直磁化膜は、例えばディスク等に
加工され、光磁気記録媒体等に用いることができる。
てＳｒＴｉＯ3 （１１１）配向膜を用いこの膜厚を０か
ら１０００Ａまで変化してその上に（５Ｃｏ／１５Ｐ
ｔ）3の人工格子膜を作製し、カー効果測定（波長４０
０ｎｍ）を行った。図９にＳｒＴｉＯ3 （１１１）配向
膜の膜厚と保磁力（Ｈｃ）の関係を示す。この図からＳ
ｒＴｉＯ3 （１１１）配向膜の膜厚が５０Ａから１００
０Ａの間で保磁力（Ｈｃ）にほとんど変化がないことが
わかる。また、いずれの膜も垂直磁化膜であった。この
ようにして得られた垂直磁化膜は、例えばディスク等に
加工され、光磁気記録媒体等に用いることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明により保磁力及び磁
気光学効果の大きな垂直磁化膜を提供することができ
る。
気光学効果の大きな垂直磁化膜を提供することができ
る。
【図１】 実施例で用いたイオンスパッタ装置を示す
図。
図。
【図２】 実施例１の垂直磁化膜の構成を示す図。
【図３】 実施例１における磁化曲線図。
【図４】 実施例１における非磁性層の膜厚と保磁力の
関係を示す図。
関係を示す図。
【図５】 実施例２におけるカー曲線図。
【図６】 実施例３の垂直磁化膜の構成を示す図。
【図７】 実施例３における磁化曲線図。
【図８】 従来の垂直磁化膜における磁化曲線図。
【図９】 実施例４における配向膜の膜厚と保磁力の関
係を示す図。
係を示す図。
１…チャンバー ２…排気口 ３…圧力ゲージ
４…基板ホルダ ５…基板 ６…ヒータ ７…冷
却水 ８…熱電対 ９…シャッター １０…ター
ゲットホルダ １１…ターゲット １２…冷却水
１３、１３´…イオンガン １４、１４´…Ａｒガ
ス １５…石英ガラス基板 １６…Ｃｏ層 １７
…Ｐｔ層 １８…Ａｇ層 １９…Ｃｏ1.8 Ｆｅ1.2
Ｏ4 配向膜
４…基板ホルダ ５…基板 ６…ヒータ ７…冷
却水 ８…熱電対 ９…シャッター １０…ター
ゲットホルダ １１…ターゲット １２…冷却水
１３、１３´…イオンガン １４、１４´…Ａｒガ
ス １５…石英ガラス基板 １６…Ｃｏ層 １７
…Ｐｔ層 １８…Ａｇ層 １９…Ｃｏ1.8 Ｆｅ1.2
Ｏ4 配向膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 志保 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】磁性金属層と貴金属層を交互に積層し、垂
直磁化を呈する積層膜の上に１０〜５００Ａの非磁性層
を形成し、かつ前記貴金属層の膜厚ｔN と前記非磁性層
の膜厚ｔO.L の比がｔO.L ／ｔN ＞１であることを特徴
とする垂直磁化膜。 - 【請求項２】磁性金属層と貴金属層を交互に積層し、垂
直磁化を呈する積層膜を３０〜１０００Ａの酸化物配向
膜上に形成したことを特徴とする垂直磁化膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3388792A JPH05234053A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 垂直磁化膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3388792A JPH05234053A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 垂直磁化膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234053A true JPH05234053A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12399040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3388792A Pending JPH05234053A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 垂直磁化膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234053A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009199717A (ja) * | 2009-04-24 | 2009-09-03 | Canon Anelva Corp | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP3388792A patent/JPH05234053A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009199717A (ja) * | 2009-04-24 | 2009-09-03 | Canon Anelva Corp | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
| JP4577730B2 (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-10 | キヤノンアネルバ株式会社 | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
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