JPH0584658B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0584658B2
JPH0584658B2 JP60244879A JP24487985A JPH0584658B2 JP H0584658 B2 JPH0584658 B2 JP H0584658B2 JP 60244879 A JP60244879 A JP 60244879A JP 24487985 A JP24487985 A JP 24487985A JP H0584658 B2 JPH0584658 B2 JP H0584658B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
thin film
spinel
torr
type oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP60244879A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62104017A (en
Inventor
Hisanori Bando
Hiroo Mishima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toda Kogyo Corp filed Critical Toda Kogyo Corp
Priority to JP24487985A priority Critical patent/JPS62104017A/en
Publication of JPS62104017A publication Critical patent/JPS62104017A/en
Publication of JPH0584658B2 publication Critical patent/JPH0584658B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スピネル型酸化物強磁性薄膜の製造
方法に関するものであり、詳しくは、真空蒸着法
により、室温以上200℃以下という低温度で、Fe
を主成分とする又はFe及びCoを主成分とするス
ピネル型酸化物強磁性薄膜を得ることを目的とす
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a spinel-type oxide ferromagnetic thin film, and more specifically, it relates to a method for manufacturing a spinel-type oxide ferromagnetic thin film. ,Fe
The object of the present invention is to obtain a spinel-type oxide ferromagnetic thin film whose main components are Fe and Co.

本発明において、「Feを主成分とするスピネル
型酸化物」とは、マグネタイト(Fe3O4)、マグ
ヘマイト(γ−Fe2O3)及びこれらの中間酸化物
(FeOx・Fe2O30<x<1)をいい、Fe及びCoを
主成分とするスピネル型酸化物とは、上記マグネ
タイト、マグヘマイト及びこれらの中間酸化物に
Coを主体とする金属元素を含有しているものを
いう。
In the present invention, "spinel-type oxides containing Fe as a main component" include magnetite (Fe 3 O 4 ), maghemite (γ-Fe 2 O 3 ), and intermediate oxides thereof (FeOx・Fe 2 O 3 0 <x<1), and the spinel-type oxide mainly composed of Fe and Co refers to the above-mentioned magnetite, maghemite, and intermediate oxides thereof.
This refers to materials containing metallic elements, mainly Co.

本発明により得られたスピネル型酸化物強磁性
薄膜の主な用途は、磁気記録媒体である。
The spinel type oxide ferromagnetic thin film obtained according to the present invention is mainly used as a magnetic recording medium.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、情報機器、システムの小型化と高信頼性
の傾向が顕著であり、再生出力や感度等の優れた
高密度磁気記録媒体が強く要望されている。
In recent years, there has been a remarkable trend toward miniaturization and high reliability of information devices and systems, and there is a strong demand for high-density magnetic recording media with excellent reproduction output and sensitivity.

従来、磁気記録媒体の主流は、針状マグネタイ
ト粒子粉末、針状マグヘマイト粒子粉末等の磁性
粒子粉末をバインダーと混練して磁性塗料とし、
該磁性塗料をフイルム上に配向塗布することによ
り得られる、所謂、塗布型磁気記録媒体であつ
た。
Conventionally, the mainstream of magnetic recording media has been to mix magnetic particles such as acicular magnetite particles and acicular maghemite particles with a binder to form a magnetic paint.
It was a so-called coated magnetic recording medium obtained by oriented coating the magnetic paint on a film.

上記塗布型磁気記録媒体について高密度記録化
の為の改良が種々試みられてきたが、磁気記録に
関与しないバインダーを含有している為、磁気記
録媒体のBm値は高々2000Gauss程度であり、高
密度記録化の改良技術も限界に近づいてきてい
る。
Various attempts have been made to improve the above-mentioned coated magnetic recording media for higher density recording, but since they contain binders that are not involved in magnetic recording, the Bm value of the magnetic recording media is only about 2000 Gauss, which is high. Improved density recording technology is also approaching its limits.

そこで、更に、高密度記録が可能な新しい磁気
記録媒体としてFeを主成分とするスピネル型酸
化物磁性薄膜が注目を浴びている。
Therefore, spinel-type oxide magnetic thin films containing Fe as a main component are attracting attention as new magnetic recording media capable of high-density recording.

現在、Feを主成分とするスピネル型酸化物磁
性薄膜を製造する代表的な方法として、反応蒸着
による方法及び反応スパツタリングによる方法等
が知られている。
Currently, as typical methods for producing spinel-type oxide magnetic thin films containing Fe as a main component, methods using reactive vapor deposition, methods using reactive sputtering, etc. are known.

前者の方法は、「十分高い真空度に排気し、所
定の基板温度に設定後、バリアブルリークバルブ
により酸素ガスを流し、所定の酸素圧力のもとに
Feを蒸発させる。(株式会社総合技術センター発
行「高密度磁気記録技術集成」(1983年)第191
頁)」ものであり、基板表面で酸素ガスと鉄原子
または鉄原子のクラスターとを反応させてFe3O4
膜を生成させるものである。
The former method is to ``evacuate to a sufficiently high degree of vacuum, set the substrate temperature to a specified temperature, then flow oxygen gas through a variable leak valve to maintain a specified oxygen pressure.''
Evaporate Fe. (High-density magnetic recording technology compilation, published by Sogo Gijutsu Center Co., Ltd. (1983) No. 191
page)”, which reacts oxygen gas with iron atoms or clusters of iron atoms on the substrate surface to form Fe 3 O 4
It produces a film.

後者の方法は、「鉄ターゲツトをArとO2の混合
ガス中でスパツタし、基板上にα−Fe2O3薄膜を
形成する。これを還元雰囲気中で熱処理し、
Fe3O4膜を作る……(社団法人電子通信学会磁気
記録研究会資料MR74−41」ものであり、いずれ
の場合も、γ−Fe2O3膜とする為には例えば、特
開昭55−118620号公報に記載されている通り、得
られたFe3O4膜を更に250℃乃至350℃で酸化処理
することが必要である。
The latter method involves sputtering an iron target in a mixed gas of Ar and O 2 to form an α-Fe 2 O 3 thin film on the substrate. This is then heat-treated in a reducing atmosphere.
Making a Fe 3 O 4 film... (Material MR74-41, Magnetic Recording Research Group, Institute of Electronics and Communication Engineers) In any case, in order to make a γ-Fe 2 O 3 film, for example, As described in Japanese Patent No. 55-118620, it is necessary to further oxidize the obtained Fe 3 O 4 film at 250°C to 350°C.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

Feを主成分とするスピネル型酸化物磁性薄膜
は、高密度磁気記録媒体として好ましいものであ
るが、前述した公知技術による場合には、その製
造工程において250乃至300℃以上の高温を必要と
し、その為、基板の種類が必然的に制限される結
果、工業的、経済的に不利であるという欠点があ
つた。
A spinel-type oxide magnetic thin film containing Fe as a main component is preferable as a high-density magnetic recording medium, but in the case of using the above-mentioned known technology, a high temperature of 250 to 300°C or more is required in the manufacturing process. As a result, the types of substrates are inevitably limited, resulting in industrial and economical disadvantages.

即ち、反応蒸着による方法では、基板温度等の
蒸着条件によつて鉄酸化物としてマグネタイト
(Fe3O4)以外に磁性を有しないヘマタイト(α
−Fe2O3)が生成し、基板温度を低くする程、殊
に250℃以下では、ヘマタイトが生成しやすくな
る。この事実は、例えば、前出「高密度磁気記録
技術集成」第191〜192頁の「蒸着条件を変えるこ
とにより、α−Fe2O3とFe3O4が得られている。
……磁気記録媒体として有望なγ−Fe2O3への中
間生成膜Fe3O4を得るには基板温度が高く、成膜
速度が速い程望ましい。」なる記載及び社団法人
電子通信学会発行「電子通信学会技術研究報告」
(1975年)MR75−18第1〜2頁の「基板温度の
低下、付着速度の減少と共にα−Fe2O3が形成さ
れやすくなるが、高い基板温度領域(例えば250
℃)では付着速度の広い範囲に亘つてFe3O4のみ
からなる膜が形成される。」なる記載の通りであ
る。
That is , in the method using reactive vapor deposition, depending on the vapor deposition conditions such as the substrate temperature, hematite (α
-Fe 2 O 3 ) is generated, and the lower the substrate temperature is, especially below 250° C., the easier it is for hematite to be generated. This fact can be seen, for example, in the aforementioned ``High-density Magnetic Recording Technology Collection'', pages 191-192, ``α-Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 are obtained by changing the deposition conditions.
...In order to obtain an intermediate film Fe 3 O 4 for γ-Fe 2 O 3 that is promising as a magnetic recording medium, the higher the substrate temperature and the faster the film formation rate, the more desirable. ” and “IEICE Technical Research Report” published by the Institute of Electronics and Communication Engineers.
(1975) MR75-18 pp. 1-2, ``As the substrate temperature decreases and the deposition rate decreases, α-Fe 2 O 3 becomes more likely to be formed.
℃), a film consisting only of Fe 3 O 4 is formed over a wide range of deposition rates. ” as stated.

反応スパツタリングによる方法では、基板上に
生成されたヘマタイト(α−Fe2O3)薄膜を還元
雰囲気中で熱処理してマグネタイト(Fe3O4)薄
膜とするにあたり、熱処理温度は、「300℃(前出
「磁気記録研究会資料MR74−41第13頁)」であ
る。
In the reactive sputtering method, a hematite (α-Fe 2 O 3 ) thin film formed on a substrate is heat-treated in a reducing atmosphere to form a magnetite (Fe 3 O 4 ) thin film, and the heat treatment temperature is 300°C ( ``Magnetic Recording Research Group Material MR74-41, page 13)'' mentioned above.

そこで、Feを主成分とするスピネル型酸化物
磁性薄膜をできるだけ低い温度で製造する方法の
確立が強く要望されている。
Therefore, there is a strong desire to establish a method for manufacturing spinel-type oxide magnetic thin films containing Fe as the main component at as low a temperature as possible.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

本発明者は、Feを主成分とするスピネル型酸
化物磁性薄膜をできるだけ低い温度で製造する方
法について種々検討を重ねた結果、本発明に到達
したのである。
The present inventor has arrived at the present invention as a result of various studies on methods for manufacturing spinel-type oxide magnetic thin films containing Fe as a main component at as low a temperature as possible.

即ち、本発明は、Feを主成分とする金属を蒸
着金属とし該蒸着金属を10-5Torr以下の高真空
槽内において室温以上150℃未満の基板に向けて
蒸発させることにより該基板上に50Å以下の厚さ
でFeを主成分とする金属薄層を形成させた後、
室温以上150℃未満の温度範囲において真空槽内
に10-5Torrを越える酸素含有ガスを導入して前
記Feを主成分とする金属薄膜を酸化することに
よりFeを主成分とするスピネル型酸化物薄層と
し、次いで、蒸着金属を蒸発させる前記操作と
Feを主成分とする金属薄層を酸化させる前記操
作とを交互に繰り返すことによつて、Feを主成
分とするスピネル型酸化物薄層を積層させること
からなるスピネル型酸化物強磁性薄膜の製造方
法、及び、Fe及びCoを主成分とする合金を蒸着
金属とし該蒸着金属を10-5Torr以下の高真空槽
内において室温以上150℃未満の基板に向けて蒸
発させることにより該基板上に50Å以下の厚さで
Fe及びCoを主成分とする合金の金属薄層を形成
させた後、室温以上150℃未満の温度範囲におい
て真空槽内に10-5Torrを越える酸素含有ガスを
導入して前記Fe及びCoを主成分とする合金の金
属薄層を酸化することによりFe及びCoを主成分
とするスピネル型酸化物薄層とし、次いで、蒸着
金属を蒸発させる前記操作とFe及びCoを主成分
とする合金の金属薄層を酸化させる前記操作とを
交互に繰り返すことによつて、Fe及びCoを主成
分とするスピネル型酸化物薄層を積層させること
からなるスピネル型酸化物強磁性薄膜の製造方法
である。
That is, in the present invention, a metal containing Fe as a main component is used as a vapor-deposited metal, and the vapor-deposited metal is evaporated onto the substrate at a temperature higher than room temperature and lower than 150°C in a high vacuum chamber of 10 -5 Torr or less. After forming a thin metal layer mainly composed of Fe with a thickness of 50 Å or less,
A spinel-type oxide containing Fe as a main component is produced by introducing an oxygen-containing gas exceeding 10 -5 Torr into a vacuum chamber at a temperature range from room temperature to below 150°C to oxidize the metal thin film containing Fe as a main component. said operation of forming a thin layer and then evaporating the deposited metal;
By alternately repeating the above operation of oxidizing the metal thin layer containing Fe as the main component, a spinel-type oxide ferromagnetic thin film consisting of laminated spinel-type oxide thin layers containing Fe as the main component can be produced. A manufacturing method, and an alloy mainly composed of Fe and Co is used as a vapor deposited metal, and the vapor deposited metal is evaporated onto the substrate at a temperature higher than room temperature and lower than 150°C in a high vacuum chamber of 10 -5 Torr or less. with a thickness of less than 50Å
After forming a thin metal layer of an alloy mainly composed of Fe and Co, an oxygen-containing gas exceeding 10 -5 Torr is introduced into a vacuum chamber at a temperature range from room temperature to below 150°C to remove the Fe and Co. The thin metal layer of the alloy containing Fe and Co as the main components is oxidized to form a spinel-type oxide thin layer containing Fe and Co as the main components, and then the above operation of evaporating the deposited metal and the A method for producing a spinel-type oxide ferromagnetic thin film, which comprises stacking spinel-type oxide thin layers containing Fe and Co as main components by alternately repeating the above-described operation of oxidizing a metal thin layer. .

〔作用〕[Effect]

先ず、本発明において最も重要な点は、Feを
主成分とする金属を蒸発させて基板上にFeを主
成分とする金属薄層を形成させた後、酸素含有ガ
スを導入して上記Feを主成分とする金属薄層を
酸化することにより、Feを主成分とするスピネ
ル型酸化物薄層にする場合には、基板温度及び酸
素含有ガス導入時の酸化温度を150℃未満、殊に、
室温付近とすることができ、Feを主成分とする
スピネル型酸化物薄層を低い温度で得ることがで
きる点である。
First, the most important point in the present invention is to evaporate the metal containing Fe as the main component to form a thin metal layer on the substrate, and then introduce an oxygen-containing gas to evaporate the Fe. When a spinel-type oxide thin layer containing Fe as the main component is obtained by oxidizing a metal thin layer containing Fe as the main component, the substrate temperature and the oxidation temperature at the time of introducing the oxygen-containing gas should be set to less than 150°C, especially
The temperature can be kept near room temperature, and a spinel-type oxide thin layer containing Fe as a main component can be obtained at a low temperature.

本発明においては、酸素含有ガスを導入して
Feを主成分とする金属薄層を酸化する際の酸化
条件を選ぶことによつて生成するFeを主成分と
するスピネル型酸化物薄層の組成を変化させてい
る。
In the present invention, an oxygen-containing gas is introduced.
By selecting the oxidation conditions for oxidizing the thin metal layer containing Fe as the main component, the composition of the spinel-type oxide thin layer containing Fe as the main component is changed.

即ち、酸素ガス濃度について言えば、酸素ガス
濃度が低い範囲ではFe3O4が生成し易く、酸素ガ
ス濃度が高い領域ではγ−Fe2O3が生成し易い。
That is, regarding the oxygen gas concentration, Fe 3 O 4 is likely to be produced in a range where the oxygen gas concentration is low, and γ-Fe 2 O 3 is likely to be produced in a region where the oxygen gas concentration is high.

また、酸化温度について言えば、前述の温度範
囲において温度が高い程γ−Fe2O3が得られ易
い。
Regarding the oxidation temperature, the higher the temperature within the above-mentioned temperature range, the easier it is to obtain γ-Fe 2 O 3 .

また、本発明においては、蒸着金属としてFe
及びCoを主成分とする合金を用い、Fe及びCoを
主成分とするスピネル型酸化物薄層を得ることに
よつて、より高い保磁力を得ている。
In addition, in the present invention, Fe is used as the vapor-deposited metal.
A higher coercive force is obtained by using an alloy whose main components are Fe and Co to obtain a spinel-type oxide thin layer whose main components are Fe and Co.

次に本発明実施にあたつての諸条件について述
べる。
Next, various conditions for implementing the present invention will be described.

本発明においては、Feを主成分とする金属を
蒸着金属として用いることができる。
In the present invention, a metal containing Fe as a main component can be used as the deposited metal.

また、本発明において、より高い保磁力を有す
るスピネル型酸化物強磁性薄膜を得る場合には、
Fe及びCoを主成分とする合金を蒸着金属として
用いることができ、該蒸着金属のCo量を調製す
ることにより合金の組成を制御して、任意の組成
を有するFe及びCoを主成分とする金属薄層を得
ることができる。
In addition, in the present invention, when obtaining a spinel type oxide ferromagnetic thin film having higher coercive force,
An alloy containing Fe and Co as the main components can be used as the deposited metal, and by adjusting the amount of Co in the deposited metal, the composition of the alloy can be controlled so that Fe and Co having an arbitrary composition can be used as the main components. A thin metal layer can be obtained.

本発明における蒸着金属には、必要に応じて、
更に、Ni、Cr、Zn、Cu、Ti、Mn等の金属を添
加してもよい。
The vapor-deposited metal in the present invention may include, if necessary,
Furthermore, metals such as Ni, Cr, Zn, Cu, Ti, and Mn may be added.

本発明における蒸着は、10-5Torr以下の高真
空下で行なわれる。
Vapor deposition in the present invention is performed under a high vacuum of 10 -5 Torr or less.

10-5Torrを越える低真空で蒸着する場合には、
不純物を含有したり、また、磁性を持たない酸化
物が生成する為、目的とする強磁性酸化物が得ら
れにくい。
When depositing in a low vacuum exceeding 10 -5 Torr,
It is difficult to obtain the desired ferromagnetic oxide because it contains impurities or produces an oxide that does not have magnetism.

本発明における蒸発金属の加熱方法は、周知の
抵抗加熱法、誘導加熱法及び電子ビーム加熱法等
によることができる。
The method of heating the evaporated metal in the present invention may be a well-known resistance heating method, an induction heating method, an electron beam heating method, or the like.

本発明においては、基板温度及び酸素導入時の
温度を150℃未満の低い温度、殊に、常温付近に
することができるので、基板材料としてアルミニ
ウム、ポリイミド、ガラス等はもちろん、熱に弱
いポリエステル等をも使用することができ、目的
に応じて適宜選択できるので、工業的、経済的に
非常に有利である。
In the present invention, since the substrate temperature and the temperature at the time of oxygen introduction can be kept at a low temperature of less than 150°C, especially around room temperature, the substrate material can be made of aluminum, polyimide, glass, etc., as well as heat-sensitive polyester, etc. can also be used and can be appropriately selected depending on the purpose, which is very advantageous industrially and economically.

基板温度及び酸素導入時の温度は、生成するス
ピネル型酸化物の結晶性に関与するものであり、
より高い磁気特性を有するスピネル型酸化物薄膜
を得る場合には、50〜150℃の温度を選択するこ
とが好ましい。
The substrate temperature and the temperature at the time of oxygen introduction are related to the crystallinity of the spinel type oxide that is generated.
When obtaining a spinel type oxide thin film with higher magnetic properties, it is preferable to select a temperature of 50 to 150°C.

本発明におけるFeを主成分とする、又は、Fe
及びCoを主成分とする金属薄層の厚みは50Å以
下である。
In the present invention, Fe is the main component, or
The thickness of the metal thin layer containing Co as a main component is 50 Å or less.

50Åを越える場合、金属薄層が未酸化のまま残
存する場合があり、目的とする均一なスピネル型
酸化物層のみからなる強磁性薄膜が得られにく
い。
If it exceeds 50 Å, the thin metal layer may remain unoxidized, making it difficult to obtain the desired ferromagnetic thin film consisting only of a uniform spinel-type oxide layer.

また、金属薄膜が50Åを越える場合にも、酸化
条件を選ぶことによつて金属薄層全体を酸化させ
ることができるが、金属薄層の厚みが増加する
程、酸化温度を高くする必要があり、また酸化物
生成時に亀裂が生じ易くなる。
Furthermore, even when the thickness of the metal thin film exceeds 50 Å, the entire thin metal layer can be oxidized by selecting the oxidation conditions, but as the thickness of the metal thin layer increases, the oxidation temperature needs to be raised. , cracks are more likely to occur when oxides are formed.

本発明における蒸着速度は、金属薄層の膜厚が
コントロールできる範囲に選べばよい。
The deposition rate in the present invention may be selected within a range that allows the thickness of the thin metal layer to be controlled.

本発明におけるFeを主成分とする、又は、Fe
及びCoを主成分とするスピネル型酸化物薄層は、
真空槽内に10-5Torrを越える酸素含有ガスを導
入してFeを主成分とする、又は、Fe及びCoを主
成分とする合金の金属薄層の表面から均一に酸化
することにより得られる。
In the present invention, Fe is the main component, or
and spinel type oxide thin layer mainly composed of Co,
Obtained by introducing an oxygen-containing gas exceeding 10 -5 Torr into a vacuum chamber and uniformly oxidizing the surface of a thin metal layer of an alloy whose main component is Fe or Co. .

10-5Torr以下の酸素雰囲気である場合には、
短時間裡に金属薄層を表面から均一に酸化させる
ことが困難となる。
If the oxygen atmosphere is below 10 -5 Torr,
It becomes difficult to uniformly oxidize the thin metal layer from the surface in a short period of time.

酸素濃度が10-5〜10-3Torrである場合には、
Fe3O4が生成し易く、10-3Torr以上ではγ−
Fe2O3が生成し易い。
When the oxygen concentration is between 10 -5 and 10 -3 Torr,
Fe 3 O 4 is easily generated, and γ-
Fe 2 O 3 is easily generated.

本発明におけるFeを主成分とする、又は、Fe
及びCoを主成分とするスピネル型酸化物薄層か
らなる積層の厚みは、目的とする磁気記録媒体の
用途に応じて適宜選択すれば良く、飽和磁束密度
が高いことから薄膜化が可能であり、1000Å以下
にすることもできるので高密度化に適する。
In the present invention, Fe is the main component, or
The thickness of the laminated layer consisting of a spinel-type oxide thin layer mainly composed of , it can be made less than 1000 Å, making it suitable for high density.

本発明におけるFe及びCoからなるスピネル型
酸化物強磁性薄膜は、より高い保磁力を有するも
のであり、Co量が増加する程保磁力は向上する。
The spinel-type oxide ferromagnetic thin film made of Fe and Co in the present invention has a higher coercive force, and the coercive force improves as the amount of Co increases.

Coは約30原子%程度まで添加することができ
るが、実用上、0.2〜10原子%が好ましい。
Co can be added up to about 30 atomic %, but in practice, 0.2 to 10 atomic % is preferable.

〔実施例〕〔Example〕

次に、実施例により、本発明を説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to examples.

実施例 1 4×10-6Torrに保持した真空槽内で60℃に保
持したポリエチレンテレフタレートのベースフイ
ルム基板上に、 金属鉄を0.5Å/secの蒸着速度で厚さ15Åに
蒸着して鉄薄層を形成した後、 1×10-2Torrの酸素ガスを50秒間導入し該
鉄薄膜を酸化処理した。次いで槽内を再び4×
10-6Torrまで真空に引いた後、 、の操作を50回繰り返して行い、酸化物薄
膜を得た。
Example 1 Metallic iron was deposited to a thickness of 15 Å at a deposition rate of 0.5 Å/sec on a base film substrate of polyethylene terephthalate kept at 60°C in a vacuum chamber kept at 4× 10 -6 Torr to form a thin iron layer. After forming the layer, oxygen gas of 1×10 −2 Torr was introduced for 50 seconds to oxidize the iron thin film. Then, the inside of the tank was washed 4x again.
After evacuating to 10 -6 Torr, the following operations were repeated 50 times to obtain an oxide thin film.

得られた酸化物薄膜は褐色を呈しており、メス
バウアー効果の測定から、鉄微粒子の混在は認め
られなかつた。また、構造解析用としてNaCl基
板に同時に形成した薄膜を用いて行つた電子線回
折の結果、スピネル構造を有することが確認され
た。従つて得られた薄膜はγ−Fe2O3を主体とす
る均一な酸化物薄膜と推定される。
The obtained oxide thin film had a brown color, and the presence of fine iron particles was not observed by measuring the Mössbauer effect. Further, as a result of electron beam diffraction performed using a thin film simultaneously formed on a NaCl substrate for structural analysis, it was confirmed that it had a spinel structure. Therefore, the obtained thin film is presumed to be a uniform oxide thin film mainly composed of γ-Fe 2 O 3 .

上記酸化物薄膜について、VSMによる磁気測
定の結果は、保磁力Hc=290Oe、飽和磁束密度
Bm=4400Gauss、残留磁束密度Br=3400Gauss、
角型比Rs=0.773で、Bm、Brが高く磁気記録媒
体に適するものであつた。
Regarding the above oxide thin film, the results of magnetic measurement by VSM are that coercive force Hc = 290 Oe, saturation magnetic flux density
Bm=4400Gauss, residual magnetic flux density Br=3400Gauss,
It had a squareness ratio Rs of 0.773, high Bm and Br, and was suitable for magnetic recording media.

実施例 2 4×10-6Torrに保持した真空槽内で150℃に保
持したポリイミドフイルム基板上に、 金属鉄を0.5Å/secの蒸着速度で厚さ20Åに
蒸着して鉄薄層を形成した後、 8×10-4Torrの酸素ガスを30秒間導入し該
鉄薄膜を酸化処理した。次いで槽内を再び4×
10-6Torrまで真空に引いた後、 、の操作を50回繰り返して行い、酸化物薄
膜を得た。
Example 2 Metallic iron was deposited to a thickness of 20 Å at a deposition rate of 0.5 Å/sec to form a thin iron layer on a polyimide film substrate kept at 150°C in a vacuum chamber kept at 4×10 -6 Torr. After that, oxygen gas of 8×10 -4 Torr was introduced for 30 seconds to oxidize the iron thin film. Then, the inside of the tank was washed 4x again.
After evacuating to 10 -6 Torr, the following operations were repeated 50 times to obtain an oxide thin film.

得られた酸化物薄膜は黒褐色を呈しており、メ
スバウアー効果の測定から、鉄微粒子の混在は認
められなかつた。また、実施例1と同様にして行
つた電子線回折の結果から、スピネル構造を有す
ることが確認された。従つて得られた薄膜は
Fe3O4とγ−Fe2O3の中間組成を有する均一な酸
化物薄膜であると推定される。
The obtained oxide thin film had a blackish brown color, and the presence of fine iron particles was not observed by measuring the Mössbauer effect. Further, from the results of electron beam diffraction performed in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it had a spinel structure. Therefore, the obtained thin film is
It is estimated that it is a uniform oxide thin film with a composition intermediate between Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 .

上記酸化物薄膜について、VSMによる磁気測
定の結果は、保磁力Hc=320Oe、飽和磁束密度
Bm=4960Gauss、残留磁束密度Br=3890Gauss、
角型比Rs=0.784で、Bm、Brが高く磁気記録媒
体に適するものであつた。
Regarding the above oxide thin film, the results of magnetic measurement by VSM are that coercive force Hc = 320Oe, saturation magnetic flux density
Bm=4960Gauss, residual magnetic flux density Br=3890Gauss,
It had a squareness ratio Rs of 0.784, high Bm and Br, and was suitable for magnetic recording media.

実施例 3 1×10-7Torrに保持した真空槽内で室温に保
持したポリエチレンテレフタレートのベースフイ
ルム基板上に、 金属板を0.5Å/secの蒸着速度で厚さ15Åに
蒸着して鉄薄層を形成した後、 1×10-4Torrの酸素ガスを30秒間導入し該
鉄薄膜を酸化処理した。次いで槽内を再び4×
10-6Torrまで真空に引いた後、 、の操作を50回繰り返して行い、酸化物薄
膜を得た。
Example 3 A thin iron layer was formed by depositing a metal plate to a thickness of 15 Å at a deposition rate of 0.5 Å/sec on a base film substrate of polyethylene terephthalate kept at room temperature in a vacuum chamber kept at 1×10 -7 Torr. After forming the iron thin film, oxygen gas of 1×10 −4 Torr was introduced for 30 seconds to oxidize the iron thin film. Then, the inside of the tank was washed 4x again.
After evacuating to 10 -6 Torr, the following operations were repeated 50 times to obtain an oxide thin film.

得られた酸化物薄膜は黒色を呈しており、実施
例1と同様にして行つた電子線回折の結果スピネ
ル構造を有する酸化物であることが確認された。
またメスバウアー効果の測定からも鉄微粒子の混
在は認められなかつた。従つて、得られた薄膜は
Fe3O4を主体とする均一な酸化物薄膜を推定され
る。
The obtained oxide thin film had a black color, and as a result of electron beam diffraction conducted in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it was an oxide having a spinel structure.
Also, no presence of iron particles was found in the Mössbauer effect measurement. Therefore, the obtained thin film is
It is presumed to be a uniform oxide thin film mainly composed of Fe 3 O 4 .

上記酸化物薄膜について、VSMによる磁気測
定の結果は、保磁力Hc=230Oe、飽和磁束密度
Bm=5340Gauss、残留磁束密度Br=3900Gauss、
角型比Rs=0.730で、Bm、Brが高く磁気記録媒
体に適するものであつた。
Regarding the above oxide thin film, the results of magnetic measurement by VSM are that coercive force Hc = 230 Oe, saturation magnetic flux density
Bm=5340Gauss, residual magnetic flux density Br=3900Gauss,
It had a squareness ratio Rs of 0.730, high Bm and Br, and was suitable for magnetic recording media.

実施例 4 1×10-7Torrに保持した真空槽内で室温に保
持したポリエチレンテレフタレートのベースフイ
ルム基板上に、 1.8at%Co−Fe合金を0.3Å/secの蒸着速度
で厚さ10Åに蒸着してFe−Co合金薄層を形成
した後、 5×10-4Torrの酸素ガスを20秒間導入し該
Fe−Co合金薄膜を酸化処理した。次いで槽内
を再び1×10-7Torrまで真空に引いた後、 、の操作を100回繰り返して行い、酸化物
薄膜を得た。
Example 4 A 1.8 at% Co-Fe alloy was deposited to a thickness of 10 Å at a deposition rate of 0.3 Å/sec on a base film substrate of polyethylene terephthalate kept at room temperature in a vacuum chamber kept at 1×10 -7 Torr. After forming a thin Fe-Co alloy layer, oxygen gas of 5×10 -4 Torr was introduced for 20 seconds to
The Fe-Co alloy thin film was oxidized. Next, the inside of the tank was again evacuated to 1 x 10 -7 Torr, and the following operations were repeated 100 times to obtain an oxide thin film.

得られた酸化物薄膜は黒色を呈しており、実施
例1と同様にして行つた電子線回折の結果スピネ
ル構造を有する酸化物であることが確認された。
またメスバウアー効果の測定からも鉄微粒子の混
在は認められなかつた。従つて、得られた薄膜は
Coを含有するFe3O4を主体とする均一な酸化物薄
膜と推定される。
The obtained oxide thin film had a black color, and as a result of electron beam diffraction conducted in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it was an oxide having a spinel structure.
Also, no presence of iron particles was found in the Mössbauer effect measurement. Therefore, the obtained thin film is
It is presumed to be a uniform oxide thin film mainly composed of Fe 3 O 4 containing Co.

上記酸化物薄膜について、VSMによる磁気測
定の結果は、保磁力Hc=560Oe、飽和磁束密度
Bm=5030Gauss、残留磁束密度Br=4000Gauss、
角型比Rs=0.795で、Bm、Brが高く磁気記録媒
体に適するものであつた。
Regarding the above oxide thin film, the results of magnetic measurement by VSM are that coercive force Hc = 560 Oe, saturation magnetic flux density
Bm=5030Gauss, residual magnetic flux density Br=4000Gauss,
It had a squareness ratio Rs of 0.795, high Bm and Br, and was suitable for magnetic recording media.

実施例 5 1×10-7Torrに保持した真空槽内で80℃に保
持したポリエチレンテレフタレートのベースフイ
ルム基板上に、 4at%Co、1at%Cu−Fe合金を0.5Å/secの
蒸着速度で厚さ15Åに蒸着してFe−Co−Cu合
金薄層を形成した後、 5×10-3Torrの酸素ガスを60秒間導入し該
Fe−Co−Cu合金薄膜を酸化処理した。次いで
槽内を再び1×10-7Torrまで真空に引いた後、 、の操作を60回繰り返して行い、酸化物薄
膜を得た。
Example 5 4 at% Co and 1 at% Cu-Fe alloys were deposited to a thickness of 0.5 Å/sec on a base film substrate of polyethylene terephthalate kept at 80°C in a vacuum chamber kept at 1×10 -7 Torr. After forming a thin layer of Fe-Co-Cu alloy by vapor deposition to a thickness of 15 Å, oxygen gas of 5 × 10 -3 Torr was introduced for 60 seconds to
A Fe-Co-Cu alloy thin film was oxidized. Next, the inside of the tank was again evacuated to 1×10 −7 Torr, and the steps 2 and 4 were repeated 60 times to obtain an oxide thin film.

得られた酸化物薄膜は褐色を呈しており、実施
例1と同様にして行つた電子線回折の結果スピネ
ル構造を有する酸化物であることが確認された。
またメスバウアー効果の測定からも鉄微粒子の混
在は認められなかつた。従つて、得られた薄膜は
Co、Cuを含有するγ−Fe2O3を主体とする均一
な酸化物薄膜と推定される。
The obtained oxide thin film had a brown color, and as a result of electron beam diffraction conducted in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it was an oxide having a spinel structure.
Also, no presence of iron particles was found in the Mössbauer effect measurement. Therefore, the obtained thin film is
It is presumed to be a uniform oxide thin film mainly composed of γ-Fe 2 O 3 containing Co and Cu.

上記酸化物薄膜について、VSMによる磁気測
定の結果は、保磁力Hc=700Oe、飽和磁束密度
Bm=4600Gauss、残留磁束密度Br=3770Gauss、
角型比Rs=0.820で、Bm、Brが高く磁気記録媒
体に適するものであつた。
Regarding the above oxide thin film, the results of magnetic measurement by VSM are that coercive force Hc = 700 Oe, saturation magnetic flux density
Bm=4600Gauss, residual magnetic flux density Br=3770Gauss,
It had a squareness ratio Rs of 0.820, high Bm and Br, and was suitable for magnetic recording media.

実施例 6 5×10-6Torrに保持した真空槽内で室温に保
持したポリエチレンテレフタレートのベースフイ
ルム基板上に、 2at%Co−Fe合金を0.3Å/secの蒸着速度で
厚さ15Åに蒸着してFe−Co合金薄層を形成し
た後、 2×10-2Torrの酸素ガスを20秒間導入し、
該Fe−Co合金薄膜を酸化処理した。次いで槽
内を再び5×10-6Torrまで真空に引いた後、 、の操作を50回繰り返して行い、酸化物薄
膜を得た。
Example 6 A 2at% Co-Fe alloy was deposited to a thickness of 15 Å at a deposition rate of 0.3 Å/sec on a base film substrate of polyethylene terephthalate kept at room temperature in a vacuum chamber kept at 5 × 10 -6 Torr. After forming a thin Fe-Co alloy layer, oxygen gas of 2×10 -2 Torr was introduced for 20 seconds.
The Fe--Co alloy thin film was subjected to oxidation treatment. Next, the inside of the tank was again evacuated to 5 x 10 -6 Torr, and the following operations were repeated 50 times to obtain an oxide thin film.

得られた酸化物薄膜は黒褐色を呈しており、実
施例1と同様にして行つた電子線回折の結果スピ
ネル構造を有する酸化物であることが確認され
た。またメスバウアー効果の測定からも鉄微粒子
の混在は認められなかつた。
The obtained oxide thin film had a dark brown color, and as a result of electron beam diffraction conducted in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it was an oxide having a spinel structure. Also, no presence of iron particles was found in the Mössbauer effect measurement.

従つて、得られた薄膜はCoを含有するFe3O4
γ−Ee2O3との中間酸化組成からなる均一な酸化
物薄膜であると推定される。
Therefore, the obtained thin film is estimated to be a uniform oxide thin film having an intermediate oxidation composition of Co-containing Fe 3 O 4 and γ-Ee 2 O 3 .

上記酸化物薄膜について、VSMによる磁気測
定の結果は、保磁力Hc=640Oe、飽和磁束密度
Bm=4710Gauss、残留磁束密度Br=4750Gauss、
角型比Rs=0.796であり、磁気記録媒体として好
適な特性であつた。
Regarding the above oxide thin film, the results of magnetic measurement by VSM are that coercive force Hc = 640 Oe, saturation magnetic flux density
Bm=4710Gauss, residual magnetic flux density Br=4750Gauss,
The squareness ratio Rs was 0.796, which was a suitable characteristic as a magnetic recording medium.

実施例 7 1×10-7Torrに保持した真空槽内で130℃に保
持したポリイミドフイルム基板上に、 3at%Co、0.5at%Zn、96.5at%Fe合金を蒸着
源として1Å/secの蒸着速度で該合金を50Å
の厚さに蒸着してFe−Co−Zn合金薄層とした
後、 1×10-2Torrの酸素ガスを40秒間導入し、
該Fe−Co−Zn合金薄膜を酸化処理した。次い
で槽内を再び1×10-7Torrまで真空に引いた
後、 、の操作を20回繰り返して行い、酸化物薄
膜を得た。
Example 7 On a polyimide film substrate kept at 130°C in a vacuum chamber kept at 1×10 -7 Torr, 3at%Co, 0.5at%Zn, 96.5at%Fe alloy was deposited at 1 Å/sec as a deposition source. The alloy at a speed of 50Å
After depositing the Fe-Co-Zn alloy thin layer to a thickness of , oxygen gas of 1×10 -2 Torr was introduced for 40 seconds.
The Fe-Co-Zn alloy thin film was oxidized. Next, the inside of the tank was again evacuated to 1×10 -7 Torr, and the following operations were repeated 20 times to obtain an oxide thin film.

得られた酸化物薄膜は褐色を呈しており、実施
例1と同様にして行つた電子線回折、メスバウア
ー効果の測定の結果、Co、Znを含有するγ−
Fe2O3を主体とする均一な酸化物薄膜であること
が確認された。磁気測定の結果は、保磁力Hc=
720Oe、飽和磁束密度Bm=3970Gauss、残留磁
束密度Br=3210Gauss、角型比Rs=0.809であり、
高密度磁気記録媒体に適するものであつた。
The obtained oxide thin film had a brown color, and as a result of electron beam diffraction and Mössbauer effect measurements performed in the same manner as in Example 1, it was found that γ- containing Co and Zn.
It was confirmed that it was a uniform oxide thin film mainly composed of Fe 2 O 3 . The result of magnetic measurement is coercive force Hc=
720Oe, saturation magnetic flux density Bm = 3970Gauss, residual magnetic flux density Br = 3210Gauss, squareness ratio Rs = 0.809,
It was suitable for high-density magnetic recording media.

〔効果〕〔effect〕

本発明におけるスピネル型酸化物強磁性薄膜の
製造方法によれば、前出実施例に示した通り、室
温以上150℃未満の低い温度でFeを主成分とする
又は、Fe及びCoを主成分とするスピネル型酸化
物強磁性薄膜、殊にγ−Fe2O3を主体とした強磁
性薄膜を得ることができるので、基板の種類の選
択範囲が広がり、工業的、経済的に非常に有利で
ある。
According to the method for producing a spinel-type oxide ferromagnetic thin film of the present invention, as shown in the previous example, it is possible to produce a spinel-type oxide ferromagnetic thin film containing Fe as the main component or Fe and Co as the main component at a low temperature of above room temperature and below 150°C. Since it is possible to obtain a spinel-type oxide ferromagnetic thin film, especially a ferromagnetic thin film mainly composed of γ-Fe 2 O 3 , the range of substrate types can be expanded, and it is very advantageous from an industrial and economical point of view. be.

本発明により得られたFeを主成分とする又は、
Fe及びCoを主成分とするスピネル型酸化物強磁
性薄膜は、前出実施例に示した通り、磁気特性が
高く、高密度磁気記録媒体として好適である。
The main component is Fe obtained according to the present invention, or
A spinel-type oxide ferromagnetic thin film containing Fe and Co as main components has high magnetic properties as shown in the previous example, and is suitable as a high-density magnetic recording medium.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 Feを主成分とする金属を蒸発金属とし該蒸
発金属を10-5Torr以下の高真空槽内において室
温以上150℃未満の基板に向けて蒸発させること
により該基板上に50Å以下の厚さでFeを主成分
とする金属薄層を形成させた後、室温以上150℃
未満の温度範囲において真空槽内に10-5Torrを
越える酸素含有ガスを導入して前記Feを主成分
とする金属薄層を酸化することによりFeを主成
分とするスピネル型酸化物薄層とし、次いで、蒸
発金属を蒸発させる前記操作とFeを主成分とす
る金属薄層を酸化させる前記操作とを交互に繰り
返すことによつて、Feを主成分とするスピネル
型酸化物薄層を積層させることを特徴とするスピ
ネル型酸化物強磁性薄膜の製造方法。 2 Fe及びCoを主成分とする合金を蒸発金属と
し該蒸発金属を10-5Torr以下の高真空槽内にお
いて室温以上150℃未満の基板に向けて蒸発させ
ることにより該基板上に50Å以下の厚さでFe及
びCoを主成分とする合金の金属薄層を形成させ
た後、室温以上150℃未満の温度範囲において真
空槽内に10-5Torrを越える酸素含有ガスを導入
して前記Fe及びCoを主成分とする合金の金属薄
層を酸化することによりFe及びCoを主成分とす
るスピネル型酸化物薄層とし、次いで、蒸発金属
を蒸発させる前記操作とFe及びCoを主成分とす
る金属薄層を酸化させる前記操作とを交互に繰り
返すことによつて、Fe及びCoを主成分とするス
ピネル型酸化物薄層を積層させることを特徴とす
るスピネル型酸化物強磁性薄膜の製造方法。
[Claims] 1. A metal containing Fe as a main component is used as an evaporation metal, and the evaporation metal is evaporated onto a substrate at a temperature higher than room temperature and lower than 150°C in a high vacuum chamber of 10 -5 Torr or less. After forming a thin metal layer mainly composed of Fe with a thickness of 50 Å or less,
By introducing an oxygen-containing gas exceeding 10 -5 Torr into a vacuum chamber at a temperature range of less than Then, by alternately repeating the above operation of evaporating the evaporated metal and the above operation of oxidizing the thin metal layer containing Fe as the main component, a spinel-type oxide thin layer containing Fe as the main component is laminated. A method for producing a spinel-type oxide ferromagnetic thin film, characterized by: 2. An alloy mainly composed of Fe and Co is used as an evaporation metal, and the evaporation metal is evaporated onto a substrate at a temperature higher than room temperature and lower than 150°C in a high vacuum chamber of 10 -5 Torr or less, thereby forming a layer of 50 Å or less on the substrate. After forming a thin metal layer of an alloy mainly composed of Fe and Co, an oxygen-containing gas exceeding 10 -5 Torr is introduced into a vacuum chamber at a temperature range from room temperature to 150°C to remove the Fe and Co. and Co as the main components by oxidizing the metal thin layer of the alloy containing Fe and Co as the main components to form a spinel-type oxide thin layer containing Fe and Co as the main components, and then the above operation of evaporating the evaporated metal and Fe and Co as the main components. Production of a spinel-type oxide ferromagnetic thin film characterized by laminating spinel-type oxide thin layers containing Fe and Co as main components by alternately repeating the above-mentioned operation of oxidizing a metal thin layer. Method.
JP24487985A 1985-10-30 1985-10-30 Manufacture of ferro magnetic thin film of spinel type oxide Granted JPS62104017A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24487985A JPS62104017A (en) 1985-10-30 1985-10-30 Manufacture of ferro magnetic thin film of spinel type oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24487985A JPS62104017A (en) 1985-10-30 1985-10-30 Manufacture of ferro magnetic thin film of spinel type oxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62104017A JPS62104017A (en) 1987-05-14
JPH0584658B2 true JPH0584658B2 (en) 1993-12-02

Family

ID=17125353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24487985A Granted JPS62104017A (en) 1985-10-30 1985-10-30 Manufacture of ferro magnetic thin film of spinel type oxide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62104017A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4837695A (en) * 1971-09-15 1973-06-02
JPS55118620A (en) * 1979-03-06 1980-09-11 Nec Corp Manufacturing method of magnetic thin oxide film for magnetic recording media
JPS5960738A (en) * 1982-09-29 1984-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Production of magnetic recording medium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4837695A (en) * 1971-09-15 1973-06-02
JPS55118620A (en) * 1979-03-06 1980-09-11 Nec Corp Manufacturing method of magnetic thin oxide film for magnetic recording media
JPS5960738A (en) * 1982-09-29 1984-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Production of magnetic recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62104017A (en) 1987-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5034286A (en) Perpendicular magnetic storage medium
Ohta et al. Direct preparation of γ-Fe2O3 thin film recording media by reactive rf sputtering technique
US3977985A (en) Magnetic recording medium comprising cobalt or cobalt alloy coated particles of spicular magnetite
Dimitrov et al. Magnetic properties of exchange‐coupled Fe/FeO bilayers
US4539264A (en) Magnetic recording medium
JPH0584658B2 (en)
JP2993686B2 (en) Soft magnetic multilayer coating and magnetic head having such soft magnetic multilayer coating
JPS5883327A (en) Magnetic recording medium
JPH10308320A (en) Production of magnetoresistive membrane
Chen et al. Directly RF-sputtered γ-Fe 2 O 3 thin films
JPH0315245B2 (en)
JPH0630135B2 (en) Ferromagnetic thin film for magnetic recording and method of manufacturing the same
JPH0337724B2 (en)
JPH0311531B2 (en)
JPS6057211B2 (en) Manufacturing method of magnetic recording media
JPS61229305A (en) Manufacture of magnetic metal powder
JPS59157827A (en) Magnetic recording medium
JPS59191138A (en) Production of magnetic recording medium
JPH0341898B2 (en)
JPS59157830A (en) Magnetic recording medium
JPS61139919A (en) Magnetic recording medium
JPS60140542A (en) Production of magnetic recording medium
JPS59157829A (en) Magnetic recording medium
JPH0315244B2 (en)
JPH0416849B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees