JPH06231955A - 交互多層磁性薄膜 - Google Patents
交互多層磁性薄膜Info
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- JPH06231955A JPH06231955A JP2018193A JP2018193A JPH06231955A JP H06231955 A JPH06231955 A JP H06231955A JP 2018193 A JP2018193 A JP 2018193A JP 2018193 A JP2018193 A JP 2018193A JP H06231955 A JPH06231955 A JP H06231955A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
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Abstract
(57)【要約】
【目的】堆積速度が速く、その制御が容易で、大きな寸
法の試料でも容易に形成できる交互多層磁性薄膜を形成
する事により、量子効果も期待できる数ｎｍ厚ずつの磁
性薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁性
薄膜やネール磁壁をもち軟磁性の交互多層磁性薄膜およ
び高保持力のメモリ機能を有する交互多層磁性薄膜を提
供することを目的とする。 【構成】電気メッキされた磁性薄膜層と電気メッキされ
た金属薄膜の一部または全部を陽極酸化した陽極酸化膜
層を含む膜とを交互に多層化した交互多層磁性薄膜で、
磁性薄膜のメッキ浴と電気メッキされた金属薄膜を陽極
酸化するための陽極酸化浴を用いて形成できる。
法の試料でも容易に形成できる交互多層磁性薄膜を形成
する事により、量子効果も期待できる数ｎｍ厚ずつの磁
性薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁性
薄膜やネール磁壁をもち軟磁性の交互多層磁性薄膜およ
び高保持力のメモリ機能を有する交互多層磁性薄膜を提
供することを目的とする。 【構成】電気メッキされた磁性薄膜層と電気メッキされ
た金属薄膜の一部または全部を陽極酸化した陽極酸化膜
層を含む膜とを交互に多層化した交互多層磁性薄膜で、
磁性薄膜のメッキ浴と電気メッキされた金属薄膜を陽極
酸化するための陽極酸化浴を用いて形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交互に多層化した磁性
体層を含む薄膜に関するもので、膜形成がし易く、作成
法により高周波特性もよくできるので、この場合はトラ
ンスのコアなどに応用でき、また作成法により高保持力
の磁性薄膜も可能であるので、この場合は磁気記録媒体
やノイズフィルタなどに応用されるものある。
体層を含む薄膜に関するもので、膜形成がし易く、作成
法により高周波特性もよくできるので、この場合はトラ
ンスのコアなどに応用でき、また作成法により高保持力
の磁性薄膜も可能であるので、この場合は磁気記録媒体
やノイズフィルタなどに応用されるものある。
【０００２】
【従来の技術】従来、スパッタリングや真空蒸着により
作成したパーマロイなどの磁性体の薄膜とＳｉＯ２など
の非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁性薄膜が
あった。また、パーマロイなどの磁性体の薄膜をメッキ
により形成した磁性薄膜もあった。
作成したパーマロイなどの磁性体の薄膜とＳｉＯ２など
の非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁性薄膜が
あった。また、パーマロイなどの磁性体の薄膜をメッキ
により形成した磁性薄膜もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の交互多層磁性薄
膜では、磁性体の薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜と
をスパッタリングや真空蒸着により作成していたので、
真空引きの時間の問題、その寸法の制限、堆積速度の遅
さなどの問題があった。このため容易に作成できる磁性
体の薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜の交互多層磁性
薄膜が求められていた。本発明では、上述の問題を解決
し、堆積速度が速く、その制御が容易で、大きな寸法の
試料でも容易に形成できる交互多層磁性薄膜を形成する
事により、量子効果も期待できる数ｎｍ厚ずつの磁性薄
膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁性薄膜
やネール磁壁をもち軟磁性の交互多層磁性薄膜および高
保持力のメモリ機能を有する交互多層磁性薄膜を提供し
ようとするものである。
膜では、磁性体の薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜と
をスパッタリングや真空蒸着により作成していたので、
真空引きの時間の問題、その寸法の制限、堆積速度の遅
さなどの問題があった。このため容易に作成できる磁性
体の薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜の交互多層磁性
薄膜が求められていた。本発明では、上述の問題を解決
し、堆積速度が速く、その制御が容易で、大きな寸法の
試料でも容易に形成できる交互多層磁性薄膜を形成する
事により、量子効果も期待できる数ｎｍ厚ずつの磁性薄
膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁性薄膜
やネール磁壁をもち軟磁性の交互多層磁性薄膜および高
保持力のメモリ機能を有する交互多層磁性薄膜を提供し
ようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、堆積速度が
速く、その制御が容易で、大きな寸法の試料でも容易に
形成できる電気メッキ法と陽極酸化法とを組み合わせて
交互多層磁性薄膜を形成する事により、厚い電気メッキ
された磁性薄膜と厚い電気メッキされた金属薄膜の一部
または全部を陽極酸化した陽極酸化膜との交互多層磁性
薄膜はもとより、量子効果も期待できる数ｎｍ厚ずつの
磁性薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁
性薄膜やネール磁壁をもち軟磁性の交互多層磁性薄膜お
よびエッチングやボンバードなどにより膜面を荒くする
ことによる高保持力のメモリ機能を有する交互多層磁性
薄膜を作成するものである。
速く、その制御が容易で、大きな寸法の試料でも容易に
形成できる電気メッキ法と陽極酸化法とを組み合わせて
交互多層磁性薄膜を形成する事により、厚い電気メッキ
された磁性薄膜と厚い電気メッキされた金属薄膜の一部
または全部を陽極酸化した陽極酸化膜との交互多層磁性
薄膜はもとより、量子効果も期待できる数ｎｍ厚ずつの
磁性薄膜と非磁性かつ電気絶縁性の薄膜との交互多層磁
性薄膜やネール磁壁をもち軟磁性の交互多層磁性薄膜お
よびエッチングやボンバードなどにより膜面を荒くする
ことによる高保持力のメモリ機能を有する交互多層磁性
薄膜を作成するものである。
【０００５】
【実施例１】図１は、本発明の交互多層磁性薄膜の一実
施例の断面図である。この実施例の交互多層磁性薄膜
は、例えば、次のようにして形成される。本実施例は、
Ｓｉ基板（１）表面に約１μｍ厚の熱酸化ＳｉＯ２膜
（２）を形成し、この上にＣｕ薄膜（３）（１μｍ厚程
度）を真空蒸着形成し、これを基板として交互多層磁性
薄膜を形成した場合の例である。先ず、磁性薄膜層
（４）としてＮｉを用いるため、そのメッキ浴（例え
ば、硫酸ニッケル２．８ｇ／ｌ ＋ 塩化ニッケル０．
５ｇ／ｌ ＋ ホウ酸０．４ｇ／ｌの水溶液に、サッカ
リンなどの光沢剤を添加した溶液）を用い、対極として
Ｎｉ板を用いて、真空蒸着形成したＣｕ薄膜（３）上に
Ｎｉを約１００ｎｍ厚に電気メッキする。このときの浴
温は約３０℃、電流密度約３ｍＡ／ｃｍ2で行なうとよ
い。次に、５％のシュウ酸浴で対極として炭素板を用い
て、約１００ｎｍ厚に電気メッキされた磁性薄膜層
（４）としてのＮｉを、その表面から５０ｎｍ程度に陽
極酸化し、陽極酸化膜層（５）を形成する。この場合も
浴温は約３０℃、電流密度約３ｍＡ／ｃｍ2程度で行な
うことができる。もちろん、対極に対して基板側は、電
気メッキの際は、陰極に、陽極酸化の際は、陽極になる
ようにする。このような磁性薄膜層（４）の電気メッキ
とその表面からの部分的な陽極酸化による陽極酸化膜層
（５）とを、交互に形成することにより交互多層磁性薄
膜を形成することができる。このようにして形成された
それぞれの薄膜が極めて薄い交互多層磁性薄膜を窒素ガ
ス中で３００℃で熱処理することにより、陽極酸化膜層
（５）を電気絶縁性に富ませ、かつ、磁性薄膜層（４）
の歪を和らげて、高周波特性の良い軟磁性特性にするこ
とができる。この実施例は、陽極酸化すべき電気メッキ
された金属として、電気メッキされた磁性薄膜層（４）
それ自体を利用した最も単純な例である。
施例の断面図である。この実施例の交互多層磁性薄膜
は、例えば、次のようにして形成される。本実施例は、
Ｓｉ基板（１）表面に約１μｍ厚の熱酸化ＳｉＯ２膜
（２）を形成し、この上にＣｕ薄膜（３）（１μｍ厚程
度）を真空蒸着形成し、これを基板として交互多層磁性
薄膜を形成した場合の例である。先ず、磁性薄膜層
（４）としてＮｉを用いるため、そのメッキ浴（例え
ば、硫酸ニッケル２．８ｇ／ｌ ＋ 塩化ニッケル０．
５ｇ／ｌ ＋ ホウ酸０．４ｇ／ｌの水溶液に、サッカ
リンなどの光沢剤を添加した溶液）を用い、対極として
Ｎｉ板を用いて、真空蒸着形成したＣｕ薄膜（３）上に
Ｎｉを約１００ｎｍ厚に電気メッキする。このときの浴
温は約３０℃、電流密度約３ｍＡ／ｃｍ2で行なうとよ
い。次に、５％のシュウ酸浴で対極として炭素板を用い
て、約１００ｎｍ厚に電気メッキされた磁性薄膜層
（４）としてのＮｉを、その表面から５０ｎｍ程度に陽
極酸化し、陽極酸化膜層（５）を形成する。この場合も
浴温は約３０℃、電流密度約３ｍＡ／ｃｍ2程度で行な
うことができる。もちろん、対極に対して基板側は、電
気メッキの際は、陰極に、陽極酸化の際は、陽極になる
ようにする。このような磁性薄膜層（４）の電気メッキ
とその表面からの部分的な陽極酸化による陽極酸化膜層
（５）とを、交互に形成することにより交互多層磁性薄
膜を形成することができる。このようにして形成された
それぞれの薄膜が極めて薄い交互多層磁性薄膜を窒素ガ
ス中で３００℃で熱処理することにより、陽極酸化膜層
（５）を電気絶縁性に富ませ、かつ、磁性薄膜層（４）
の歪を和らげて、高周波特性の良い軟磁性特性にするこ
とができる。この実施例は、陽極酸化すべき電気メッキ
された金属として、電気メッキされた磁性薄膜層（４）
それ自体を利用した最も単純な例である。
【０００６】
【実施例２】図２は、本発明の交互多層磁性薄膜の他の
一実施例の断面図である。この実施例の交互多層磁性薄
膜は、上述の実施例１とほぼ同様であるが、違いは、電
気メッキされた磁性薄膜層（４）として、２層から成る
磁性薄膜層（４ａ、４ｂ）を形成し、そのうちの一方の
磁性薄膜層（４ｂ）の表面からその一部を陽極酸化し、
陽極酸化膜層（５）を形成して、これらの工程を繰り返
して交互多層磁性薄膜を作成したもので、真空蒸着形成
したＣｕ薄膜（３）を希硝酸などでエッチング除去して
基板を取り除き、交互多層磁性薄膜のみを残したもので
ある。磁性薄膜層（４ａ）として、Ｆｅを５０ｎｍ程度
に公知のＦｅメッキ浴を用いて電気メッキした後、実施
例１と同じく磁性薄膜層（４ｂ）として約１００ｎｍ厚
にＮｉを電気メッキし、次に、この電気メッキされたＮ
ｉ薄膜の表面を陽極酸化して、陽極酸化膜層（５）を形
成する。また、磁性薄膜層（４ａ）として、Ｆｅの代わ
りに、ＦｅとＮｉとが同時に電気メッキされるような公
知のメッキ浴を用い、パーマロイ薄膜を電気メッキ形成
しても良い。
一実施例の断面図である。この実施例の交互多層磁性薄
膜は、上述の実施例１とほぼ同様であるが、違いは、電
気メッキされた磁性薄膜層（４）として、２層から成る
磁性薄膜層（４ａ、４ｂ）を形成し、そのうちの一方の
磁性薄膜層（４ｂ）の表面からその一部を陽極酸化し、
陽極酸化膜層（５）を形成して、これらの工程を繰り返
して交互多層磁性薄膜を作成したもので、真空蒸着形成
したＣｕ薄膜（３）を希硝酸などでエッチング除去して
基板を取り除き、交互多層磁性薄膜のみを残したもので
ある。磁性薄膜層（４ａ）として、Ｆｅを５０ｎｍ程度
に公知のＦｅメッキ浴を用いて電気メッキした後、実施
例１と同じく磁性薄膜層（４ｂ）として約１００ｎｍ厚
にＮｉを電気メッキし、次に、この電気メッキされたＮ
ｉ薄膜の表面を陽極酸化して、陽極酸化膜層（５）を形
成する。また、磁性薄膜層（４ａ）として、Ｆｅの代わ
りに、ＦｅとＮｉとが同時に電気メッキされるような公
知のメッキ浴を用い、パーマロイ薄膜を電気メッキ形成
しても良い。
【０００７】上述の実施例２では、一方の磁性薄膜層
（４ｂ）の表面からその一部を陽極酸化し、陽極酸化膜
層（５）を形成していたが、磁性薄膜層（４ｂ）である
Ｎｉ薄膜の全部を陽極酸化し、陽極酸化膜層（５）を形
成しても良いことは言うまでもない。また、上述の実施
例２の磁性薄膜層（４ｂ）であるＮｉ薄膜の代わりに、
Ｓｎなどの非磁性金属薄膜を電気メッキし、更にこれを
陽極酸化して、陽極酸化膜層（５）を形成しても良い。
上述の実施例では、電気メッキするときに光沢剤を添加
し、メッキ表面を平滑にしていたが、これを添加しない
と電気メッキされた金属表面は、一般に荒く、磁性薄膜
層（４）は、保持力の大きい硬磁性となる事が多い。ま
た、メッキ表面を平滑化した場合でも、その表面を逆ス
パッタリングなどにより荒くすれば、磁性薄膜層（４）
は、保持力の大きい硬磁性となる。このようにして作成
した交互多層磁性薄膜は、磁気記録材料として使用する
ことができる。
（４ｂ）の表面からその一部を陽極酸化し、陽極酸化膜
層（５）を形成していたが、磁性薄膜層（４ｂ）である
Ｎｉ薄膜の全部を陽極酸化し、陽極酸化膜層（５）を形
成しても良いことは言うまでもない。また、上述の実施
例２の磁性薄膜層（４ｂ）であるＮｉ薄膜の代わりに、
Ｓｎなどの非磁性金属薄膜を電気メッキし、更にこれを
陽極酸化して、陽極酸化膜層（５）を形成しても良い。
上述の実施例では、電気メッキするときに光沢剤を添加
し、メッキ表面を平滑にしていたが、これを添加しない
と電気メッキされた金属表面は、一般に荒く、磁性薄膜
層（４）は、保持力の大きい硬磁性となる事が多い。ま
た、メッキ表面を平滑化した場合でも、その表面を逆ス
パッタリングなどにより荒くすれば、磁性薄膜層（４）
は、保持力の大きい硬磁性となる。このようにして作成
した交互多層磁性薄膜は、磁気記録材料として使用する
ことができる。
【０００８】上述の実施例では、磁性薄膜層（４）用の
電気メッキ浴と陽極酸化膜層（５）形成用の陽極酸化浴
とは別々に用意してあり、交互多層磁性薄膜の形成時に
は、これらの浴に、交互に浸しているが、これらの二つ
の浴を一つの兼用の浴にすることもできる。例えば、実
施例１で使用した硫酸ニッケル系のＮｉメッキ浴を用い
ると、基板に負の電位を加えるとＮｉメッキが起こり、
基板に正の電位を加えると硫酸成分による陽極酸化が起
こる。このようにして一つの兼用の浴を用いて基板と対
極との間に、ゆっくりとした交流電流を流す事により、
磁性薄膜層（４）の電気メッキ層とその陽極酸化膜層
（５）とから成る交互多層磁性薄膜の形成ができる。
電気メッキ浴と陽極酸化膜層（５）形成用の陽極酸化浴
とは別々に用意してあり、交互多層磁性薄膜の形成時に
は、これらの浴に、交互に浸しているが、これらの二つ
の浴を一つの兼用の浴にすることもできる。例えば、実
施例１で使用した硫酸ニッケル系のＮｉメッキ浴を用い
ると、基板に負の電位を加えるとＮｉメッキが起こり、
基板に正の電位を加えると硫酸成分による陽極酸化が起
こる。このようにして一つの兼用の浴を用いて基板と対
極との間に、ゆっくりとした交流電流を流す事により、
磁性薄膜層（４）の電気メッキ層とその陽極酸化膜層
（５）とから成る交互多層磁性薄膜の形成ができる。
【０００９】本発明の交互多層磁性薄膜は、本実施例に
限定されることはなく、本発明の主旨および作用・効果
が合うならば如何様にも変形してもよい事は、もちろん
のことである。
限定されることはなく、本発明の主旨および作用・効果
が合うならば如何様にも変形してもよい事は、もちろん
のことである。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の交互多層
磁性薄膜は、電気メッキと陽極酸化とを交互に利用した
もので、堆積速度が速く、その制御が容易で、大きな寸
法の試料でも容易に形成できるので、容易に大量生産で
きる。また、本発明の交互多層磁性薄膜は、量子効果も
期待できる数ｎｍ厚ずつの磁性薄膜と非磁性かつ電気絶
縁性の薄膜との交互多層磁性薄膜やネール磁壁をもち軟
磁性の交互多層磁性薄膜が容易に得られるので、高周波
特性もよくトランスのコアなどに応用できる。また、各
層の表面を荒くさせることにより高保持力のメモリ機能
を有する交互多層磁性薄膜となるので、この場合は磁気
記録媒体やノイズフィルタなどに応用できる。
磁性薄膜は、電気メッキと陽極酸化とを交互に利用した
もので、堆積速度が速く、その制御が容易で、大きな寸
法の試料でも容易に形成できるので、容易に大量生産で
きる。また、本発明の交互多層磁性薄膜は、量子効果も
期待できる数ｎｍ厚ずつの磁性薄膜と非磁性かつ電気絶
縁性の薄膜との交互多層磁性薄膜やネール磁壁をもち軟
磁性の交互多層磁性薄膜が容易に得られるので、高周波
特性もよくトランスのコアなどに応用できる。また、各
層の表面を荒くさせることにより高保持力のメモリ機能
を有する交互多層磁性薄膜となるので、この場合は磁気
記録媒体やノイズフィルタなどに応用できる。
【図１】本発明の交互多層磁性薄膜の一実施例の断面図
である。
である。
【図２】本発明の交互多層磁性薄膜の他の一実施例の断
面図である。
面図である。
１ Ｓｉ基板 ２ 熱酸化ＳｉＯ２膜 ３ Ｃｕ薄膜 ４、４ａ、４ｂ 磁性薄膜層 ５ 陽極酸化膜層
Claims (1)
- 【請求項１】交互多層磁性薄膜において、電気メッキさ
れた磁性薄膜層と電気メッキされた金属薄膜の一部また
は全部を陽極酸化した陽極酸化膜層を含む膜とを交互に
多層化した事を特徴とする交互多層磁性薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018193A JPH06231955A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 交互多層磁性薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018193A JPH06231955A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 交互多層磁性薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06231955A true JPH06231955A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12020015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018193A Pending JPH06231955A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 交互多層磁性薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06231955A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019527476A (ja) * | 2016-07-14 | 2019-09-26 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | インダクタ構造体およびインダクタ構造体を形成する方法 |
| WO2020116787A1 (ko) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 한국전기연구원 | 연자성/경자성 다층 벌크 제조방법 및 이에 의하여 제조된 연자성/경자성 다층 벌크 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP2018193A patent/JPH06231955A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019527476A (ja) * | 2016-07-14 | 2019-09-26 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | インダクタ構造体およびインダクタ構造体を形成する方法 |
| WO2020116787A1 (ko) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 한국전기연구원 | 연자성/경자성 다층 벌크 제조방법 및 이에 의하여 제조된 연자성/경자성 다층 벌크 |
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