JPH0626167B2 - Soft magnetic thin film - Google Patents

Soft magnetic thin film

Info

Publication number
JPH0626167B2
JPH0626167B2 JP17428185A JP17428185A JPH0626167B2 JP H0626167 B2 JPH0626167 B2 JP H0626167B2 JP 17428185 A JP17428185 A JP 17428185A JP 17428185 A JP17428185 A JP 17428185A JP H0626167 B2 JPH0626167 B2 JP H0626167B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
magnetic
magnetic thin
film
soft magnetic
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
JP17428185A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6235604A (en
Inventor
達雄 久村
彰 浦井
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP17428185A priority Critical patent/JPH0626167B2/en
Publication of JPS6235604A publication Critical patent/JPS6235604A/en
Publication of JPH0626167B2 publication Critical patent/JPH0626167B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッドのコア材等として使用される軟磁
性薄膜に関するものであり、特にFe,Al,Siを主
成分とする軟磁性薄膜の磁気特性の改良に関するもので
ある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a soft magnetic thin film used as a core material of a magnetic head or the like, and particularly to a soft magnetic thin film containing Fe, Al and Si as main components. The present invention relates to the improvement of magnetic properties of.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、Fe−Al−Si系合金材料からなる軟磁性
薄膜において、 Fe−Al−Si系磁性薄膜と窒素を含有するFe−A
l−Si系磁性薄膜とを交互に積層することにより、 単層膜では実現されない低保磁力化,高透磁率化を図ろ
うとするものである。
The present invention relates to a soft magnetic thin film made of an Fe-Al-Si alloy material, wherein Fe-Al-Si magnetic thin film and Ni-containing Fe-A.
By alternately laminating 1-Si magnetic thin films, it is intended to achieve a low coercive force and a high magnetic permeability, which cannot be realized by a single-layer film.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えばVTR(ビデオテープレコーダ)等の磁気記録再
生装置においては、記録信号の高密度化や高周波数化等
が進められており、この高密度記録化に対応して、磁気
記録媒体として磁性粉にFe,Al,Si等の強磁性金
属の粉末を用いた、いわゆるメタルテープや、強磁性金
属材料を蒸着法等の手法によりベースフィルム上に被着
した、いわゆる蒸着テープ等が実用化されつつある。
For example, in a magnetic recording / reproducing apparatus such as a VTR (video tape recorder), high density and high frequency of recording signals are being advanced, and in response to this high density recording, magnetic powder is used as a magnetic recording medium. A so-called metal tape using a powder of a ferromagnetic metal such as Fe, Al and Si, and a so-called vapor deposition tape in which a ferromagnetic metal material is deposited on a base film by a method such as a vapor deposition method are being put to practical use. .

この種の磁気記録媒体は高い抗磁力を有するので、記録
再生に用いる磁気ヘッドのヘッド材料には、高飽和磁束
密度を有することが要求される。例えば、従来ヘッド材
料として多用されているフェライト材では、飽和磁束密
度が低く、この高抗磁力化に対処しきれない。
Since this type of magnetic recording medium has a high coercive force, the head material of the magnetic head used for recording / reproducing is required to have a high saturation magnetic flux density. For example, a ferrite material, which has been widely used as a head material in the related art, has a low saturation magnetic flux density and cannot cope with this increase in coercive force.

そこで従来、これら高抗磁力磁気記録媒体に対応するた
めに、セラミックス等の非磁性性の基板やフェライト等
の磁性基板上に高飽和磁束密度を有する軟磁性薄膜を被
着し、これら軟磁性薄膜同士を突き合わせて磁気ギャッ
プを構成するようにした複合型の磁気ヘッドや、軟磁性
薄膜や導体薄膜を絶縁膜を介して多層積層構造とした薄
膜磁気ヘッド等が提案されている。
Therefore, conventionally, in order to support these high coercive force magnetic recording media, a soft magnetic thin film having a high saturation magnetic flux density is deposited on a non-magnetic substrate such as ceramics or a magnetic substrate such as ferrite. There have been proposed a composite type magnetic head in which a magnetic gap is formed by abutting each other, a thin film magnetic head in which a soft magnetic thin film or a conductor thin film has a multilayer laminated structure with an insulating film interposed therebetween, and the like.

上記複合型の磁気ヘッドや薄膜磁気ヘッドに用いられる
軟磁性薄膜としては、熱的に安定で、かつ高飽和磁束密
度を有するFe−Al−Si系磁性薄膜が知られてい
る。
As a soft magnetic thin film used for the above composite type magnetic head or thin film magnetic head, an Fe—Al—Si magnetic thin film that is thermally stable and has a high saturation magnetic flux density is known.

ところで、通常、スパッタリング法により作製されたF
e−Al−Si系磁性薄膜は、膜形成時の相転移や柱状
成長、及び下地基盤との熱膨張の相違等により、膜内に
大きな異方性や内部応力を有し、軟磁気特性が阻害され
る。例えば、スパッタリング法により形成されたFe−
Al−Si系磁性薄膜の場合、その保磁力はバルクのも
のに較べて一桁近く大きい。特に、斜め方向からスパッ
タリングした膜では、斜入射効果による柱状構造の形成
が顕著であるため磁気特性の低下は著しい。
By the way, F produced by a sputtering method is usually used.
The e-Al-Si magnetic thin film has large anisotropy and internal stress in the film due to phase transition and columnar growth during film formation, difference in thermal expansion from the underlying substrate, etc. Be hindered. For example, Fe- formed by the sputtering method
The coercive force of the Al-Si based magnetic thin film is almost an order of magnitude higher than that of the bulk. In particular, in a film sputtered from an oblique direction, the columnar structure is remarkably formed due to the oblique incidence effect, so that the magnetic characteristics are significantly deteriorated.

このように保持力が大きいと、たとえばメタルテープ等
の磁気記録媒体に記録するために大きな磁界をかけたと
きに、コア材であるFe−Al−Si系磁性薄膜が帯磁
してしまう虞れがある。したがって、磁気ヘッドの特性
向上のためには、この保磁力を含め、さらに軟磁性薄膜
の磁気特性の改善を図る必要がある。
When the holding force is large as described above, when a large magnetic field is applied for recording on a magnetic recording medium such as a metal tape, the Fe—Al—Si magnetic thin film as the core material may be magnetized. is there. Therefore, in order to improve the characteristics of the magnetic head, it is necessary to further improve the magnetic characteristics of the soft magnetic thin film including the coercive force.

上記軟磁性薄膜の保磁力を改善するための方法として
は、従来、磁性体層と非磁性体層とを積層する方法があ
る。
As a method for improving the coercive force of the soft magnetic thin film, conventionally, there is a method of stacking a magnetic layer and a non-magnetic layer.

しかしながら、上述の磁性体層と非磁性体層とを積層し
た軟磁性膜でも、保磁力の抑制には限度があり、また、
全く異なる材料を積層するので積層方法も煩雑である。
However, even in the soft magnetic film in which the magnetic material layer and the non-magnetic material layer described above are laminated, there is a limit in suppressing the coercive force, and
Since completely different materials are laminated, the laminating method is complicated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上述の従来技術の記載からも明らかなように、高飽和磁
束密度を有する軟磁性薄膜においては、保持力,透磁率
等の一層の改善が要望されている。
As is clear from the above description of the prior art, further improvement in coercive force, magnetic permeability, etc. is demanded for the soft magnetic thin film having a high saturation magnetic flux density.

かかる状況に鑑み、本発明は、保持力が極めて小さく、
高透磁率を有する軟磁性薄膜を提供することを目的とす
る。
In view of such a situation, the present invention has an extremely small holding force,
An object is to provide a soft magnetic thin film having high magnetic permeability.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、Fe−Al−Si系磁性薄膜と窒素を含有するF
e−Al−Si系磁性薄膜とを積層すると保持力の抑
制,透磁率の向上等に有効であることを見出し本発明を
完成するに至ったものであって、Fe,Al,Siを主
成分とし上記Al及びSiの組成範囲がそれぞれ2〜1
0重量%Al,4〜15重量%Siである磁性薄膜と、
Fe,Al,Siを主成分とし上記Al及びSiの組成
範囲がそれぞれ2〜10重量%Al,4〜15重量%S
iであって、さらに0.005〜4重量%の窒素を含有
する磁性薄膜とを積層したことを特徴とするものであ
る。
The inventors of the present invention have earnestly studied that they cannot achieve the above-mentioned object, and as a result, Fe--Al--Si magnetic thin film and nitrogen-containing F
The inventors have found that stacking an e-Al-Si-based magnetic thin film is effective in suppressing coercive force and improving magnetic permeability, and have completed the present invention. The composition ranges of Al and Si are 2 to 1 respectively.
A magnetic thin film containing 0 wt% Al and 4 to 15 wt% Si;
Fe, Al, and Si as main components, and the composition ranges of Al and Si are 2 to 10 wt% Al and 4 to 15 wt% S, respectively.
i, and is further laminated with a magnetic thin film containing 0.005 to 4% by weight of nitrogen.

本発明において、窒素を含有しないFe−Al−Si系
磁性薄膜に含まれるFe,Al,Siの組成範囲として
は、Alの含有量が2〜10重量%、Siの含有量が4
〜15重量%、残部がFeであることが好ましい。すな
わち、上記Fe−Al−Si系磁性薄膜を FeAlSi (a,b,cは各成分の重量比を表す。) としたときに、その組成範囲が 70≦a≦95 2≦b≦10 4≦c≦15 a+b+c=100 であることが望ましい。上記AlやSiが少なすぎて
も、また逆に多すぎても磁気特性が劣化してしまう。
In the present invention, the composition range of Fe, Al, and Si contained in the nitrogen-free Fe-Al-Si magnetic thin film is such that the Al content is 2 to 10 wt% and the Si content is 4%.
It is preferable that the content is ˜15% by weight and the balance is Fe. In other words, the Fe-Al-Si-based magnetic thin film Fe a Al b Si c (a , b, c represents the weight ratio of each component.) And when, the composition range 70 ≦ a ≦ 95 2 ≦ It is desirable that b ≦ 10 4 ≦ c ≦ 15 a + b + c = 100. If the amount of Al or Si is too small, or conversely, too much, the magnetic characteristics will deteriorate.

また、上記Feの一部をCoあるいはNiのうち少なく
とも一種と置換することも可能である。
It is also possible to replace part of the Fe with at least one of Co and Ni.

上記Feの一部をCoと置換することにより、飽和磁束
密度を上げることができる。特に、Feの40重量%を
Coで置換したもので最大の飽和磁束密度が得られる。
このCoの置換量としては、Feに対して0〜60重量
%の範囲内とすることが好ましい。
By substituting a part of Fe for Co, the saturation magnetic flux density can be increased. In particular, the maximum saturation magnetic flux density can be obtained by replacing 40% by weight of Fe with Co.
The substitution amount of Co is preferably in the range of 0 to 60% by weight with respect to Fe.

同様に、上記Feの一部をNiと置換することにより、
飽和磁束密度を減少することなく透磁率を高い状態に保
つことができる。このNiの置換量としては、Feに対
して0〜40重量%の範囲内であることが好ましい。
Similarly, by substituting a part of Fe with Ni,
The magnetic permeability can be kept high without decreasing the saturation magnetic flux density. The Ni substitution amount is preferably in the range of 0 to 40% by weight with respect to Fe.

さらに、上述のFe−Al−Si系磁性薄膜には、耐蝕
性や耐摩耗性を改善するために各種元素を添加剤として
加えてもよい。上記添加剤として使用される元素として
は、Sc,Y,La,Ca,Nd,Gd等のランタン系
列元素を含むIIIa族元素、Ti,Zr,Hr等のIVa
族元素のV,Nb,Ta等のVa族元素、Cr,Mo,
W等のVIa族元素、Mn,Tc,Re等のVIIa族元
素、Cu,Ag,Au等のIb族元素、Ga,In,G
e,Sn,Sb等が挙げられる。これら添加剤の1種ま
たは2種以上を組み合わせて、0〜10重量%の範囲で
添加する。すなわち、上記添加剤をTとし、Fe−Al
−Si系磁性薄膜を FeAlSi (a,b,c,dは各成分の重量比を表す。) としたときに、その組成範囲が 65≦a≦95 2≦b≦10 4≦c≦15 0≦d≦10 a+b+c+d=100 を満足することが望ましい。上記添加剤の添加量が10
重量%を越えると磁気特性を劣化してしまう虞れがあ
る。
Further, various elements may be added as an additive to the above Fe-Al-Si magnetic thin film in order to improve the corrosion resistance and the wear resistance. The elements used as the additive include IIIa group elements including lanthanum series elements such as Sc, Y, La, Ca, Nd, and Gd, and IVa such as Ti, Zr, and Hr.
Group Va elements such as V, Nb and Ta, Cr, Mo,
VIa group element such as W, VIIa group element such as Mn, Tc, Re, Ib group element such as Cu, Ag, Au, Ga, In, G
e, Sn, Sb and the like. One kind or two or more kinds of these additives are combined and added in the range of 0 to 10% by weight. That is, the additive is T, and Fe--Al
The -Si-based magnetic thin film Fe a Al b Si c T d (a, b, c, d represent the weight ratios of each component.) And when, the composition range 65 ≦ a ≦ 95 2 ≦ b ≦ It is desirable that 10 4 ≦ c ≦ 150 0 ≦ d ≦ 10 a + b + c + d = 100. The amount of the above additive is 10
If it exceeds the weight%, the magnetic properties may be deteriorated.

あるいは、上記添加剤としてRu,Rh,Pd,Os,
Ir,Pt等の白金族元素を1種以上添加してもよい。
この場合、上記白金族元素の添加量としては40重量%
以下であることが好ましい。この添加量が40重量%を
越えると磁気特性を劣化してしまう虞れがある。
Alternatively, as the additive, Ru, Rh, Pd, Os,
One or more platinum group elements such as Ir and Pt may be added.
In this case, the addition amount of the platinum group element is 40% by weight.
The following is preferable. If the added amount exceeds 40% by weight, the magnetic properties may be deteriorated.

さらに、前述のIIIa族元素、IVa族元素等の添加剤
と、上記白金族元素の両者を添加することも可能であ
る。この場合の組成範囲としては、上記IIIa族元素、I
Va族元素等の添加剤をT、上記白金族元素をPとし、
Fe−Al−Si系磁性薄膜を FeAlSi (a,b,c,d,eは各成分の重量比を表す。) としたときに、その組成範囲が 55≦a≦95 2≦b≦10 4≦c≦15 0≦d≦10 0≦e≦40 a+b+c+d+e=100 を満足することが好ましく、さらに上記白金族元素とし
て第5周期の白金族元素、すなわちRu,Rh,Pdを
使用したときにはd+e≦20、上記白金族元素として
第6周期の白金族元素、すなわちOs,Ir,Ptを使
用したときにはd+e≦40であることが望ましい。上
述の範囲を越える添加剤を添加すると、磁気特性が劣化
する虞れがある。
Further, it is also possible to add both the above-mentioned additives such as IIIa group element and IVa group element and the above platinum group element. In this case, the composition range includes the above group IIIa elements, I
The additive such as Va group element is T, the above platinum group element is P,
The Fe-Al-Si-based magnetic thin film Fe a Al b Si c T d P e (a, b, c, d, e represents. The weight ratio of each component) is taken as, the composition range 55 ≦ It is preferable that a ≦ 95 2 ≦ b ≦ 10 4 ≦ c ≦ 15 0 ≦ d ≦ 10 0 ≦ e ≦ 40 a + b + c + d + e = 100, and that the platinum group element is a platinum group element of the fifth period, that is, Ru, It is desirable that d + e ≦ 20 when Rh and Pd are used and d + e ≦ 40 when the platinum group element of the sixth period, that is, Os, Ir, and Pt is used as the platinum group element. Addition of an additive exceeding the above range may deteriorate the magnetic properties.

一方、上記磁性薄膜と積層される窒素を含有するFe−
Al−Si系磁性薄膜に含まれるAl,Si及びその他
の添加剤の組成範囲としては、上述のFe−Al−Si
系磁性薄膜と同様であるが、さらに加えて窒素を0.0
05〜4重量%含有することが必要である。
On the other hand, Fe-containing nitrogen, which is laminated with the magnetic thin film,
The composition range of Al, Si and other additives contained in the Al—Si magnetic thin film is the above-mentioned Fe—Al—Si.
Same as the magnetic thin film, but with the addition of 0.0
It is necessary to contain 05 to 4% by weight.

したがって、この窒素を含有する磁性薄膜を FeAlSi (a,b,c,fは各成分の重量比を表す。) としたときに、その組成範囲は 70≦a≦95 2≦b≦10 4≦c≦15 0.005≦f≦15 a+b+c+f=100 であり、 FeAlSi (a,b,c,d,fは各成分の重量比を表し、Tは添
加剤を表す。) としたときには、その組成範囲が 65≦a≦95 2≦b≦10 4≦c≦15 0≦d≦10 0.005≦f≦4 a+b+c+d+f=100 さらに、 FeAlSi (a,b,c,d,e,fは各成分の重量比を表し、T
は添加剤、Pは白金族元素をそれぞれ表す。) としたときには、その組成範囲は 55≦a≦95 2≦b≦10 4≦c≦15 0≦d≦10 0≦e≦40 0.005≦f≦4 a+b+c+d+e+f=100 である。
Thus, a magnetic thin film containing the nitrogen Fe a Al b Si c N f (a, b, c, f represents. The weight ratio of each component) is assumed to be, the composition range is 70 ≦ a ≦ 95 2 ≦ b ≦ 10 4 ≦ c ≦ 15 0.005 ≦ f ≦ 15 a + b + c + f = 100, and Fe a Al b Si c T d N f (a, b, c, d, f is the weight ratio of each component) , And T represents an additive), the composition range thereof is 65 ≦ a ≦ 95 2 ≦ b ≦ 10 4 ≦ c ≦ 150 ≦ d ≦ 10 0.005 ≦ f ≦ 4 a + b + c + d + f = 100 Furthermore, Fe a Al b Si c T d P e N f (a, b, c, d, e, f represents the weight ratio of each component, T
Represents an additive, and P represents a platinum group element. ), The composition range is 55 ≤ a ≤ 95 2 ≤ b ≤ 10 4 ≤ c ≤ 150 0 ≤ d ≤ 10 0 ≤ e ≤ 40 0.005 ≤ f ≤ 4 a + b + c + d + e + f = 100.

これらFe−Al−Si系磁性薄膜(以下、主センダス
ト膜とする。)と窒素を含有するFe−Al−Si系磁
性薄膜(以下、中間膜とする。)とを積層する方法とし
ては、通常のアルゴンガス雰囲気中でのスパッタリング
と、窒素ガスを含むアルゴンガス雰囲気中での反応スパ
ッタリングを繰り返して行えばよい。すなわち、例え
ば、先ず基板上に膜中の窒素含有量が0.005〜4重
量%となるように混入されたAr+Nガス雰囲気中で
Fe−Al−Si系磁性材料をスパッタさせ、規定の膜
厚に達したところで雰囲気ガスをアルゴンで置換しスパ
ッタを続ける。このとき、例えばシャッタを閉じてスパ
ッタによる付着を中断した方が作製された膜の柱状晶分
断ははっきりするが、特にスパッタを中断させなくても
よい。この操作を連続的に所望の回数繰り返して積層膜
を構成する。
As a method for laminating these Fe-Al-Si magnetic thin films (hereinafter referred to as main sendust films) and nitrogen-containing Fe-Al-Si magnetic thin films (hereinafter referred to as intermediate films), The sputtering in the argon gas atmosphere and the reactive sputtering in the argon gas atmosphere containing nitrogen gas may be repeated. That is, for example, first, a Fe—Al—Si magnetic material is sputtered on a substrate in an Ar + N 2 gas atmosphere mixed so that the nitrogen content in the film is 0.005 to 4 wt%, and the specified film is formed. When the thickness is reached, the atmosphere gas is replaced with argon and sputtering is continued. At this time, for example, when the shutter is closed and the deposition by sputtering is interrupted, the columnar crystal division of the produced film becomes clear, but the sputtering may not be interrupted. This operation is continuously repeated a desired number of times to form a laminated film.

上記積層膜において、中間膜の厚さは30〜2000Å
が好ましく、膜厚が30Å未満では窒素の拡散により積
層化の効果が現れず、2000Åを越えると主センダス
ト膜−中間膜の磁気的結合が微弱で磁気特性の改善が不
充分なものとなる。一方、主センダスト膜の膜厚は、1
00Å〜5μmの範囲であることが好ましく、この膜厚
が100Å未満では効果が乏しく、逆に膜厚が5μmを
越えると密着性が低下する。ただし、密着性向上のため
にCr等の下地膜を付加することにより、膜厚30μm
まで可能となる。
In the above laminated film, the thickness of the intermediate film is 30 to 2000Å
When the film thickness is less than 30Å, the effect of stacking does not appear due to the diffusion of nitrogen, and when it exceeds 2000Å, the magnetic coupling between the main sendust film and the intermediate film is weak and the improvement of the magnetic properties becomes insufficient. On the other hand, the thickness of the main sendust film is 1
The thickness is preferably in the range of 00Å to 5 μm, and if the film thickness is less than 100Å, the effect is poor, and conversely, if the film thickness exceeds 5 μm, the adhesion decreases. However, by adding a base film such as Cr to improve adhesion, the film thickness is 30 μm.
It becomes possible.

また、上記主センダスト膜と中間膜の積層数としては、
1層以上、数百層,数千層まで可能であるが、一般には
数十層までが実現的である。
Further, as the number of stacked main sendust films and intermediate films,
One or more layers, hundreds or thousands of layers are possible, but generally several tens of layers are feasible.

〔作用〕[Action]

Fe−Al−Si系磁性薄膜に窒素を含有するFe−A
l−Si系磁性薄膜を中間膜として介在させた積層構造
とすることにより、Fe−Al−Si系磁性薄膜に見ら
れた柱状成長が分断,緩和され、膜に蓄積される歪が分
散されるとともに、Fe−Al−Si系磁性薄膜−窒素
を含有するFe−Al−Si系磁性薄膜間での有益な磁
気結合も加わり、保持力は減少し、透磁率は増加する。
Fe-A containing nitrogen in the Fe-Al-Si magnetic thin film
By forming a laminated structure in which the 1-Si magnetic thin film is interposed as an intermediate film, the columnar growth observed in the Fe-Al-Si magnetic thin film is divided and relaxed, and the strain accumulated in the film is dispersed. At the same time, beneficial magnetic coupling between the Fe—Al—Si magnetic thin film and the nitrogen-containing Fe—Al—Si magnetic thin film is added, the coercive force is decreased, and the magnetic permeability is increased.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1. Fe82AlSi11合金(組成は重量比)をターゲ
ットとして用い、2元スパッタ装置により下記のスパッ
タ条件にしたがってアルゴンガス雰囲気中及び窒素ガス
を含有するアルゴンガス雰囲気中でスパッタリングを行
い、第1図に示すように、円板状の結晶化ガラス基板
(1) 上に窒素を含有するFe−Al−Si系磁性薄膜
(2) およびFe−Al−Si系磁性薄膜(3) をそれぞれ
5層ずつ積層した後、550℃で1時間熱処理して軟磁
性薄膜とした。なお、この軟磁性薄膜全体の薄厚は5μ
mとし、最下層に被着される磁性薄膜(2a)の膜厚は50
0Åとした。
Example 1. Using a Fe 82 Al 7 Si 11 alloy (composition is a weight ratio) as a target, sputtering was performed in an argon gas atmosphere and an argon gas atmosphere containing a nitrogen gas in accordance with the following sputtering conditions by a two-way sputtering apparatus. As shown in the figure, disk-shaped crystallized glass substrate
(1) Fe-Al-Si magnetic thin film containing nitrogen on top
Five layers (2) and Fe-Al-Si magnetic thin film (3) were respectively laminated, and then heat-treated at 550 ° C for 1 hour to obtain a soft magnetic thin film. The total thickness of this soft magnetic thin film is 5μ.
m, and the thickness of the magnetic thin film (2a) deposited on the bottom layer is 50
It was 0Å.

スパッタ条件 RFパワー 100W ターゲット・基板間距離 30mm 基板温度 〜20℃(水冷) 到達真空度 3×10-6Torr ガス圧力 4×10-3Torr 上記スパッタ条件に従い、中間層となる磁性薄膜(2b)の
膜厚を第1表に示すように変え、軟磁性薄膜を形成し
た。得られた各軟磁性薄膜の保磁力Hcおよび1MHzで
の透磁率μで測定した。結果を第1表に示す。
Sputtering condition RF power 100W Target-substrate distance 30mm Substrate temperature -20 ° C (water cooling) Ultimate vacuum 3 × 10 -6 Torr Gas pressure 4 × 10 -3 Torr Magnetic thin film (2b) to be an intermediate layer according to the above sputtering conditions The film thickness was changed as shown in Table 1 to form a soft magnetic thin film. The coercive force Hc of each of the obtained soft magnetic thin films and the magnetic permeability μ at 1 MHz were measured. The results are shown in Table 1.

なお、上記特性は、基板(1) とターゲットを水平に配置
してスパッタリングを行って得られた水平膜及び基板
(1) とターゲットを斜めに配置してスパッタリングを行
って得られた斜め膜について、それぞれ測定した。ま
た、比較のため、Fe−Al−Si系磁性薄膜単層のも
のについても同様に測定を行った。
In addition, the above characteristics are the horizontal film and the substrate obtained by sputtering the substrate (1) and the target arranged horizontally.
(1) and the target were arranged obliquely, and the oblique film obtained by sputtering was measured. Further, for comparison, the same measurement was performed for a single layer of Fe—Al—Si magnetic thin film.

この第1表より、積層化により保磁力Hc,透磁率μと
もに改善され、例えば1MHzでの透磁率μについてみれ
ば、水平膜では中間層の膜厚を50Åとしたときに最大
となり、斜め膜では中間層を100〜500Åとしたと
きに最大値を示すこきとがわかる。
From Table 1, the coercive force Hc and the magnetic permeability μ are improved by stacking. For example, regarding the magnetic permeability μ at 1 MHz, in the horizontal film, it becomes the maximum when the thickness of the intermediate layer is 50 Å, and the oblique film has a maximum value. Then, it is understood that when the middle layer is 100 to 500 Å, it shows the maximum value.

実施例2. 先の実施例1と同様の方法に従い、中間層の膜厚を50
0Å,トータルの膜厚を5μmとし、積層数を第2表に
示すように変え、水平膜および斜め膜からなる軟磁性薄
膜を作成した。得られた各軟磁性薄膜について、それぞ
れ保磁力Hc及び1MHzにおける透磁率μを測定した。
結果を第2表に示す。
Example 2. According to the same method as in Example 1, the thickness of the intermediate layer is set to 50.
A soft magnetic thin film composed of a horizontal film and an oblique film was prepared by setting 0Å and the total film thickness to 5 μm, and changing the number of layers as shown in Table 2. The coercive force Hc and the magnetic permeability μ at 1 MHz were measured for each of the obtained soft magnetic thin films.
The results are shown in Table 2.

この第2表より、積層数によらず、各軟磁性薄膜では保
持力Hcおよび透磁率μの改善が見られることがわか
る。
It can be seen from Table 2 that the coercive force Hc and the magnetic permeability μ are improved in each soft magnetic thin film regardless of the number of stacked layers.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の軟磁性薄膜
はFe−Al−Si系磁性薄膜と窒素を含有するFe−
Al−Si系磁性薄膜の積層構造としているので、保磁
力が極めて小さなものとなるとともに、透磁率が大幅に
向上し、良好な軟磁性特性が得られる。また、本発明の
軟磁性薄膜では、中間膜に窒素を含有するFe−Al−
Si系磁性薄膜を用いているので、飽和磁束密度や比抵
抗,膜硬度の改善も図られる。
As is clear from the above description, the soft magnetic thin film of the present invention is a Fe-Al-Si magnetic thin film and an Fe-containing Ni-containing magnetic thin film.
Since it has a laminated structure of Al—Si magnetic thin films, the coercive force is extremely small, the magnetic permeability is significantly improved, and good soft magnetic characteristics are obtained. In the soft magnetic thin film of the present invention, Fe-Al- containing nitrogen in the intermediate film.
Since the Si magnetic thin film is used, the saturation magnetic flux density, the specific resistance and the film hardness can be improved.

さらに。中間膜である窒素を含有するFe−Al−Si
系磁性薄膜を作成する手法としての反応スパッタ法は、
スパッタリング中に雰囲気ガスを置換するだけの操作で
済むため、多層膜化が容易である。
further. Fe-Al-Si containing nitrogen which is an intermediate film
The reactive sputtering method as a method of creating a magnetic thin film is
Since only the operation of substituting the atmospheric gas during sputtering is sufficient, it is easy to form a multilayer film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明にかかる軟磁性薄膜の一実施例の構成を
示す要部拡大断面図である。 2……窒素を含有するFe−Al−Si系磁性薄膜 3……Fe−Al−Si系磁性薄膜
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing the configuration of an embodiment of a soft magnetic thin film according to the present invention. 2 ... Fe-Al-Si magnetic thin film containing nitrogen 3 ... Fe-Al-Si magnetic thin film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Fe,Al,Siを主成分とし上記Al及
びSiの組成範囲がそれぞれ2〜10重量%Al,4〜
15重量%Siである磁性薄膜と、 Fe,Al,Siを主成分とし上記Al及びSiの組成
範囲がそれぞれ2〜10重量%Al,4〜15重量%S
iであって、さらに0.005〜4重量%の窒素を含有
する磁性薄膜とを積層したことを特徴とする軟磁性薄
膜。
1. A composition containing Fe, Al, and Si as main components and having Al and Si composition ranges of 2 to 10% by weight Al and 4 to, respectively.
Magnetic thin film of 15 wt% Si, Fe, Al, Si as the main components and the composition ranges of Al and Si are 2 to 10 wt% Al and 4 to 15 wt% S, respectively.
i, further comprising a magnetic thin film containing 0.005 to 4% by weight of nitrogen, the soft magnetic thin film.
JP17428185A 1985-08-09 1985-08-09 Soft magnetic thin film Expired - Fee Related JPH0626167B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17428185A JPH0626167B2 (en) 1985-08-09 1985-08-09 Soft magnetic thin film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17428185A JPH0626167B2 (en) 1985-08-09 1985-08-09 Soft magnetic thin film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6235604A JPS6235604A (en) 1987-02-16
JPH0626167B2 true JPH0626167B2 (en) 1994-04-06

Family

ID=15975919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17428185A Expired - Fee Related JPH0626167B2 (en) 1985-08-09 1985-08-09 Soft magnetic thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0626167B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2690904B2 (en) * 1987-08-10 1997-12-17 株式会社日立製作所 Heat resistant magnetic film
JPH05239601A (en) * 1992-02-28 1993-09-17 Victor Co Of Japan Ltd Soft magnetic alloy thin film and its manufacture
SG46191A1 (en) * 1993-01-15 1998-02-20 Ibm Layered magnetic structure for use in a magnetic head

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6235604A (en) 1987-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4743491A (en) Perpendicular magnetic recording medium and fabrication method therefor
US5057380A (en) Soft magnetic thin films of alloys of feconi or fecody and laminates comprising alternate layers of face centered cubic and body centered cubic crystal structure
JP2698814B2 (en) Soft magnetic thin film
JPH0626167B2 (en) Soft magnetic thin film
JP2508489B2 (en) Soft magnetic thin film
US5304258A (en) Magnetic alloy consisting of a specified FeTaN Ag or FeTaNCu composition
JP2635422B2 (en) Magnetic head
JPH01238106A (en) Corrosion-resistant ferromagnetic thin-film
JP2002222517A (en) Magnetic recording medium
JP2775770B2 (en) Method for manufacturing soft magnetic thin film
JPH03263306A (en) Magnetic film and magnetic head
JPS63106916A (en) Magnetic recording medium
EP0430504A2 (en) Soft magnetic alloy films
JPS61290703A (en) Soft magnetic thin film
JP2523854B2 (en) Magnetic head
JPH01191318A (en) Perpendicular magnetic recording medium
JPS6313256B2 (en)
JP2508462B2 (en) Soft magnetic thin film
JP2784105B2 (en) Soft magnetic thin film
JP2551008B2 (en) Soft magnetic thin film
JPS6255911A (en) Soft-magnetic thin film
JPH01143312A (en) Amorphous soft magnetic laminated film
JPH02152209A (en) Soft magnetic film
JP2657710B2 (en) Method for manufacturing soft magnetic thin film
JP3194578B2 (en) Multilayer ferromagnetic material

Legal Events

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