JPH07509335A - 光磁気記録用の材料システム - Google Patents

光磁気記録用の材料システム

Info

Publication number
JPH07509335A
JPH07509335A JP6504321A JP50432194A JPH07509335A JP H07509335 A JPH07509335 A JP H07509335A JP 6504321 A JP6504321 A JP 6504321A JP 50432194 A JP50432194 A JP 50432194A JP H07509335 A JPH07509335 A JP H07509335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
material system
multilayer
platinum
substrate
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.)
Pending
Application number
JP6504321A
Other languages
English (en)
Inventor
ミラー,ジョセフ
ピアソン,デレク ポール アシュレイ
ピッチャー,フィリップ ジョージ
Original Assignee
ジョンソン マッセイ パブリック リミティド カンパニー
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 ジョンソン マッセイ パブリック リミティド カンパニー filed Critical ジョンソン マッセイ パブリック リミティド カンパニー
Publication of JPH07509335A publication Critical patent/JPH07509335A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • 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
    • H01F10/324Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/325Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being noble metal
    • 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
    • H01F10/324Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3268Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
    • H01F10/3281Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn only by use of asymmetry of the magnetic film pair itself, i.e. so-called pseudospin valve [PSV] structure, e.g. NiFe/Cu/Co
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10502Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing characterised by the transducing operation to be executed
    • G11B11/10517Overwriting or erasing
    • G11B11/10519Direct overwriting, i.e. performing erasing and recording using the same transducing means
    • G11B11/10521Direct overwriting, i.e. performing erasing and recording using the same transducing means using a single light spot
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90Magnetic feature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/922Static electricity metal bleed-off metallic stock
    • Y10S428/9265Special properties
    • Y10S428/928Magnetic property
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12465All metal or with adjacent metals having magnetic properties, or preformed fiber orientation coordinate with shape
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12632Four or more distinct components with alternate recurrence of each type component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12861Group VIII or IB metal-base component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12861Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12875Platinum group metal-base component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光磁気記録用の材料システム 本発明は、光磁気記録用の白金/コバルト物質のシステムに関係し、特に、レー ザーパワー変調を用いた直接上書き操作に使用するに適する複数の白金/コバル ト多層を含むシステムに関係する。
白金とコバルトの多層皮膜を含む光磁気(MO)材料は、未だ商業的生産の段階 に達しておらず、この理由の多くは、P t / Co多層における必要特性を 達成することが最近まで不可能と思われていたためである。しかしながら、Pt /Co光磁気材料を首尾よく開発すると、現在主流の商業的材料であるアモルフ ァス希土類遷移金属合金皮膜を超える長所を提供するであろうことが長い間認識 されてきた。欧州特許出願第0549246号公開明細書は、充分な室温飽和保 磁力、垂直磁気異方性、矩形極性カーヒステレシスループ、充分な極性カー回転 を含む光磁気記録用材料の必要特性を有するPt/Co多層フィルム材料システ ムを開示している。一旦商業化されると、このようなP t/Coシステムは、 この分野における主流の商業的製品になることができよう。しかしながら、前記 のように、Pt/Coシステムにおいては必要特性が達成できていないと考えら れており、希土類遷移金属の皮膜を改良する検討が続けられている。
[直接上書きJ (DOW)希土類遷移金属システムの開発は、特に関心が注が れてきた検討事項である。新しいデータを光磁気皮膜に書き込む場合、従来は新 しいデータを書き込む前に先に書き込んでいたデータを完全に消去している。こ の2つの過程は時間がかかり、その先に書き込んでいた情報を分けて消去する必 要がない1つの過程のプロセスは、当然ながら非常に有益であろう。このような 製品は、商業的に入手できるような段階では全く生産されていない。
一般に検討されているレーザーパワー変調の直接上書き希土類遷移金属皮膜の1 つのタイプは、別個に制御される磁気特性を有する少なくとも2つの光磁気層を 含み、1つの層は、以降では「メモリ層」と称し、割合に高い室温飽和保磁力を 有し、書き込みデータを記憶させるに割合に低いキュリ一温度を使用し、もう1 つの層は、以降では「参照層」と称し、割合に低い室温飽和保磁力と割合に高い キュリ一温度を有する。L i n (J、 Appl、 Phys、 67( 9)、1990年5月1日)は、このような2重層の必要性を議論している。彼 が議論する構想は2種の永久磁場を必要とし、1つ(H5)はドメイン書き込み のためのレーザービーム加熱と共に使用され、もう1つ(H,□)は、メモリ層 のドメイン壁を乱すことなく、周囲温度で参照層を消去状態(磁化が「書き込み 」状態と逆方向)に休めるために使用される。室温において、H,(メモリ層) >I(+1>H,(参照層)、r−ib <H,、l 、H,(参照層) >l (、<)(e(メモリ層)である。
直接上書きは、データストリームにしたがって高パワー(P□)と低パワー(P L)レベルで書き込み用レーザービームを変調することによって行われる。光磁 気材料はPH又はPLにおいてH5に対する回転と、H1□に供される。PHに おいて、両方の層は参照層のT、より高い温度に加熱され、H5はドメインパタ ーンを参照層に生じさせる。その後、冷却後の交換カップリングによってメモリ 層にドメインパターンをコピーする(「コピー1度」として知られる温度におい て)。周囲温度でHl e +に供すると、参照層におけるドメインの消去が生 じ、書き込んだドメインがメモリ層に対してだけ制限され、一方、参照層は再び 新しいドメインが書き込まれる用意ができる。PLにおいて、両方の層がメモリ 層のTcより高いが参照層のT、よりかなり低い温度に加熱され、Hlに供する ことは参照層の書き込みを許容せず、したがってそのドメインは変わらないまま である。冷却すると、メモリ層の磁気双極子は、交換力・ノブリングによって参 照層のそれと平行に配列するようになり(コピ一温度において)、このためメモ リ層のドメインは消去される。
本発明の目的は、各々がPt/Co多層を含む少なくとも2つの光磁気層を含む 同様なタイプのシステムを製造することである。
前記のように、直接上書きシステムは未だ商業的に市販されていない。商業的な 希土類遷移金属直接上書き皮膜が開発されたとしても、不活性化用の下層と上層 の使用を必要とする乏しい耐蝕性と易酸化性、短い波長又は「ブルー」のレーザ ーを用いて高密度で記録するに使用する妨げとなる短い波長における小さい極性 カー回転のように、希土類遷移金属材料の使用に伴う周知の多くの欠点がある。
直接上書きPt/Coシステムの開発は、明らかに極めて望ましい。
Lin (前記に引用)が指摘しているように、レーザー変調直接上書きシステ ムは、飽和保磁力、キュリ一温度、レーザー間の交換カップリングのための特定 の要求を満足する光磁気材料の使用を必要とする。希土類遷移金属材料において 、メモリ層と参照層の間のHcとT。の所望の差は容易に得ることができるため 、このことはPt/Coシステムでは問題ではない。
理論的に、Pt/Co多層の熱磁気特性は、例えば多層スタ・ツクの個々の層の 厚さを調節し、及び/又は多層スタック全体の高さ、即ち重なりを構成する「周 期」の合計数を調節することによって制御することができる。(1つの周期は白 金の個々の層の1層とコバルトの個々の層の1層を含む)。白金とコバルトの全 体の割合を増すと、白金はPt/Co多層スタックのキュリ一温度を下げ、一方 、多層スタックの高さを増すと(白金%は一定)、Pt/Co多層スタックのキ ュリ一温度は限界まで増加するはずである。しかしながら、本発明から知る限り 、スタック周期の全数の関数としてキュリ一温度が制御できることを実証した者 は未だ誰もいない。本発明に到る過程において、本願の例1に示したように、本 発明者らは実際にキュリ一温度を制御できている。
HlとTeの制御に成功せずに、各々が独立した光磁気特性を備えた複数の光磁 気層を有するシステムを作成することは不可能である。簡単なP t / Co 多層スタックシステムにおける必要な要求を達成することが非常に難しく、不可 能に思えたため、この分野の研究者は、Pt/Coシステムに混和するたの物質 を探してきた。このことは、それ自身でシステムと作成を複雑にし、皮膜の他の 特性に変化を生じさせることがある。
例えば、JP3235237Aは、異なる磁気特性を有する2つの垂直磁化合物 層であって、磁気的に結合してラミネートした層を開示している。1つの例にお いて、光磁気材料は、ptとFew。COl。の第1磁気層と、P d / C oの第2磁気層を含む。複雑な材料システムが要求され、4種の元素の制御した 堆積が必要とされる。
一般に、P t / Coの代わりにPd/Coを使用することや、鉄を混合す ることは、システムの極性カー効果を不都合に減少させることが認識されている 。
本発明者らは、レーザーパワー変調を用いたデータの直接上書きに必要な特性を 備えた2つの層を有する簡単なPt/Co多層光磁気システムを提供することを 目的とし、PtとCoの多層のみを含み、必要によりH6を調節しながら、2つ のPt/Co多層の各々の所望のT。を満足できる範囲に維持することができる システムの作成を目指してきた。
近年の光磁気業界の多大な関心と研究努力にもかかわらず、独立に制御されたH cとTeを備えた簡単なPt/Coスタック多層システムを達成したのはこれが 始めてである。この成功は、具体的な直接上書きP t / Coシステムの追 求を進めるに非常に大きな重要な前進過程である。
即ち、本発明は、光磁気記録に適し、データの直接上書きを可能にし、基材材料 、及び白金とコバルトの少なくとも2つの多層皮膜を含む材料システムを提供す るものであり、多層の界面に、1つ又は両方の多層のpt層、又は別に堆積した 材料を含むスペーサーを提供し、多層皮膜の1つは、割合に高い室温飽和保磁力 (Hc)と低いキュリ一温度(T。)を有し、メモリ層と称し、多層皮膜の1つ は、割合に低い室温飽和保磁力と高いキュリ一温度を有し、参照層と称し、2つ の多層の間の飽和保磁力とキュリ一温度の差は、直接上書きプロセスを可能にす るに充分である。
実際の直接上書きプロセスは、必要なHcとT、の他に、2つの層の垂直磁気異 方性が交換カップリングされることが必要である(Tsutsu+ni らのJ 、 Magn、 & Mag、 Mat 11B(1993)231−247;  Lin、 J。
Appl、 Phys、 679)、1990年5月1日HKobayashi らのJap、 J、 App。
Phys、、 Vol 20. No1l、 1981年11月、p92089 −2095 、を参照)。垂直磁気異方性及び/又は交換カップリング強度の制 御は、本発明によると、例えばスペーサーの厚さの調節や光磁気システムの作成 の際のプロセスパラメーターの制御によって、皮膜の中で達成可能である。
したがって、本発明はまた、光磁気記録に適し、データの直接上書きを可能にす る材料システムを提供するものでもあり、この本発明の材料システムにおいて、 白金とコバルトの多層皮膜は交換カップリング(exchange coupl ed)され、垂直磁気異方性を有する。
本発明の材料システムにおいて、1つの多層((n−1)番目の多層)の最後の 00層と、次のn番目多層の最初の00層を隔てる材料はスペーサーとして知ら れる。別個に堆積したスペーサーが存在しない場合、隣接した多層は、1方又は 両方の隣接した多層のPt層によって隔てられ、即ち、その多層の1方又は両方 のptがスペーサーを形成する。スペーサーがその多層の1方又は両方のPt層 を含んでも含まなくても、任意の又は各々の多層の界面に、別個に堆積したスペ ーサー構造を提供することができる。スペーサー構造は白金とするのが便利であ るが、異種金属、窒化ケイ素のような誘電体物質、又は材料の組み合わせで作成 することもできる。以降の本明細書において、スペーサーは、(n−1)番目の 多層の最後のCo層と、n番目多層の最初のCo層を隔てる材料と定義し、その スペーサーが多層の一部として堆積されたかどうかに関係ないものとする。
所望により、基材と隣接Pt/Co多層皮膜の間に、白金、異種金属、誘電体材 料、又は材料の組み合わせからなる中間層が存在することができる。好ましくは 、中間層は白金である。
希土類遷移金属直接上書き皮膜におけるメモリ層と参照層のHcとT。の値は、 例えば1.in(前記に引用)によって検討されてきた。当然ながら、Pt/C o直接上書きシステムについての実際のH,とT6は誰も定量できていない。し たがって、本発明の目的のため、本発明者らの考え方で、メモリ層と参照層の間 のHcとTeの相違が直接上書きプロセスを可能にするに充分と考えられるに必 要と思われる2つの層の間のHcとT、について定めた。次の式は前記のKob ayashtの引用文献より拾いだした。
このように、本発明の目的のため、及び直接上書きの可能性を明確にするため、 メモリ層のHcは2〜15koe、例えば3〜1Okoeや3〜8 koeの範 囲にあることができ、一方、参照層のH6は0.5〜10kOe、例えば1.0 〜6kOeや1.5〜4kOeの範囲にあることができ、ただし、Hc (メモ リ層)−H,(参照層)は次の値より大きいことを条件とし、σ、/(2MS( メモリ層)h(メモリ層)〕+ σv / (2Ms (参照層)h(参照層)〕ここで、σ、は交換カップリン グ強度、M、は飽和磁化(saturationmagnetisajion) 、hは多層の厚さである。メモリ層のT、は好ましくは100℃〜400℃であ り、例えば150℃〜300℃や150℃〜200℃であり、参照層のTcは好 ましくは175℃〜500℃であり、例えば250℃〜500℃や250℃〜4 00℃であり、ただし、参照層のTcはメモリ層のT、よりも約75℃〜100 ℃高く、又は100℃以上高いことを条件とする。
上記のT6について の値は変わることがある提案値であり、Teの下限は恐ら く多層皮膜のキャリヤとノイズの比で規定され、上限は利用できるレーザーパワ ーとレーザーによって損傷を受ける多層皮膜の限界によって規定される。眉間の Tcの違いは、多層が作成される仕方によっても変わることがある。
最も好ましくは、本発明の材料システムは、コピ一温度におけるメモリ層の飽和 保磁力について、次の要求を満たす。
H,(コピ一温度)(メモリ層)く 本願における前述又は以降の飽和保磁力についての言及は、特に明記がなければ 室温の飽和保磁力を言うものとする。
基材と最初のPt/Co多層皮膜の間に中間層が存在する場合、金属を含むとき のその中間層の平均厚さは、250人までであり、例えば50人までであり、又 は好ましくは20Aまでの厚さのサブ単一層(sub−monolayer)で あり、一方、誘電体物質を含むときの中間層は数千人までの厚さを有することが ある。
スペーサーの平均厚さは100人まででよく、好ましくは25人までである。本 発明の交換カップリングシステムにおいて、スペーサーの厚さは50人までであ るべきで、例えば25人までの厚さのサブ単一層である。本発明のスペーサーと 中間層について行う堆積後の処理は実際の厚さを変化させることがあるため、本 願で言う厚さは、何らかの後処理の前の実際に堆積したスペーサーや中間層の材 料の値(堆積したまま)及び/又は何らかの後処理の後に残存するスペーサーや 中間層の材料の値を表す。
好ましくは、本発明の材料システムにおける個々のコバルト層は12人までの厚 さを有し、個々の白金層は25人までの厚さを有する。最も好ましくは、個々の コバルト層の厚さは2〜5人であり、個々の白金層は3〜20人である。好まし くは、全体の多層皮膜の各々は、500人の厚さを有する。好ましくは、各々の 多層皮膜は全体で50層まで、又は25周期までのPt/Coであり、例えば2 〜15周期である。
基材材料は任意の適切な材料でよく、例えば適当な金属又は誘電体材料、又はポ リカーボネートのようなポリマー又はガラスである。
好ましくは、基材材料はガラスである。市販の希土類遷移金属光磁気ディスクに おいて、基材と光磁気材料の間に窒化ケイ素のような[光増感層(optica l enhancement 1ayer) Jを含めることが一般に行われて いる。この層は、その熱特性に関して最適化することができる。本発明のこの応 用のため、基材への言及は、光増感のための1以上の材料層を堆積させた基材を 含めるものとする。したがって、例えば、基材材料は、シリコン、窒化ケイ素、 二酸化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、及びこのような材料からなる群よ り選択された誘電体材料を堆積したガラスであることができる。
市販の希土類遷移金属光磁気ディスク構造において、基材に付加的な層、光増感 層、光磁気多層が一般に含められる。このような付加的な層は、熱的に最適化す る反射層、例えばアルミニウムを所望により含めることができる。本発明の材料 システムは典型的なディスク構成に使用することができ、したがって、本発明は 、本発明の材料システムを含む磁気ディスクを提供する。
使用において、所望により、レーザー変調熱磁気光磁気データ記憶システムを2 種のモード、即ち、基材を通して又は多層側からレーザーによって提出すること ができる。通常は、直接上書きシステムにおいて、レーザーは、システムの他の 磁気活性成分よりむしろメモリ層に入射する。したがって、基材を通してレーザ ーを照射するためには、メモリ層は基材に隣接するべきであり、また、多層側か らレーザーを照射するためには、メモリ層はレーザーに最も近くにあるべきであ る(したがって、2つの多層システムの場合、参照層は基材に隣接するであろう )。
本発明による材料システムの特定の作成方法は、システムの性質と組成、及びレ ーザーの照射を基本的に基材を通すか多層側を通すかの使用目的に依存する。
一般に、本発明の材料システムは、次の方法によって作成することができる。即 ち、所望により基材材料を高熱加工し、基材材料上の随意の中間層をスパッタリ ング堆積し、所望により中間層を高熱加工又は熱処理し、基材又は中間層の上に PtとCoの多層をスパッタリング堆積し、所望により多層を熱処理し、多層上 の随意のスペーサー構造をスパッタリング堆積し、前記スペーサー構造の随意の 高熱加工及び/又は熱処理を行い、スペーサー構造又はptとCOの多層の上の ptとCoの多層をスパッタリング堆積し、多層の随意の熱処理を行う。
ptとCOの2層以上の多層を含む材料システムにいて、前記のように、先に堆 積した多層又はスペーサー構造の上に、各々の付加的な層を堆積させることがで きる。
したがって、基材に隣接したP t / Co多層は、随意の高熱加工した基材 にスパッタリングすることができ、好ましくは、随意の高熱加工した基材の上に 堆積し、少なくとも1種の高熱加工と熱処理によって処理した適当な厚さの金属 又は誘電体の中間層の上に堆積する。堆積した多層は熱処理に供することができ る。中間層の使用と処理、多層の処理、堆積の間に採用する実際のプロセスパラ メーターはいずれも多層の飽和保磁力と垂直磁気異方性の制御に貢献する。第1 堆積層と所望な差の飽和保磁力及び/又は交換カップリングを形成するための、 第2堆積層の飽和保磁力と垂直磁気異方性の制御は、堆積の際に採用する実際の プロセスパラメーターの制御、及び/又は前記のような所望の厚さのスペーサー の使用によって達成することができる。
多層スタック(s tack)の1つの多層又は第1の多層の堆積において、光 磁気皮膜特性の制御に、二重成長表面高熱処理を使用することができる(欧州特 許出願第0549246公開明細書)。多層スタックシステムにおける以降の多 層の堆積は、元の多層(複数でもよい)の特性が許容できる制限内に維持されて いれば、スペーサーのみの慎重な高熱処理(複数でもよい)を可能にする。積層 した多層の場合、既に存在する皮膜は、以降の高熱及び/又は熱加工の効果を変 調する型板又は構造的な前駆体として成る程度作用する。
スペーサーは、1つの堆積、又は厚さが漸増する一連の堆積で形成することがで き、任意の又は各々の段階で随意の高熱加工及び/又は熱処理を行う。
中間層又はスペーサーのスパッタリング堆積は、任意の貴ガス又は貴ガスの混合 ガス中で行うことができる。好ましくは、中間層又はスペーサーは、Ar、Kr 、Xeの1種以上の中でスノ(・ツタリングする。スペーサーを形成するにおい て、反応性ガス/不活性ガスの混合ガスを使用することができる。スパッタリン グの速度は、金属で数百人/秒まで可能であるが、好ましくは100人/秒まで 、例えば10人/秒、又は1人/秒である。
PL/Co多層は任意の貴ガス又は貴ガスの混合ガス中でスノク・ツタリングす ることができるが、好ましくはAr、Kr、Xeの1種以上の中でスパッタリン グする。スパッタリングの速度は、金属で典型的に1〜20人/秒の範囲でよい 。
スパッタリング堆積は任意の適当な手段によって行うことができる。各種の手段 、例えば直流又は高周波又はマイクロ波のマグネトロン、ダイオード、又はトリ オードによるスノ臂・ツタリング、或いはイオン又は原子銃からのエネルギー粒 子の衝撃による標的のス/(・ツタリングが当該技術で周知である。
多層スパッタリングにおいて、基材と、多層成分のスノク・ツタリング源との距 離は変化させることができ、皮膜成長の間に基材に蓄積する金属粒子の所望の低 い到達エネルギーを得るため、スノク・ツタリング標的を飛び出す粒子の初期エ ネルギー、スA・ツタリングの間のスパッターガスの性質、圧力、組成、温度に よって変化させることができる。また、到達エネルギーの制御は、中間層とスペ ーサー構造の堆積の際に重要である。
高熱加工は、高エネルギー粒子の衝撃を含み、中間層又は多層を適当に堆積させ る前に、任意又は全ての基材、中間層、スペーサーの表面特性に影響を与えるた めに使用する。表面成長の初期の段階において、成長表面の性質は、生成してい る皮膜構造に重要な影響を及ぼす。中間層、スペーサー、及びPt/Coの薄い 皮膜の多層の薄い特性は、光磁気特性に有益な皮膜微細構造の向きを形成する成 長表面の表面設計によって、皮膜成長の成る程度の制御を可能にする。本発明の 方法において、光磁気特性を有益に向上させるために基材を加熱する必要は全く ない。皮膜堆積における低エネルギー粒子の使用によって、適切に設計した成長 表面は消去されず、したがって、光磁気皮膜に望ましい光磁気特性を与える成長 モードが確率されることを可能にする。
高熱加工は、例えば、低圧雰囲気中で基材テーブルに高周波励起又は直流バイア スを適用することによって、又は低圧雰囲気中でプラズマ源の近くに基材又は中 間層を配置することによって、又はイオン銃や原子銃のような粒子銃からの粒子 衝撃によって便利に行うことができる。
高周波励起を基材について行う高熱加工に採用する場合、約50人までの堆積し たままの厚さで中間層を適用する場合、高エネルギー粒子衝撃を含む適用エネル ギー密度は300Jcm−”までが便利であり、パワー密度は0.35Wm−” までが便利であろう。ここで、基材の性質により、これより大きいエネルギー密 度や〕(ワー密度を使用することもでき、また、中間層とスペーサーの高熱処理 につ(1て、バイアス誘導基材、パワー密度、エネルギー密度を適切に考慮する 。
各々の金属多層、又は中間層、又はスペーサーは、堆積後に熱処理することがで きる。好ましくは、堆積後に各々の多層を熱処理する。この熱処理は、酸素の存 在の中、例えば空気中、又は空気及び/又は酸素ガスをし含む混合ガス中で行う ことが有益である。熱処理の効果は、酸素の圧力又は分圧によって変化する。大 気圧以上の圧力を使用することが有益なことがあることも期待できよう。或いは 、酸素が混合種として存在する雰囲気中でこの熱処理を行うことも考えられる。
一般に、熱処理は加熱、定温維持、及び冷却の過程を含むが、定常維持の過程は 本質的ではない。加熱は約100〜400℃までの温度、例えば150〜250 ℃であることができ、昇温速度は任意であり、例えば約lθ℃/分〜約100℃ /分である。昇温速度は基本的に重要ではなく、商業的条件は恐らく10〜bよ うに出来るだけ大きいであろう。加熱は1以上の段階で行うことができ、各々の 段階の後に温度安定状態に達しても達しなくてもよい。加熱に供する操作は連続 的又は周期的であってよく、一部連続的や一部周期的でもよい。この加熱は任意 の適切な手段によって行うことができ、例えば、炉の中で加熱を行うことができ 、又は加熱する容器の中にサンプルを入れることでもよく、又は1以上の連続通 電加熱源又はランプ源、例えばフィラメント又は放電ランプ源によって行うこと もできる。したがって、ハロゲン電球のような電球を本発明の加熱源に使用する こともできる。電球を使用する場合、1以上を使用することができる。本発明の 方法において、多層皮膜から空間的に隔ててこれらを配置し、皮膜の周囲の例え ば上や下に配置する。電球と多層皮膜の間の距離は、例えば電球のワット数、皮 膜の厚さ、基材の熱的特性によって異なる。皮膜サンプルへの光を強く及び/又 は均一にするため、電球を曲面反射板で囲むことが有利である。サンプルへの均 一な照射を得るためには、放物形反射鏡を使用することが有利である。
熱処理の第2段階は随意の定温維持であり、ここでは材料を成る温度に成る時間 保持し、例えば30分間まで、又は5分間まで、又は好ましくは1分間以下、さ らには1秒間以下のような短時間で保持する。次いでその材料を1以上の段階で 冷却又は放冷し、所望により速度を変える。実際には任意の冷却速度を採用する ことができ、例えばlO℃/分まで、又は好ましくは100℃/分までである。
冷却速度は本質的に重要ではなく、商業的条件は、恐らく10℃/秒〜100℃ /秒のように出来るだけ高いであろう。任意の適当な冷却方法を採用することが できる。所望により、磁場の中でこの熱処理を行うこともできる。
次に本発明を例によって説明するが、例証のためであって本発明を限定するもの ではない。
光磁気の測定は、注文型の極性カール−ブトレーサーを用いて670nmで行っ た。特に明記がなければ、材料の多層側を通して測定を行った。
全ての例におけるスパッタリング装置は、Nordiko Ltd(Havan t。
Hanpshire、英国)が提供のNordiko N53750の改良型を 、JohnsonMatthey Technology Centreで改良 したものである。全ての例のスパッタリング電極は直流及び/又は高周波平面マ グネトロンである。
特に明記がなければ、処理は全て大気圧の空気中で行った。
例1は、多層周期の数の変化によるキュリ一温度の制御を示す。
例2a〜2dは、白金とコバルトの比の調節によるキュリ一温度の制御を示す。
例3a〜3gは、プロセスパラメーターを変えたときのキュリ一温度への効果を 検討している。
例4〜6は、二条層構造におけるHcとT。の制御を示す。
例7〜10は、二層構造の交換カップリングを示す。
予め洗浄していたガラス基材を、真空チャンバーの中の基材テーブルに装着し、 チャンバーをポンプ排気し、約2〜5×lO−mbの底面圧にした。
ポンプ排気したそのチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.5 X  10−”mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(「ガス平衡」)。
全表面積が2960 cm’の爪面の基材テーブルを、白金スパッター源から1 1 am、コバルトスパッター源からItcmに配置して6rpmで回転させ、 一方で、1000ワツトの13.56MHzの一定高周波(0,34W/cm”  )を7分間テーブルに適用し、大地電位に対して約245Vの負バイアスをテ ーブルに与えた(高熱処理Sl)。
8”×4”の白金の標的を取り付けた平面マグネトロンからシャッターで隠した 基材テーブルを用い、124Wの直流パワーをスノくツタ−源に数分間印加し、 スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した(標的の予備調整段階)。
次いで白金中間層を、白金スパッター源による2つの連続的な経路で堆積させ、 16人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは124Wで、電極 バイアスは大地電位に対して一414Vであった。基材は大地電位に対して12 〜15Vの負の電位であった。基材から標的の距離は11cmで、テーブルは6 rpmで回転した(中間層の堆積)。
次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することによっ てPt中間層の表面を高熱処理した。200Wの高周波パワーを5分間与え、大 地に対して一105Vのテーブルノくイアスを確立し、基材テーブルは6rpm で回転した(高熱処理S2)。
所望の多層構造を生産するためのCoフラツクスの源を、pt源に向かい合わせ に正反対に位置する高周波平面マグネトロン源によって提供した。一方の源から のフラックスは、それらの間に位置する基材テーブルによって隠した。マグネト ロンのスノくツタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”×4”xl mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構造の作成 のため、pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々の源にそれ ぞれパワーを与えた。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞ れのパワー設定で、スノク・ツタ−源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の 予備調整)。
基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックスがテ ーブルに入射するようにし、源を通り過ぎて基材を回転させ、ptとCoの交互 の構造が生成するようにした。最初と最後の層はptで、7層の構造であり、即 ちPtとCOの3.5周期で、合計でテーブルの6.5回転を行った。テーブル の回転は6rpmとし、コバルトスパッター電極に一定の高周波ノ(ワーを与え 、基材の通過ごとに厚さ約3人のCo層の堆積を行った。一定の直流パワーをp tスパッター電極に与え、通過ごとに厚さ約8人のpt層を形成した(多層の堆 積)。124Wの直流ノくワーをPtス、(・ツタ−電極に与え、Pt標的に一 414vの)くイアスを確立しtこ。400Wの高周波パワーを使用し、大地に 対してCon的(ニー600■の自己バイアスを確立した。基材は大地に対して 1〜2vの負の電位であった。ガスの計量と、基材テーブルに対するスノ々・ツ タ−電極の隔たりは前記の「高熱処理SIJと同様である。
堆積した多層を有するガラス基材をス1<、ツタリングチャンノく一力1ら取り 出した。
同様にしてさらに4種のサンプルを調製し、「多層堆積」段階(こおけるテーブ ル回転数を調節し、周期数の異なるサンプルを得た。
各々のサンプルのキュリ一温度を測定し、周期数との関係で表1に示した。
表1 サンプルNo 周期数 ’re (℃)la 3.5 310 1b Ei、5 370 1c 9.5 380 1d 15.5 400 1e 21.5 400 予め洗浄していたガラス基材を、真空チャンバーの中の基材テーブルに装着し、 チャンバーをポンプ排気し、約2. 8 x 10−’mbの底面圧にした。
ポンプ排気したそのチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.、 5  X I O−2mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした([ガス平衡J)。
全表面積が2960 am’の爪面の基材テーブルを、白金スパッター源から1 1cm、コバルトスパッター源から11cmに配置して6’rpmで回転させ、 一方で、710ワツトの13.56MHzの一定高周波(0,24W/cmf) を3分間テーブルに適用し、大地電位に対して約250vの負バイアスをテーブ ルに与えた(高熱処理Sl)。
8”×4”の白金の標的を取り付けた平面型マグネトロン源がらンヤッターで隠 した基材テーブルを用い、120Wの直流パワーをスパッター源に数分間印加し 、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した(標的の予備調整段階)。
次いで白金中間層を、白金スパッター源による2つの連続的な経路で堆積させ、 16人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは120Wで、電極 バイアスは大地電位に対して一406Vであった。基材は大地電位に対して12 〜15Vの負の電位であった。基材から標的の距離はItcmで、テーブルは6 rpmで回転した(中間層の堆積)。
次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することによっ てpt中間層の表面を高熱処理した。150Wの高周波パワーを5分間与え、大 地に対して一100vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブルは6rpmで 回転した(高熱処理S2)。
次いでアルゴンガスの圧力を3. Ox l O−”mbに調節した(ガス平衡 2)。
所望の多層構造を生産するためのCoフラックスの源を、Pt源に向かい合わせ に正反対に位置する高周波平面型マグネトロン源によって提供した。一方の源か らのフラックスは、それらの間に位置する基材テーブルによって隠した。マグネ トロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8″x4”xl mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構造の作成 のため、pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々の源にそれ ぞれパワーを与えた。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞ れのパワー設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の予備 調整)。
基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックスがテ ーブルに入射するようにし、源を通り過ぎて基材を回転させ、ptとCoの交互 の構造が生成するようにした。最初と最後の層はPtであり、合計で12.5回 のテーブル回転で25層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コ バルトスパッター電極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3 人のCo層の堆積を行った。一定の直流パワーをptスパッター電極に与え、通 過ごとに厚さ約6人のPt層を形成した(多層の堆積)。90Wの直流パワーを Ptスパッター電極に与え、pt標的に一370Vのバイアスを確立した。40 0Wの高周波パワーを使用し、大地に対してCO標的に一520vの自己バイア スを確立した。基材は大地に対して2〜3Vの負の電位であった。
堆積した多層を有するガラス基材をスパッタリングチャンバーから取り出した。
多層のキュリ一温度を測定した。
撚至上 次の明確な変更を加え、例2aの手順を踏襲した。
「多層堆積J段階において、直流電極に150Wの直流パワーを適用し、ptス パッタリング標的に一397■のバイアスを形成し、1回の通過あたり約9.5 人の堆積に相当した。最初と最後がptで、合計で17層のPt/Co構造を8 .5回のテーブル回転で達成した。多層堆積の間、基材は、大地に対して3〜5 Vの負の電′位であった。
鯉左工 次の明確な変更を加え、例2aの手順を踏襲した。
[高熱処理SIJの段階を7分間適用した。
「高熱処理S2Jの後、アルゴンガスの圧力を2.5X10−”mbに調節した (ガス平衡2)。
「多層堆積」段階において、直流電極に185Wの直流パワーを適用し、ptス パッタリング標的に一415Vのバイアスを形成し、1回の通過あたり約11人 の堆積に相当した。最初と最後がptで、合計で15層のPt/Co多層構造を 7.5回のテーブル回転で達成した。多層堆積の間、基材は、大地に対して2〜 5vの負の電位であった。
撚又旦 次の明確な変更を加え、例2Cの手順を踏襲した。
「高熱処理SIJ段階において、iooowの高周波パワーを適用し、大地電位 に対して約245Vの負のバイアスを形成した。
「多層堆積」段階において、直流電極に215Wの直流パワーを適用し、ptス パッタリング標的に一428vのバイアスを形成し、1回の通過あたり約15人 の堆積に相当した。最初と最後がptで、合計で19層のPt/Co多層構造を 9.5回のテーブル回転で達成した。多層堆積の間、基材は、大地に対して2〜 3vの負の電位であった。
表2に、例2a−dの多層のキュリ一温度とptとCOの比を示す。
表2 例 周期数 Pt/Coの厚さの比 キュリ一温度(人/人) (℃) 2a 12.5 3/6 470 3d 9.5 3/8 380 2b 8.5 3/9.5 300 2c 7゜5 3/11 280 2d 9.5 3/15 180 予め洗浄していたガラス基材を、真空チャンバーの中の基材テーブルに装着し、 チャンバーをポンプ排気し、約2X10−’mbの底面圧にした。
ポンプ排気したそのチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.5 X  10−’mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(「ガス平衡l」)。
全表面積が2960cm”の八面の基材テーブルを、白金スノク・ツタ−源から 11cm、コバルトスパッター源から11cmに配置して6rpmで回転させ、 一方で、700ワツトの13.56MHzの一定高周波(0,24W/cm”  )を20分間テーブルに適用し、大地電位に対して約200vの負バイアスをテ ーブルに与えた(高熱処理SL)。
8”×4”の白金の標的を取り付けた平面型マグネトロン源からシャッターで隠 した基材テーブルを用い、124Wの直流ノくワーをスパッター源に数分間印加 し、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した(標的の予備調整段階) 。
次いで白金中間層を、白金スパッター源による6回の連続的な通過で堆積させ、 50人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは124Wで、電極 バイアスは大地電位に対して一414Vであった。基材は大地電位に対して15 Vの負の電位であった。
基材と標的の距離は11cmで、テーブルは6rpmで回転した(中間層の堆積 )。
次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することによっ てpt中間層の表面を高熱処理した。200Wの高周波パワーを5分間与え、大 地に対して一100Vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブルは6rpmで 回転した(高熱処理S2)。
所望の多層構造を生産するためのCoフラックスの源を、pt源に向かい合わせ に正反対に位置する高周波平面型マグネトロン源によって提供した。一方の源か らのフラックスは、それらの間に位置する基材テーブルによって隠した。マグネ トロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”X4″x  1 mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構造の 作成のため、Pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々の源に それぞれパワーを与えた。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそ れぞれのパワー設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の 予備調整)。
基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックスがテ ーブルに入射するようにし、源を通り過ぎて基材を回転させ、ptとCoの交互 の構造が生成するようにした。最初と最後の層はptであり、合計で9.5回の テーブル回転で19層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバ ルトスパッター電極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人 のCo層の堆積を行った。一定の直流パワーをPtスノ々・ツタ−電極に与え、 通過ごとに厚さ約8人のpt層を形成した(多層の堆積)。
124Wの直流パワーをptスパッター電極に与え、pt標的に一414Vのバ イアスを確立した。400Wの高周波ノくワーを使用し、大地に対してCO標的 に一600vの自己バイアスを確立した。基材は大地に対して2〜3■の負の電 位であった。ガス計量と、基材テーブルに対するスパッター電極の距離は、前記 の「高熱処理SIJと同様である。
堆積した多層を有するガラス基材をスバツタリングチャンノく−から取り出した 。
例3b:高熱加工の変化 予め洗浄していたガラス基材を、真空チャンバーの中の基材テーブルに装着し、 チャンバーをポンプ排気し、約2X10−’mbの底面圧にした。
ポンプ排気したそのチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1. 5 X  10−2mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(「ガス平衡N)。
全表面積が2960cm”の八面の基材テーブルを、白金スノク・ツタ−源から 11 cm、コバルトスパッター源から11cmに配置して6rpmで回転させ 、一方で、1000ワツトの13.56MH2の一定高周波(0,24W/cm 2)を7分間テーブルに適用し、大地電位に対して約240Vの負バイアスをテ ーブルに与えた(高熱処理St)。
8”×4”の白金の標的を取り付けた平面型マグネトロン源からンヤノターで隠 した基材テーブルを用い、124Wの直流<ワーをスパッター源に数分間印加し 、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した(標的の予備調整段階)。
次いで白金中間層を、白金スパッター源による2回の連続的な通過て堆積させ、 16人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは124Wで、電極 バイアスは大地電位に対して一414Vであった。基材は大地電位に対して15 Vの負の電位であった。
基材と標的の距離は11cmで、テーブルは6rpmで回転した(中間層の堆積 )。
次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することによっ てpt中間層の表面を高熱処理した。100Wの高周波パワーを10分間与え、 大地に対して一70VのテーブルIくイアスを確立し、基材テーブルは6rpm で回転した(高熱処理S2)。
所望の多層構造を生産するためのCoフラックスの源を、pt源に向かい合わせ に正反対に位置する高周波平面型マグネトロン源によって提供した。一方の源か らのフラックスは、それらの間に位置する基材テーブルによって隠した。マグネ トロンのスノク・ツタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”X4″ x 1 mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構 造の作成のため、pt又はCOのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々の 源にそれぞれパワーを与えた。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のため のそれぞれのパワー設定で、スバ・ツタ−源の平衡を確立した(多層堆積の前の 標的の予備調整)。
基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックスがテ ーブルに入射するようにし、源を通り過ぎて基材を回転させ、PtとCOの交互 の構造が生成するようにした。最初と最後の層はptであり、合計で9.5回の テーブル回転で19層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバ ルト標的ク・ンター電極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約 3人のCo層の堆積を行った。一定の直流パワーをptスパッター電極に与え、 通過ごとに厚さ約8人のPt層を形成した(多層の堆積)。
124Wの直流パワーをptスパッター電極に与え、pt標的に一414Vのバ イアスを確立した。400Wの高周波パワーを使用し、大地に対してCo標的に 一600vの自己バイアスを確立した。基材は大地に対して1〜2Vの負の電位 であった。ガス計量と、基材テーブルに対するスパッター電極の距離は、前記の 「高熱処理SIJと同様である。
堆積した多層を有するガラス基材をスパッタリングチャンバーから取り出した。
匹王工:多層の飽和保磁力の変化 特に次の変更を加え、例3aの手順を踏襲した。
1、r高熱処理SIJ段階において、1000Wの高周波パワーを7分間適用し 、大地電位に対して約245■の負のバイアスを確立した。
2、 「中間層堆積」段階において、スパッター電極によって、2つの続けた通 過でPt層を約16人の厚さに堆積させた。
気立4.多層の飽和保磁力の変化 特に次の変更を加え、例3cの作成手順を踏襲した。
「高熱処理S2J段階の後、アルゴンガスの圧力を2.5X10−2mb1.: 調節し、平衡にさせた。
「多層堆積」段階において、120Wの直流パワーをPtスパッター電極に印加 し、pt標的に一391■のバイアスを形成した。
400Wの高周波パワーを使用し、Co標的に大地に対して〜520■の自己バ イアスを形成した。基材は大地に対して3〜4vの負の電位であった。
匹主工:熱処理により増加した飽和保磁力例3dと同様にしてサンプルを調製し 、次の熱処理に供した。
サンプルを175℃のホットプレート上に10分間装いた。次いでサンプルを取 り出し、室温のスチール製ブロックの上に置き、室温まで放冷した。
鼠主工:熱処理により増加した飽和保磁力例3dと同様にしてサンプルを調製し 、次の熱処理に供した。
サンプルを175℃のホットプレート上に20分分間−た。次いでサンプルを取 り出し、室温のスチール製ブロックの上に置き、室温まで放冷した。
性主1:熱処理により増加した飽和保磁力例3dと同様にしてサンプルを調製し 、次の熱処理に供した。
サンプルを170℃の銅製ブロック上に70分分間−た。次いでサンプルを取り 出し、室温のスチール製ブロックの上に置き、室温まで放冷した。次の変更を加 えてこの操作をさらに3回繰り返した。
・1回目の繰り返し 170℃で190分間・2回目の繰り返し 170℃で3 40分間・3回目の繰り返し 234℃で210分間例3a〜3gのH6とT、 を測定し、次の表3に示した。
表3 例 室温飽和保磁力(koe) キュリ一温度(℃)の中の基材テーブルに装着 し、チャンバーをポンプ排気し、1. 3xlO−’mbの底面圧にした。
2)ポンプ排気したチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.5 X  10−’mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(ガス平衡)。
3)面積が2960cm2の基材テーブルを、2つの向か1.+合ったスパッタ ー源の各々から11cmに配置し、6rpmで回転させ、一方で、1000ワツ トの13.56MHzの一定高周波(0,34W/cm’)をテーブルに適用し 、大地電位に対して約250Vの負バイアスをテーブルに形成した。ノくワーは 7分間適用した(高熱処理Sl)。
4)8″×4″の白金の標的を取り付けた平面マグネトロン源からシャッターで 隠した基材テーブルを用い、120Wの直流パワーをスパッター源に数分間印加 し、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した。ガスの圧力と流量には 変更を加えなかった(標的の予備調整段階)。
5)次いで白金中間層を、白金スパッター源による続きの2つの経路で堆積させ 、16人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは120Wで、電 極バイアスは大地電位に対して一408■であり、基材と標的の距離は11cm であり、テーブルは6rDmで回転し、大地電位に対して約−15Vの内部(I ncluded)バイアスを有した(白金中間層の堆積)。
6)次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することに よってpt中間層の表面を高熱処理した。200Wの高周波パワーを適用し、大 地に対して−110〜−150Vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブルは 6rpmで回転し、時間は5分間とした(高熱処理S2)。
次いでアルゴンガスの圧力を2.5X10−1mbに調節し、平衡になるまで放 置した。
7)所望の多層構造を生産するためのCoフラックスの源を、Pt源の向かい合 わせの直ぐ反対に位置する高周波平面マグネトロン源によって提供し、一方の源 からのフラックスは、それらの間の中央に位置する基材テーブルによって隠した 。マグネトロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”  X4” X1mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多 層構造の作成のため、pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各 々の源にそれぞれパワーを与えた。最初にptパワーを確立し、次にCoパワー を確立した。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞれのパワ ー設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の予備調整)。
8)基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックス がテーブルに入射するようにした。源を通り過ぎて基材を回転させ、PtとCo の交互の構造が生成した。最初と最後の層はptであり、合計で7.5回のテー ブル回転で15層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバルト スパッター電極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人の0 0層の堆積を行った。一定の直流パワーをPtスパッター電極に与え、通過ごと に厚さ約15人のpt層を形成した(多層の堆積)。
400Wの高周波パワーを使用し、Co標的に大地電位に対して−580Vの自 己バイアスを確立した。215Wの直流パワーをPtスパッター電極に適用し、 pt標的に一422Vの自己バイアスと、大地電位に対して基材テーブルに一1 02Vの誘導バイアスを確立した。ガス計量と、基材と電極の距離は、前記と同 様であった(多層堆積)。
9)堆積した多層を有するスライドガラスをスパッタリングチャンバーから取り 出した。サンプルを次の熱処理に供した。
サンプルを153℃の炉に40分間配置した。次いでそれらを取り出し、アルミ ニウム製ブロックの上に置き、室温まで放冷した。
第2層 l)真空チャンバーの中の基材テーブルの上にサンプルを装着し、チャンバーを 1゜3X10−’mbの底面圧までポンプ排気した。
2)ポンプ排気したチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.5XIO ”’mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(ガス平衡)。
3)面積が2960cm’の基材テーブルを、2つの向かい合つたスパッター源 の各々から11cmに配置し、6rpmで回転させ、一方で、1000ワツトの 13.56MHzの一定高周波(0,34W/cm’)をテーブルに適用し、大 地電位に対して約250Vの負バイアスをテーブルに形成した。パワーは7分間 適用した(高熱処理Sl)。
4)8”×4”の白金の標的を取り付けた平面マグネトロン源からシャッターで 隠した基材テーブルを用い、120Wの直流パワーをスパッター源に数分間印加 し、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した。ガスの圧力と流量には 変更を加えなかった(標的の予備調整段階)。
5)次いで白金中間層を、白金スパッター源によって続けて6回の通過で堆積さ せ、50人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは120Wで、 電極バイアスは大地電位に対して一409Vであり、基材テーブルに大地電位に 対して約−15Vのバイアスを形成し、基材と標的の距離は11cmであり、テ ーブルは6rpmで回転した(白金中間層の堆積)。
6)次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することに よってPt中間層の表面を高熱処理した。200Wの高周波パワーを適用し、大 地に対して−105〜−110Vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブルは erpmで回転し、時間は5分間とした(高熱処理S2)。
7)所望の多層構造を生産するためのCOフラックスの源を、Pt源の向かい合 わせの直ぐ反対に位置する高周波平面マグネトロン源によって提供し、一方の源 からのフラックスは、それらの間の中央に位置する基材テーブルによって隠した 。マグネトロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”X 4”X1mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構 造の作成のため、Pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々の 源にそれぞれパワーを与え、多層構造の作成のため、最初に白金パワーレベルを 確立した。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞれのパワー 設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の予備調整)。
8)基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックス がテーブルに入射するようにした。源を通り過ぎて基材を回転させ、PtとCo の交互の構造が生成した。最初と最後の層はptであり、合計で3.5回のテー ブル回転で7層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバルト電 極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人の00層の堆積を 行った。一定の直流パワーをPtスパッター電極に与え、通過ごとに厚さ約8人 のpt層を形成した(多層の堆積)。
400Wの高周波パワーを使用し、Co標的に大地電位に対して一530Vの自 己バイアスを確立した。120Wの直流パワーをPtスパッター電極に適用し、 pt標的に一400Vの自己バイアスと、大地電位に対して基材テーブルに一1 〜2■の誘導バイアスを確立した。ガス計量と、基材と電極の距離は、前記と同 様であった(多層堆積)。
図1は、二層多層構造についての皮膜側光質間の極性カーループを示す。
」 例4に記載の作成手順を繰り返し、ただし、最初に堆積した多層の軌処゛理段階 を省略し、二層の堆積は、堆積順序を止めずに連続して行い、Pilkingt on PLKから供給されたガラス基材を使用した。
図2はこの例の極性カーループを示す。
例6 第1の多層の堆積を例5と同様にして行ったが、第1の多層の堆積の後、Arガ スの圧力を1.5X10!mbに調節し、平衡にした。
第2の多層 1)面積が2960cm2の基材テーブルを、2つの向かい合ったスパッター源 の各々から11cmに配置した。
2)8″×4”の白金の標的を取り付けた平面マグネトロン源からシャッターで 隠した基材テーブルを用い、120Wの直流パワーをスパッター源に数分間印加 し、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した。ガスの圧力と流量には 変更を加えなかった(標的の予備調整段階)。
3)次いで白金中間層を、白金スパッター源によって続けて3回の通過で堆積さ せ、約25人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは120Wで 、電極バイアスは大地電位に対して一405vであり、基材テーブルに大地電位 に対して約−12〜15Vのバイアスを形成し、基材と標的の距離は11cmで あり、テーブルは6rpmで回転した(白金中間層の堆積)。
4)次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することに よってpt中間層の表面を高熱処理した。200Wの高周波パワーを適用し、大 地に対して−105〜−110Vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブルは 6rpmで回転し、時間は5分間とした(高熱処理S2)。
次いでアルゴンガス圧力を2.5X10−’mbに調節し、平衡にした。
5・)所望の多層構造を生産するためのCOフラックスの源を、Pを源の向かい 合わせの直ぐ反対に位置する高周波平面マグネトロン源によって提供し、一方の 源からのフラックスは、それらの間の中央に位置する基材テーブルによって隠し た。マグネトロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”  X4’ X1mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、 多層構造の作成のため、Pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、 各々の源にそれぞれパワーを与え、多層構造の作成のため、最初に白金パワーレ ベルを確立した。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞれの パワー設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の予備調整 )。
6)基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックス がテーブルに入射するようにした。源を通り過ぎて基材を回転させ、ptとCo の交互の構造が生成した。最初と最後の層はptであり、合計で6.5回のテー ブル回転で13層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバルト 電極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人の00層の堆積 を行った。一定の直流パワーをPtスパッター電極に与え、通過ごとに厚さ約8 人のpt層を形成した(多層の堆積)。
400Wの高周波パワーを使用し、CO標的に大地電位に対して一580Vの自 己バイアスを確立した。120Wの直流パワーをPtスパッター電極に適用し、 pt標的に一384vのバイアスと、大地電位に対して基材テーブルに一1〜2 ■の誘導バイアスを確立した。ガス計量と、基材と電極の距離は、前記と同様で あった(多層堆積)。
皮膜側と基材の光学的質問による極性カーループを図3aと3bに示す。
例7 1)予め洗浄していた顕微鏡スライドガラスを、真空チャンバーの中の基材テー ブルに装着し、チャンバーをポンプ排気し、3X10−’m bの底面圧にした 。
2)ポンプ排気したチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.5x l  O”mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(ガス平衡)。
3)面積が2960cm”の基材テーブルを、2つの向かい合ったスパッター源 の各々から11cmに配置し、6rpmで回転させ、一方で、1000ワツトの 13.56MHzの一定高周波(0,34W/cm’)をテーブルに適用し、大 地電位に対して約255〜240Vの負バイアスをテーブルに形成した。パワー は7分間適用した(高熱処理Sl)。
4)8”×4”の白金の標的を取り付けた平面マグネトロン源からシャッターで 隠した基材テーブルを用い、120Wの直流パワーをスパッター源に数分間印加 し、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した。ガスの圧力と流量には 変更を加えなかった(標的の予備調整段階)。
5)次いで白金中間層を、白金スパッター源による続きの2回の通過で堆積させ 、16人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは120Wで、電 極バイアスは大地電位に対して一408Vであり、基材と標的の距離は11cm であり、テーブルは6rpmで回転し、大地電位に対して約−15Vの内部バイ アスを有した(白金中間層の堆積)。
6)次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz) を適用すること によってpt中間層の表面を高熱処理した。200Wの高周波パワーを適用し、 大地に対して一110Vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブルは6rpm で回転し、時間は5分間とした(高熱処理S2)。
次いでアルゴンガスの圧力を2. 5 x 10”’mbに調節し、平衡になる まで放置した。
7)所望の多層構造を生産するためのCOフラックスの源を、Pt源の向かい合 わせの直ぐ反対に位置する高周波平面マグネトロン源によって提供し、一方の源 からのフラックスは、それらの間の中央に位置する基材テーブルによって隠した 。マグネトロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”X 4” X1mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層 構造の作成のため、pt又はCOのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々 の源にそれぞれパワーを与えた。最初にptパワーを確立し、次にCoパワーを 確立した。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞれのパワー 設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の予備調整)。
8)基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックス がテーブルに入射するようにした。源を通り過ぎて基材を回転させ、ptとCo の交互の構造が生成した。最初と最後の層はptであり、合計で9.5回のテー ブル回転で19層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバルト スパッター電極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人のC o層の堆積を行った。一定の直流パワーをPtスパッター電極に与え、通過ごと に厚さ約8人のpt層を形成した(多層の堆積)。
400Wの高周波パワーを使用し、CO標的に大地電位に対して一540Vの自 己バイアスを確立した。120Wの直流パワーをPtスパンター電極に適用し、 pt標的に一386■の自己バイアスと、大地電位に対して基材テーブルに一2 ■の誘導バイアスを確立した。ガス計量と、基材と電極の距離は、前記と同様で あった(多層堆積)。
9)堆積した多層を有するスライドガラスをスパッタリングチャンバーから取り 出し、次の熱処理に供した。
サンプルを170℃の銅製ブロックの上にlO分分間−た。次いでそれらを取り 出し、室温のスチール製ブロックの上に置き、室温まで放冷した。
第2層 1)真空チャンバーの中の基材テーブルの上にサンプルを装着し、チャンバーを 3X10−’mbの底面圧までポンプ排気した。
2)ポンプ排気したチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1. 5 X  10−’mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(ガス平衡)。
3)面積が2960cm”の基材テーブルを、2つの向かい合ったスパッター源 の各々から11cmに配置した。
4)8″×4″の白金の標的を取り付けた平面マグネトロン源からツヤツタ−で 隠した基材テーブルを用い、120Wの直流パワーをスパッター源に数分間印加 し、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した。ガスの圧力と流量には 変更を加えなかった(標的の予備調整段階)。
5)次いで白金中間層を、白金スパッター源によって1回の通過で堆積させ、8 人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは120Wで、電極バイ アスは大地電位に対して一405Vであり、基材と標的の距離は11cmであり 、テーブルは6rpmで回転した。堆積の間、大地電位に対して約10Vの負の バイアスを基材テーブルに確立した(白金中間層の堆積)。
6)次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することに よってPt中間層の表面を高熱処理した。I 40Wの高周波パワーを適用し、 大地に対して−100〜−105Vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブル は6rpmで回転し、時間は5分間とした(高熱処理S2)。
次いで、基材テーブルを12rpmで回転させたことを除き、過程4)と5)に 記載の仕方で4人のpt中間層を堆積させた。
7)所望の多層構造を生産するためのCoフラックスの源を、Pt源の向かい合 わせの正反対に位置する高周波平面型マグネトロン源によって提供し、一方の源 からのフラックスは、それらの間の中央に位置する基材テーブルによって隠した 。マグネトロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”X 4”X1mm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構 造の作成のため、Pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々の 源にそれぞれパワーを与え、多層構造の作成のため、最初に白金パワーレベルを 確立した。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞれのパワー 設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の予備調整)。
8)基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックス がテーブルに入射するようにした。源を通り過ぎて基材を回転させ、PtとCO の交互の構造が生成した。最初と最後の層はPtであり、合計で5回のテーブル 回転で10層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバルト電極 に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人のCo層の堆積を行 った。一定の直流パワーをPtスパッター電極に与え、通過ごとに厚さ約8人の pt層を形成した。
400Wの高周波パワーを使用し、Co標的に大地電位に対して−510Vの自 己バイアスを確立した。120Wの直流パワーをPtスパッター電極に適用し、 pt標的に一405vの自己バイアスと、大地電位に対して基材テーブルに−2 〜−5vの誘導バイアスを確立した。ガス計量と、基材と電極の距離は、前記と 同様であった(多層堆積)。
図4は、この例の室温のメジャーとマイナの極性カーループを示す。表4はマイ ナーループの飽和保磁力シフト(交換カップリングによる)を温度の関数として 示す。
第1層の作成手順は例7の第1層のそれと同じとした。
堆積した多層を備えたスライドガラスをスパッタリングチャンバーから取り出し 、次の熱処理に供した。
サンプルを170℃のホットプレートに73分分間−た。次いでサンプルを取り 出し、室温のスチール製ブロックの上に置き、室温まで放冷した。
第2層 1)真空チャンバーの中の基材テーブルの上にサンプルを装着し、チャンバーを 1.8X10−mbの底面圧までポンプ排気した。
2)ポンプ排気したチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.5XIO −”mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(ガス平衡)。
3)面積が2960cm”の基材テーブルを、2つの向かい合ったスパッター源 の各々からl1cmに配置した。
4)8”×4”の白金の標的を取り付けた平面マグネトロン源からシャッターで 隠した基材テーブルを用い、120Wの直流パワーをスパッター源に数分間印加 し、スパッター源を洗浄し、安定な操作状態を確立した。ガスの圧力と流量には 変更を加えなかった(標的の予備調整段階)。
5)次いで白金中間層を、白金スパッター源によって1回の通過で堆積させ、8 人の全厚さを確立した。スパッター電極に与えたパワーは+20Wで、電極バイ アスは大地電位に対して一405Vであり、基材と標的の距離は11cmであり 、テーブルは6rpmで回転した。堆積の間、大地電位に対して約10Vの負の バイアスを基材テーブルに確立した(白金中間層の堆積)。
6)次いで基材テーブルに高周波パワー(13,56MHz)を適用することに よってPt中間層の表面を高熱処理した。150Wの高周波パワーを適用し、大 地に対して−105〜−110Vのテーブルバイアスを確立し、基材テーブルは 6rpmで回転し、時間は5分間とした(高熱処理S2)。
7)所望の多層構造を生産するためのCoフラックスの源を、Pt源の向かい合 わせの正反対に位置する高周波平面マグネトロン源によって提供し、一方の源か らのフラックスは、それらの間の中央に位置する基材テーブルによって隠した。
マグネトロンのスパッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”×4 ″Xlrnm)を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構 造の作成のため、pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で、各々の 源にそれぞれパワーを与え、多層構造の作成のため、最初に白金パワーレベルを 確立した。この状態を数分間維持し、必要な堆積速度のためのそれぞれのパワー 設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆積の前の標的の予備調整)。
8)基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックス がテーブルに入射するようにした。源を通り過ぎて基材を回転させ、ptとCo の交互の構造が生成した。最初と最後の層はptであり、合計で5回のテーブル 回転で10層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバルト電極 に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人のCo層の堆積を行 った。一定の直流パワーをPtスパッター電極に与え、通過ごとに厚さ約8人の pt層を形成した。
400Wの高周波パワーを使用し、Co標的に大地電位に対して−510Vの自 己バイアスを確立した。120Wの直流パワーをPtスパッター電極に適用し、 Pt標的に一405Vの自己バイアスと、大地電位に対して基材テーブルに−2 〜−5■の誘導バイアスを確立した。ガス計量と、基材と電極の距離は、前記と 同様であった(多層堆積)。マイナーループの飽和保磁力シフト(交換カップリ ングによる)を、温度の関数として表4に示す。
牡 第1多層についてのメモリ層の形成法は例7と同じとした。次いで熱処理を次の ようにして行った。
サンプルを165℃の銅製ブロックの上に10分分間−た。次いで取り出し、室 温のスチール製ブロックの上に置き、室温まで放冷した。
第2多層について、参照層の作成手順を例7と同様にして行い、ただし、この多 層の個々のPt層の厚さは6人であり、90Wの直流パワーをスパッター電極に 適用し、標的電位は大地に対して一376Vであった。この例のメジャーとマイ ナーの極性カーループを図5aと5bに示す。表4はマイナーループの飽和保磁 力のシフト(交換カップリングによる)を温度の関数として示す。
表4.交換カップリングによるマイナーループの温度に対する飽和保磁力のシフ ト He ΔHc H6ΔHc H0ΔH6201,250,55〜1.2 〜2  1.5 0.35+20 0.65 0.15 −− −− 0.90 0.1 0150 0.55 0.10 〜0.8 〜1.2 0.75 0.0520 0 0.28 0.03 〜0.3 〜0.7 0.40 0.03第1層を例 4と同様にして作成した。サンプルをチャンノく−から取り出し、次の手順にし たがって熱処理した。
サンプルを153℃の炉に40分間入れた。次いでサンプルを取り出し、室温の アルミニウム製プロ・ツクの上に置き、室温まで放冷した。
第2多層 l)真空チャンバーの中の基材テーブルの上にサンプルを装着し、チャンバーを 2X10−’mbの底面圧までポンプ排気した。
2)ポンプ排気したチャンバーに純粋なArガスを計量して入れて1.5X10 −’mbの圧力とし、装置を数分間平衡にした(ガス平衡)。
3)直流平面型マグネトロンpt源の正反対に向かい合わせlこ位置する高周波 マグネトロン源によって所望の多層構造の作成のためのCOフラックス源を提供 し、各々の銃から11cm離れて源の中央に位置する面積が2960cm’の基 材テーブルによって、いずれかの源のフラックスから隠した。マグネトロンのス パッタリング効果を高めるため、薄いコバルト標的(8”x4” xlmm)  を使用した。両方のスパッター源から隠した基材を用い、多層構造の作成のため 、pt又はCoのそれぞれの堆積速度に要求される値で各々の源にそれぞれパワ ーを与え、最初にptパワーを確立した。この状態を数分間維持し、必要な堆積 速度のためのそれぞれのパワー設定で、スパッター源の平衡を確立した(多層堆 積の前の標的の予備調整)。
4)基材テーブルを隠しているシャッターを除去し、両方の源からのフラックス がテーブルに入射するようにした。源を通り過ぎて基材を回転させ、ptとCo の交互の構造が生成した。最初と最後の層はptであり、合計で3.5回のテー ブル回転で7層の構造を形成した。テーブルの回転は6rpmとし、コバルトス パッター電極に一定の高周波パワーを与え、基材の通過ごとに厚さ約3人の00 層の堆積を行った。一定の直流パワーをPtスパッター電極に与え、通過ごとに 厚さ約8人のpt層を形成した(多層の堆積)。
400Wの高周波パワーを使用し、Co標的に大地電位に対して−570Vの自 己バイアスを確立した。120Wの直流パワーをPtスパッター電極に適用し、 pt標的に一407vの自己バイアスと、大地電位に対して基材テーブルに−l 〜2Vの誘導バイアスを確立した。ガス計量と、基材と電極の距離は、前記と同 様であった(多層堆積)。
層間の弱い交換カップリングを示す二層多層システムのメジャーとマイナーの極 性カーループを図6aと6bに示す。
バイアス場(koe) バイアス場(koe) バイアス場(kOe) バイアス場(koe> 補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成7年1月27日

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.光磁気記録に適し、データの直接上着きを可能にする潜在能力を有する材料 システムであって、基材材料、及び少なくとも2積の白金とコバルトの多層皮膜 を含み、多層の界面には、1方又は両方の多層のPt層、又は別に堆積した材料 を含むスペーサーを提供し、前記多層皮膜の1種はメモリ層と称して割合に高い 室温飽和保磁力(Hc)と低いキュリー温度(Tc)を有し、前記多層皮膜のも う1種は参照層と称して割合に低い室温飽和保磁力(Hc)と高いキュリー温度 (Tc)を有し、2種の多層皮膜の間の飽和保磁力とキュリー温度の差は、直後 上書きプロセスを可能にするに充分な材料システム。
  2. 2.メモリ層のHcは2〜15kOe、参照層のHcは0.5〜10kOeであ り、Hc(メモリ層)からHc(参照層)を差し引いた値は次の値より大きく、 σw/〔2Ms(メモリ層)h(メモリ層)〕+σw/〔2Ms(参照層)h( 参照層)〕ここで、σwは交換カップリング強度、Msは飽和磁化、hは多層の 厚さである請求の範囲第1項に記載の材料システム。
  3. 3.メモリ層のHcが3〜10kOeである請求の範囲第2項に記載の材料シス テム。
  4. 4.メモリ層のHcが3〜8kOeである請求の範囲第3項に記載の材料システ ム。
  5. 5.参照層のHcが1〜6kOeである請求の範囲第2項に記載の材料システム 。
  6. 6.参照層のHcが1.5〜4kOeである請求の範囲第5項に記載の材料シス テム。
  7. 7.メモリ層のTcが100℃〜400℃、参照月のTcが175℃〜500℃ であり、参照層のTcがメモリ層のTcよりも75℃〜100℃高い請求の範囲 第1〜6項のいずれか1項に記載の材料システム。
  8. 8.参照層のTcがメモリ層のTcよりも100℃以上高い請求の範囲第7項に 記載の材料システム。
  9. 9.メモリ層のTcが150℃〜300℃である請求の範囲第7項又は8項に記 載の材料システム。
  10. 10.メモリ層のTcが150℃〜200℃である請求の範囲第9項に記載の材 料システム。
  11. 11.参照層のTcが250℃〜500℃である請求の範囲第7項又は8項に記 載の材料システム。
  12. 12.参照層のTcが200℃〜400℃である請求の範囲第11項に記載の材 料システム。
  13. 13.多層の界面のスペーサーが、1方又は両方の多層のPt層を含んでなる請 求の範囲第1〜12項のいずれか1項に記載の材料システム。
  14. 14.多層の界面のスペーサーが、別に堆積した材料を含んでなる請求の範囲第 1〜13項のいずれか1項に記載の材料システム。
  15. 15.別に堆積した材料が、白金、又は他の金属、又は誘電体物質、又はこれら 材料の組み合わせである請求の範囲第14項に記載の材料システム。
  16. 16.別に堆積した材料が白金である請求の範囲第15項に9記載の材料システ ム。
  17. 17.スペーサーの平均厚さが50Åまでである請求の範囲第1〜16項のいず れか1項に記載の材料システム。
  18. 18.スペーサーが25Åまでの平均厚さのサブ単一層の厚さである請求の範囲 第17項に記載の材料システム。
  19. 19.基材と隣接したPt/Co多層皮腹の間に、白金、又は他の金属、又は誘 電体物質、又はこれら材料の組み合わせの中間層を施した請求の範囲第1〜18 項のいずれか1項に記載の材料システム。
  20. 20.中間層が白金である請求の範囲第19項に記載の材料システム。
  21. 21.中間層が50Åまでの平均厚さである請求の範囲第20項に記載の材料シ ステム。
  22. 22.中間層が20Åまでの平均厚さのサブ単一層の厚さである請求の範囲第2 1項に記載の材料システム。
  23. 23.各々のコバルト層が2〜5Åの厚さを有する請求の範囲第1〜22項のい ずれか1項に記載の材料システム。
  24. 24.各々の白金層が3〜20Åの厚さを有する請求の範囲第1〜23項のいず れか1項に記載の材料システム。
  25. 25.各々の多層皮膜が2〜15周期のPt/Coを含んでなる請求の範囲第1 〜24項のいずれか1項に記載の材料システム。
  26. 26.光磁気記録に適し、データの直接上書きを可能にする潜在能力を存する材 料システムであって、請求の範囲第21〜25項のいずれか1項に記載の材料シ ステムを含み、白金とコバルトの多層皮膜は交換カップリングし、垂直磁気異方 性を有する材料システム。
  27. 27.請求の範囲第1〜25項のいずれか1項に記載の材料システムを含んでな る光磁気ディスク。
  28. 28.請求の範囲第26項に記載の材料システムを製造する方法であって、白金 とコバルトの2種の多層の間に、50Åまでの平均厚さのスペーサーを提供する 方法。
  29. 29. の方法。 スペーサーを高熱加工に供する請求の範囲第28項に記載
JP6504321A 1992-07-28 1993-07-26 光磁気記録用の材料システム Pending JPH07509335A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB929216074A GB9216074D0 (en) 1992-07-28 1992-07-28 Magneto-optical recording materials system
GB9216074.6 1992-07-28
PCT/GB1993/001575 WO1994002940A1 (en) 1992-07-28 1993-07-26 Magneto-optical recording materials system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07509335A true JPH07509335A (ja) 1995-10-12

Family

ID=10719466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6504321A Pending JPH07509335A (ja) 1992-07-28 1993-07-26 光磁気記録用の材料システム

Country Status (18)

Country Link
US (2) US5702830A (ja)
EP (1) EP0653092B1 (ja)
JP (1) JPH07509335A (ja)
KR (1) KR100256896B1 (ja)
CN (1) CN1106638C (ja)
AT (1) ATE148578T1 (ja)
AU (1) AU669924B2 (ja)
BR (1) BR9306791A (ja)
CA (1) CA2141308A1 (ja)
DE (1) DE69307896T2 (ja)
DK (1) DK0653092T3 (ja)
ES (1) ES2096937T3 (ja)
GB (1) GB9216074D0 (ja)
GR (1) GR3022426T3 (ja)
MY (1) MY114237A (ja)
RU (1) RU2117338C1 (ja)
TW (1) TW234759B (ja)
WO (1) WO1994002940A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0642125B1 (en) * 1993-08-04 1999-10-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magneto-optical recording medium
US6061307A (en) * 1994-05-10 2000-05-09 Hitachi Maxell, Ltd. Magneto-optical recording medium having a plurality of magnetic layers
US6893542B1 (en) 1999-09-10 2005-05-17 Seagate Technology Llc Sputtered multilayer magnetic recording media with ultra-high coercivity
US6777112B1 (en) 2000-10-10 2004-08-17 Seagate Technology Llc Stabilized recording media including coupled discontinuous and continuous magnetic layers
US6846576B1 (en) 2002-04-10 2005-01-25 Seagate Technology Llc Coupling enhancement for medium with anti-ferromagnetic coupling
US8066718B2 (en) 2003-03-18 2011-11-29 Depuy Mitek, Inc. Expandable needle suture apparatus and associated handle assembly
US8585714B2 (en) 2003-03-18 2013-11-19 Depuy Mitek, Llc Expandable needle suture apparatus and associated handle assembly with rotational suture manipulation system
US7940286B2 (en) 2004-11-24 2011-05-10 Chimei Innolux Corporation Display having controllable gray scale circuit
DE102005057696A1 (de) * 2005-12-02 2007-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Katalysator, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
US8535766B2 (en) 2008-10-22 2013-09-17 Applied Materials, Inc. Patterning of magnetic thin film using energized ions
KR101622568B1 (ko) * 2008-10-22 2016-05-19 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 활성화된 이온들을 이용한 자기 박막의 패터닝
JP2010135041A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Showa Denko Kk 垂直磁気記憶媒体および多層構造膜並びに記憶装置
US8685547B2 (en) 2009-02-19 2014-04-01 Seagate Technology Llc Magnetic recording media with enhanced writability and thermal stability
US9142240B2 (en) 2010-07-30 2015-09-22 Seagate Technology Llc Apparatus including a perpendicular magnetic recording layer having a convex magnetic anisotropy profile

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3866314D1 (de) * 1987-08-26 1992-01-02 Sony Corp Magnetooptischer aufzeichnungstraeger.
US5109325A (en) * 1987-12-29 1992-04-28 A. Schonbek & Co., Inc. Fastening device for chandelier trimmings
JPH01199341A (ja) * 1988-02-03 1989-08-10 Nikon Corp 磁性層間の交換総合力が制御されたオーバーライト可能な光磁気記録媒体
DE3914121A1 (de) * 1988-04-28 1989-11-16 Nikon Corp Ueberschreibbarer magnetooptischer aufzeichnungstraeger
US5239534A (en) * 1988-12-12 1993-08-24 Nikon Corporation Multi-layer over write capable magnetooptical recording medium
NL8803168A (nl) * 1988-12-24 1990-07-16 Philips Nv Werkwijze voor het thermomagnetisch registreren van informatie en het optisch uitlezen van de geregistreerde informatie alsmede een registratie-element dat geschikt is voor toepassing in deze werkwijze.
US5087532A (en) * 1989-08-01 1992-02-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Direct-overwrite magneto-optic media
JPH03157838A (ja) * 1989-11-15 1991-07-05 Nikon Corp 光磁気記録媒体
US5068022A (en) * 1989-11-27 1991-11-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for sputtering multilayers for magneto-optical recording
US5106703A (en) * 1989-11-27 1992-04-21 Carcia Peter F Platinum/cobalt multilayer film for magneto-optical recording
JPH03235237A (ja) * 1990-02-13 1991-10-21 Hitachi Ltd 光磁気記録膜の構造
WO1991014263A1 (en) * 1990-03-15 1991-09-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Platinum or palladium/cobalt multilayer on a zinc oxide or indium oxide layer for magneto-optical recording
US5082749A (en) * 1990-03-15 1992-01-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Platinum or palladium/cobalt multilayer on a zinc oxide or indium oxide layer for magneto-optical recording
CA2039251A1 (en) * 1990-03-29 1991-09-30 Kiyotaka Shindo Magneto-optical recording media
JPH056820A (ja) * 1990-12-28 1993-01-14 Sony Corp 光磁気記録媒体
US5462811A (en) * 1991-04-11 1995-10-31 Hitachi, Ltd. Magneto-optical recording media and mangeto-optical device using the media
ATE252268T1 (de) * 1991-12-27 2003-11-15 Honeywell Int Inc Anordnung mehrschichtiger filmmaterialien

Also Published As

Publication number Publication date
GR3022426T3 (en) 1997-04-30
DK0653092T3 (da) 1997-02-17
AU669924B2 (en) 1996-06-27
CN1081769A (zh) 1994-02-09
KR100256896B1 (ko) 2000-05-15
KR950702733A (ko) 1995-07-29
RU2117338C1 (ru) 1998-08-10
EP0653092A1 (en) 1995-05-17
ES2096937T3 (es) 1997-03-16
GB9216074D0 (en) 1992-09-09
ATE148578T1 (de) 1997-02-15
AU4716593A (en) 1994-02-14
BR9306791A (pt) 1998-12-08
US6022630A (en) 2000-02-08
TW234759B (ja) 1994-11-21
WO1994002940A1 (en) 1994-02-03
MY114237A (en) 2002-09-30
RU95104946A (ru) 1996-12-20
EP0653092B1 (en) 1997-01-29
DE69307896D1 (de) 1997-03-13
CA2141308A1 (en) 1994-02-03
CN1106638C (zh) 2003-04-23
DE69307896T2 (de) 1997-06-05
US5702830A (en) 1997-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07509335A (ja) 光磁気記録用の材料システム
Kobayashi et al. Magnetic properties of multilayered Fe-C film formed by dual ion beam sputtering
KR100292436B1 (ko) 다층필름물질시스템
JPH0363919A (ja) 磁気薄膜記録媒体及びその製法
Den Broeder et al. Co/Ni multilayers with perpendicular magnetic anisotropy: Kerr effect and thermomagnetic writing
US4925700A (en) Process for fabricating high density disc storage device
JPH0280562A (ja) 鉄ガーネット層の製造方法、光導波路およびインテグレーテッドオプトエレクトロニクス素子
JPH0673197B2 (ja) 光磁気記録媒体とその製造方法
Zhang et al. Annealing effects of Co/Ni multilayers
JPS60138736A (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JPS61115317A (ja) 磁気光学記録再生用薄膜材料の製造方法
Li et al. Study on the coercivity variation in Pt/Co multilayer films after vacuum annealing
Ishii et al. Iron films sputter-deposited by utilizing Ar gas flow
JPH04111302A (ja) 人工格子膜
JPH05234053A (ja) 垂直磁化膜
Hill et al. Pt-Co magnets produced by dc triode sputtering
JPS6138530B2 (ja)
JPS59104111A (ja) 酸化鉄磁性薄膜の製造方法
JPH09306776A (ja) 磁性薄膜の製造方法及び磁気ヘッド
JPH05205328A (ja) 光磁気記録媒体
KR19980065257A (ko) 니켈-백금 다층막으로 형성된 광자기 기록매체
JPH08273227A (ja) 光磁気記録媒体の製造方法
JPS62277646A (ja) 光磁気デイスクの製造方法
JPH01152255A (ja) 軟磁性材料の製造方法
JPH05291038A (ja) 添加物としてIrを有するFeGaSi系磁性材料