JPH0831372B2 - Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法 - Google Patents
Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法Info
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- JPH0831372B2 JPH0831372B2 JP63298740A JP29874088A JPH0831372B2 JP H0831372 B2 JPH0831372 B2 JP H0831372B2 JP 63298740 A JP63298740 A JP 63298740A JP 29874088 A JP29874088 A JP 29874088A JP H0831372 B2 JPH0831372 B2 JP H0831372B2
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- layer thickness
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
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-
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-
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- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12951—Fe-base component
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば磁気ヘッド材等、高飽和磁束密度が
要求される磁性材料に好適なFe−Co系磁性膜の製造法に
関するものである。
要求される磁性材料に好適なFe−Co系磁性膜の製造法に
関するものである。
周知の通り、磁気ヘッド材料には、記録密度を向上す
るために、飽和磁束密度の高い材料が要求され、高飽和
磁束密度を有する磁気ヘッド材料として、Ni−Fe系合
金,Fe−Al−Si系合金等が既に提供されている。
るために、飽和磁束密度の高い材料が要求され、高飽和
磁束密度を有する磁気ヘッド材料として、Ni−Fe系合
金,Fe−Al−Si系合金等が既に提供されている。
近年、技術の進展に伴い、磁束密度の向上以外にも各
種の性能の向上が要望されるに至たり、磁性材料におけ
る磁歪についての改善もその１つである。
種の性能の向上が要望されるに至たり、磁性材料におけ
る磁歪についての改善もその１つである。
Fe−Co系磁性材料は、遷移金属のみを含む材料として
は、最も高い飽和磁束密度を有する材料であり、より高
い飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材料として期待でき
るが、磁歪の改善についての提案は不充分である。
は、最も高い飽和磁束密度を有する材料であり、より高
い飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材料として期待でき
るが、磁歪の改善についての提案は不充分である。
従来、Fe−Co系磁性材料についての磁歪に関する研究
は、主として、Fe−Co合金における合金の組成を変える
方向で行われているが、他の面、例えば積層構造面から
の磁歪に関する研究も行われている。
は、主として、Fe−Co合金における合金の組成を変える
方向で行われているが、他の面、例えば積層構造面から
の磁歪に関する研究も行われている。
本発明者等は、真空蒸着法によってFeとCoとを交互に
蒸発させ、基板上へFe−Co系磁性膜を生成させる研究を
進めるうち、特定積層構造をもつFe−Co系磁性膜が再現
性良く生成させることができ、磁歪の制御も可能である
ことを見出し、更に研究の結果本発明に到達したもので
ある。
蒸発させ、基板上へFe−Co系磁性膜を生成させる研究を
進めるうち、特定積層構造をもつFe−Co系磁性膜が再現
性良く生成させることができ、磁歪の制御も可能である
ことを見出し、更に研究の結果本発明に到達したもので
ある。
〔課題を解決するための手段〕と〔作用〕 磁歪の制御が可能なFe−Co系磁性膜は、（110）面
を積層面とするFe層と、その上層にあって（110）面を
積層面とするFeCo合金層と、その上層にあって（101）
面を積層面とするCo層とからなる積層構造を周期的に有
したものでなければならない。
を積層面とするFe層と、その上層にあって（110）面を
積層面とするFeCo合金層と、その上層にあって（101）
面を積層面とするCo層とからなる積層構造を周期的に有
したものでなければならない。
ここにおいて、Fe層及びその上層のFeCo合金層は、実
質的にその積層面のすべてが（110）面となっているこ
とが必要であり、同様にCo層は、実質的にその積層面の
すべてが（101）面となっていることが必要である。
質的にその積層面のすべてが（110）面となっているこ
とが必要であり、同様にCo層は、実質的にその積層面の
すべてが（101）面となっていることが必要である。
本発明によって得られるFe−Co系磁性膜の磁歪の制御
は、夫々負の方向の磁歪を示すFe層及びCo層と、これら
の中間にあって正の方向の磁歪を示すFe−Co合金層との
間における力関係によって達成されるものであり、Fe
層,Fe−Co合金層,Co層のいずれかに、前記したものと異
なる方向に結晶成長した結晶が混在している場合には、
当該層の磁歪が予測できないものとなって、目的とする
磁性膜の磁歪の制御が困難となる。
は、夫々負の方向の磁歪を示すFe層及びCo層と、これら
の中間にあって正の方向の磁歪を示すFe−Co合金層との
間における力関係によって達成されるものであり、Fe
層,Fe−Co合金層,Co層のいずれかに、前記したものと異
なる方向に結晶成長した結晶が混在している場合には、
当該層の磁歪が予測できないものとなって、目的とする
磁性膜の磁歪の制御が困難となる。
磁性膜としては、磁歪制御により磁歪を零とすること
が望まれるが、本発明によって得られるFe−Co系磁性膜
の場合、磁歪零の磁性膜は、Fe蒸着層厚とCo蒸着層厚と
がともに50Å以下、望ましくは単位周期層厚（Fe,FeCo,
Coの積層構造の１単位からなる厚み）35Å以上のとき
に、略達成される。磁歪の制御が可能なFe−Co系磁性膜
の構造的な特徴は、前述の通りであるが、かかる磁性
膜は、下記する方法によって製造することができる。
が望まれるが、本発明によって得られるFe−Co系磁性膜
の場合、磁歪零の磁性膜は、Fe蒸着層厚とCo蒸着層厚と
がともに50Å以下、望ましくは単位周期層厚（Fe,FeCo,
Coの積層構造の１単位からなる厚み）35Å以上のとき
に、略達成される。磁歪の制御が可能なFe−Co系磁性膜
の構造的な特徴は、前述の通りであるが、かかる磁性
膜は、下記する方法によって製造することができる。
即ち、蒸着中の真空度を10-8 Torr台に設定した超真
空蒸着法により、常温以下に保持した基板上へFeとCoと
を交互に、且つ、Co蒸着層厚とその前段階のFe蒸着層厚
との間に、Co蒸着層厚／（Fe蒸着層厚＋Co蒸着層厚）≦
0.8の関係式が成立するように蒸着させる方法である。
空蒸着法により、常温以下に保持した基板上へFeとCoと
を交互に、且つ、Co蒸着層厚とその前段階のFe蒸着層厚
との間に、Co蒸着層厚／（Fe蒸着層厚＋Co蒸着層厚）≦
0.8の関係式が成立するように蒸着させる方法である。
ここにおいて、基板は、Feがその（110）面を積層面
として結晶成長するのを妨げるものでなければ良い。Fe
は通常（110）面を積層面として結晶成長する性質を有
しているので、基板としては、例えば、ガラス，ポリイ
ミドフィルム等の非晶質のもので足りる。
として結晶成長するのを妨げるものでなければ良い。Fe
は通常（110）面を積層面として結晶成長する性質を有
しているので、基板としては、例えば、ガラス，ポリイ
ミドフィルム等の非晶質のもので足りる。
Feと異なり、Coは通常（111）面を積層面として結晶
成長し易いため、Coの蒸着層厚の設定にあたっては、そ
の前段階のFeの蒸着層厚との間に、前述した関係式が成
立するようにして、Coのすべてを実質的に（101）面を
積層面として結晶成長させる。
成長し易いため、Coの蒸着層厚の設定にあたっては、そ
の前段階のFeの蒸着層厚との間に、前述した関係式が成
立するようにして、Coのすべてを実質的に（101）面を
積層面として結晶成長させる。
FeCo合金層は、上記の関係式が成立するように蒸着さ
せた場合に、Fe蒸着層とCo蒸着層の一部が費やされたか
たちでFe層とCo層との中間に自然に生成する層であり、
Fe層と同様に、（110）面を積層面として結晶成長した
ものとなる。
せた場合に、Fe蒸着層とCo蒸着層の一部が費やされたか
たちでFe層とCo層との中間に自然に生成する層であり、
Fe層と同様に、（110）面を積層面として結晶成長した
ものとなる。
本発明は、いいかえれば、FeとCoとの交互蒸着により
膜厚方向へ３種類の格子をエピタキシャルに成長させる
ものであり、前述の関係式は、かかるエピタキシャルな
成長をはかり、前述の構造的特徴を有する磁性膜を製
造するための重要な要件である。
膜厚方向へ３種類の格子をエピタキシャルに成長させる
ものであり、前述の関係式は、かかるエピタキシャルな
成長をはかり、前述の構造的特徴を有する磁性膜を製
造するための重要な要件である。
本発明で採用している真空蒸着法も、上記のエピタキ
シャルな成長をはかるためのものであり、後記実施例に
示す通り、超高真空蒸着法によって、また基板温度も常
温以下として実施する。なお、イオンビームスパッタリ
ング法等で採用されている10-3 Torr台の真空度では、不
充分って本発明には適用できない。
シャルな成長をはかるためのものであり、後記実施例に
示す通り、超高真空蒸着法によって、また基板温度も常
温以下として実施する。なお、イオンビームスパッタリ
ング法等で採用されている10-3 Torr台の真空度では、不
充分って本発明には適用できない。
実施例１〜５ 到達真空度10-10 Torr台、蒸着中の真空度-8 Torr台に
設定した真空槽内において、基板上へ次の条件下でFeと
Coとを交互に蒸着させてFe−Co系磁性膜を製作した。
設定した真空槽内において、基板上へ次の条件下でFeと
Coとを交互に蒸着させてFe−Co系磁性膜を製作した。
条 件 基板；ガラス 基板温度；−50℃ Fe蒸着層厚:Co蒸着層厚;1:1 単位周期層厚;20Å,30Å,40Å,80Å又は400Åに設定し
た５種類について実施 以上によって得たFe−Co系磁性膜の５種類（総膜厚
は、順に2400Å,1200Å,1400Å,1200Å,2400Åに設定）
について、磁歪の測定をおこなった結果は第１図に示す
とおりであり、単位周期層厚40Åの磁性膜の場合に磁歪
零が実現した。
た５種類について実施 以上によって得たFe−Co系磁性膜の５種類（総膜厚
は、順に2400Å,1200Å,1400Å,1200Å,2400Åに設定）
について、磁歪の測定をおこなった結果は第１図に示す
とおりであり、単位周期層厚40Åの磁性膜の場合に磁歪
零が実現した。
これらの磁性膜は、小角域でのＸ線回折により人工周
期を有していることが認められた。
期を有していることが認められた。
また、これらの磁性膜は、Ｘ線回折図からFe,Co共に
前述にみられる特定の面を積層面として結晶成長して
いることが判明した。
前述にみられる特定の面を積層面として結晶成長して
いることが判明した。
更に、Fe−Co合金層の厚さを確認するため、57Fe核の
メスバウアー効果の測定をおこなった結果、Feの蒸着厚
にかかわらず約10ÅのFe−Co合金層が形成されているこ
とが確認できた。
メスバウアー効果の測定をおこなった結果、Feの蒸着厚
にかかわらず約10ÅのFe−Co合金層が形成されているこ
とが確認できた。
以上の磁性膜について、飽和磁化及び保磁力を測定し
た結果、飽和磁化については1500乃至1800emu/ccの範囲
で変動し、Fe−Co合金層の比率の高いものほど高い飽和
磁化を示す傾向のあることがわかった。また保磁力は、
100e前後の値を示すことがわかった。
た結果、飽和磁化については1500乃至1800emu/ccの範囲
で変動し、Fe−Co合金層の比率の高いものほど高い飽和
磁化を示す傾向のあることがわかった。また保磁力は、
100e前後の値を示すことがわかった。
実施例６、７ Fe蒸着層厚を29Å、Co蒸着層厚を32Åとする実施例６
（層膜厚610Å）と、Fe蒸着層厚を14Å、Co蒸着層厚を1
9Åとする実施例７（層厚膜330Å）の２種類の実施例
を、上記実施例１〜５と同様にしておこなった。
（層膜厚610Å）と、Fe蒸着層厚を14Å、Co蒸着層厚を1
9Åとする実施例７（層厚膜330Å）の２種類の実施例
を、上記実施例１〜５と同様にしておこなった。
これら実施例６及び実施例７で得た磁性膜のＸ線回折
図は、順に第２図、第３図に示すとおりであり、前述
にみられる特定の面を積層面として結晶成長しているこ
とが判明した。
図は、順に第２図、第３図に示すとおりであり、前述
にみられる特定の面を積層面として結晶成長しているこ
とが判明した。
前述の構造的特徴を有するFe−Co系磁性膜は、Fe
層,FeCo合金層,Co層の各層の厚みから磁歪特性をあらか
じめ想定できる点で、その磁性材料としての利用にあた
って極めて有利な面を有するものであり、例えばより高
い飽和磁束密度を有し、且つ磁歪特性の制御されたFe−
Co系磁気ヘッド材料としての用途が奇態できる。
層,FeCo合金層,Co層の各層の厚みから磁歪特性をあらか
じめ想定できる点で、その磁性材料としての利用にあた
って極めて有利な面を有するものであり、例えばより高
い飽和磁束密度を有し、且つ磁歪特性の制御されたFe−
Co系磁気ヘッド材料としての用途が奇態できる。
本発明に係る前述の方法は、Feの蒸着層厚とCoの蒸
着層厚を制御するのみで、容易に所期する磁歪特性を有
する磁性材料を提供しうるものとして、有益なものであ
る。
着層厚を制御するのみで、容易に所期する磁歪特性を有
する磁性材料を提供しうるものとして、有益なものであ
る。
特にこの方法は、（110）面が積層面をなすFe層が、S
iO,MgO等の薄層の表面へも、容易に形成されることを利
用し、Fe,FeCo,Coの積層構造からなる単位周期層と同単
位周期層との間に、上記したSiO等の各種の薄層が介在
した磁性材料の製法としても適用しうるものであり、こ
れらによって、磁性材料の高透磁率化も期待できる等、
極めて有望なものである。
iO,MgO等の薄層の表面へも、容易に形成されることを利
用し、Fe,FeCo,Coの積層構造からなる単位周期層と同単
位周期層との間に、上記したSiO等の各種の薄層が介在
した磁性材料の製法としても適用しうるものであり、こ
れらによって、磁性材料の高透磁率化も期待できる等、
極めて有望なものである。
第１図は、実施例１〜５で得たFe−Co系磁性膜の５種類
についておこなった磁歪の測定結果を示したものであ
り、第２図は実施例６で得たFe−Co系磁性膜の、第３図
は実施例７で得たFe−Co系磁性膜の、それぞれＸ線回折
図である。 尚、第３図中×５として示した左右の回折図は、上下に
５倍の倍率をもって示した部分拡大図である。
についておこなった磁歪の測定結果を示したものであ
り、第２図は実施例６で得たFe−Co系磁性膜の、第３図
は実施例７で得たFe−Co系磁性膜の、それぞれＸ線回折
図である。 尚、第３図中×５として示した左右の回折図は、上下に
５倍の倍率をもって示した部分拡大図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 41/20 (56)参考文献 特開 平１−239821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−73603（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告（進学技 報、Ｖｏｌ．87，Ｎｏ．265，1987年11月 24日、（社）電子情報通信学会）、「磁気 記録」、第７〜12頁（ＭＲ87−36)
Claims (2)
- 【請求項１】蒸着中の真空度を10-8 Torr台に設定した超
真空蒸着法により、常温以下に保持した基板上にFeとCo
とを交互に、且つCoの蒸着層厚とその前段階のFeの蒸着
層厚との間にCo蒸着層厚／（Fe蒸着層厚＋Co蒸着層厚）
≦0.8の関係式が成立するように蒸着して、（110）面を
積層面とするFe層と、その上層にあって（110）面を積
層面とするFeCo合金層と、その上層にあって（101）面
を積層面とするCo層とからなる積層構造が周期的に形成
されているFe−Co系磁性膜を生成させることを特徴とす
るFe−Co系磁性膜の製造法。 - 【請求項２】周期的に形成されているFe層、FeCo合金層
及びCo層からなる積層構造におけるFe層厚とCo層厚とを
ともに50Å以下とし、且つ該積層構造１単位の厚みを35
Å以上とする請求項１記載のFe−Co系磁性膜の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298740A JPH0831372B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法 |
| US07/414,383 US5001018A (en) | 1988-11-25 | 1989-09-29 | Fe-Co base magnetic film and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298740A JPH0831372B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143510A JPH02143510A (ja) | 1990-06-01 |
| JPH0831372B2 true JPH0831372B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=17863641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63298740A Expired - Lifetime JPH0831372B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5001018A (ja) |
| JP (1) | JPH0831372B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6153020A (en) * | 1999-03-03 | 2000-11-28 | Lucent Technologies | Process for fabricating improved iron-cobalt magnetostrictive alloy and article comprising alloy |
| US6247638B1 (en) | 1999-04-28 | 2001-06-19 | Allison Advanced Development Company | Selectively reinforced member and method of manufacture |
| US6261699B1 (en) | 1999-04-28 | 2001-07-17 | Allison Advanced Development Company | Fiber reinforced iron-cobalt composite material system |
| US6232688B1 (en) | 1999-04-28 | 2001-05-15 | Allison Advanced Development Company | High speed magnetic thrust disk |
| US6747559B2 (en) | 1999-09-10 | 2004-06-08 | Advanced Coding Systems Ltd. | Glass-coated amorphous magnetic mircowire marker for article surveillance |
| IL131866A0 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-19 | Advanced Coding Systems Ltd | A glass-coated amorphous magnetic microwire marker for article surveillance |
| JP3971697B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2007-09-05 | Ｔｄｋ株式会社 | 高周波用磁性薄膜及び磁気素子 |
| JP2006269690A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Fujitsu Ltd | 軟磁性薄膜および磁気記録ヘッド |
| US9391266B1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-07-12 | International Business Machines Corporation | Perpendicular magnetic anisotropy BCC multilayers |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573223A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-08 | Tdk Corp | Magnetic recording medium |
| JPH0727822B2 (ja) * | 1987-05-27 | 1995-03-29 | 株式会社日立製作所 | Ｆｅ−Ｃｏ磁性多層膜及び磁気ヘッド |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63298740A patent/JPH0831372B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-29 US US07/414,383 patent/US5001018A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会技術研究報告（進学技報、Ｖｏｌ．８７，Ｎｏ．２６５，１９８７年１１月２４日、（社）電子情報通信学会）、「磁気記録」、第７〜１２頁（ＭＲ８７−３６） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5001018A (en) | 1991-03-19 |
| JPH02143510A (ja) | 1990-06-01 |
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