JPH09320847A - 垂直磁化膜およびその製造法ならびに 垂直磁気記録媒体 - Google Patents
垂直磁化膜およびその製造法ならびに 垂直磁気記録媒体Info
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- JPH09320847A JPH09320847A JP17536696A JP17536696A JPH09320847A JP H09320847 A JPH09320847 A JP H09320847A JP 17536696 A JP17536696 A JP 17536696A JP 17536696 A JP17536696 A JP 17536696A JP H09320847 A JPH09320847 A JP H09320847A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】大きな飽和磁化と高保磁力を持つ（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦０．４，
３０≦ｘ≦５５，０≦ｙ≦１５）合金垂直磁化膜および
製造法ならびに垂直磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】基板温度が１００〜１０００℃の単結晶基
板上に、１００Å以下の厚さの単体金属又は合金からな
るシード層を成膜し、１００〜１０００℃の基板温度で
５μｍ以下の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、基板温度４００〜７００℃で該バッファ層上に
一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ
で表わされ、副成分ＭはＢｅ他から選択される１種又は
２種以上の元素であり、その組成比ａと原子比率ｘ、ｙ
は ０≦ａ≦０．４，３０≦ｘ≦５５，０≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上、保磁力が５００ Ｏｅ以上
を有する。
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦０．４，
３０≦ｘ≦５５，０≦ｙ≦１５）合金垂直磁化膜および
製造法ならびに垂直磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】基板温度が１００〜１０００℃の単結晶基
板上に、１００Å以下の厚さの単体金属又は合金からな
るシード層を成膜し、１００〜１０００℃の基板温度で
５μｍ以下の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、基板温度４００〜７００℃で該バッファ層上に
一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ
で表わされ、副成分ＭはＢｅ他から選択される１種又は
２種以上の元素であり、その組成比ａと原子比率ｘ、ｙ
は ０≦ａ≦０．４，３０≦ｘ≦５５，０≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上、保磁力が５００ Ｏｅ以上
を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直磁気記録に用いら
れる垂直磁化膜及びその製造法並びにこの垂直磁化膜を
用いた垂直磁気記録媒体に関する。
れる垂直磁化膜及びその製造法並びにこの垂直磁化膜を
用いた垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ−Ｐｔ系合金は耐蝕性に優れた永久
磁石材料で歯科等の医療用としての応用が期待されてい
る。またＣｏ−Ｐｔ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｐｔ系合金も優れ
た永久磁石材料であり、精密機器・健康医療機具等に用
いられている。先に本発明者らは、ガラス基板上に成膜
した５０ａｔ％Ｐｔ付近の組成のＦｅ−Ｐｔ系合金薄膜
が、その微細な結晶組織のために１５ｋＯｅ以上の非常
に大きな保磁力を示すことを開示した（特開平６−２２
４０３８）。しかし、この合金薄膜はｃ軸配向膜ではな
く面内で高保磁力を有する面内磁化膜であり、光磁気記
録・垂直磁気記録等で必要とされる垂直磁化膜ではない
ので、これらの記録媒体には適さない。
磁石材料で歯科等の医療用としての応用が期待されてい
る。またＣｏ−Ｐｔ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｐｔ系合金も優れ
た永久磁石材料であり、精密機器・健康医療機具等に用
いられている。先に本発明者らは、ガラス基板上に成膜
した５０ａｔ％Ｐｔ付近の組成のＦｅ−Ｐｔ系合金薄膜
が、その微細な結晶組織のために１５ｋＯｅ以上の非常
に大きな保磁力を示すことを開示した（特開平６−２２
４０３８）。しかし、この合金薄膜はｃ軸配向膜ではな
く面内で高保磁力を有する面内磁化膜であり、光磁気記
録・垂直磁気記録等で必要とされる垂直磁化膜ではない
ので、これらの記録媒体には適さない。
【０００３】現在実用化されている垂直磁気記録材料で
あるＣｏ−Ｃｒ系合金垂直磁化膜はＣｏの一軸結晶磁気
異方性に基づいているが、この異方性磁界が飽和磁化の
値に及ばないため、副成分としてＣｒを添加して飽和磁
化を下げて垂直磁化膜としている。従ってＣｏ本来の飽
和磁化の値（〜１．８Ｔ）を生かしきれていない。それ
に対し（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ（０≦ａ
≦０．４，３０≦ｘ≦５５）合金の異方性磁界は、飽和
磁化４πＭｓの値（ＦｅＰｔの場合１．４５Ｔ）よりも
一桁以上大きいため、副成分を添加して飽和磁化を下げ
て使う必要がない。また、（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘＰｔｘ（０≦ａ≦０．４，３０≦ｘ≦５５）
合金は、貴金属元素を含むためＣｏ−Ｃｒ系合金よりも
耐食性に優れている。
あるＣｏ−Ｃｒ系合金垂直磁化膜はＣｏの一軸結晶磁気
異方性に基づいているが、この異方性磁界が飽和磁化の
値に及ばないため、副成分としてＣｒを添加して飽和磁
化を下げて垂直磁化膜としている。従ってＣｏ本来の飽
和磁化の値（〜１．８Ｔ）を生かしきれていない。それ
に対し（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ（０≦ａ
≦０．４，３０≦ｘ≦５５）合金の異方性磁界は、飽和
磁化４πＭｓの値（ＦｅＰｔの場合１．４５Ｔ）よりも
一桁以上大きいため、副成分を添加して飽和磁化を下げ
て使う必要がない。また、（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘＰｔｘ（０≦ａ≦０．４，３０≦ｘ≦５５）
合金は、貴金属元素を含むためＣｏ−Ｃｒ系合金よりも
耐食性に優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、ＦｅＰｔ合金と
ＣｏＰｔ合金は希土類系化合物に匹敵する一軸結晶磁気
異方性定数Ｋｕの値を有しているので（ＦｅＰｔ；７ｘ
１０７ｅｒｇ／ｃｃ、ＣｏＰｔ；４ｘ１０７ｅｒｇ／ｃ
ｃ）、ガラスあるいは多結晶基板上に成長させたこれら
合金薄膜は、高保磁力の垂直磁化成分を有するが、膜面
内方向が容易軸である面内磁化膜であり角型性に劣る。
しかし、（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ（０≦
ａ≦０．４，３０≦ｘ≦５５）合金膜の結晶配向を制御
し異方性化できれば、高飽和磁化・高保磁力を持つ垂直
磁化膜が実現でき、垂直磁気記録媒体として応用できる
ものと考えられる。また、（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘＰｔｘ系合金膜は、貴金属ベースであるため
高い耐食性を示すことも有利な点である。本発明は（Ｆ
ｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ系合金の結晶配向を
揃えた垂直磁化膜及びこれを得る方法と、これを用いた
垂直磁気記録媒体を提供するものである。
ＣｏＰｔ合金は希土類系化合物に匹敵する一軸結晶磁気
異方性定数Ｋｕの値を有しているので（ＦｅＰｔ；７ｘ
１０７ｅｒｇ／ｃｃ、ＣｏＰｔ；４ｘ１０７ｅｒｇ／ｃ
ｃ）、ガラスあるいは多結晶基板上に成長させたこれら
合金薄膜は、高保磁力の垂直磁化成分を有するが、膜面
内方向が容易軸である面内磁化膜であり角型性に劣る。
しかし、（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ（０≦
ａ≦０．４，３０≦ｘ≦５５）合金膜の結晶配向を制御
し異方性化できれば、高飽和磁化・高保磁力を持つ垂直
磁化膜が実現でき、垂直磁気記録媒体として応用できる
ものと考えられる。また、（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘＰｔｘ系合金膜は、貴金属ベースであるため
高い耐食性を示すことも有利な点である。本発明は（Ｆ
ｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ系合金の結晶配向を
揃えた垂直磁化膜及びこれを得る方法と、これを用いた
垂直磁気記録媒体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はＦｅＰｔおよび
ＣｏＰｔ合金の高い結晶磁気異方性と飽和磁化に着目
し、結晶配向性と結晶組織を制御することにより、高飽
和磁化・高保磁力の垂直磁化膜が得られることを見出し
たものである。薄膜製造法としては真空蒸着法、各種ス
パッタリング法（直流スパッタ、高周波スパッタ、マグ
ネトロンスパッタ、イオンビームスパッタ、イオンプレ
ーティング）と、各種化学的気相成長法（ＣＶＤ、ＭＯ
ＣＶＤ等）が適用できる。
ＣｏＰｔ合金の高い結晶磁気異方性と飽和磁化に着目
し、結晶配向性と結晶組織を制御することにより、高飽
和磁化・高保磁力の垂直磁化膜が得られることを見出し
たものである。薄膜製造法としては真空蒸着法、各種ス
パッタリング法（直流スパッタ、高周波スパッタ、マグ
ネトロンスパッタ、イオンビームスパッタ、イオンプレ
ーティング）と、各種化学的気相成長法（ＣＶＤ、ＭＯ
ＣＶＤ等）が適用できる。
【０００６】成膜方法は、真空中または各種ガス（アル
ゴン、ネオン、キセノン、窒素など）雰囲気中において
先ず１００〜１０００℃の単結晶基板上に５μｍ以下
（０を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ
層を積層し、次いでその上に４００〜７００℃の基板温
度で（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ（０≦ａ≦
０．４，３０≦ｘ≦５５）または（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦０．４，３０≦ｘ
≦５５，０．００１≦ｙ≦１５）合金層を積層する。必
要ならばバッファ層を積層する前に１００Å以下（０を
含まず）の厚さの単体金属あるいは合金からなるシード
層を積層すれば、より結晶配向性の良好な薄膜が得られ
る。
ゴン、ネオン、キセノン、窒素など）雰囲気中において
先ず１００〜１０００℃の単結晶基板上に５μｍ以下
（０を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ
層を積層し、次いでその上に４００〜７００℃の基板温
度で（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ（０≦ａ≦
０．４，３０≦ｘ≦５５）または（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦０．４，３０≦ｘ
≦５５，０．００１≦ｙ≦１５）合金層を積層する。必
要ならばバッファ層を積層する前に１００Å以下（０を
含まず）の厚さの単体金属あるいは合金からなるシード
層を積層すれば、より結晶配向性の良好な薄膜が得られ
る。
【０００７】またバッファ層と（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙあるいは（ＦｅａＣ
ｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ合金層を交互に積層した多
層膜としても、良好な磁気特性の垂直磁化膜が得られ
る。多層膜を構成するバッファ層厚は、磁気特性の低下
を防ぐため１００Å以下が望ましい。
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙあるいは（ＦｅａＣ
ｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ合金層を交互に積層した多
層膜としても、良好な磁気特性の垂直磁化膜が得られ
る。多層膜を構成するバッファ層厚は、磁気特性の低下
を防ぐため１００Å以下が望ましい。
【０００８】本発明に関る基板としてはＭｇＯ、サファ
イア、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、スピネル、アルカリハラ
イド、マイカ等の単結晶基板を用いることができるが、
バッファ層の金属との格子整合がよいことが望ましい。
シード層としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の遷
移金属あるいは遷移金属合金が望ましい。バッファ層と
してはＦｅＰｔ層との格子整合がよい面心立方晶の金属
・合金が望ましく、具体的にはＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｐｄとこれらの元素からなる合金があげられる。
イア、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、スピネル、アルカリハラ
イド、マイカ等の単結晶基板を用いることができるが、
バッファ層の金属との格子整合がよいことが望ましい。
シード層としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の遷
移金属あるいは遷移金属合金が望ましい。バッファ層と
してはＦｅＰｔ層との格子整合がよい面心立方晶の金属
・合金が望ましく、具体的にはＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｐｄとこれらの元素からなる合金があげられる。
【０００９】また、ガラスまたは多結晶基板上にＭｇ
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓの（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いてもよい。
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓの（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いてもよい。
【００１０】また、必要により２００℃〜７００℃の温
度で熱処理することで垂直磁気異方性が増すため、優れ
た垂直磁化膜を得ることができる。
度で熱処理することで垂直磁気異方性が増すため、優れ
た垂直磁化膜を得ることができる。
【００１１】本発明の特徴とするところは次の通りであ
る。 ［第１発明］単結晶基板上に、５μｍ以下（０を含ま
ず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層と、該バ
ッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰ
ｔｘで表わされ、組成比ａと原子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏ
ｅ以上を有することを特徴とする垂直磁化膜。
る。 ［第１発明］単結晶基板上に、５μｍ以下（０を含ま
ず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層と、該バ
ッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰ
ｔｘで表わされ、組成比ａと原子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏ
ｅ以上を有することを特徴とする垂直磁化膜。
【００１２】［第２発明］単結晶基板上に、５μｍ以下
（０を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ
層と、該バッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わされ、ＭはＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉのうちから選択される１
種または２種以上の元素であり、その組成比ａと原子比
率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏ
ｅ以上を有することを特徴とする垂直磁化膜。
（０を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ
層と、該バッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わされ、ＭはＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉのうちから選択される１
種または２種以上の元素であり、その組成比ａと原子比
率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏ
ｅ以上を有することを特徴とする垂直磁化膜。
【００１３】［第３発明］単結晶基板上とバッファ層の
間に、１００Å以下（０を含まず）の厚さの単体金属あ
るいは合金からなるシード層を成膜したことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の垂直磁化膜。
間に、１００Å以下（０を含まず）の厚さの単体金属あ
るいは合金からなるシード層を成膜したことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の垂直磁化膜。
【００１４】［第４発明］単結晶基板がＭｇＯ、サファ
イア、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、スピネル、アルカリハラ
イドまたはマイカからなり、バッファ層がＰｔ、Ａｕ、
Ａｇ、ＣｕおよびＰｄの１種または２種以上の金属から
なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
に記載の垂直磁化膜。
イア、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、スピネル、アルカリハラ
イドまたはマイカからなり、バッファ層がＰｔ、Ａｕ、
Ａｇ、ＣｕおよびＰｄの１種または２種以上の金属から
なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
に記載の垂直磁化膜。
【００１５】［第５発明］シード層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、ＭｎおよびＣｒの１種または２種以上の元素からな
ることを特徴とする請求項３に記載の垂直磁化膜。
ｉ、ＭｎおよびＣｒの１種または２種以上の元素からな
ることを特徴とする請求項３に記載の垂直磁化膜。
【００１６】［第６発明］単結晶基板が、ガラスまたは
多結晶基板上にＭｇＯ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓの（１０
０）配向膜を成膜してなることを特徴とする請求項１な
いし５のいずれか１項に記載の垂直磁化膜。
多結晶基板上にＭｇＯ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓの（１０
０）配向膜を成膜してなることを特徴とする請求項１な
いし５のいずれか１項に記載の垂直磁化膜。
【００１７】［第７発明］バッファ層と合金層とを交互
に積層した多層膜からなることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれか１項に記載の垂直磁化膜。
に積層した多層膜からなることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれか１項に記載の垂直磁化膜。
【００１８】［第８発明］１００℃〜１０００℃の単結
晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面
心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板温
度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆｅ
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘで表わされ、組成比ａ
と原子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が
５００ Ｏｅ以上を有する垂直磁化膜の製造法。
晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面
心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板温
度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆｅ
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘで表わされ、組成比ａ
と原子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が
５００ Ｏｅ以上を有する垂直磁化膜の製造法。
【００１９】［第９発明］１００℃〜１０００℃の単結
晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面
心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板温
度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆｅ
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わされ、
ＭはＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元
素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉの
うちから選択される１種または２種以上の元素であり、
その組成比ａと原子比率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が
５００ Ｏｅ以上を有する垂直磁化膜の製造法。
晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面
心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板温
度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆｅ
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わされ、
ＭはＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元
素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉの
うちから選択される１種または２種以上の元素であり、
その組成比ａと原子比率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が
５００ Ｏｅ以上を有する垂直磁化膜の製造法。
【００２０】［第１０発明］１００℃〜１０００℃の単
結晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの
面心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板
温度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆ
ｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘで表わされ、組成比
ａと原子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の２００℃〜
７００℃の温度で加熱することを特徴とし、飽和磁化が
８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏｅ以上を有する
垂直磁化膜の製造法。
結晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの
面心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板
温度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆ
ｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘで表わされ、組成比
ａと原子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の２００℃〜
７００℃の温度で加熱することを特徴とし、飽和磁化が
８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏｅ以上を有する
垂直磁化膜の製造法。
【００２１】［第１１発明］１００℃〜１０００℃の単
結晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの
面心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板
温度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆ
ｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わさ
れ、ＭはＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元
素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉの
うちから選択される１種または２種以上の元素であり、
その組成比ａと原子比率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の２００℃〜
７００℃の温度で加熱することを特徴とし、飽和磁化が
８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏｅ以上を有する
垂直磁化膜の製造法。
結晶基板上に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの
面心立方金属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板
温度４００℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（Ｆ
ｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わさ
れ、ＭはＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元
素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉの
うちから選択される１種または２種以上の元素であり、
その組成比ａと原子比率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の２００℃〜
７００℃の温度で加熱することを特徴とし、飽和磁化が
８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏｅ以上を有する
垂直磁化膜の製造法。
【００２２】［第１２発明］バッファ層と合金層とを交
互に積層した多層膜とすることを特徴とする請求項８な
いし１１のいずれか１項に記載の垂直磁化膜の製造法。
互に積層した多層膜とすることを特徴とする請求項８な
いし１１のいずれか１項に記載の垂直磁化膜の製造法。
【００２３】［第１３発明］単結晶基板上とバッファ層
の間に、１００Å以下（０を含まず）の厚さの単体金属
あるいは合金からなるシード層を成膜したことを特徴と
する請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の垂直磁
化膜の製造法。
の間に、１００Å以下（０を含まず）の厚さの単体金属
あるいは合金からなるシード層を成膜したことを特徴と
する請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の垂直磁
化膜の製造法。
【００２４】［第１４発明］請求項１ないし７のいずれ
か１項に記載の垂直磁化膜からなることを特徴とする光
磁気記録媒体。
か１項に記載の垂直磁化膜からなることを特徴とする光
磁気記録媒体。
【００２５】
【作用】本発明の一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘＰｔｘ系合金層の組成比ａと原子比率ｘを ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ と限定したのは、この組成範囲ではバッファ層の存在に
より（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ合金層の組
織制御がなされ、その結果高保磁力と高角型比の優れた
垂直磁化膜が得られるが、この組成を外れると結晶磁気
異方性が低下し良好な垂直磁化膜が得られないからであ
る。
１００−ｘＰｔｘ系合金層の組成比ａと原子比率ｘを ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ と限定したのは、この組成範囲ではバッファ層の存在に
より（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘ合金層の組
織制御がなされ、その結果高保磁力と高角型比の優れた
垂直磁化膜が得られるが、この組成を外れると結晶磁気
異方性が低下し良好な垂直磁化膜が得られないからであ
る。
【００２６】また一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ系合金層の組成比ａと原子比
率ｘ、ｙを ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ のように限定したのは、その組成を外れた場合には結晶
磁気異方性が低下するため良好な垂直磁化膜が得られな
くなり、飽和磁化とキュリー点が低下しすぎるためであ
る。
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ系合金層の組成比ａと原子比
率ｘ、ｙを ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ のように限定したのは、その組成を外れた場合には結晶
磁気異方性が低下するため良好な垂直磁化膜が得られな
くなり、飽和磁化とキュリー点が低下しすぎるためであ
る。
【００２７】Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Λｕ、Ｂｉのいずれかを１５％以下添加すると、保磁力
を大きくする効果がある。さらに、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒのいずれかを１５％以下添加す
ると、合金膜の耐食性を向上させる効果がある。
Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Λｕ、Ｂｉのいずれかを１５％以下添加すると、保磁力
を大きくする効果がある。さらに、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒのいずれかを１５％以下添加す
ると、合金膜の耐食性を向上させる効果がある。
【００２８】バッファ層厚を５μｍ以下（０を含まず）
に限定した理由は、バッファ層の磁気特性改善への効果
が、５０００Å〜１μｍ程度で最も大きくなるが、これ
以上の厚さでは保磁力・角型比ともに徐々に減少してく
るためである。この効果は選ぶ基板の種類と表面状態に
よって若干異なっている。
に限定した理由は、バッファ層の磁気特性改善への効果
が、５０００Å〜１μｍ程度で最も大きくなるが、これ
以上の厚さでは保磁力・角型比ともに徐々に減少してく
るためである。この効果は選ぶ基板の種類と表面状態に
よって若干異なっている。
【００２９】また、ガラスあるいは多結晶基板上にＭｇ
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ等の（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いれば若干特性は低下するが同
等の効果が得られる。
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ等の（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いれば若干特性は低下するが同
等の効果が得られる。
【００３０】１００Å以下の単体金属あるいは合金から
なるシード層をバッファ層の前に成長させれば、結晶配
向性が改善され、より良好な磁気特性を有する垂直磁化
膜が得られる。
なるシード層をバッファ層の前に成長させれば、結晶配
向性が改善され、より良好な磁気特性を有する垂直磁化
膜が得られる。
【００３１】シード層とバッファ層の成長中基板温度は
１００〜１０００℃としているが、１０００℃以上の基
板温度では薄膜の平滑性が悪くなり、１００℃以下では
エピタキシャル成長が困難となるためである。一般に３
００℃以下の比較的低温の場合にはエピタキシャル成長
が難しくなってくるため、最終到達真空度をあげて清浄
な雰囲気中で成膜することが望ましい。
１００〜１０００℃としているが、１０００℃以上の基
板温度では薄膜の平滑性が悪くなり、１００℃以下では
エピタキシャル成長が困難となるためである。一般に３
００℃以下の比較的低温の場合にはエピタキシャル成長
が難しくなってくるため、最終到達真空度をあげて清浄
な雰囲気中で成膜することが望ましい。
【００３２】（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔ
ｘＭｙ合金層成長中の基板温度は４００℃〜７００℃と
しているが、これは４００℃以下では（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金層が規則化せ
ず、７００℃以上ではバッファ層との拡散を抑えること
ができないためである。垂直磁気記録媒体として用いる
場合、（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｚＭｙ
合金層は５００Å以上の厚さであることが望ましい。
ｘＭｙ合金層成長中の基板温度は４００℃〜７００℃と
しているが、これは４００℃以下では（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金層が規則化せ
ず、７００℃以上ではバッファ層との拡散を抑えること
ができないためである。垂直磁気記録媒体として用いる
場合、（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｚＭｙ
合金層は５００Å以上の厚さであることが望ましい。
【００３３】さらに必要に応じて成膜後に２００℃〜７
００℃で加熱することにより、規則化が促進されその結
果垂直磁気異方性が大きくなり、優れた垂直磁化膜が得
られるが、２００℃以下では効果が小さくまた７００℃
以上ではバッファ層との拡散を抑えることができないの
で２００℃〜７００℃と限定した。
００℃で加熱することにより、規則化が促進されその結
果垂直磁気異方性が大きくなり、優れた垂直磁化膜が得
られるが、２００℃以下では効果が小さくまた７００℃
以上ではバッファ層との拡散を抑えることができないの
で２００℃〜７００℃と限定した。
【００３４】
【実施例】次に本発明の実施例につき説明する。 実施例１ （ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘのａ＝１の場
合、すなわちＦｅ１００−ｘＰｔｘ薄膜の製造と評価に
ついて説明する。
合、すなわちＦｅ１００−ｘＰｔｘ薄膜の製造と評価に
ついて説明する。
【００３５】図１に、本発明の垂直磁化膜の形成に用い
た３元マグネトロン高周波スパッタリング装置を示す。
真空チャンバ内にＦｅ−Ｐｔ層形成用ターゲット１と、
ＰｔおよびＡｕバッファ層形成用ターゲット２と、Ｆｅ
シード層形成用ターゲット３を設置してある。Ｆｅ−Ｐ
ｔ層形成用ターゲットは、Ｆｅターゲット上にＰｔチッ
プを対称に配置した複合ターゲットである。各ターゲッ
トをスパッタリング電極に取り付けた後に、真空チャン
バ内を２ｘ１０−７Ｔｏｒｒ以下に排気した。その後Ｍ
ｇＯ（１００）単結晶基板をヒータで加熱し、６００℃
まで昇温した。温度が安定した後に、アルゴンガスを真
空チャンバ内に導入し、２０ｍＴｏｒｒの圧力となるよ
うにメインバルブを調整した。その後、高周波電力を電
源から各ターゲットに与えて予備スパッタを３０分間行
った後に、基板上に薄膜成長を始めた。先ず、６００℃
の基板温度でシード層であるＦｅ層を１０Åと、次いで
ＰｔおよびＡｕバッファ層を２００Å〜１μｍの厚さま
で成長を行った。Ｆｅ−Ｐｔ層の形成は５００℃で行っ
た。その後アルゴンガスを真空チャンバ内に導入し冷却
した。同様の方法で、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に
Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層とＡｕバッファ層からなる多層
膜を作製した。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層厚とＡｕ層厚
は、それぞれ１００Åと５０Åで、積層回数は１０周期
である。多層膜部分の成長中基板温度は５００℃であ
る。
た３元マグネトロン高周波スパッタリング装置を示す。
真空チャンバ内にＦｅ−Ｐｔ層形成用ターゲット１と、
ＰｔおよびＡｕバッファ層形成用ターゲット２と、Ｆｅ
シード層形成用ターゲット３を設置してある。Ｆｅ−Ｐ
ｔ層形成用ターゲットは、Ｆｅターゲット上にＰｔチッ
プを対称に配置した複合ターゲットである。各ターゲッ
トをスパッタリング電極に取り付けた後に、真空チャン
バ内を２ｘ１０−７Ｔｏｒｒ以下に排気した。その後Ｍ
ｇＯ（１００）単結晶基板をヒータで加熱し、６００℃
まで昇温した。温度が安定した後に、アルゴンガスを真
空チャンバ内に導入し、２０ｍＴｏｒｒの圧力となるよ
うにメインバルブを調整した。その後、高周波電力を電
源から各ターゲットに与えて予備スパッタを３０分間行
った後に、基板上に薄膜成長を始めた。先ず、６００℃
の基板温度でシード層であるＦｅ層を１０Åと、次いで
ＰｔおよびＡｕバッファ層を２００Å〜１μｍの厚さま
で成長を行った。Ｆｅ−Ｐｔ層の形成は５００℃で行っ
た。その後アルゴンガスを真空チャンバ内に導入し冷却
した。同様の方法で、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に
Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層とＡｕバッファ層からなる多層
膜を作製した。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層厚とＡｕ層厚
は、それぞれ１００Åと５０Åで、積層回数は１０周期
である。多層膜部分の成長中基板温度は５００℃であ
る。
【００３６】図２に作製したＦｅ−Ｐｔ薄膜とＦｅ５０
Ｐｔ５０／Ａｕ多層膜の構成を示す。
Ｐｔ５０／Ａｕ多層膜の構成を示す。
【００３７】図３に、一例として作製したＦｅ５０Ｐｔ
５０薄膜のＸ線回折パターンを示す。Ｆｅ５０Ｐｔ５０
層は、（００１）、（００２）、（００３）面のピーク
のみが観察され、ほぼ１００％膜面垂直にｃ軸配向して
いることが分かる。
５０薄膜のＸ線回折パターンを示す。Ｆｅ５０Ｐｔ５０
層は、（００１）、（００２）、（００３）面のピーク
のみが観察され、ほぼ１００％膜面垂直にｃ軸配向して
いることが分かる。
【００３８】図４に、作製したＦｅ５０Ｐｔ５０薄膜の
膜面垂直と膜面内に磁場を印加した時のヒステリシスル
ープを示す。膜面垂直方向が磁化容易方向の垂直磁化膜
であり、ほぼ１００％の角型比と約５ｋＯｅの保磁力が
得られた。
膜面垂直と膜面内に磁場を印加した時のヒステリシスル
ープを示す。膜面垂直方向が磁化容易方向の垂直磁化膜
であり、ほぼ１００％の角型比と約５ｋＯｅの保磁力が
得られた。
【００３９】図５に、キュリー点、保磁力および角型比
のＰｔ組成依存性を示す。キュリー点はほぼ５０ａｔ％
Ｐｔで約４８０℃の最大値をとり、Ｆｅ側あるいはＰｔ
側に組成がずれると低下するが、ＦｅＰｔ３の反強磁性
相の存在のために、Ｐｔ側の低下が顕著である。保磁力
および角型比は、ともにＦｅＰｔ規則相の存在する５０
ａｔ％付近で最大値をとり、この組成からずれるほど特
性は低下する。
のＰｔ組成依存性を示す。キュリー点はほぼ５０ａｔ％
Ｐｔで約４８０℃の最大値をとり、Ｆｅ側あるいはＰｔ
側に組成がずれると低下するが、ＦｅＰｔ３の反強磁性
相の存在のために、Ｐｔ側の低下が顕著である。保磁力
および角型比は、ともにＦｅＰｔ規則相の存在する５０
ａｔ％付近で最大値をとり、この組成からずれるほど特
性は低下する。
【００４０】図６に、角型比および保磁力のバッファ層
厚依存性を示す。バッファ層厚の増大とともに角型比と
保磁力が増大し、磁気特性の改善に非常に有効であるこ
とが分かる。バッファ層厚が０．５μｍ以上ではやや特
性の低下が見られる。
厚依存性を示す。バッファ層厚の増大とともに角型比と
保磁力が増大し、磁気特性の改善に非常に有効であるこ
とが分かる。バッファ層厚が０．５μｍ以上ではやや特
性の低下が見られる。
【００４１】図７に、Ｆｅ５０Ｐｔ５０／Ａｕ多層膜の
ヒステリシスループを示す。垂直磁化膜となり、飽和磁
化１１．０ｋＧ保磁力３．０ｋＯｅが得られた。
ヒステリシスループを示す。垂直磁化膜となり、飽和磁
化１１．０ｋＧ保磁力３．０ｋＯｅが得られた。
【００４２】実施例２ 本実施例では各種副成分元素Ｍを添加した場合の（Ｆｅ
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦
０．４，３０≦ｘ≦５５，０．００１≦ｙ≦１５）合金
薄膜の磁気特性について示す。副成分添加はＦｅ−Ｃｏ
およびＣｏターゲット上にＰｔチップと同時に添加元素
のチップを対称に配置して行い、他の作製方法は実施例
１と同様である。表１および表２に、（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金薄膜の代表的な
ものについて、その磁気特性（保磁力、飽和磁化）の値
を示す。
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦
０．４，３０≦ｘ≦５５，０．００１≦ｙ≦１５）合金
薄膜の磁気特性について示す。副成分添加はＦｅ−Ｃｏ
およびＣｏターゲット上にＰｔチップと同時に添加元素
のチップを対称に配置して行い、他の作製方法は実施例
１と同様である。表１および表２に、（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金薄膜の代表的な
ものについて、その磁気特性（保磁力、飽和磁化）の値
を示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】シード層は１０ÅのＦｅ層、バッファ層は
１０００ÅのＰｔ層の順でＭｇＯ（１００）単結晶基板
上に成長させた。シード層およびバッファ層成長時の基
板温度は５００℃で（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金層成長時の基板温度は４
００℃である。
１０００ÅのＰｔ層の順でＭｇＯ（１００）単結晶基板
上に成長させた。シード層およびバッファ層成長時の基
板温度は５００℃で（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金層成長時の基板温度は４
００℃である。
【００４６】さらに各種副成分元素を添加する場合に
は、変態温度が低下し規則度も低下する。そのため、成
膜後に熱処理を行えば規則化が促進されて垂直異方性も
増加し、特性向上も期待される。表１および表２に、４
００℃で成膜後熱処理した場合と熱処理しない場合の磁
気特性を比較して示す。飽和磁化の熱処理前後の変化
は、ほとんどない。
は、変態温度が低下し規則度も低下する。そのため、成
膜後に熱処理を行えば規則化が促進されて垂直異方性も
増加し、特性向上も期待される。表１および表２に、４
００℃で成膜後熱処理した場合と熱処理しない場合の磁
気特性を比較して示す。飽和磁化の熱処理前後の変化
は、ほとんどない。
【００４７】図８〜図１４に、（Ｆｅ０．７Ｃ
ｏ０．３）５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁
力Ｈｃおよび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙとの関係
を示す。なお、希土類元素はＳｃ、Ｙおよびランタン系
元素からなるものであるが、その効果は均等である。
ｏ０．３）５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁
力Ｈｃおよび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙとの関係
を示す。なお、希土類元素はＳｃ、Ｙおよびランタン系
元素からなるものであるが、その効果は均等である。
【００４８】実施例３ 本実施例では、あらかじめＭｇＯ（１００）配向膜が成
膜されたガラス基板上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐｔ
５０垂直磁化膜の磁気特性について示す。作製方法は実
施例１および２と同様である。図１５に、膜面垂直と膜
面内方向に磁場を印加した時のヒステリシスループを示
す。ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に成膜した場合より
は角型性に若干劣るが、垂直磁化膜が得られていること
がわかる。
膜されたガラス基板上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐｔ
５０垂直磁化膜の磁気特性について示す。作製方法は実
施例１および２と同様である。図１５に、膜面垂直と膜
面内方向に磁場を印加した時のヒステリシスループを示
す。ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に成膜した場合より
は角型性に若干劣るが、垂直磁化膜が得られていること
がわかる。
【００４９】
【発明の効果】本発明の垂直磁化膜は高い飽和磁化と高
保磁力を有するため、垂直磁気記録媒体等に好適であ
る。
保磁力を有するため、垂直磁気記録媒体等に好適であ
る。
【図１】図１は、本発明の成膜に用いた３元高周波マグ
ネトロンスパッタ装置の模式図である。
ネトロンスパッタ装置の模式図である。
【図２】図２は、Ｆｅ−Ｐｔ垂直磁化膜とＦｅ５０Ｐｔ
５０／Ａｕ多層膜の構成を示す模式図である。
５０／Ａｕ多層膜の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０垂直磁化膜のＸ線回
折パターンを示す特性図である。
折パターンを示す特性図である。
【図４】図４は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０垂直磁化膜の磁化の
ヒステリシスループを示す特性図である。
ヒステリシスループを示す特性図である。
【図５】図５は、Ｆｅ−Ｐｔ垂直磁化膜のキュリー点Ｔ
ｃ、角型比Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔ組成依存
性を示す特性図である。
ｃ、角型比Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔ組成依存
性を示す特性図である。
【図６】図６は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０垂直磁化膜の角型比
Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔバッファ層厚依存性
を示す特性図である。
Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔバッファ層厚依存性
を示す特性図である。
【図７】図７は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０（１００Å）／Ａｕ
（５０Å）多層垂直磁化膜のヒステリシスループを示す
特性図である。
（５０Å）多層垂直磁化膜のヒステリシスループを示す
特性図である。
【図８】図８は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）５５−ｙＰ
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Λｌ、Ｍｇである。
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Λｌ、Ｍｇである。
【図９】図９は、（Ｆｅ０．７ＣＯ０．３）５５−ｙＰ
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＳｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎである。
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＳｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎである。
【図１０】図１０は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏであ
る。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏであ
る。
【図１１】図１１は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＡｇ、Ｉｎ、希土類、Ｓｎ、Ｓｂで
ある。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＡｇ、Ｉｎ、希土類、Ｓｎ、Ｓｂで
ある。
【図１２】図１２は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＨｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ｂｉであ
る。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＨｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ｂｉであ
る。
【図１３】図１３は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅであ
る。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅであ
る。
【図１４】図１４は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＯｓ、Ｉｒである。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＯｓ、Ｉｒである。
【図１５】図１５は、ガラス基板上にＭｇＯ（１００）
配向膜を成膜し、その上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐ
ｔ５０垂直磁化膜のヒステリシスループを示す特性図で
ある。
配向膜を成膜し、その上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐ
ｔ５０垂直磁化膜のヒステリシスループを示す特性図で
ある。
Claims (14)
- 【請求項１】単結晶基板上に、５μｍ以下（０を含ま
ず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層と、該バ
ッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）１００−ｘＰ
ｔｘで表わされ、組成比ａと原子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏ
ｅ以上を有することを特徴とする垂直磁化膜。 - 【請求項２】単結晶基板上に、５μｍ以下（０を含ま
ず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層と、該バ
ッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わされ、ＭはＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉのうちから選択される１
種または２種以上の元素であり、その組成比ａと原子比
率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層してな
り、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏ
ｅ以上を有することを特徴とする垂直磁化膜。 - 【請求項３】単結晶基板上とバッファ層の間に、１００
Å以下（０を含まず）の厚さの単体金属あるいは合金か
らなるシード層を成膜したことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の垂直磁化膜。 - 【請求項４】単結晶基板がＭｇＯ、サファイア、Ｓｉ、
Ｇｅ、ＧａＡｓ、スピネル、アルカリハライドまたはマ
イカからなり、バッファ層がｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕお
よびＰｄの１種または２種以上の金属からなることを特
徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の垂直
磁化膜。 - 【請求項５】シード層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎおよび
Ｃｒの１種または２種以上の元素からなることを特徴と
する請求項３に記載の垂直磁化膜。 - 【請求項６】単結晶基板が、ガラスまたは多結晶基板上
にＭｇＯ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓの（１００）配向膜を
成膜してなることを特徴とする請求項１ないし５のいず
れか１項に記載の垂直磁化膜。 - 【請求項７】バッファ層と合金層とを交互に積層した多
層膜からなることを特徴とする請求項１ないし６のいず
れか１項に記載の垂直磁化膜。 - 【請求項８】１００℃〜１０００℃の単結晶基板上に、
先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面心立方金属か
らなるバッファ層を成膜し、次いで基板温度４００℃〜
７００℃で該バッファ層上に一般式（ＦｅａＣ
ｏ１−ａ）１００−ｘＰｔｘで表わされ、組成比ａと原
子比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が
５００ Ｏｅ以上を有する垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項９】１００℃〜１０００℃の単結晶基板上に、
先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面心立方金属か
らなるバッファ層を成膜し、次いで基板温度４００℃〜
７００℃で該バッファ層上に一般式（ＦｅａＣ
ｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わされ、Ｍは
Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈ
ｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉのうちか
ら選択される１種または２種以上の元素であり、その組
成比ａと原子比率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、飽和磁化が８ｋＧ以上であり、保磁力が
５００ Ｏｅ以上を有する垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１０】１００℃〜１０００℃の単結晶基板上
に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面心立方金
属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板温度４００
℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘＰｔｘで表わされ、組成比ａと原子
比率ｘは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の２００℃〜
７００℃の温度で加熱することを特徴とし、飽和磁化が
８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏｅ以上を有する
垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１１】１００℃〜１０００℃の単結晶基板上
に、先ず５μｍ以下（０を含まず）の厚さの面心立方金
属からなるバッファ層を成膜し、次いで基板温度４００
℃〜７００℃で該バッファ層上に一般式（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙで表わされ、ＭはＢ
ｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈ
ｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｂｉのうちか
ら選択される１種または２種以上の元素であり、その組
成比ａと原子比率ｘ、ｙは ０≦ａ≦０．４ ３０≦ｘ≦５５ ０．００１≦ｙ≦１５ である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の２００℃〜
７００℃の温度で加熱することを特徴とし、飽和磁化が
８ｋＧ以上であり、保磁力が５００ Ｏｅ以上を有する
垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１２】バッファ層と合金層とを交互に積層した
多層膜とすることを特徴とする請求項８ないし１１のい
ずれか１項に記載の垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１３】単結晶基板上とバッファ層の間に、１０
０Å以下（０を含まず）の厚さの単体金属あるいは合金
からなるシード層を成膜したことを特徴とする請求項８
ないし１２のいずれか１項に記載の垂直磁化膜の製造
法。 - 【請求項１４】請求項１ないし７のいずれか１項に記載
の垂直磁化膜からなることを特徴とする垂直磁気記録媒
体。
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- 1996-05-31 JP JP17536696A patent/JP3318204B2/ja not_active Expired - Fee Related
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