JPS5810727B2 - 光変調器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一軸磁気異方性を有するアモルファス（非晶
質若しくは無定形）材料を用いる装置に関するものであ
る。

アモルファス材料は、この種技術分野においてよく知ら
れており、一般に、金属又は非金属に分類される。

金属はバナール模型（稠密ランダム・バッキングが存在
する）か又は微品質模型によって規定される。

アモルファス金属材料はＰｄ−８ｉ及びＭｎ−Ｃ合金を
含む。

非金属アモルファス材料は一般に共有結合のものであり
、オボニツク型材料によって例示される。

これらはランダム・ネットワーク模型、又は２５（入）
以下の長さの原子配列しか存在しないような微品質模型
によって説明される。

非金属アモルファス材料の例は５ｉｎ２．Ｓｉ、Ｇｅ及
びＧｅ−Ｔｅ合金である。

非金属アモルファス材料は、米国特許３５３０４４１に
見られるようなビーム・アドレス式情報記憶装置を含む
種々の適用分野がある。

しかしながら、従来技術は、一軸異方性を有するアモル
ファス磁性材料を磁気−光学的装置及びバブル・ドメイ
ン装置等において使用することは教示していない。

更に、アモルファス磁性材料を永久磁石として使用する
ことも従来技術は示していない。

この様な材料は、ここに示した如く種々の適用分野にお
いて価値がある。

例えば、アモルファス材料は、どの様な型の基体にでも
堆積でき、且つ基体に関して格子が適合する必要がない
。

更に、基体の本質的な欠陥が、その後堆積させられるア
モルファス材料の性質に有害な影響を及ぼすこともない
。

アモルファス材料の更に他の長所は、化学量論的に定め
られる様な制限なしに、それらの特性を最適化する如く
、組成を調節し得るということを含む。

即ち、結合されるべき材料の状態図により定められる制
限は、アモルファス材料の場合には、当てはまらない。

更に、アモルファス材料は低温で調製でき且つ蒸着、ス
パッタリング等の簡単な技術によって薄膜として形成さ
れる。

特にアモルファス磁性材料についていえば、該材料には
磁気ドメインの移動及び発生を妨げるような構造上の欠
陥はない。

又、これらの材料は、選択された磁気的特性を強調する
ように広い範囲にわたって変わる組成を持ち得る。

組成に不純物を加えることは、薄膜の構造上の又は磁気
的な特性に悪い影響を及ぼさず、むしろ、一層融通性の
ある組成体を得るのに使用し得る。

多成分系を含むアモルファス薄膜については、種々の文
献において論議がなされている。

例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ、４２，１ｙＪａｎｕａｒｙ、１９７１の第
３６７頁には、スパッタされるとき無定形であり、その
後の焼なまし処理の後には結晶質となる種類の薄膜が示
されている。

Ｍａｔｅｒｉａｌ ５ｃｉｅｎｃｅ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ
、Ｖｏｌ、４゜１９６９の第４９３頁には３０乃至５０
人の結晶粒サイズを有するガドリニウム−鉄−ザクロ石
薄膜についての記載がある。

Ｆｅ−Ｃ−Ｐ合金からなる強磁性アモルファス薄膜につ
いては、Ｊｏｕｒ−ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ、３８，１０．Ｓｅｐ−ｔｅｍｂｅｒ＋１
９６７の第４０９６頁に記載がある。

これらの文献に示されているアモルファス薄膜は一軸磁
気異方性を示さない。

Ｆａｘ Ｇｄｙのアモルファス磁性薄膜は、Ｊｏｕｒ−
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、４３
，５ｔＭａｙ１９７２の第２４１３頁に記載されている
。

そして、この薄膜における不飽和を説明するため、薄膜
平面における等方性応力に関連した垂直異方性の存在が
推定されている。

本発明においては、アモルファス磁性薄膜に一軸異方性
が与えられること、及びその異方性は基体の条件とは関
係なく与えられることが発見された。

即ち、一軸異方性は、対配列又は形状異方性によって得
られる。

アモルファス組成体は単一の成分又は複数の成分から成
る。

このアモルファス磁性組成体を種々の適用分野において
使用することにより、従来の結晶質の磁気材料を使用し
なければならなかった装置の欠点の多くが除かれる。

従って、本発明の目的は、アモルファス磁性組成体を用
いる磁気的装置を提供することである。

本発明の他の目的は、特性を広範囲にわたって調節しう
るアモルファス磁性組成体を使用する装置を提供するこ
とである。

本発明の更に他の目的は、磁気バブル・ドメイン用媒体
としてアモルファス磁性材料を使用する磁気バブル・ド
メイン装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、磁気バブル・ドメインを存在
させる材料における構造上の欠陥若しくは不純物に関係
なく磁気バブル・ドメインを容易に伝播させることので
きる磁気バブル・ドメイン装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、光ビームの変調のためにアモ
ルファス磁性材料を使用する磁気−光学装置を提供する
ことである。

本発明の更に他の目的は容易に且つ低コストで製造可能
な磁気ドメイン装置を提供することである。

アモルファス磁性組成体はバルク状及び薄膜状のどちら
にでも造ることができる。

更に、アモルファス磁性粒子を、テープ若しくはディス
クのために使用するように、結合剤と混合した状態で提
供される。

これらの組成体は、少なくとも１つの成分が、対になっ
ていないスピンを含むような一成分若しくは多成分系か
らなる。

従って、この組成体は、有効磁気モーメントを有し、磁
気的に配列された材料であるといえる。

アモルファス組成体は、これから成る薄膜の平面に対し
て並行又は垂直な一軸磁気異方性を示す。

この磁気異方性は結晶磁気異方性ではない。

即ち、この異方性は、対配列、形状異方性、応力誘起異
方性、あるいはこれらの組合わせによるものである。

アモルファス組成体は、局在的原子配列が２５乃至１０
０（Ａ）の長さにわたって存在しうる微品質構造か又は
２５（入）より短い局在的原子配列しか存在しない実質
的にアモルファスの構造を有する。

特に二元及び三元組成体は本発明の実施に適している。

これらは化合物及び合金の両方を含み、適当な例は希土
類元素−遷移金属組成体である。

例えば、Ｇｄ−Ｃｏ合金又はＧｄ−Ｆｅ合金が非常に有
用である。

これらのアモルファス組成体の磁気的特性は、製造プロ
セス又は成分の組成範囲を変更することによって製造中
に変えることができる。

更に、これらの組成体の磁気的特性は製造後にも変えら
れるし、又、不純物の添加により磁気的特性に悪い影響
を受けることもない。

例えば、希土類元素−コバルト、及び希土類元素−鉄な
るアモルファス組成体には、これらの磁気的特性を望み
どおりに変えるように、酸素、窒素、炭素等を容易に添
加しうる。

これらの磁性組成体は、種々の適用分野において使用し
うる。

例えば、もし異方性が薄膜の平面に垂直ならば、これら
の薄膜は磁気−光学システム及び磁気バブル・ドメイン
・システムにおいて使用しうる。

アモルファス磁性薄膜は、磁気ドメイン、特に磁気バブ
ル・ドメインを存在させうる。

更に、この磁気バブル・ドメインは、この種技術分野に
おいてよく知られているようなドメインの移動のための
装置を使用して、磁性薄膜内で移動させられる。

アモルファス薄膜は、格子整合を考慮して選はれる基体
上において形成される必要はなく、又、薄膜中の欠陥及
び不純物がドメインの移動を妨げないという点に鑑み、
アモルファス磁気ドメイン材料の長所は自明である。

更に、これらのアモルファス薄膜の磁気的性質は、調節
可能であるから、これらは、本発明に従ってアモルファ
ス材料を用いた磁気バブル・ドメイン媒体はもちろん、
従来の磁気バブル・ドメイン媒体に関連した永久磁石バ
イアス層きして使用しうる。

アモルファス磁性材料は、その粒子を適当な結合剤と混
合した状態に調製できるので、テープ及びディスクとし
ての使用も期待できる。

更に、これらのアモルファス薄膜は、可撓性基体を含む
任意の金属又は非金属基体上に堆積可能であり、製造の
歩どまりも相当増される。

従って、これらは任意の型の情報処理システムにおける
記憶媒体として使用しうる。

アモルファス磁性材料は、その薄膜を通過する光の強さ
が、光の入射点におけるドメインの有無によって影響さ
れるような光変調器としても使用可能である。

更に詳しく言えば、入力偏光はそれが入射するアモルフ
ァス薄膜の状態に従って偏光面を回転させられる。

光がアモルファス薄膜に入射する位置に磁気ドメインが
存在するかどうかを検出するには検光子が使用される。

入力偏光ビームの入射領域においてアモルファス薄膜に
磁気ドメインを選択的に形成することによって、アモル
ファス薄膜を通過した後、検出器により受取られる光ビ
ームの強さは変化するので、光変調器が提供される。

一般に、アモルファス薄膜を通過する光の強さは光が伝
播する方向における磁化された領域によって覆われてい
る薄膜の部分によって影響される。

この部分はドメイン磁化状態を好適な方向にするように
使用される外部印加磁界により容易に制御される。

このアモルファス材料の特性を変えることによって、永
久磁石が提供される。

このアモルファス材料から成る永久磁石は、磁気バブル
・ドメイン装置におけるバイアス磁界発生体として有用
であることはもちろん、種々の分野における利用が期待
される。

前述の如く、これらのアモルファス磁性材料は、これら
から成る薄膜の平面に垂直又は平行な一軸磁気異方性を
示す。

この一軸磁気異方性は次の原木の１つ又はその組合わせ
に基くものである。

Ａ１対配列（ｐａｉｒ ｏｒｄｅｒｉｎｇ）Ｂ、形状異
方性 Ｃ１応力誘起異方性 本発明の場合、どのようにして一軸異方性が生するかと
いうことは、重要ではない。

本発明のアモルファス薄膜において一軸異方性をもたら
すためのこれらの３つの機構は、この種技術分野におい
てよく知られているので、詳しい説明は省くことにする
。

ただ、対配列は、磁化状態が有効磁気双極子を形成する
如く、対にされる２つの原子の組合わせを含むというこ
とを注意しておくにとどめる。

磁気的な対は、磁気的装置における使用に必要な一軸異
方性をもたらす所与の方向に配列される。

形状異方性は磁気的領域のサイズに基くものである。

例えば、はとんど配列されていない材料の一領域におけ
る配列された原子の群は、その群の長軸に沿う磁化を有
する。

それは、この軸方向の磁気モーメントの整列が容易だか
らである。

原子群によって規定される領域の短軸に沿っては、強い
減磁界が存在する。

更に、アモルファス材料の成分の変化はこの型の異方性
を生ずる相分離（ｐｈａｓｅ ５ｅｐａｒａｔｉｏｎ）
をもたらす。

相分離は異なった成分領域が互いに隣接して存在する状
態、及び同じ成分でありながら異なった構成相を有する
領域が隣接して存在する状態（例えば、一方の領域がア
モルファスであり、他方の領域が結晶である）を含む。

相分離の例として、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス磁気合金は
Ｃ。

に富んだ局部領域とＧｄに富んだ他の局部領域とから成
りつる。

もしこれら２つの領域が隣接しているならば、この相分
離は一軸異方性を生ずる。

応力誘起異方性は、基体とアモルファス薄膜内の局部領
域の格子パラメータの違いによる。

この型の応力は、本発明のアモルファス薄膜における一
軸異方性のための１つの要因でもある。

本発明のアモルファス磁性組成体は微品質構造及び若し
くは実質的にアモルファスの構造を有する。

この様な構造は、磁性組成体として従来技術において知
られている多結晶構造及び単結晶構造とは異なっている
。

例えば、アモルファス材料は周圧的原子配列を示しうる
。

但し、もしこの原子配列が存在するとしても、材料が微
品質の場合、これは２５乃至１００（λ）の長さであり
、又、材料が実質的にアモルファスの場合、これは２５
（Ａ）以下である。

なお、本質的に原子配列が存在しない純粋なアモルファ
ス材料も含まれることはもちろんである。

本発明のアモルファス材料は単−成分又は多成分系から
成る。

後者の例は二元及び三元合金及び化合物である。

特に適当な材料は希土類成分及び遷移金属成分から成る
ものであり、その例は、（１）−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｆｅ、Ｙ
−Ｃｏ、Ｌａ−Ｃｏ等である。

これらの組成は、成分の状態図に従って化学量論的に課
される制限なしに広範囲にわたって調節可能である。

従って、材料の磁気的特性は、望まれる用途に応じてど
の様にでも特定することができる。

例えば、希土類成分及び遷移金属成分の原子モーメント
がほぼ相殺しあうような組成を選択することにより、バ
ブル・ドメイン材料として特に価値のある低飽和磁化材
料を得ることができる。

これらのアモルファス磁性材料は長い磁気配列を示し且
つ一軸異方性を有する。

これらは、最も単純なものとしては、原子のレベルで磁
気モーメントを有する成分から成る。

その例は、４ｆ系列（希土類成分）及び５ｆ系列（アク
チニド成分）である。

又、鉄族遷移金属（３ｄ系列）も含まれる。

更に、特別の状態において磁気モーメントを有する成分
、例えばＭｎ５Ｃｒ、Ｖ、Ｐｄ等も含まれる。

単一成分から成る任意のアモルファス組成体については
、磁気的特性に悪影響を及ぼすことのないような比較的
少量の任意の非磁性成分を加えることが可能である。

即ち、磁気的特性を阻害することなく、非磁性成分（例
えば、Ｏ，Ｃ，Ｐ、Ｎ）による希釈が可能である。

従って、アモルファス薄膜を一層容易に形成するには、
少量（一般に２原子パーセント）のこれら非磁性成分を
添加することが有利である。

もちろん、この様な成分の大量の添加は磁気的特性に影
響する。

例えは、５０原子、パーセント以上も非磁性成分を添加
すると、長い磁気的配列は破壊されてしまう。

前に示した成分の少なくとも一つを含む二元組成体も本
発明のアモルファス磁性材料として使用し得る。

二元組成体は、概して取扱いやすい。それは、二元組成
体は一成分アモルファス材料よりも広い温度範囲にわた
ってアモルファス構造を維持することによる。

−成分アモルファス材料の場合と同様に、組成に少量の
非磁性成分を添加しうる。

二元アモルファス組成体に関してなしうるもう１つの変
更は、磁気的特性を変えるようをとかなりの量（２乃至
５０原子パーセント）の非磁性成分を加えることである
。

例えは、磁気モーメントを弱めるように銅を添加しうる
。

前記３ｄ、４ｆ、５ｆ系成分の三元組成体も、一軸磁気
異方性を有するアモルファス組成体を提供するように造
られる。

二元組成体の場合と同様に、かなりの量の非磁性成分を
添加して、これらの三元組成体の磁気的特注を変えるこ
とが可能である。

又、磁気的特性を阻害することなくアモルファス薄膜を
一層容易に造るように少量の非磁性成分を添加しつる。

但し、加える非磁性成分の量はアモルファス薄膜におけ
る長い磁気的配列を破壊するほど多くないようにする必
要がある。

本発明のアモルファス薄膜は長い磁気的配列を有し、且
つ強磁性、フェリ磁性、反強磁性のどれかを示す。

もちろん、これらの材料において一軸異方性を生ずるの
は、この長い磁気的配列であり、これによって、これら
の材料を種々の用途に役立つようにしている。

アモルファス組成体の磁気的特性は、特定の用途に適合
するように、製造中又は製造後に変えることができる。

磁気的特性は、成分の組成範囲（組成比）、及び製造時
に用いられる堆積状態に依存することがわかっている。

しかしながら、磁気的特性が堆積パラメータに依存する
程度は、成分の組成範囲に対する依存の程度より低い。

アモルファス組成体の磁気的特性を製造後に変えるには
焼なまし及びイオン注入の如きプロセスが使用される。

更に、この組成体に不純物を添加しうるにの場合、薄膜
の構造による磁気的特性は阻害されない。

従って、薄膜における磁気ドメインの移動は、通常の結
晶性磁性薄膜の場合と同様に、影響を受けない。

種々の用途に適合したアモルファス磁性組成体の例は本
文中において提示し、又、材料及びその特性を示す表は
末尾に提示する。

これらの材料における交換相互作用に基いて、実質的に
アモルファスの絶縁体、導体、及び半導体を提供するこ
とが可能である。

金属及び半導体の場合、交換相互作用は、原子軌道の重
複による直接的か、又は導通電子による間接的である。

これらの交換相互作用は、系の長い原子配列にはそれほ
ど影響されないものであり、アモルファス材料を磁気的
用途に適したものにする機構である。

しかしながら、絶縁体における交換機構は結合角度及び
長さに厳密に依存した超交換である。

アモルファス材料においては、長い原子配列は存在しな
いので、これらの超交換要件は満たされず、長い磁気配
列は観測されない。

第１Ａ図及び第１Ｂ図はアモルファス材料及び結晶性材
料の特徴を示す電子ビーム顕微鏡写真である。

第１Ａ図の電子ビーム回折パターンはアモルファス材料
の特徴を示し、一方策１Ｂ図の回折パターンは結晶性材
料の特徴を示す。

更に詳しく言えば、第１Ａ図及び第１Ｂ図は、Ｇｄ−Ｃ
ｏ合金における電子ビーム回折の様子を示すものである
。

第１Ａ図及び第１Ｂ図においてＬで示す黒い棒は、これ
らの写真をとる際の便宜上入射電子ビームをブロックす
るために使用されている。

第１Ａ図はアモルファス材料Ｇｄ−Ｃｏの特徴を示す電
子ビーム回折パターンであり、第１Ｂ図は同じ材料を熱
によって結晶化したものに関する電子ビーム回折パター
ンである。

この場合、第１Ａ図の回折パターンを生ずるように使用
されているアモルファス薄膜は、電子ビーム顕微鏡；こ
置かれたまま約３００〔Ｃ〕に加熱された。

第１Ｂ図の回折パターンは結晶性材料による回折の特徴
を明確に示している。

第１Ａ図及び第１Ｂ図は同一のスケールで対象物を示し
ている。

第２Ａ図及び第２Ｂ図は第１Ａ図の無定形材料における
縞状磁気ドメインの存在を示すものである。

第２Ａ図及び第２Ｂ図において、磁界がアモルファス材
料に加えられるときの縞状ドメインの移動を知るための
マークとしてＭで示されているキズが薄膜につけられて
いる。

第２Ａ図を参照するに縞状ドメインＤはアモルファス材
料全体にわたって明瞭に認められる。

これら縞状ドメインは、この図においてほぼ垂直な方向
に配向された壁を有する。

しかしながら、アモルファス材料の平面において磁界が
印加されると、縞状ドメインＤは傾斜させられる。

これは、第２Ａ図及び第２Ｂ図における参照マークＭの
位置を比べれば明らかである。

この様に、これらの図はアモルファス材料におけるドメ
インの存在及び印加磁界によるドメインの移動を示して
いる。

後で更に明白になることであるが、縞状ドメインＤは崩
壊して円形バブル・ドメインになる。

約１（々ンの厚さのアモルファス薄膜がＮａＣ１゜Ｓｉ
Ｏ２及びＡｔ２０３上に堆積させられた。

これらの薄膜は一軸異方性を示し且つ縞状ドメインを有
する。

２００乃至３００（Ｏｅ）程度の垂直磁界により充分縞
状ドメインを崩壊させて、円形バブル・ドメインにする
ことができた。

更に、バブル・ドメインは外部磁界が移動するとき移動
した。

アモルファス材料におけるドメイン・パターンは、綿密
に生成されたカーネット薄膜において観測されるドメイ
ン・パターンに類似していた。

これは、無定形材料が、ドメインの移動を制限するドメ
インの局部的束縛を引き起こすに充分な局部的不均一性
を持たないことを示唆している。

これは、定義上、結晶構造欠陥がないアモルファス磁性
材料の長所である。

この様なアモルファス材料における磁気ドメインの発生
及び移動は、このクラスの欠陥によっては制限されない
。

これらのアモルファス磁気材料が使用されるべき特定の
用途に応じて、それらの磁気的特性を最適バホーマンス
をもたらすように調節することができる。

アモルファス材料の磁気的特性の調節は、アモルファス
材料の製造時、及び製造後に利用されるプロセスにより
容易に実施しうる。

従来の結晶性磁性材料に比べていえば、アモルファス薄
膜の磁気的特性は概して結晶性材料における対応する特
性よりも制御するのが容易である。

その１つの理由さしては、アモルファス材料において許
容される組成変化が結晶性材料において許容される変化
よりも一層範囲が広いということがあげられる。

それは、アモルファス組成体が、熱力学的平衡ではなく
、準安定性により支配されることによるものである。

次に、アモルファス材料により示される融通性を例示す
るために、種々の磁気的特性について述べることにする
。

飽和磁化Ｍｓ アモルファス磁性材料の場合、その中の通常磁性を示す
原子及び成る状態において磁性を示す原子（Ｍｎ、Ｃｒ
等）と結合する磁性原子を加えることによって、磁化Ｍ
ｓを容易に変えることができる。

磁化Ｍｓを弱めるには、アモルファス材料における磁性
原子に反強磁性的に結合する材料を加えればよい。

例えば、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス合金の磁化を弱めるに
は、磁気モーメントがほとんど相殺しあうように、Ｇｄ
／Ｃｏ比を調節することが行なわれる。

アモルファス材料の磁化を弱めるには、アモルファス材
料における磁性原子に対して強磁性的に結合する磁性原
子を加えればよい。

例えば、Ｇｄ−Ｃｏのアモルファス組成体にＮｄを加え
ることにより、その磁化は強められる。

もう１つの例として、ＣｏをＹ−Ｃｏのアモルファス組
成体に加えることにより、その磁化は強められる。

これら添加物は次の様にして製造プロセス中に加えられ
る。

組成成分の混合物は溶融状態にされて、スパッタリング
用ターゲットとして使用する円盤状インゴットを造るよ
うに鋳込まれる。

組成は、ターゲットの製造中に調節可能であるし、又、
成分の１つ又は２つを選択的にリスバッタするように基
体に対するバイアス電圧を調節することにより、スパッ
タリング・プロセス中に変化させることが可能である。

あるいは、任意の添加成分を堆積薄膜中に入れるように
、スパッタリング・システムに添加成分から成る第２の
ターゲットを設けてもよい。

この薄膜が真空蒸着によって製造される場合、添加成分
の割合が蒸発源において変えられるか又は添加成分から
なる補助蒸発源が設けられる。

第３Ａ図は、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス合金におけるＣｏ
の含有率の関数として、室温における磁化の強さ４部Ｍ
ｓをプロットした図である。

この図の曲線かられかるように、アモルファス合金内の
ＣＯ原子の量が合金の磁化を定める。

従って、Ｇｄ／Ｃｏ比を変え、ひいては磁気モーメント
が相殺する程度を変えるような材料をこの無定形合金に
加えることにより、その磁化はシフトされる。

磁化が最小及びそれに近くなる組成は、磁気モーメント
が弱くてキュリ一点（Ｔｃ）が高い材料として特に適し
ている。

Ｃｏが７９（原子％）程度である組成体は、希釈効果で
はなくてＧｄ及びＣｏの磁気モーメントの相殺に基づい
て弱い磁化を示すので、主としてＣｏ−Ｃｏ相互作用に
より定められるキュリ一点は影響を受けない。

結局、室温における材料の磁化は、Ｔｃを特定範囲内に
維持しながら、変化させることが可能である。

アモルファス合金の磁化を変えるもう１つの技法は、ア
モルファス合金のスパッタリング中に少量のＮ２を加え
るものである。

例えば、アルゴン・ガス中でＧｄＣｏ２のスパッタリン
グを行なう際、少量のＮ２（アルゴン・ガス中のＮ２の
体積パーセントが約１％）を加えると、材料における縞
状ドメインは著しく小さくなる。

これは４部Ｍｓの増加を示す。

即ち、アモルファス材料の一軸異方性を損うことなく磁
化を強めるようにＧｄ及びＣ。

の反強磁性結合が行なわれる。

Ｎ２はＧｄと結合し、それによってＧｄとＣｏの間の反
強磁性結合を弱める。

Ｃｏ副格子のモーメントはＧｄ副格子のモーメントによ
る相殺をあまり受けないので、磁化は強まる。

第３Ｂ図は、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス合金の組成と磁化
の関係を示す曲線の１部を拡大して示すものである。

Ｇｄ−Ｃｏの成る組成において磁化が最小になる。

Ｇｄ−Ｃｏ組成が普通の状態でＡであるものにおいて、
Ｎ２の存在の下に該組成を造るならば、ｃｏ酸成分増さ
れた如く磁化のシフトが起こる。

従って、磁化はより強くなる。

一方、Ｃ点の組成を有する合金Ｎ２を加えれば、その磁
化は弱まる方向にシフトする。

この様に、磁化Ｍｓは、単にＮ２を加えることによって
材料の成分間の交換相互作用を変えることにより、該組
成が磁化−組成曲線のどの点にあるかに従って強くなっ
たり弱くなったりする。

保磁力Ｈｅ 磁性材料の保磁力は、材料における磁気ドメインの移動
しやすさを定める主たる要因である。

通常、保磁力の調節は、磁性材料の粒度を調節すること
による。

それは、保磁力が粒度に依存していることによる。

一般に、保磁力は粒度が成る値のとき最大であり、粒度
がそれより小さくなっても大きくなっても減少する。

例えば、保磁力は粒度が磁壁の厚さに近い磁性材料にお
いては大きい。

粒度はＮ２及び０２の様な添加物により影響を受ける。

これらの添加物はアモルファス材料における配列を磁壁
の厚さδと異なったもの（あるいは同じ）になる如く変
化させる。

δ〉配列ならば、Ｈｃは小さく、δ二配列ならば、Ｈｃ
は最大である。

アモルファス材料を過度に熱することは望ましくないの
で、選択された深さまでのイオン注入が一般に適当であ
る。

所定の温度以上に熱すると、アモルファス材料は可逆性
のない結晶状態になってしまう。

アモルファス材料を焼なましにより結晶化することによ
り所望の粒度を得る技法も使用される。

保磁力を変えるための他の技法には、スパッタ・エツチ
ング及びイオン・エツチングの様な表面処理を行なって
アモルファス材料表面の構造を粗くする技法がある。

これによって、アモルファス材料におけるドメインの移
動は影響を受ける。

キュリ一点Ｔｃ アモルファス材料は、その構造に悪影響を及ぼすことな
くキュリ一点を変えるように他の材料を加えることがで
きる。

材料の一軸異方性が阻害されない限り、広い合金範囲を
用いうる（約５０原子パーセントまで）、一般に、キュ
リ一点は、存在する磁性原子の量に応じて直線的に変わ
る。

これらのアモルファス材料のキュリ一点は結晶性磁性材
料におけるよりも制御が容易である。

アモルファス磁性材料のキュリ一点を変えるために種々
の合金条件が用いられる。

例えば、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス合金について言えば、
Ｎｉ。

Ｃｒ、Ｍｎの様な低モーメント磁性原子又は、Ｃｕ。

Ａｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｉｎ等の非磁性原子を加える
ことによりキュリ一点を低くすることができる。

一方、Ｆｅの様な成分を加えると、キュリ一点は高くな
る。

材料における磁気的相互作用（結合）の強さは添加成分
によって変えられる。

ファラデー回転φＦ アモルファス磁性材料に入射する光ビームのファラデー
回転若しくはカー回転を増すことは、犬なる磁気モーメ
ントを有するアモルファス材料により達成される。

Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏの様な希土類添加物がアモルファス材
料に加えられるか、又は合金添加物が材料に加えられる
。

例えば、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス合金の場合、Ｃｏの量
を増せば、ファラデー回転が増す。

又、Ｆｅを材料に加えてもファラデー回転が増大する。

大きなファラデー回転を得るには、磁化の強さ４πＭｓ
は、できるだけ大きな値（例えば８０００乃至１０００
ガウス）であることが望ましい。

特性長（ｌパラメータ） ｌパラメータは磁気バブル・ドメイン系の設計に関して
特に有用な量である。

このパラメータについての一層詳しい説明はＪｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ａｐｐ−１ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｖｏ
ｌ、４０（１９７０年）に発表されているＡ、Ａ、Ｔｈ
ｔｅｌｅの論文に示されている。

ｌパラメータはアモルファス合金の組成に依存するもの
である。

例えは、第４Ａ図は、アモルファス磁性合金における磁
性原子の含有率とｌパラメータ、更に詳しく言えば、（
Ｋｕ／４π）（１／ｉの関係を示している。

これは、合金の組成がＧｄ−Ｃｏであり、図の横軸がＣ
ｏの含有率を示す特定の例である。

この図から明らかな如く。ｌパラメータは、合金の組成
を変えることによって変えられる。

なお、第４Ａ図の曲線は、全ての製造パラメータを一定
しておいた状態で種々の組成のＧｄ−Ｃｏの標本を得る
ことによってプロットされたものである。

同一組成の合金でも、異なった条件若しくは状況の下に
製造されるならば、異なったｌパラメータの値を持ちう
る。

アモルファス材料の組成範囲は、結晶性磁性材料の場合
とは異なって、容易に広い範囲にわたって変えることが
できるので、ｌパラメータを変えることも比較的容易で
ある。

第４Ｂ図は、アモルファス磁性薄膜の厚さｈとｔパラメ
ータとの関係を示すものである。

各組成について、臨界的な厚さ以下の場合にはバブル・
ドメインを維持するための充分な垂直方向の異方性が得
られないので、その臨界的な厚さ以下においては破線で
曲線を示しである。

ここにプロットされている特定の組成の薄膜（Ｇｄ…２
・０原子パーセント、Ｆｅ…８０原子パーセント）につ
いては、最低２（μ）の厚さがあれば、バブル・ドメイ
ンを維持するに充分な垂直異方性が発生する。

磁壁エネルギーσＷ 磁壁エネルギーσＷはアモルファス材料のｔパラメータ
に関連している。

更に、磁壁エネルギーは√ＡＫｕにも比例している。

但し、Ａは材料の交換定数であり、Ｋｕは材料の一軸垂
直異方性定数である。

第５図は、Ｃｏが８０乃至８５原子パーセントであるア
モルファスＧｄ−Ｃｏ合金をスパッタする際に適用され
る基体バイアスの関数として測定した磁壁エネルギー４
πσｗ（ｅｒｇ／Ｃｍ２）の帥を示すものである。

この基体バイアスは大地電位を基準とした基体の電圧で
ある。

第５図の曲線を求める際使用された直流スパッタリング
装置の場合、無定形Ｇｄ−Ｃｏを堆積させるように陽極
−陰極間に約２０００（Ｖ）の電圧が印加された。

基体バイアスの使用により、堆積したアモルファス材料
の組成及び磁気的特性の制御が可能である。

磁壁エネルギーは、交換定数Ａ又は異方性定数Ｋｕを変
えることによって変えられる。

交換定数Ａは材料における磁気的結合の強さを表わし、
キュリ一点Ｔｃに比例しでいる。

定数Ａは材料毎に異なる。

異方性定数の変化についでは後で説明する。

異方性定数Ｋｕ アモルファス材料の異方性は、それを造るのに使用され
るプロセスを変えることによって変えられる。

例えば、堆積速度は堆積薄膜の厚さと同様に異方性に関
する１つの決定要素である。

一般に、Ｋｕは材料の組成及び成長条件の関数である。

これらの要素については製造技術に関連して更に詳しく
説明する。

ドメイン・サイズ及び磁壁の厚さδ 磁壁の厚さは√Ａ／Ｋｕに等しい。

ここで、Ａは材料の交換定数であり、Ｋｕは異方性定数
である。

前述の如く、異方性定数Ｋｕはアモルファス薄膜の厚さ
及び堆積速度に依存している。

従って、磁壁の厚さδは異方性定数Ｋｕを変えることに
よって変えられる。

又、これはアモルファス薄膜の組成、その割合、及び該
薄膜を造るのに使用される堆積プロセスに依存している
。

膜厚及び堆積速度と異方性定数との関係を表わす曲線に
ついては、製造技術の説明のところで言及することにす
る。

ドメイン・サイズは特性長を及び薄膜の厚さにより定め
られる。

一般に、ドメイン・サイズは、装置のパホーマンスが最
適となるように選択される。

磁気バブル・ドメイン・システムに関しては、特性長ｔ
は次の関係式により規定される。

結局、特性長、ひいてはドメイン・サイズは磁化Ｍｓ、
異方性定数Ｋｕ、及び交換定数Ａを変えることによって
変えられる。

交換定数は、所定の材料における磁気的結合の強さを表
わす値である。

これはキュリ一点Ｔｃに比例しており、キュリ一点の高
い材料はど犬である。

前述の様に、異方性定数Ｋｕは材料の組成、及びそれを
得るために用いられる成長条件に依存している。

磁化Ｍｓは、磁気スピン及びそれらの配列（平行又は反
平行）に基づくものである。

この量は温度依存性があり且つアモルファス薄膜の組成
及びこれを造るために使用される成長パラメータを変え
ることによって変えられる。

従って、ドメイン・サイズは広範囲にわたって容易に変
えることができる。

アモルファス磁性材料の製造 アモルファス磁性材料はバルク状及び薄膜状のどちらに
も製造可能である。

概略的に言えは、スパッタリング及び蒸着を含む周知の
薄膜堆積技術の任意のものを適用し得る。

アモルファス磁性材料のバルク膜を形成するには、スプ
ラット冷却が有効な技術である。

この方法の場合、薄膜成分の高温液体が冷却表面上に注
がれ、そこで、その成分が固化してアモルファス・バル
ク膜となる。

これは液相からの急冷をもたらす。

バルク膜に対して磁界中で高エネルギー原子粒子の衝撃
を与えるか又はその結晶化温度以下の温度において磁界
をかけなからバルク膜を焼なまずことによって、それら
に一軸異方性を与えることができる。

バルク膜を生ずる他の方法は、次の技法を用いて、連続
的に蒸着を行なうものである。

本発明によるアモルファス薄膜の製造には、異方性の調
節に関連して蒸気からの堆積、液相からの急冷、あるい
はイオン注入が用いられる。

一般に、これらのアモルファス薄膜は基体への原子の堆
積速度、基体の温度、基体へ堆積する原子の入射角度に
依存して−いる。

もし入射原子が成る平衡状態に達することができないな
らば、アモルファス薄膜を形成する傾向は増大する。

この様な事項については、Ｊ、Ｃ，Ａｎｄｃｒｓｏｎ編
集、 Ｓ、Ｍａｄｅｒ著、Ｔｈｅ ｏｆ Ｔｈ１ｎ Ｆ
ｉｌｍｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｉｎｖｅ ｓｔｉ
ｇａｔｉｏｎｓ（Ａｃａｄｅｍｉｃ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
＋１９６６）の４３３頁を参照されたい。

又、米国特許３４２７１５４もアモルファス薄膜の製造
に関するものである。

これらの薄膜において一軸異方性を得るための手段とし
て対配列を促進するためには、堆積原子が基体に対して
垂直でない角度で打ちあたることが大切である。

即ち、入射ビームは、薄膜に一軸異方性をもたせるため
に、基体表面に平行な速度成分を有する必要がある。

この様な入射角度によって、基体に平行した原子モビリ
ティが与えられ。

これは対配列を促進する。

それは、入射原子が動き回って、材料の反磁界によりシ
ステムのエネルギーを低下させるような原子状態をとる
ことができるからである。

相分離は異方性の形成に結びつくので好ましい。

その理由は、類似の原子の集団が、システムのエネルギ
ーが低められる状態に集まることによる。

これは前述の如く薄膜に異方性を与えるような成分集団
の形成につながる。

一軸異方性を得るためのもう１つの要因は入射原子の堆
積速度である。

もし堆積速度が非常に速いならば、入射原子は基体表面
においてそれほど動き回ることができず、これによって
基体に平行なモビリティは制限される。

これに関連して第６図を参照するに、アモルファス材料
の堆積のためのスパッタリング・システムにおいて使用
されるＲＦ電力と堆積速度の関係が示されている。

この例はＧｄ−Ｃｏに関するものである。

第６図においては、所与の基体温度及びターゲットの組
成について、４（Ａ１５ｅｃ）の臨界堆積速度がある。

即ち、この速度において、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス磁性
合金の一軸垂直異方性の存在を証明するドメイン・パタ
ーンを示すＧｄ−Ｃｏサンプル（約８０原子パーセント
のＣｏを含む）が得られた。

更に第６図について説明すると、堆積中の磁界の効果を
知るために、基体に垂直な磁界（５０エルステツド）が
存在する場合と磁界が存在しない場合において堆積が行
なわれた。

磁界の存在によりスパッタリング効率が幾分改善された
程度で、その効果はそれほど大きくはなかった。

スパッタリング・システムにおいて用いられる基体バイ
アスが増加するにつれて、異方性も増加する。

これは、バイアスの影響による逆スパツタリングによっ
て入射原子が再び堆積薄膜の表面から離されることによ
る。

結局、原子が基体表面に平行した一層大きなモビリティ
を有することになり、これによって原子は成分集団又は
対配列に帰着する好適な状態になる。

第７図はアモルファス磁性薄膜の厚さｈと異方定数Ｋｕ
との関係を示すグラフである。

この例はＧｄ−Ｆｅに関するものであり、この薄膜にお
いてドメインを維持するためには、Ｋｕ〉２πＭｓなる
安定条件で定められる如く、約１．２Ｘ１０５（ｅｒｇ
／ｃｍ２）の臨界異方性定数が必要である。

この臨界異方性定数は薄膜の厚さが０．２（ＪＡのとき
生ずる。

アモルファス磁性材料の堆積のためには、基体温度は比
較的低く維持される。

これらの材料の薄膜は室温若しくはそれ以下の温度にお
いて堆積させられてもよく、一般に材料の結晶化をもた
らすような温度よりも低い温度で堆積させられる。

例えば、Ｇｄ−Ｃｏアモルファス材料の場合、基体温度
の上限、即と結晶化温度は約３００℃である。

第８図はＧｄ−Ｃｏ及びＧｄ−Ｆｅ合金に関する基体温
度と堆積速度（対数目盛による表示）との関係を示すも
のである。

この図から、アモルファス磁性薄膜が堆積速度に依存し
て広範囲の基体温度において形成されることがわかる。

一般に、どの様な堆積速度が使用されても、本発明に従
ったアモルファス磁性材料を得るためには、基体温度は
結晶化が起こる温度より低いことが必要である。

応力誘起異方性も、所望のアモルファス材料を得るのに
利用される。

この型の異方性は、異方性を得るための他の方法（対配
列等）と共に用いてもよいし、又それだけで用いてもよ
い。

応力誘起異方性については、該異方性を生ずるように堆
積薄膜の磁気歪に関連して適当な基体が選択される。

更に詳しく言えば、薄膜が室温以外の成る温度で堆積さ
せられ且つその薄膜と基体とが互いに異なった熱膨張係
数を有するならば、薄膜は室温において応力を生ずる。

前述の如く、多くの基体が使用可能である。

アモルファス薄膜の生成に関しては結晶学的整合につい
ての制約がないので、基体の選択は自由である。

これらの基体は金属、絶縁物、及び半導体を含む周知の
材料のうちの任意のものを使用し得る。

プラスチックの様な非剛性基体も使用可能である。

本文末尾の表には、種々の基体が示されている。

平面内異方性を有する薄膜は、焼なましによって垂直異
方性を有するように変えられる。

例えば、Ｇｄ−Ｃｏ薄膜を約３００乃至４００（℃）で
焼なませは、平面内異方性が垂直異方性に変わる。

もちろん、薄膜の厚さが増せば垂直異方性が生ずる可能
性も増す。

例えば、少なくとも２０００（Ａ）の厚さのＧｄ−Ｃｏ
薄膜は一般に、垂直異方性を示す。

本発明に従ってアモルファス磁性材料は、バブル・ドメ
イン・システム、ビーム・アドレス可能なファイル、光
変調器、永久磁石、テープ及びディスク状記録媒体等を
含む種々の用途に使用可能である。

以下、これらの用途のそれぞれについて考案し且つそれ
ぞれについて最も関係のあるパラメータについて詳しく
述べることにする。

磁気バブル・ドメイン装置 磁気バブル・ドメイン装置の場合には、４πＭｓの値は
小さいこと、及び材料が一軸垂直異方性を示すことが大
切である。

更に、クォリティ・ファクター０＝Ｈａ／４πＭｓは１
よりも大きくなければならない。

ここで、Ｈａは一軸異方性磁界であり、Ｍｓは材料の飽
和磁化である。

更に、アモルファス材料内においてバブル・ドメインの
発生及び消去を行ない且つそれらを容易に移動させ得る
ように、材料の保磁力Ｈｃは低いことが望ましい。

安定なバブル・ドメインを得るようにクォリティ・ファ
クターＱは１より大きいことが望ましいので、一般に弱
い磁化の装置が使用される。

それは、非常に強い誘起異方性磁界Ｈａを得るのが困難
なためである。

強磁性装置においても、非磁性成分による希釈により磁
化Ｍｓを弱めることが可能である。

しかしながら、キュリ一点は磁化と共に変わるので、４
πＭｓの好適な小さな値は動作温度がキュリ一点に近い
合金においてだけ得られる。

アモルファス材料を室温で動作する装置として適するよ
うにする小磁気モーメントで高配列温度という特性は、
スピンが向かい合った２種類以上の磁性原子から成るフ
ェリ磁性系において得られる。

この型の配列は希土類元素−遷移金属元素のアモルファ
ス合金において得られる。

希土類元素−遷移金属元素のアモルファス合金（例えば
ＧｄｘＣｏｙ）は、組成比を適当に選ぶことによって、
希土類元素の原子モーメントと遷移金属元素の原子モー
メントがほとんど相殺しあうようにして、４πＭｓの値
が小さい好適なものが得られる。

好適な例は、Ｃｏが７０乃至９０（％）であるＧｄ−Ｃ
ｏ合金と、Ｆｅが７０乃至９０（％）であるＧｄ−Ｆｅ
合金である。

薄膜状の場合、異方性は、前述の如く応力若しくは対配
列によって誘起されるか又は形状異方性である。

前述のように、バブル・ドメイン材料は一般に低保磁力
Ｈｃであることが要求される。

これに対応して、バブル・ドメインの磁壁の厚さδは、
アモルファス材料のどこにおいても平均して同じ平均ポ
テンシャル井戸を認めることができるような値であるこ
とが望まれる。

δは、アモルファス材料において見られる原子配列の長
さにほぼ等しいか又はそれより幾分大きいのが望ましい
。

もしアモルファス材料における局部的変動（相分離、粒
度等）が磁壁の幅δより小さいならば、ドメインの動き
に対するそれらの影響は無視し得る。

更に２５乃至１００（人）の配列の微結晶は必ずしもド
メインの移動に有害ではない。

アモルファス材料の粒度が磁壁の厚さδに近づくと、保
磁力Ｈｃは低下する。

交換定数ＡがＴｃと共に変わるので磁壁の厚さδはキュ
リ一点Ｔｃに従って変わる。

結局、磁壁が厚いことが望まれる場合には、交換定数を
大きくする必要がある。

しかしながら、異方性エネルギーが増すことはモビリテ
ィに悪い影響を与えることになるので、磁壁はあまり厚
くなってはならない。

一般に、アモルファス・バブル・ドメイン材料の場合、
磁壁エネルギーσＷは低いことが望ましい。

これはキュリ一点Ｔｃの低い材料を使用すべきであるこ
とを意味する。

前述の様に、アモルファス磁性材料はＴｃを変えるよう
に容易に他の材料との合金を形成し得る。

アモルファス・バブル・ドメイン材料の場合のキュリ一
点Ｔｃに関する要件は、結晶性バブル・ドメイン材料に
関するものと本質的に同じである。

しかしながら、結晶性材料よりもアモルファス材料のほ
うが、キュリ一点Ｔｃの制御が容易である。

アモルファス磁性材料が使用される場合には、基体の選
択は自由である。

適当な基体は半導体、絶縁体、金属のどれでもよく、例
としてあげれば、ＮａＣ１、ガラス、５ｉｏ２．ｓｉ、
Ｇｅ、ＣａＡｓ、及びＡ４０３である。

特に好適なアモルファス磁性薄膜はＮａＣ１基体にスパ
ッタされたＧｄＣＯ５から成る。

このスパッタリングはＧｄ−Ｃｏ５のアーク・カースト
・ターゲットを使用し、且つ冷却ブロックとの熱的接触
を良好にするためのガリウム裏打ち部材つきの水冷（約
２０℃）基体を使用して実施された。

電子顕微鏡により約７５０人の厚さの薄膜において、曲
りくねったドメインが観測された。

Ｇｄ配列を乱すように補償点を越えてサンプルを熱する
ことにより、フェリ磁性配列が確認された。

補償点においては平面内ドメインが観測された。

室温まで冷却を行なうことにより垂直ドメインが復原し
た。

電子回折パターンはアモルファス材料の特数を表わして
いる。

垂直磁化を有する曲がりくねったドメインは、ＮａＣ１
基体から分離した薄膜において観測された。

従って、この場合の異方性は応力により誘起されたもの
ではなく、対配列によるものと考えられる。

同じ製造条件の下にＮａＣ１，５１０２−及びＡｔ２０
３の上に約１ミクロンの厚さの薄膜が堆積させられた。

これらの薄膜においても、ビック−（Ｂｉｔｔｅｒ）パ
ターン及びカー（Ｋｅｒｒ）効果を用いて観測すること
により、曲りくねったドメインの存在が認められた。

その曲りくねったドメインを円形ドメインにするには２
００乃至３００（Ｏｅ）の垂直磁界で充分であった。

外部磁界を動かすことにより、アモルファス磁性材料中
のドメインが移動した。

このドメイン・パターンは綿密に製造されたガーネット
薄膜において観測されるものに類似していた。

これは、アモルファス材料がドメインを局部的に拘束す
るほどの局部不均質性を持たないことを示唆している。

もちろん、これは定義上結晶構造の欠陥が存在しないア
モルファス材料の１つの長所である。

磁気バブル・ドメイン及びそれらの移動は、このクラス
の欠陥による制限を受けない。

第９図は磁気バブル・ドメインを存在させる媒体として
アモルファス磁性材料のシート１０が使用されている磁
気バブル・ドメイン装置を示すものである。

第１０図は第９図に示されているデコーダ回路の１部を
示している。

これらの図に示されている構成は米国特許１５８２３２
に示されているものと同じである。

この構成は、本発明に従ってアモルファス磁性材料を使
用しうるバブル・ドメイン装置を例示するためだけのも
のであるから、詳しい説明はせず、簡単な説明だけを行
なうことにする。

第９図には、円筒状磁気ドメイン（バブル・ドメイン）
を利用する記憶システムであって、書込記憶、デコード
、ゲート、及び検出の各手段を備えたものが示されてい
る。

アモルファス磁性シート１０は前述の如き組成体のうち
の１つでできている。

その適当な例はＧｄ−Ｃｏアモルファス合金又はＧｄ−
Ｆｅアモルファス合金である。

バブル・ドメイン装置において使用するのに必要とされ
るアモルファス薄膜の特性については既に述べである。

磁性シート１０には、バブル・ドメインを安定に維持す
るように、シート平面に対して垂直なバイアス磁界Ｈｚ
が印加されている。

バイアス磁界Ｈｚは、外部コイルの様なバイアス磁界源
１２によって与えられる。

必要に応じて、バイアス磁界は、永久磁石層か又は磁性
シート１０に交換結合される第２の磁性シートによって
与えることもできる。

磁性シート１０に隣接して存在する軟磁性素子に生ずる
吸引磁極によってドメインが動かされるべきときには、
駆動磁界源１４によって駆動磁界Ｈが与えられる。

駆動磁界Ｈは、磁性シート１０に隣接して存在する軟磁
性素子に沿って吸引磁極及び反発磁極を設定するような
方向づけ磁界である。

駆動磁界源１４は磁性シート１０の回りに存在する外部
コイルから成り、これらは、任意所望の方向の磁界を生
ずるように交互にパルスが４えられる。

第９図において、駆動磁界Ｈは順次１゜２．３，４の方
向をとる回転磁界である。

軟磁性素子を用いる駆動手段に関連してバフル・ドメイ
ン装置を説明するけれど、導体ループの如き他の駆動手
段も同様に使用しうることはもちろんである。

バイアス磁界源１２及び駆動磁界源１４は、これらに電
流を供給する磁界制御回路１６によって付勢される。

ドメインは、２Ｎ／フト・レジスタ２１の各々における
閉路を動く。

ドメインは２進情報を表わす。

例えば、ドメインの存在は２進１を表わし、ドメインの
不在は２進０を表わす。

各シフト・レジスタ１，２．……２Ｎにはドメイン発生
器１８−１．１８−２．１８−２Ｎが関連している。

これらの発生器は書込パルス源２０から線Ｗ１゜Ｗ２…
…Ｗ２Ｎを介して与えられる入力に従ってシフト・レジ
スタに情報を書込む。

もし望まれるならば、米国特許３７０１１２５に示され
ているように、選択されたシフト・レジスタに情報を書
込むためにドメイン発生器１８−１等に関連して書込デ
コーダを使用しうる。

読出デコーダ２２はシフト・レジスタに関連している。

読出デコーダ２２はデコーダ・パルス源２４からの２Ｎ
入力を受取る。

読出デコーダ２２に与えられる入力に従って、任意のシ
フト・レジスタが情報読出しのために選択される。

読出デコーダ２２による選択の後、選択されたシフト・
レジスタ内の情報−はゲート回路２６へ進む。

ゲート回路２６はゲート・パルス源２８によって付勢さ
れる。

ゲート・パルス源２８、デコーダ・パルス源２４、書込
パルス源２０は制御回路３０の選択的制御を受ける。

制御回路３０は、これらの源を適当な時間に働かせるた
めの信号を生ずる。

ゲート回路２６は、情報を破壊的に読出すのか非破壊的
に読出すのかに従って、選択されたシフト・レジスタ内
のドメインを２つの通路のうちの一方へ送る。

もし破壊読出しが使用されるならば、選択されたレジス
タ内のドメインは検出器３２へ直接送られる。

検出器３２は磁気抵抗検出素子、誘導ループ、磁気−光
学的検出素子等の任意の検出装置でよい。

検出器３２にはドメインを破壊するドメイン消去器が関
連している。

検出器３２の出力は利用装置３４に通じている。

利用装置３４は選択されたシフト・レジスタに収容され
ていた２進情報を使用する任意の外部回路である。

非破壊読出しが望ましい場合には、ゲート回路２６ひ選
択されたレジスタからのドメインをドメイン分割器３６
−１．３６−２．……３６−２Ｎ等へ導く。

ドメイン分割器は入力ドメインを２つの部分に分ける。

１つは破壊読出しのために検出器３２へ進み、もう１つ
はシフト・レジスタ・ループにおける循環のために選択
されたシフト・レジスタへ戻る。

第９図においては、わかりやすくするために、シフト・
レジスタ２１、読出デコーダ２２、及びケート回路２６
は、分離した構成要素として示されているが、ゲート回
路を有するデコーダは、シフト・レジスタと一体にしう
ろことを理解されたい。

結局、線４６及び４４は、ゲート回路２６が含まれるデ
コーダ２２に交わるシフト・レジスタ・ループ１，２．
……２Ｎを表わす。

第９図は情報を記憶のために２Ｎシフト・レジスタに選
択的に書込む完全なバブル・ドメイン記憶装置を示して
いる。

シフト・レジスタ２１の情報内容は、読出デコーダ２２
への信号によって選択的にアドレスされる。

次に、ゲート回路２６の付勢によって、選択されたレジ
スタ内のドメインは破壊的又は非破壊的に読出される。

もしゲート回路によって破壊読出しが指示されるならば
、選択されたレジスタ内のドメインは検出器３２によっ
て破壊的に読出される。

破壊読出中、制御回路３０は書込パルス源２０を付勢し
、転じて、後者は破壊的に読出されているシフト・レジ
スタに関連しているドメイン発生器１Ｂ−１，１８−２
゜１８−２Ｎを付勢する。

従って、破壊的に読出されているシフト・レジスタに新
しい情報が書込まれる。

選択されたシフト・レジスタから情報が非破壊的に読出
されるべきことをゲート回路が示すならば、該シフト・
レジスタからのドメインはドメイン分割器へ導かれて、
そこで２つの新しいドメインに分割される。

新しいドメインのうちの１つは破壊読出しのために検出
器３２へ進み、もう１つはシフト・レジスタにおける継
続的循環のために。

選択されたシフト・レジスタへ戻される。

破壊読出し又は非破壊読出しに関して任意のシフト・レ
ジスタを選択することは、読出デコーダに与えられる２
進入力によって達成される。

第和図には、アコード及びゲート作用の説明のために、
第９図の１つのシフト・レジスタ（ＳＲ１４）の１部が
示されている。

磁性シートは図示されていない。

このシフト・レジスタの場合、５３で示されているよう
なドメインは矢印３６で示されている様に左右へ移動す
る。

なお、ここに示されているのは、シフト・レジスタ・ル
ープのほんの１部分であり、実際にはループはデコーダ
・ループＤ１乃至２Ｄ′（第９図）に適合し且つ充分な
記憶容量を提供するようにずっと左へ延長していること
を理解されたい。

周知の原理に従って、回転駆動磁界Ｈは、矢印４６の方
向へのドメインの移動をもたらす吸引磁極をＴバー及び
■バー・パーマロイ素子に生じさせる。

デーコード・ループＤ３．Ｄ３’。Ｄ４．Ｄ４’のため
に使用する導体が選択されたパーマロイ素子５４を覆う
ように磁性シート１０上に配置される。

更に、導体（例えば銅）であるゲート・ループＣＬが適
当なパーマロイ素子５４を覆うように磁性シート１０上
に配置される。

図から明らかなように、デコード・ループＤ３及びＤ４
’には、通路４６内でそれらがＴバー素子と交差する領
域において幅広くなった部分がある。

一方、デコード・ループＤ３’及びＤ４には幅広くなた
部分は無く、それらは通路４６におけるＴバー素子の所
を通過している。

これは、デコード・ループＤ３’及びＤ４が通路４６に
沿うドメインの通過に影響をおよぼさないことを意味す
る。

更に磁性シート１０上にはパーマロイ製ドメイン分割器
３６−１４が付着している。

この例の場合、該分割器は破線で示されているように上
側パーマロイ・オーバーレイと下側パーマロイ・オーバ
ーレイとから成る。

この型のパーマロイ分割器の動作は前記の米国特許３７
０１１２５において説明されている。

このシフト・レジスタの選択的読出しのためにデコーダ
入力ＤＩ、ＤＩ’………Ｄ４’として２進入力１０１０
０１１０を用いる場合、アコード入力Ｄ３及びＤ４’に
は電流が流れない。

前述の様に。デコード・ループＤ３’及びＤ４における
電流はシフト・レジスタ・１４の動作に影響を及ぼさな
い。

結局、ドメイン５３はＴバー５６の磁極位置２へ向かっ
て矢印４６の方向へ伝播する。

この後、ドメイン５３は矢印３８によって示されている
通路か又は矢印４０によって指示されている通路を通る
。

もしゲート・ループＣＬが電流パルスによって付勢され
るならば、素子５６の磁極位置３／には吸引磁極が発生
しない。

従って、素子５６の磁極位置２に存在するドメインは、
駆動磁界Ｈが方向４であるとき、素子５６の磁極位置４
へ向かって上方に吸引される。

この後、駆動磁界Ｈが方向１であれば、ドメインはＴバ
ー素子５８の磁極位置１″へ移動する。

磁界Ｈが回転するにつれて、ドメインは矢印３８の方向
における移動を継続し、破壊読出しのために検出器３２
に達する。

検出器３２はドメイン消去器６０に関連した磁気抵抗検
出器として示されている。

磁気抵抗検出器３２は磁気抵抗検出素子６２及び定電流
源６４から成る。

米国特許３６９１５４０に示されているように、ドメイ
ン５３の漂遊磁界が検出素子６２と交差すると、該素子
６２の磁化ベクトルは回転させられる。

これによって、素子６２の抵抗が変化する。

この抵抗変化は電圧信号Ｖｓの形で検出される。

ドメイン消去器６０は、パーマロイ・パターン６６を有
する。

ドメイン５３は、検出後において磁界Ｈが４方のとき、
パーマロイ・パターン６６の磁極位置４へ移動する。

磁界Ｈが回転するにつれて、ドメイン５３は素子６６の
角へ移動し、磁界Ｈが方向２及び３へ回転しても、そこ
に拘束された状態に留まる。

それは素子６６の磁極位置３が角から相当離れているこ
とによる。

磁界Ｈが方向３のとき、素子６６の角における局部磁界
は反発性を示し、従って、ドメインは消滅する。

もしドメイン５３が素子５６の磁極位置２に存在すると
き、ゲート・ループＣＬに全熱パルスが存在しないなら
ば、そのドメインは磁界Ｈが回転するにつれて、矢印４
０で示されている通路に沿って移動する。

従って、ドメインはドメイン分割器３６−１４に到達す
る。

前述の如く、この分割器はＴバー及び■バーで示されて
いる上側パーマロイ・オーバーレイと破線の素子で示さ
れている下側オーバーレイとを含む。

回転磁界Ｈの働きにより、分割器３６−１４にはいった
ドメイン５３は２つの部分に分割される。

その１つの部分は下側オーバーレイにおける吸引磁極ａ
−ｂ−ｃに従う（矢印４２の方向）。

その後、このドメインは通路３８を通って検出器３２に
到達する。

分割器３６−１４において分割されたドメインのもう１
つは、磁界Ｈが回転するにつれて素子６８における順次
の磁ｆｔ（ｉ置ａ／−５／−ｃ／を通過する。

このドメインは、シフト・レジスタ１４における循環の
ために、矢印４４で示されている通路を通る。

結局、このバブル・ドメイン装置はアモルファス磁性材
料の単一シートにおいて記憶及び論理機能を備えている
。

従来のバブル・ドメイン材料に関して使用される種々の
構成要素もここで使用可能である。

本例の場合、アモルファス磁性材料は任意の型の基体に
容易に付着させることが可能であり、更に選択された厚
さ及び広さを持ちうる。

ドメインの駆動のためにパーマロイ・パターンを使用す
るように説明したけれど、導体ループ・パターンやくさ
び形パターンを使用することももちろん可能である。

更に、書込装置及び検出装置にも種々の様式のものを使
用しうる。

光変調器 本発明によるアモルファス磁性材料はその中に磁気ドメ
インを維持するので、入力光ビームの強度を変調する光
変調器として使用することができる。

その場合には、磁気モーメント４πＭｓが犬であり、保
磁力Ｈｃが小さく、キュリ一温度Ｔｃが高く、異方性磁
界ＨＡが磁気モーメント４πＭｓより強いことが望まれ
る。

これはＹ−Ｃｏ、Ｌａ−Ｃｏ、０ｅ−Ｃｏ、Ｎｄ−Ｃｏ
、Ｐｒ−Ｃｏの様なアモルファス材料において満たされ
る。

アモルファス磁性材料のシートにおける磁気ドメインは
入力光ビームの方向と平行か又は反平行の磁化を有する
ので、光ビームはそれが入射する磁性シートの領域の磁
化の方向に従って異なった影響を受ける。

入力光ビームが偏光ならば、偏光の回転は、ドメインの
磁化方向によって異なる。

従って、アモルファス磁性材料を通過する光ビームの強
さは、ドメインの磁化方向を変えることによって、変え
られる。

第１１図は光変調°搭を示している。

レーザー７０から発生する光ビームは偏光子７２を通過
した後、アモルファス磁性薄膜７４に入射する。

薄膜７４のそはには７６で概略的に示されているドメイ
ン駆動装置がある。

この例の場合、駆動装置７６は、駆動磁界源８０によっ
て与えられる磁界Ｈの方向に従って、シート７４におけ
るドメイン７８を動かすための吸引磁極を生ずるＴ及び
エバー素子を有する。

光ビームは無定形シート７４を通過した後、更に検光子
８２を通ってから光電池８４により検出される。

光ビームがアモルファス・シートγ４に入射する場所に
ドメイン７８が有るか無いかに従って光ビームの偏光面
が異なって回転する。

成る角度だけ偏光面が回転した場合の光ビームは検光子
８２を通過でき、光電池８４に到達する。

従って、抵抗Ｒに電流が流れる。

光ビームの偏光面が別の角度回転させられた場合には、
その光ビームは検光子８２を通過できなくなり、従って
、抵抗Ｒには電流が流れない。

この様に、ドメインを有するアモルファス磁性材料の適
当なシートを使用して光強度変調器が提供される。

第１１図に示されている様に光ビームがアモルファス磁
性シート７４を通過する代りに、該シートで反射される
様なシステムも可能である。

いずれの場合においても、その効果は同じである。

即ち、光ビームが、入射すれ位置におけるドメインの磁
化方向に従って異なった程度の偏光面の回転を受ける点
には変わりがない。

永久磁石 本発明のアモルファス磁性材料は永久磁石としても使用
しうる。

この場合には、磁石は大きな保磁石Ｈｃ、大きな磁気モ
ーメント、高いキュリ一温度Ｔｃを持つことが望まれる
。

適当な組成は、酸素、窒素、あるいは炭素を添加したＹ
−Ｃｏを含む。

アモルファス材料を用いる永久磁石の特に適当な実施例
は、バブル・ドメインが存在する磁性シートに隣接して
設けられるバイアス層として用いるものである。

バブル・ドメインを維持する磁性シートは、結晶性磁性
シートでも、本発明によるアモルファス磁性シートでも
よい。

強いバイアス磁界に関する結晶特性に基づく結晶性永久
磁石材料に比べて、本発明によるアモルファス永久磁石
は、前述の考察に従って所望の特性を持つように容易に
製造可能である。

第１２図は、磁気バブル・ドメイン・シート８８のため
のバイアスを提供するのにアモルファス永久磁石層８６
を使用する態様を示している。

シート８８におけるドメインの取扱いのために駆動磁界
源９０及び制御論理回路９２が設けられている。

シート８８は（Ｅｕ、Ｙ）５（Ｇａ、Ｆｅ）５０１２の
様なガーネット構造を有する周知の材料、及び本発明に
よるアモルファス材料のどちらで造られていてもよい。

第１２図の構成を造る際には、結晶特性が一貫して維持
されるかどうかは重要ではない。

それは、アモルファス材料が結晶組成体の生成に必要な
制約に従わないことによる。

もちろん、任意の基体上にアモルファス磁性薄膜を含む
一般的構造も第１２図により表示される。

この一般的な事例において、構造は任意の用途を有し、
層８６は本発明に従ったアモルファス磁性薄膜であり、
シート８８は半導体、絶縁体、金属のいずれでもよい適
当な基体から成る。

更に、基体は可撓性、剛性のいずれであってもよく、ア
モルファス磁性薄膜と基体の組合わせを移動させるため
の装置を設けることも可能である。

記録サブシステム アモルファス磁性材料を、半導体、絶縁体、あるいは金
属のような基体上に記録材料として堆積させることが可
能である。

基体はテープ状、ディスク状のどちらでもよい。

更に、このアモルファス磁性材料は、任意の型の基体に
ついて使用しうるように結合剤（例えば、通常の樹脂型
結合剤と混合した磁性粒子として用意することも可能で
ある。

第１３図は本発明に従ってアモルファス磁性薄膜を含む
テープ若しくはディスク記録媒体９４を示すものである
。

媒体９４の上側には読取−書込ヘッド、即ち変換器９６
が存在する。

ヘッド９６はテープ又はディスク９４に磁気ドメインの
形で情報を書込み、且つ記録されている情報を読取るた
めに使用される。

このために、記録媒体９４から読出される情報信号は、
検出増幅器９８を介して利用回路１００へ送られる。

この利用回路としては、計算機技術分野において通常用
いられている任意の型の回路を使用しうる。

第１３図のシステムにおいてアモルファス薄膜を使用す
ることにより種々の利点が得られる。

ディスク若しくはテープ基体は柔軟性を有するものでも
よいし、剛性を有するものでもよい。

従って、任意の型の情報処理システムにおいて有用であ
る。

更に、アモルファス材料は、全体にわたって均一の磁気
的特性を生ずるように一様に任意の基体上に堆積させる
ことができる。

実例 スパッタリング（ＤＣ及びＲＦ）及び電子ビーム蒸着技
法を適用して一軸異方性を有する種々のアモルファス磁
性組成体が製造された。

一般に、薄膜は電子ビーム回折技術によって判別される
アモルファス特性を有する状態をもって製造される。

与えられる磁気異方性は薄膜の平面に平行か薄膜の平面
に垂直であった。

■ 電子ビーム蒸着薄膜 この薄膜製造方法の場合、最初、通常の技術を用いて多
結晶ターゲットが用意される。

例えば、ターゲットとして使用されるべき成分の微小片
が、アルゴンのような不活性ガス雰囲気中で溶かされる
。

溶融操作は、標準的アーク炉における水冷式銅製炉床に
おいて行なわれた。

アーク溶融インゴットを形成するように、成分の融点以
上に温度があげられた。

一般に、これは多結晶ターゲットである。

実例として、アーク溶融ＧｄＣＯ２のターゲットからサ
ンプルが用意された。

この後、約１Ｏ−３Ｔｏｒｒの基準圧力を有する超高真
空蒸発器内にターゲットが設置された。

インゴットは水冷式銅製炉床に置かれ、蒸発器内の電子
銃から発する電子ビームにより熱せられた。

約１００１００（のビーム電流と関連して約１０（ｋＶ
）の加速電圧が使用された。

これらの薄膜を堆積させるために使用される基体は任意
に選ばれる。

ガラス、研摩した溶融石英、岩塩、及びサファイアの様
な基体を使用して好結果が得られている。

基体は液体窒素によって冷却され、蒸着巾約１００（’
Ｋ）の温度に保たれた。

堆積速度は一般に約３０（λ１５ｅｃ）であった。

１例として、４００（λ）及び４０００（λ）の厚さを
有する薄膜が製造された。

薄膜はＧｄ−Ｃｏ合金であり、電子ビーム回折によりア
モルファスであることが認められた。

前述の如く一軸異方性を与えるために、基体に打ちあた
る堆積材料の原子は基体平面に対して９０°以外のある
角度で入射した。

垂直ドメインがこの薄膜において観測された。

もう１つの薄膜製造例の場合、基体温度は２７３０にで
あった。

同じ基体が使用され、更に、ＢａＴｔＯｓ基体及びヘキ
開マイカ基体が使用された。

ターゲット組成は前述の例の４００（λ）及び４０００
（λ）の薄膜について使用したのと同じ、ＧｄＣＯ５で
あった。

本例においては、基体温度だけが変えられた。

製造された薄膜はほぼアモルファスの本体中に微結晶を
含んでいた。

これは電子ビームによる堆積技法の適用の際には基体温
度が重要な要素であることを示している。

はぼアモルファスの薄膜を生ずるためには、基体温度は
２７３（０Ｋ）より低くなければならない。

更に他の電子ビーム蒸着の例の場合、ターゲットはＧｄ
ＣＯ２であり、基体は液体窒素により冷却された。

製造された薄膜はアモルファスであり、薄膜平面におけ
る一軸異方性を示した。

この組成の磁化Ｍｓは非常に犬であるため、Ｈａ／４π
Ｍｓなる比は、垂直磁化を有するドメインを維持するほ
ど充分ではなかったと思われる。

■スパッタ薄膜 種々の値のスパッタリング・パラメータを使用したＤＣ
及びＲＦスパッタリングにより多くのアモルファス薄膜
が製造された。

これらの薄膜は、一軸の垂直異方性及び平行異方性を示
した。

前述の原理に従って、種々の値の磁化及び他の磁気的パ
ラメータが得られた。

本文末尾の表は本発明に従ったアモルファス磁性薄膜の
種々の例に関するスパッタリング条件及び薄膜アークを
示すものである。

特にＧｄＣ０，のターゲットを用いて製造した薄膜につ
いては、そのアモルファス薄膜をどの様にして製造する
かを明らかにするための実際のスパッタリング・プロセ
スを示す表もつけられている。

スパッタリングによる実際の堆積の前には、一般に、予
備スパッタリング及びスパッタ洗浄処理が行なわれるの
で、ＧｄＣＯ５に関するスパッタリング・プロセスの詳
細は他のターゲット組成による薄膜のスパッタリングに
も適用される原理を充分に示すものである。

これらの表において、もし陽極−陰極間型圧が０でない
値ならば、これはＤＣスパッタリングが行なわれたこと
を示す。

一方、この値が０ならば、ＲＦスパッタリングが行なわ
れたのである。

ＲＦスパッタリングについては、電力（Ｗ）及び電力密
度（Ｗ／１ｎ２）が表示され、ＤＣスパッタリングにつ
いては、電流（ｍＡ）及び電流密度（ｍＡ／１ｎ２）が
表示されている。

更に、ＤＣスパッタ・サンプルに関しでは、スパッタリ
ング中の電気的接触のために、基体の裏面に金属がつけ
られている。

更に、全ての基体は、水冷式又は液体窒素冷却式金属ブ
ロックに関連してガリウムで裏打ちされている。

基体と金属ブロック間の液体ガリウムは均一な熱分布を
もたらす。

これらのスパッタリング・プロセスにおいて、陽極−陰
極間隔は通常２．５４（ｃｍ）及び０．６５（Ｃｍ）で
あるけれど、これ以外の値も用いることはもちろんであ
る。

「原子比Ｃｏ／ＧｄＪは、アルファ粒子バック・スパッ
タリング、電子ビーム顕微鏡分析、及びＸ線螢光分析の
様な任意の方法によって判別される。

ＧｄＣｏ５クーゲットを用いるスパッタリング・プロセ
スの詳細を示す表において、実際のスパッタ堆積前には
予備スパッタリング及びスパッタ洗浄処理が行なわれる
。

予備スパッタリング処理はシステムのゲッター洗浄であ
り、ターゲットがきれいにされる。

スパッタリングはターゲットから行なわれ、ターゲット
原子はスパッタリング装置中に堆積させられる。

しかしながら、この洗浄中には、基体はシャッタによっ
て覆われるので、ターゲット原子は基体上には堆積しな
い。

スパッタ洗浄処理中には、基体の表面はシャッタと基体
との間でスパッタリングが行なわれることによって清浄
な状態にされる。

シャッタは大地電位に維持され、一方、基体は約１２０
（Ｖ）の負電位に維持される。

この処理により、基体の表面はその後の堆積に好ましい
状態になる。

実際のスパッタ堆積中、シャッタは除去され、ターゲッ
トと基体との間でスパッタリングが行なわれる。

スパッタリング・プロセスにおいて、基体及びターゲッ
トの表面に垂直の成分を有する磁界の効果が調べられた
。

磁界は、プラズマの密度を高くすることによって堆積速
度を幾分変えるけれど、堆積薄膜の磁気的特性にはほと
んど影響しないことが知られた。

要約 以上、一軸異方性を示すアモルファス磁性組成体を用い
た種々の装置が開示された。

これらの磁性体はバルク状、薄膜状のどちらにおいても
製造可能であり、磁気的特性は広い範囲にわたって調節
可能である。

更に、このアモルファス磁性体については、特性の調節
が容易であること及び可能な組成比の幅が広いことに鑑
み、本文で説明した以外の多くの用途も期待される。

通常の結晶生成の場合の様な基体に関する厳密な条件は
ないので、アモルファス磁性体は任意の基体に関連して
任意の状況において使用可能である。

アモルファス磁性体の磁気的及び構造上の特性は相当変
えることが可能であり、ここに示した以外の技術によっ
てこれを達成することも考えられる。

更に、この種技術分野において知られている原理に従っ
て他の様式の製造技術も使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明のアモルファス磁性材料の回折パター
ンを示す電子ビーム顕微鏡写真の図、第１Ｂ図は同じ材
料を焼なまして結晶構造にしたものの回折パターンを示
す電子ビーム顕微鏡写真の図、第２Ａ図は第１Ａ図の回
折パターンを示すアモルファス材料における縞状磁気ド
メインを示す写真の図、第２Ｂ図は磁界を印加した場合
の同じアモルファス材料における縞状磁気ドメインを示
す図、第３Ａ図はＧｄ−Ｃｏアモルファス合金中のＣｏ
の含有率と磁化の強さ４部Ｍｓとの関係を示す図、第３
Ｂ図はアモルファス材料に添加物を加えたとき起こる磁
化のシフトを示すために使用されるＧｄ−Ｃｏアモルフ
ァス合金に関する組成と磁化の強さ４部Ｍｓとの関係を
示す図、第４Ａ図はＧｄ−Ｃｏアモルファス合金におけ
るＣｏ含有率と特性長逆数（Ｋｕ／４π（ｘ／４）〕と
の関係を示す図、第４Ｂ図は本発明に従ったアモルファ
ス磁性薄膜の厚さと特性長ｔとの関係を示す図、第５図
は、本発明に従ったアモルファス磁性合金の堆積中に印
加されるスパッタリング・バイアスと磁壁エネルギー（
４πσＷ）との関係を示す図、第６図は、堆積プロセス
中に約５０（Ｏｅ）の磁界を印加した効果を示すために
アモルファス磁性合金のスパッタリングの際のＲＦ電力
と堆積速度との関係を示す図、第７図はアモルファス磁
性薄膜の厚さと異方性定数Ｋｕとの関係を示す図、第８
図は、成る堆積状態において起こるアモルファス−結晶
変換を例示するための基体温度逆数う堆積速度（対数目
盛）との関係を示す図、第９図はバブル・ドメイン材料
としてアモルファス磁性材料を用いる磁気バブル・ドメ
イン装置を示す図、第１０図は第９図に概略的に示され
ている回路の１部を詳しく示す図、第１１図はアモルフ
ァス磁性材料を光変調素子として使用する磁気−光学的
光変調器を示す図、第１２図は磁気バブル・ドメイン材
料、及びそれに近接していて、磁気バブルドメインのた
めのバイアス層として働くアモルファス磁性材料の層を
示す図、第１３図はアモルファス磁性材料を記録媒体と
して使用するテープ又はディスク情報処理システムを示
す図である。 第９図において、１０はアモルファス磁性シート、１２
はバイアス磁界源、１４は駆動磁界源、１６は磁界制御
回路、１８−１乃至１８−２Ｎはドメイン発生器、２０
は書込パルス源、２１は２Ｎシフト・レジスタ、２２は
読出デコーダ、２４はデコーダ・パルス源、２６はゲー
ト回路、２８はゲート・パルス源、３０は制御回路、３
２は検出器、３６はドメイン分割器を示し、第１１図に
おいて、７０はレーザー、７２は偏光子、７４はアモル
ファス磁性薄膜、７６はドメイン駆動装置、８０は駆動
磁界源、８２は検光子、８４は光電池を示し、第１２図
において、８８は磁気バブル・ドメイン・シート、８６
はアモルファス永久磁石層、９０は駆動磁界源、９２は
制御論理回路を示し、第１３図において、９４は記録媒
体、９６は読取−書込ヘッドを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 偏光ビームを生じる光源と、 上記偏光ビームが照射されると上記偏光ビームの偏光を
   回転させる、上記偏光ビームの通路に配置された、Ｙ−
   Ｃｏ、Ｌａ−Ｃｏ、Ｃｅ−Ｃｏ。 Ｎｄ−Ｃｏ及びＰｒ−Ｃｏよりなる群から選択された成
   分を主成分とするアモルファス磁性材と、上記偏光ビー
   ムの偏光の回転を制御する様に上記アモルファス磁性材
   に於て選択された磁化状態を生ぜしめる手段と、 上記偏光ビームが上記アモルファス磁性材に照射された
   後の偏光ビームに応答する分析手段とより成る事を特徴
   とする光変調器。