JPS6089906A - 垂直磁化磁性薄膜 - Google Patents
垂直磁化磁性薄膜Info
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- JPS6089906A JPS6089906A JP19871983A JP19871983A JPS6089906A JP S6089906 A JPS6089906 A JP S6089906A JP 19871983 A JP19871983 A JP 19871983A JP 19871983 A JP19871983 A JP 19871983A JP S6089906 A JPS6089906 A JP S6089906A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、磁気記録に用いられ、或は高保磁力磁性薄
膜を利用した各種の装置に用いられる磁性薄膜、特に希
土類金属と遷移金属とからなる合金で形成され、膜面と
垂直な方向に磁化容易軸を有し、保磁力が大きい垂直磁
化磁性薄膜に関するものである。
膜を利用した各種の装置に用いられる磁性薄膜、特に希
土類金属と遷移金属とからなる合金で形成され、膜面と
垂直な方向に磁化容易軸を有し、保磁力が大きい垂直磁
化磁性薄膜に関するものである。
〈従来技術〉
希土類金属と遷移金属とからなる合金系の中でＳｍＣｏ
合金、特にＳｍＣｏ５系あるいはＳｍ２Ｃｏ＋７系合金
は非常に大きな磁気異方性を有していることから、高エ
ネルギー積を有する磁石材料として利用されている。
合金、特にＳｍＣｏ５系あるいはＳｍ２Ｃｏ＋７系合金
は非常に大きな磁気異方性を有していることから、高エ
ネルギー積を有する磁石材料として利用されている。
Ｓ ｍＣｏ系合金をこの大きな異方性を保持させた状態
で薄膜化する研究は従来から幾例かは試みられている。
で薄膜化する研究は従来から幾例かは試みられている。
例えばＨ，Ｃ，Ｔｈｅｕｅｒｅｒ等は、ＳｍＣｏ５＋Ｓ
ｍＣ０ａ、ａ５Ｃ１１１，１５合金を使用して、その基
板温度を５００℃にあけることによって高保磁力の面内
磁化結晶膜を作成している。（ＴＴ、 Ｃ，’］”ｈｅ
ｕｅｒｅｒ 、 Ｅ、 Ａ−Ｎｅｓｂｉｔｔ 、 ａｎ
ｄ Ｄ、 Ｄ、 Ｂａｃｏｎ ： Ｊ、 ＡＰＰＬ、
Ｐｈｙｓｌ、 ｖｏｔ４０ （７）＋２９４４ （１９
６９））、又に、 Ｋｕｍａｒ等は、プラズマスプレィ
（Ｐｌａｓｍａ Ｓｐｒａｙｉｎｇ ）法により作成し
た薄膜を７００℃で熱処理することによりＳｍＣｏ５相
を析出させて、高保磁力の面内磁化結晶膜を作成してい
る。
ｍＣ０ａ、ａ５Ｃ１１１，１５合金を使用して、その基
板温度を５００℃にあけることによって高保磁力の面内
磁化結晶膜を作成している。（ＴＴ、 Ｃ，’］”ｈｅ
ｕｅｒｅｒ 、 Ｅ、 Ａ−Ｎｅｓｂｉｔｔ 、 ａｎ
ｄ Ｄ、 Ｄ、 Ｂａｃｏｎ ： Ｊ、 ＡＰＰＬ、
Ｐｈｙｓｌ、 ｖｏｔ４０ （７）＋２９４４ （１９
６９））、又に、 Ｋｕｍａｒ等は、プラズマスプレィ
（Ｐｌａｓｍａ Ｓｐｒａｙｉｎｇ ）法により作成し
た薄膜を７００℃で熱処理することによりＳｍＣｏ５相
を析出させて、高保磁力の面内磁化結晶膜を作成してい
る。
（Ｋ、 Ｋｕｍａｒ、 ｌ）、 Ｄａｓ、 ａｎｄ Ｅ
、 Ｗｅｔｔｓｔｅｉｎ ： Ｊ、 ＡＰＰＬ。
、 Ｗｅｔｔｓｔｅｉｎ ： Ｊ、 ＡＰＰＬ。
Ｐｈｙｓ、、ｖｏｔ４９（３）、２０５２（１，９７８
）） 、Ｌかし、これらいずれの場合においても得られ
るのは面内磁化結晶膜であり、膜面に垂直な方向に磁化
容易軸を有する垂直磁化磁性薄膜は作成されていない。
）） 、Ｌかし、これらいずれの場合においても得られ
るのは面内磁化結晶膜であり、膜面に垂直な方向に磁化
容易軸を有する垂直磁化磁性薄膜は作成されていない。
又、スパッタリング法を用いて、非晶質で面内磁化軟磁
性薄膜を作成している研究報告（Ｃ，Ｌ。
性薄膜を作成している研究報告（Ｃ，Ｌ。
Ｚｈａｎｇ 、 Ｒ，Ｂ−Ｌｉｕ 、 ａｎｄ Ｇ、
）１． Ｆｅｎｇ ： ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ。
）１． Ｆｅｎｇ ： ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ。
Ｍａｇｎ、 、 ＭＡＧ −１６（５） 、 １２１５
（１９８０））もあるが、この研究報告では非晶質にお
いてもＳｍＣｏ系材に対しては垂直磁化磁性薄膜は得ら
れてい々い。
（１９８０））もあるが、この研究報告では非晶質にお
いてもＳｍＣｏ系材に対しては垂直磁化磁性薄膜は得ら
れてい々い。
この他にも薄膜作成時に膜面に垂直方向に磁場を印加す
ることにより垂直磁化成分を誘起させる報告（季佐官、
奥野光、沼田卓久、桜井良文、日本応用磁気学会誌ｖｏ
ｔ。７．扁２． （１９８３） ４７）もあるが、この
報告で得られる薄膜もその主体は面内磁化膜にあると言
ってよく、垂直磁化成分が主体となる垂直磁化磁性薄膜
と呼ぶに適当な薄膜は未だ得られていない。
ることにより垂直磁化成分を誘起させる報告（季佐官、
奥野光、沼田卓久、桜井良文、日本応用磁気学会誌ｖｏ
ｔ。７．扁２． （１９８３） ４７）もあるが、この
報告で得られる薄膜もその主体は面内磁化膜にあると言
ってよく、垂直磁化成分が主体となる垂直磁化磁性薄膜
と呼ぶに適当な薄膜は未だ得られていない。
〈発明の概要〉
この発明は、前述のように、従来得ることができなかっ
たＳｍＣｏ系合金を使用して高保磁力を有する垂直磁化
磁性薄膜を提供するものである。
たＳｍＣｏ系合金を使用して高保磁力を有する垂直磁化
磁性薄膜を提供するものである。
この発明の垂直磁化磁性薄膜は希土類−遷移金属系合金
薄膜で、その膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有するも
のであり、全組成中ｓｍの原子比が２０〜４０原子係を
占め、残部がＣｏより々る組成を有し、この組成が結晶
ＳｍＣ０ａ相と非晶質部とがら構成されている。
薄膜で、その膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有するも
のであり、全組成中ｓｍの原子比が２０〜４０原子係を
占め、残部がＣｏより々る組成を有し、この組成が結晶
ＳｍＣ０ａ相と非晶質部とがら構成されている。
一般に５０００工ルスラツト以上の安定した保磁力を有
する垂直磁化磁性薄膜を得るためには、ｓｍｃ。
する垂直磁化磁性薄膜を得るためには、ｓｍｃ。
系合金の組成をＳｍｘＣｏｌ−ゆ とした場合、ｓｍの
原子比Ｘの最適な条件に選定して適尚々飽和磁化カを有
するものとし、垂直磁化条件を満足して所望の保磁力を
有する磁性薄膜とすることが必要である。
原子比Ｘの最適な条件に選定して適尚々飽和磁化カを有
するものとし、垂直磁化条件を満足して所望の保磁力を
有する磁性薄膜とすることが必要である。
この場合膜面と垂直彦方向に磁化を有するに十分な磁気
、異方性を持たせる渇膜を作成するには、スパッタリン
グ法、真空蒸着法などの手段で、膜厚が数１００Å以上
の薄膜を作成することが必要である。
、異方性を持たせる渇膜を作成するには、スパッタリン
グ法、真空蒸着法などの手段で、膜厚が数１００Å以上
の薄膜を作成することが必要である。
さらに組成中において、所定の結晶粒径を有する微結晶
ＳｍＣｏ３相を所定の割合含有していることが、垂直磁
化条件を満足させるためには必要である。このために、
薄膜作成時における雰囲気条件の設定もこの発明では重
要な意味を持っている。
ＳｍＣｏ３相を所定の割合含有していることが、垂直磁
化条件を満足させるためには必要である。このために、
薄膜作成時における雰囲気条件の設定もこの発明では重
要な意味を持っている。
〈実施例〉
以下、この発明の垂直硅・化磁性薄膜を、その実施例に
基づき図面を使用して詳糺に説明する。
基づき図面を使用して詳糺に説明する。
この発明においては薄膜の作成に使用する基板としては
例えば石英基板を使用し、ＲＦスパッタリング法によシ
、不活性気体としてアルゴンを用い、その圧力３〜８Ｐ
ａの雰囲気下で、供給電力１００〜２００Ｗとし、基板
温度を１５０°〜１８０℃に保持した状態で、膜厚１〜
２μｍ程度の垂直磁化磁性薄膜を作成する。
例えば石英基板を使用し、ＲＦスパッタリング法によシ
、不活性気体としてアルゴンを用い、その圧力３〜８Ｐ
ａの雰囲気下で、供給電力１００〜２００Ｗとし、基板
温度を１５０°〜１８０℃に保持した状態で、膜厚１〜
２μｍ程度の垂直磁化磁性薄膜を作成する。
との場合、発明者等の実測の結果によると、Ｓｍ−Ｃｏ
系合金組成をＳｍＸＣｏ１−Ｘとして、０．２０≦ｘ＜
０．４０の範囲にＳｍの原子比Ｘを選定することが必要
であることが確認された。
系合金組成をＳｍＸＣｏ１−Ｘとして、０．２０≦ｘ＜
０．４０の範囲にＳｍの原子比Ｘを選定することが必要
であることが確認された。
これは得られる磁性薄膜が、微結晶ＳｍＣｏ３相ど非晶
質部とから構成されることが、垂直磁化条件を満足し、
所定の保磁力を有するために必要なためである。この微
結晶ＳｍＣｏ３相を得るために、ＳｍＸＣ０ｔ−ｘの組
成において０．２０≦Ｘ≦０．４０の条件が要求される
からである。
質部とから構成されることが、垂直磁化条件を満足し、
所定の保磁力を有するために必要なためである。この微
結晶ＳｍＣｏ３相を得るために、ＳｍＸＣ０ｔ−ｘの組
成において０．２０≦Ｘ≦０．４０の条件が要求される
からである。
Ｓｍ−Ｃ０系合金組成をＳｍＸＣ０ｔ−ｘとした場合に
Ｓｍの原子比Ｘをｘ （０，２０とすると、得られる薄
膜組成は、５ｒｎ２Ｃｏ＋７相＋ ＳｍＣｏ５相、 ５
ｍ２ｃ相が主体のものとなってしまう。この組成の磁性
薄膜では、飽和磁化が大きくなり過ぎるために、磁気異
方性定数をＫｕ、飽和磁化をＭｓとして与えられる垂直
磁化するだめの条件、Ｋｕ：＞２πＭ”８が満足されな
くなる。このようにｘ （０，２０の組成条件では垂直
磁化するだめの条件が満足されず、これに伴って保磁力
として５０００工ルステツド以上のものを得ることは困
難である。
Ｓｍの原子比Ｘをｘ （０，２０とすると、得られる薄
膜組成は、５ｒｎ２Ｃｏ＋７相＋ ＳｍＣｏ５相、 ５
ｍ２ｃ相が主体のものとなってしまう。この組成の磁性
薄膜では、飽和磁化が大きくなり過ぎるために、磁気異
方性定数をＫｕ、飽和磁化をＭｓとして与えられる垂直
磁化するだめの条件、Ｋｕ：＞２πＭ”８が満足されな
くなる。このようにｘ （０，２０の組成条件では垂直
磁化するだめの条件が満足されず、これに伴って保磁力
として５０００工ルステツド以上のものを得ることは困
難である。
一方、ＳｍｘＣＯトＸ の組成において、Ｓｍの原子比
ｘ ｆ ｘ ） ０．４０に設定すると、得られる薄膜
はＳｍＣ０２相が主体となったものとなり、このＳｍＣ
ｏ２相を主体にする磁性薄膜は面内磁化膜であって、面
内磁化膜としては高保磁力化したものが得られるが、飽
和磁化は小さく々シ過ぎてしまう。
ｘ ｆ ｘ ） ０．４０に設定すると、得られる薄膜
はＳｍＣ０２相が主体となったものとなり、このＳｍＣ
ｏ２相を主体にする磁性薄膜は面内磁化膜であって、面
内磁化膜としては高保磁力化したものが得られるが、飽
和磁化は小さく々シ過ぎてしまう。
このように組成ＳｍＸＣ０ｔ−ＸにおけるＳｍの原子比
Ｘの条件を０．２０ ＜ ｘ ＜ ０．４０に保持した
状態で、所定の基板温度範囲即ち１５０°〜１８０℃の
基板温度下で’Ｉ ＳｍＣｏ５相に近い組成のターゲッ
トを使用し、ＲＦスパッタリング法によって石英基板上
に磁性薄膜を作成する。この場合膜面と垂直な方向に磁
化を有するに十分な磁気異方性を持たせる薄膜を作成す
るためには、作成される薄膜の膜厚を数１００λ以上に
する必要がある。
Ｘの条件を０．２０ ＜ ｘ ＜ ０．４０に保持した
状態で、所定の基板温度範囲即ち１５０°〜１８０℃の
基板温度下で’Ｉ ＳｍＣｏ５相に近い組成のターゲッ
トを使用し、ＲＦスパッタリング法によって石英基板上
に磁性薄膜を作成する。この場合膜面と垂直な方向に磁
化を有するに十分な磁気異方性を持たせる薄膜を作成す
るためには、作成される薄膜の膜厚を数１００λ以上に
する必要がある。
例えば組成ＳｍｘＣｏｌ ｘ におけるｓｍの原子比を
Ｘ＝０２８とし厚みが０．３ｍｍの石英基板上に、ＲＦ
スパッタリングの手段により、膜厚を１．７μｍに作成
した実施例において、得られた薄膜の断面構造を第１図
に示す。この場合、基板温度は１５０〜１８０ ℃、ア
ルゴン圧力は３〜８Ｐａの条件に設定されている。
Ｘ＝０２８とし厚みが０．３ｍｍの石英基板上に、ＲＦ
スパッタリングの手段により、膜厚を１．７μｍに作成
した実施例において、得られた薄膜の断面構造を第１図
に示す。この場合、基板温度は１５０〜１８０ ℃、ア
ルゴン圧力は３〜８Ｐａの条件に設定されている。
第１図では石英基板１１上に、１．７μｍの厚みで磁性
薄膜１２が形成されている。磁性薄膜１２において、膜
面にほぼ垂直方向に髭状に現われているのは破断面であ
シ、これらの破断面に清って基板１１上から磁性薄膜１
２に垂直な方向に、微結晶ＳｍＣｏ３相が柱状に成長し
ていることが、発明者等により確認された。これらの微
結晶ＳｍＣｏ３はその結晶粒径が数１０Ｘ〜数１００′
Ａであり、その成長方向の長さは１０００Ｘのオーダー
を有している。
薄膜１２が形成されている。磁性薄膜１２において、膜
面にほぼ垂直方向に髭状に現われているのは破断面であ
シ、これらの破断面に清って基板１１上から磁性薄膜１
２に垂直な方向に、微結晶ＳｍＣｏ３相が柱状に成長し
ていることが、発明者等により確認された。これらの微
結晶ＳｍＣｏ３はその結晶粒径が数１０Ｘ〜数１００′
Ａであり、その成長方向の長さは１０００Ｘのオーダー
を有している。
例えば他の条件を同一に保持し基板を水冷した状態で薄
膜を作成すると、得られる薄膜はアモルファス化してい
て保磁力の小さい面内磁化膜が得られる。一方基板を所
定の温度に加熱した状態で薄膜を作成すると結晶化が進
んで来る。従って、組成５１１１ＸＣＯ，−ＸＫおける
Ｓｍの原子比を所定の条件０．２０ ＜ ｘ ＜ ０．
４０ Ｋ設定し、温度を所定の条件に設定して薄膜を作
成すると、その組成中に微結晶ＳｍＣｏ３相を含むもの
を得ることが出来る。
膜を作成すると、得られる薄膜はアモルファス化してい
て保磁力の小さい面内磁化膜が得られる。一方基板を所
定の温度に加熱した状態で薄膜を作成すると結晶化が進
んで来る。従って、組成５１１１ＸＣＯ，−ＸＫおける
Ｓｍの原子比を所定の条件０．２０ ＜ ｘ ＜ ０．
４０ Ｋ設定し、温度を所定の条件に設定して薄膜を作
成すると、その組成中に微結晶ＳｍＣｏ３相を含むもの
を得ることが出来る。
この場合の基板の加熱には、加熱電力を直接基板に供給
して行なう直接加熱の方法が基本的には採用される。微
妙な温度調整を行なうために、この発明においては、基
板の直接加熱法にイオン化原子照射法を併用した。
して行なう直接加熱の方法が基本的には採用される。微
妙な温度調整を行なうために、この発明においては、基
板の直接加熱法にイオン化原子照射法を併用した。
即ちスパッタリング法で薄膜を作成する場合には、例え
ばアルゴンなどの導入不活性ガスの圧力を上げることに
より、基板面がアルゴンガス中のイオン化された原子で
たたかれ易くすると、イオン化された原子の衝突により
基板温度を上昇させることが出来る。同様にスパッタリ
ング法において、基板に負の自流バイアスを印加するこ
とによりイオン化された原子で基板をたたき易くして、
イオン化された原子の衝突により基板温度を上昇させる
ことが出来る。
ばアルゴンなどの導入不活性ガスの圧力を上げることに
より、基板面がアルゴンガス中のイオン化された原子で
たたかれ易くすると、イオン化された原子の衝突により
基板温度を上昇させることが出来る。同様にスパッタリ
ング法において、基板に負の自流バイアスを印加するこ
とによりイオン化された原子で基板をたたき易くして、
イオン化された原子の衝突により基板温度を上昇させる
ことが出来る。
この導入ガス圧力を上昇させる方法や基板に負のバイア
スを印加する方法は、基板を直接加熱する方法と併用し
て基板温度の微調整を行なわせる場合に有効である。
スを印加する方法は、基板を直接加熱する方法と併用し
て基板温度の微調整を行なわせる場合に有効である。
このようにして得られた磁性薄膜についてこの発明にお
ける垂直磁化するだめの条件を規定する磁気異方性定数
ＫｕとＳｍの原子比Ｘとの関係について発明者等の行な
った実測結果を第２図に示す。
ける垂直磁化するだめの条件を規定する磁気異方性定数
ＫｕとＳｍの原子比Ｘとの関係について発明者等の行な
った実測結果を第２図に示す。
第２図で明らかなように組成ＳｍＸＣｏ１−、Ｃにおけ
るＳｍの原子比Ｘの０，２０≦Ｘ≦０．４の範囲におい
ては磁気異方性定数は正となっており、この範囲で垂直
磁化膜が形成され得ることが確認される。
るＳｍの原子比Ｘの０，２０≦Ｘ≦０．４の範囲におい
ては磁気異方性定数は正となっており、この範囲で垂直
磁化膜が形成され得ることが確認される。
この発明により得られた垂直磁化磁性薄膜の結晶構造は
Ｘ線回折法によシ解析することが出来る。組成Ｓｍ）（
Ｃｏｔ−ｘにおけるＳｍの原子比がｘ＝０．１５の条件
下で作成された薄膜について、得られたＸ線回析図形は
第３図に示すようになる。この原子比条件はこの発明の
条件を満足していないが、第３図から明らかなように、
この場合の薄膜の結晶組成はＳｍＣｏ５が主体となって
いて、前述のように飽和磁化が大き過ぎて、垂直磁化す
るための条件が得られない。従って、この場合には充分
な保磁力も得ることは出来ない。
Ｘ線回折法によシ解析することが出来る。組成Ｓｍ）（
Ｃｏｔ−ｘにおけるＳｍの原子比がｘ＝０．１５の条件
下で作成された薄膜について、得られたＸ線回析図形は
第３図に示すようになる。この原子比条件はこの発明の
条件を満足していないが、第３図から明らかなように、
この場合の薄膜の結晶組成はＳｍＣｏ５が主体となって
いて、前述のように飽和磁化が大き過ぎて、垂直磁化す
るための条件が得られない。従って、この場合には充分
な保磁力も得ることは出来ない。
組成３ｍＸＣｏｔ−ＸにおけるＳｍの原子比がｘ ＝
０．２５の条件下で作成された磁性薄膜のＸ線回析図形
は第４図（Ａｔのようになる。この場合には、薄膜組成
中にＳｍＣｏ３結晶相が現われており、垂直磁化条件を
満足することが可能となり、所定の保磁力を具備した磁
性薄膜が得られる〇 又組成ＳｍＸＣｏｔ−ｘにおけるＳｍの原子比ｘ＝０．
４３として同一条件下で作成した磁性薄膜のＸ線回析図
形は、第４図（Ｂ）に示す」；うになり、この場合にも
ＳｍＣｏａ結晶相が薄膜組相中に現われていて、垂直磁
化条件を満足することが可能で、所定の保磁力を具備し
たものが得られる。
０．２５の条件下で作成された磁性薄膜のＸ線回析図形
は第４図（Ａｔのようになる。この場合には、薄膜組成
中にＳｍＣｏ３結晶相が現われており、垂直磁化条件を
満足することが可能となり、所定の保磁力を具備した磁
性薄膜が得られる〇 又組成ＳｍＸＣｏｔ−ｘにおけるＳｍの原子比ｘ＝０．
４３として同一条件下で作成した磁性薄膜のＸ線回析図
形は、第４図（Ｂ）に示す」；うになり、この場合にも
ＳｍＣｏａ結晶相が薄膜組相中に現われていて、垂直磁
化条件を満足することが可能で、所定の保磁力を具備し
たものが得られる。
以上、第３図及び第４図（Ａ） （ｌにＸ線回析図形を
示した、この発明の垂直磁化磁性薄膜の実施例は、いず
れも石英基板を使用し、基板温度を１５０℃に保持し、
アルゴンガス圧力３〜８Ｐａの条件下でＲＦスパッタリ
ング法により、４００穴／分の速度で作成したものであ
る。
示した、この発明の垂直磁化磁性薄膜の実施例は、いず
れも石英基板を使用し、基板温度を１５０℃に保持し、
アルゴンガス圧力３〜８Ｐａの条件下でＲＦスパッタリ
ング法により、４００穴／分の速度で作成したものであ
る。
基板温度が１５０℃以下では前述のようにアモルファス
化した薄膜が得られ、基板温度を１８０℃を越えて上昇
させると微結晶ＳｍＣＯ３相が安定して得られず、他の
相が混在するおそれがある。又温度が高すぎると、薄膜
中の酸素により酸化現象が生じて、所定の組成が得られ
なくなる。又、アルゴンガスの圧力を増加し過ぎると、
イオン化された原子が基板と激しく衝突するだめに、薄
膜表面に剥離現象が生じて望ましくない。
化した薄膜が得られ、基板温度を１８０℃を越えて上昇
させると微結晶ＳｍＣＯ３相が安定して得られず、他の
相が混在するおそれがある。又温度が高すぎると、薄膜
中の酸素により酸化現象が生じて、所定の組成が得られ
なくなる。又、アルゴンガスの圧力を増加し過ぎると、
イオン化された原子が基板と激しく衝突するだめに、薄
膜表面に剥離現象が生じて望ましくない。
この発明の実施例として組成ＳｍＸＣ０ｔ−ｘにおける
Ｓｍの原子比ｘ＝０．２３のものについて、膜面に垂直
方向に磁場を印加した場合に得られる磁化曲線は第５図
に示すようになる。第５図から明らかなように、この実
施例においては約８ＫＯｅ（エルステッド）の保磁力Ｈ
ｅが得られ、且つ磁化曲線の角型特性が良好であり、優
れた垂直磁化磁性薄膜が得られたことが確認出来る。
Ｓｍの原子比ｘ＝０．２３のものについて、膜面に垂直
方向に磁場を印加した場合に得られる磁化曲線は第５図
に示すようになる。第５図から明らかなように、この実
施例においては約８ＫＯｅ（エルステッド）の保磁力Ｈ
ｅが得られ、且つ磁化曲線の角型特性が良好であり、優
れた垂直磁化磁性薄膜が得られたことが確認出来る。
第１図に断面構造を示すように、この発明の垂直磁化磁
性薄膜は膜面に垂直々方向に対してＳｍＣＯ３結晶相が
柱状に成長しており、この微結晶粒径は数１０Ｘから数
１００人であり、その長さは１０００人のオーダを有し
ている。この微結晶ＳｍＣＯ３相と非晶質部との割合は
、発明者等の実測の結果では微結晶ＳｍＣＯ３相がほぼ
５０体積係以上占めていることが、この発明が目的とす
る充分な特性を持つだめに必要であることが確認された
。
性薄膜は膜面に垂直々方向に対してＳｍＣＯ３結晶相が
柱状に成長しており、この微結晶粒径は数１０Ｘから数
１００人であり、その長さは１０００人のオーダを有し
ている。この微結晶ＳｍＣＯ３相と非晶質部との割合は
、発明者等の実測の結果では微結晶ＳｍＣＯ３相がほぼ
５０体積係以上占めていることが、この発明が目的とす
る充分な特性を持つだめに必要であることが確認された
。
微結晶ＳｍＣ０ａ相が５０体積チ以下になると、垂直磁
化膜が得られる組成において、非晶質部の磁化が大きく
なり、保磁力が小さくなって垂直磁化膜、件を満足しな
いことが確認された。
化膜が得られる組成において、非晶質部の磁化が大きく
なり、保磁力が小さくなって垂直磁化膜、件を満足しな
いことが確認された。
このように、この発明のＳｍＣ０系磁性薄膜は、膜面と
垂直力方向に磁化容易軸を有し、その保磁力が５０００
工ルステツド以上と大きいので、高密度化が可能であっ
て、例えば垂直磁気記録のマスター用記録媒体として極
めて優れた特性を有している。また、薄膜を数ミクロン
メートルから数ミリメートル程度の厚膜に形成すること
により、膜面に垂直な方向に磁化を有する薄膜磁石を得
ることができる。
垂直力方向に磁化容易軸を有し、その保磁力が５０００
工ルステツド以上と大きいので、高密度化が可能であっ
て、例えば垂直磁気記録のマスター用記録媒体として極
めて優れた特性を有している。また、薄膜を数ミクロン
メートルから数ミリメートル程度の厚膜に形成すること
により、膜面に垂直な方向に磁化を有する薄膜磁石を得
ることができる。
従って第６図に示すように１．このようにして作成した
２個の薄膜磁石を組み合わせ対向配設させ、これら薄膜
磁石間の空間に対して一定の磁気バイアスを与え乙こと
ができて、間隙内に安定した一様な磁場を形成し各種の
目的に使用可能である。
２個の薄膜磁石を組み合わせ対向配設させ、これら薄膜
磁石間の空間に対して一定の磁気バイアスを与え乙こと
ができて、間隙内に安定した一様な磁場を形成し各種の
目的に使用可能である。
又第７図に示すように上下方向に磁極を有する扇形の薄
膜磁石として隣接するものの極性を逆に配設して組合わ
せ、多極着磁させた磁石を形成すれば、極偏平のブラシ
レスＤＣモーターのローター磁石となり、回転検出セジ
サーとしても有用である。
膜磁石として隣接するものの極性を逆に配設して組合わ
せ、多極着磁させた磁石を形成すれば、極偏平のブラシ
レスＤＣモーターのローター磁石となり、回転検出セジ
サーとしても有用である。
このようにこの発明の垂直磁化磁性薄膜は各種の高保磁
力磁性薄膜を応用した装置に適用されてその効果を発揮
することが出来る。
力磁性薄膜を応用した装置に適用されてその効果を発揮
することが出来る。
以上詳細に説明したように、この発明によると、ＳｍＣ
ｏ系合金を使用し、結晶ＳｍＣＯ３相を含んだ組成を有
し、５０００工ルステツド以上の高保磁力を有する垂直
磁化磁性薄膜を提供することが可能となる。
ｏ系合金を使用し、結晶ＳｍＣＯ３相を含んだ組成を有
し、５０００工ルステツド以上の高保磁力を有する垂直
磁化磁性薄膜を提供することが可能となる。
第１図は、この発明の垂直磁化磁性薄膜の実施例の断面
構造を示す断面図、第２図はこの発明の垂直磁化磁性薄
膜の実施例のＳｍ原子比と磁気異方性定数との関係を示
す図、第３図はＳ ｍ −Ｃｏ系合金の薄膜の結晶構造
を示すＸ線回折図形、第４図（４）（卸はそれぞれこの
発明の垂直磁化磁性薄膜の実施例の結晶構造を示すＸ線
回折図形、第５図はこの発明の垂直磁化磁性薄膜の実施
例の磁化曲線を示す図、第６図はこの発明の垂直磁化磁
性薄膜で作成した薄膜磁石の構成を示す図、第７図はこ
の発明の垂直磁化磁性薄膜で作成した多極着磁型磁石の
構成を示す図である。 １１：基板、１２：磁性薄膜、Ｘ：Ｓｍの原子比、Ｋｕ
：磁気異方性定数、Ｍ８：飽和磁化、Ｈｃ：保磁力。 特許出願人 住友金属鉱山株式会社 代理人 草野 卓 ７４ 図 ＤＩＦＦＲＡＣＴＩＯＮ ＡＮＧＬＥ ２０ （ｄｅｇ
、）−→−７１７５ 図 ０．０２５警 Ｍ（ｅｍｕ） 特開昭ＧＯ−８９９０６（６） ｙＰ６ 図 プｉだ−
構造を示す断面図、第２図はこの発明の垂直磁化磁性薄
膜の実施例のＳｍ原子比と磁気異方性定数との関係を示
す図、第３図はＳ ｍ −Ｃｏ系合金の薄膜の結晶構造
を示すＸ線回折図形、第４図（４）（卸はそれぞれこの
発明の垂直磁化磁性薄膜の実施例の結晶構造を示すＸ線
回折図形、第５図はこの発明の垂直磁化磁性薄膜の実施
例の磁化曲線を示す図、第６図はこの発明の垂直磁化磁
性薄膜で作成した薄膜磁石の構成を示す図、第７図はこ
の発明の垂直磁化磁性薄膜で作成した多極着磁型磁石の
構成を示す図である。 １１：基板、１２：磁性薄膜、Ｘ：Ｓｍの原子比、Ｋｕ
：磁気異方性定数、Ｍ８：飽和磁化、Ｈｃ：保磁力。 特許出願人 住友金属鉱山株式会社 代理人 草野 卓 ７４ 図 ＤＩＦＦＲＡＣＴＩＯＮ ＡＮＧＬＥ ２０ （ｄｅｇ
、）−→−７１７５ 図 ０．０２５警 Ｍ（ｅｍｕ） 特開昭ＧＯ−８９９０６（６） ｙＰ６ 図 プｉだ−
Claims (1)
- 膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有する希土類−遷移金
属系合金薄膜で、全組成中Ｓｍの原子比が２０〜４０原
子係を占め残部がＣＯよりなる組成を有し、結晶ＳｍＣ
ｏ３相と非晶質部とから構成されていることを特徴とす
る垂直磁化磁性薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19871983A JPS6089906A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 垂直磁化磁性薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19871983A JPS6089906A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 垂直磁化磁性薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089906A true JPS6089906A (ja) | 1985-05-20 |
| JPH0526321B2 JPH0526321B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=16395862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19871983A Granted JPS6089906A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 垂直磁化磁性薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089906A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102140598A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-08-03 | 北京工业大学 | 一种超高矫顽力低Co型Sm-Co纳米晶合金的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125533A (en) * | 1979-03-14 | 1980-09-27 | Basf Ag | Magnetic recording carrier and method of fabricating same |
| JPS56146208A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Magnetic thin-film recording medium |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP19871983A patent/JPS6089906A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125533A (en) * | 1979-03-14 | 1980-09-27 | Basf Ag | Magnetic recording carrier and method of fabricating same |
| JPS56146208A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Magnetic thin-film recording medium |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102140598A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-08-03 | 北京工业大学 | 一种超高矫顽力低Co型Sm-Co纳米晶合金的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526321B2 (ja) | 1993-04-15 |
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