JPS6098611A - Manufacture of thermomagnetic recording material - Google Patents

Manufacture of thermomagnetic recording material

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JPS6098611A
JPS6098611A JP20583083A JP20583083A JPS6098611A JP S6098611 A JPS6098611 A JP S6098611A JP 20583083 A JP20583083 A JP 20583083A JP 20583083 A JP20583083 A JP 20583083A JP S6098611 A JPS6098611 A JP S6098611A
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JP
Japan
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temperature
alloy film
substrate
recording material
rotation angle
Prior art date
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Application number
JP20583083A
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Japanese (ja)
Inventor
Masuhiro Shoji
益宏 庄司
Aisaku Nagai
愛作 永井
Naohiro Murayama
村山 直廣
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Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an alloy film having a low Curie temperature and large magnetic force-rotation angle by using Dy, Tb, Fe or Dy, Tb, Fe, Co as metallic- gas supply sources, making a substrate temperature lower than an alloy-film crystallization temperature and depositing metallic gases. CONSTITUTION:An amorphous alloy film is formed by depositing a metal gasified through a metallic-gas depositing method, such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, etc. on a substrate. Three elements of Dy, Tb and Fe or four elements of Dy, Tb, Fe and Co are used as metallic-gas supply sources, and employed at atomicity ratios in formula. When each gasified metallic gas is attached on the substrate, the temperature of the substrate is kept at a value lower than the crystallization temperature of the alloy film. Accordingly, the amorphous alloy film having a low Curie temperature, large magnetic force-rotation angle and an axis of easy magnetization in the vertical direction is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、非晶質の希土類−遷移金属合金膜から成る熱
磁気記録材料の製造方法に関するものである。詳しくは
、熱磁気記録材料が膜面に対して垂直な磁化容易軸を有
する非晶質合金膜であって、該材料の保磁力の温度依存
性を利用して磁気記録パターンを転写し、磁気カー効果
等の磁気光学効果を用いて転写パターンを読み出す熱磁
気転写記録用に主として適する材料の製造方法に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a method for producing a thermomagnetic recording material comprising an amorphous rare earth-transition metal alloy film. Specifically, the thermomagnetic recording material is an amorphous alloy film having an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface, and the magnetic recording pattern is transferred by utilizing the temperature dependence of the coercive force of the material. The present invention relates to a method of manufacturing a material mainly suitable for thermomagnetic transfer recording in which a transferred pattern is read out using a magneto-optical effect such as the Kerr effect.

(発明の背景) 磁気転写は、磁気テープ、磁気ディスク等の記録媒体上
の磁気パターンから発生している浮遊磁界により他の磁
気記録媒体を磁化することをいい、これには種々の方式
が知られている。
(Background of the Invention) Magnetic transfer refers to magnetizing another magnetic recording medium using a stray magnetic field generated from a magnetic pattern on a recording medium such as a magnetic tape or magnetic disk, and various methods are known for this purpose. It is being

中でも垂1μ磁気異方性を有する非晶質の希土類−遷移
金属合金膜を磁気転写材料とし、これに転写された磁化
パターンの読み出し法として磁気カー効果を用いる方法
では(例えば特開昭52−50203号)、材料の光反
射率が高い上に、光読み出しに最も効率の良い極力−効
果を使えるため、コントラストの良い転写像が観察でき
る。更に、真上から転写パターンを観察できるので像の
歪がないという利点を有しており優れた転写技術として
用いられている。
Among these, there is a method in which an amorphous rare earth-transition metal alloy film having a vertical 1μ magnetic anisotropy is used as a magnetic transfer material and the magnetic Kerr effect is used as a method for reading out the magnetization pattern transferred to the film (e.g. No. 50203), the material has a high light reflectance and the most efficient effect can be used for optical readout, so a transferred image with good contrast can be observed. Furthermore, since the transferred pattern can be observed from directly above, it has the advantage that there is no image distortion, and is used as an excellent transfer technique.

垂直磁気異方性を有する非晶質の希寸類−遷移金属合金
膜を用いる転写方法は、更に無バイアス転写とバイアス
転写に分類することができる。
Transfer methods using an amorphous rare metal-transition metal alloy film having perpendicular magnetic anisotropy can be further classified into non-bias transfer and bias transfer.

無バイアス転写は、転写時に被転写記録媒体より発生し
ている浮遊磁界のみによって転写材料を磁化する方法で
あり、微弱な浮遊磁界により磁化が行われる必要がある
ので、用いられる転写材料の磁気特性は、室温下での保
磁力が十分小さいものでなければならない。従って無バ
イアス転写では、転写時に被転写記録媒体と転写記録相
和以外に何らの装置も必要とぜす、簡便に磁気転写が行
えるという点で有利であるが、転写材1の保磁力が小さ
いために外部より微弱な磁界が加わった場合、容易に転
写パターンが消失してし1うという欠点があり、転写パ
ターンの保存性に問題がある。
Non-bias transfer is a method in which the transfer material is magnetized only by the stray magnetic field generated by the transferred recording medium during transfer, and since magnetization must be performed by a weak stray magnetic field, the magnetic properties of the transfer material used are must have a sufficiently small coercive force at room temperature. Therefore, non-bias transfer is advantageous in that magnetic transfer can be easily performed without requiring any equipment other than the transferred recording medium and the transfer recording compatibility during transfer, but the coercive force of the transfer material 1 is small. Therefore, when a weak magnetic field is applied from the outside, the transferred pattern easily disappears, which poses a problem in the preservation of the transferred pattern.

これに対して、バイアス転写は、転写時に転写材料に対
し磁界若しくは熱を与えながら磁気転写を行う方法であ
る。磁界を与える方法t−J1、転写の際に直流又は交
流磁界を外部より印加し、転写材料の見掛けの保磁力を
小さくして転写を促進させる方法である。熱を与える方
法は、熱磁気転写と呼ばれ、転写材料の保磁力が温度の
上nに伴って小さくなることを利用するものである。す
なわち、磁気テープ等の被転写材料に転写材料を密着さ
せた凍ま転写材料を加熱すると、転写材料の保磁力が小
さくなり、被転写材t1の微弱な浮遊磁界で十分磁化さ
れる。次いで、転写材料の温度が低下して保磁力が増加
すると転写パターンが転写材料に凍結される。これは、
微弱な磁界中での熱磁気記録に相当する。
On the other hand, bias transfer is a method in which magnetic transfer is performed while applying a magnetic field or heat to a transfer material during transfer. Method t-J1 of applying a magnetic field is a method in which a DC or AC magnetic field is externally applied during transfer to reduce the apparent coercive force of the transfer material to promote transfer. The method of applying heat is called thermomagnetic transfer, and utilizes the fact that the coercive force of the transfer material decreases with increasing temperature. That is, when a frozen transfer material in which the transfer material is brought into close contact with a transfer material such as a magnetic tape is heated, the coercive force of the transfer material decreases, and the transfer material is sufficiently magnetized by the weak floating magnetic field of the transfer material t1. The transfer pattern is then frozen into the transfer material as the temperature of the transfer material decreases and the coercive force increases. this is,
This corresponds to thermomagnetic recording in a weak magnetic field.

従って、熱磁気転写材料としては、転写時の加熱による
合金膜の劣化防止及び加熱装置の大型化を避ける意味か
らも、低エネルギーっ一!シ低貌で熱磁気転写ができる
材料が望まれるが、このことは換言すれば、キーリ一温
度の低い転写材1」が望まれているということである。
Therefore, as a thermomagnetic transfer material, low energy is required to prevent deterioration of the alloy film due to heating during transfer and to avoid increasing the size of the heating device! A material with a low profile and capable of thermomagnetic transfer is desired.In other words, a transfer material 1 with a low temperature is desired.

また、転写パターンの保存性という点からは、室温での
保磁力が大きい材料であること、更に読み出し時のコン
トラスト からは、磁気カー効果等の磁気光学効果の大きい材料で
あることが望まれる。
In addition, from the viewpoint of storage stability of the transferred pattern, it is desirable that the material has a large coercive force at room temperature, and from the viewpoint of contrast during readout, it is desirable that the material has a large magneto-optical effect such as the magnetic Kerr effect.

(従来技術) 従来から公知の熱磁気転写用の非晶質の希十類−遷移金
属合金膜としては、TbFe膜、I)yF e膜がある
。これらは室温での保磁力が大きく、転写パターンの保
存性については満足できるものの、TbFeではキュリ
一温度は1 20℃、磁気カー回転角は0. 1 7°
であシ、一方、D:i’F eではキーリ一温度は60
℃、磁気カー回転角は0、08°である。つまりキュリ
一温度が低く転写特性に優れているDyFeは磁気カー
回転角が小さく、読み出し時のコントラストが小さいの
で読み出した転写像が不鮮明であるという欠点を有して
いる。他方TbFeは磁気カー回転角は比較的大きいが
、キーリ一温度が高く劣化のおそれについて欠点がある
。このような状況のF′で、キュリ一温度が低く且つ磁
気カー回転角ができるだけ大きい熱磁気記録材料の出現
が望才れている。
(Prior Art) Conventionally known amorphous rare-transition metal alloy films for thermomagnetic transfer include a TbFe film and an I)yFe film. Although these have a large coercive force at room temperature and are satisfactory in terms of preservation of transferred patterns, TbFe has a Curie temperature of 120°C and a magnetic Kerr rotation angle of 0. 1 7°
On the other hand, in D: i'F e, the key temperature is 60
°C, the magnetic Kerr rotation angle is 0.08°. In other words, DyFe, which has a low Curie temperature and excellent transfer characteristics, has a small magnetic Kerr rotation angle and low contrast during readout, so it has the disadvantage that the readout transferred image is unclear. On the other hand, although TbFe has a relatively large magnetic Kerr rotation angle, it has a drawback in that the key temperature is high and there is a risk of deterioration. Under such circumstances, it is hoped that a thermomagnetic recording material with a low Curie temperature and as large a magnetic Kerr rotation angle as possible will emerge.

(発明の目的) 本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、熱
磁気転写に用いるのに適した非晶質の希土類−遷移金属
合金膜として、磁気カー回転角が大きく且つキーリ一温
度が低い材料の製造方法を捉供すべくなされたものであ
る。
(Objective of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an amorphous rare earth-transition metal alloy film suitable for use in thermomagnetic transfer that has a large magnetic Kerr rotation angle and a sharp key. This was developed to provide a method for manufacturing materials with a low temperature.

本発明者は、原料となる金属元素の組み合せ並びにその
原子数比及び合金膜の形成方法について研究した結果、
本発明に到達したものである。
As a result of research on the combination of metal elements used as raw materials, their atomic ratio, and the method for forming an alloy film, the present inventor found that
This has led to the present invention.

(発明の構成) 本発明は、膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有す
る非晶質の希土類−遷移金属合金膜から成る熱磁気記録
材料を製造するに際し、金属ガス凝集法を用いて製造し
、金属ガス供給源をDy、 Tb、 Fe又はDy、 
Tb、 Fe、 Coとし、各々ノ元素のガス化させる
べき原子数比を示す一般式%式%]) で表わされ、この一般式中 Xは 025≦X≦08゜ yは 0 ≦y≦05゜ Zは 0.1≦Z≦05 の範囲の数値であり、前記各々の元素から成る金属ガス
が凝集して合金膜を形成する基板の温度を該合金膜の結
晶化温度より低い温度に保411′して、該基板上に非
晶質合金膜を形成せしめることを特徴とする熱磁気記録
材料の製造方法に関する。
(Structure of the Invention) The present invention uses a metal gas agglomeration method when producing a thermomagnetic recording material comprising an amorphous rare earth-transition metal alloy film having an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface. The metal gas supply source is Dy, Tb, Fe or Dy,
Tb, Fe, and Co, and each element is represented by the general formula % formula %) which indicates the atomic ratio to be gasified, and in this general formula, X is 025≦X≦08°, y is 0≦y≦ 05°Z is a numerical value in the range of 0.1≦Z≦05, and the temperature of the substrate on which the metal gas consisting of each of the above elements aggregates to form an alloy film is lower than the crystallization temperature of the alloy film. The present invention relates to a method of manufacturing a thermomagnetic recording material, characterized in that an amorphous alloy film is formed on the substrate.

本発明において用いる金属ガス凝集法とは、ガス化させ
た金属を基板上に凝集させる方法であり、真空蒸着法、
スパッタ法、イオンブレーティング法等がある。真空蒸
着法は、]−X 10−’Torr以下、通常は、10
=Torr程度の真空下で抵抗加熱又は電lビーム等に
より蒸発源を加熱ケ1温し、蒸発源を構成する原子若し
くは分子の蒸気圧を上昇せしめて基板上に蒸発源より蒸
発した蒸気を凝結させ薄膜を形成する方法である1、ス
パッタ法は、アルゴン等の不活性ガスの1×10−2〜
1×1O−3Torr程度の低気圧雰囲気中に2つの電
極を置き数百から数百Vの′市川を加えてガスを′上部
してイオン化し、このガスイオンを原石となる金属又は
化合物(ターゲット)に衝突させ、その表面から原子を
外部に放出させる方法であり、放出された原子はガス化
された状態にあり、高エネルギーで基板上に達して凝結
する。
The metal gas aggregation method used in the present invention is a method of agglomerating gasified metal on a substrate, and includes vacuum evaporation method,
There are sputtering methods, ion blating methods, etc. In the vacuum evaporation method, ]-X 10-'Torr or less, usually 10
= Heating the evaporation source with resistance heating or electric beam under a vacuum of around Torr, increasing the vapor pressure of the atoms or molecules that make up the evaporation source, and condensing the vapor evaporated from the evaporation source onto the substrate. 1. Sputtering is a method of forming a thin film using an inert gas such as argon at 1 x 10-2~
Two electrodes are placed in a low-pressure atmosphere of about 1 x 1 O-3 Torr, a voltage of several hundred to several hundred V is applied to the upper part of the gas, and the gas is ionized. ), and the atoms are ejected from the surface.The ejected atoms are in a gasified state, reach the substrate with high energy, and condense.

従って、本発明における金属ガス供給源とけ真空蒸着法
の場合には蒸発源であシ、スパック法においてはターゲ
ットのことである。本発明では、金属ガス供給源として
Dy、 Tb及びFeの3元素又はI)y、 Tb、 
Fe及びCOの4元素を用いるが、本発明の効果を害わ
ない範囲で他の希土傾元素或いは他の遷移元素を加える
ことを排除するものではない。
Therefore, in the case of the vacuum evaporation method using a metal gas supply source in the present invention, it is an evaporation source, and in the spuck method, it is a target. In the present invention, three elements Dy, Tb and Fe or I) y, Tb,
Although the four elements Fe and CO are used, it is not excluded that other rare earth elements or other transition elements may be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

これらの金属ガス供給源は、各々の金属を独立した状態
で用いてもよいし、予め混合或いは合金化したものでも
よい。いずれにせよ、各々の元素のガス化させるべき原
子数比、即ち、ガス状の金属として放出される際の原J
”−数比を示す一般式がCDVr Tb(] −zl 
〕v ’−COy Fe(1−y )、i (1,)で
表ゎされるものとする。
These metal gas supply sources may use each metal independently, or may be mixed or alloyed in advance. In any case, the atomic ratio of each element to be gasified, that is, the original J when released as a gaseous metal.
”-The general formula showing the number ratio is CDVr Tb(] −zl
]v'-COyFe(1-y), i(1,).

上記式中、Xは、TbとDyの原r−数比の和に幻する
Dyの原子数比であり、yは、FeとCoの原f′数比
の和に対するCoの原子数比であり、Zは、希土類元素
と遷移金属元素の原子数比の和に対する希土類元素の原
子数比である。
In the above formula, X is the atomic ratio of Dy to the sum of the original r-number ratios of Tb and Dy, and y is the atomic ratio of Co to the sum of the original f' number ratios of Fe and Co. , and Z is the atomic ratio of the rare earth element to the sum of the atomic ratios of the rare earth element and the transition metal element.

本発明において、低いキュリ一温度で11つ人きい磁気
カー回転角の熱磁気記録材料が(1られるためには、X
の数値が重要な意味を持ち、025≦X≦08の範囲で
優れたものが得られるこが実験によシ見い出された。X
がこの範囲にある場合には、従来比較的磁気カー回転角
は大きいがキーリ一温度が高いものとして知られている
TbFe に較べて、キーリ一温度が低く、且つ磁気カ
ー回転角もi、” b F eと同等又はそれ以」のも
のが得られ、また従来キュリ一温度は低いが磁気カー回
転角が小さいものとして知られているI)yFeと較べ
て、磁気カー回転角が優れて大きく、且つキーリ一温度
も遜色のないものが得られる。即ち、TbとDyを特定
範囲の配合比で金属ガス供給源として用いることにより
、’l’ b l’i’ eとDyFeの双方の利点を
保有しつつ、双方の欠点をなくした材料が得られること
が見い出されたのである。キーリ一温度がより低く、磁
気カー回転角がより大きいものを得る上から、Xの数値
の望ましい範囲は、0.3≦X≦0.6であり、更に望
ましい範囲は035≦X≦05である。
In the present invention, in order for a thermomagnetic recording material with a low Curie temperature and a magnetic Kerr rotation angle of 11 to be
It has been found through experiments that the numerical value of is important, and that excellent results can be obtained in the range of 025≦X≦08. X
When is within this range, the key temperature is lower and the magnetic Kerr rotation angle is also lower than that of TbFe, which is known to have a relatively large magnetic Kerr rotation angle but a high key temperature. It has a superior magnetic Kerr rotation angle and a larger magnetic Kerr rotation angle than I)yFe, which is conventionally known to have a low Curie temperature but a small magnetic Kerr rotation angle. , and a comparable temperature can be obtained. That is, by using Tb and Dy as a metal gas supply source in a specific blending ratio, a material can be obtained that has the advantages of both 'l'b l'i'e and DyFe while eliminating the drawbacks of both. It was discovered that it could be done. In order to obtain a lower key temperature and a larger magnetic wheel rotation angle, the desirable range of the value of X is 0.3≦X≦0.6, and the more desirable range is 035≦X≦05. be.

また、f’eとCOの原子数比の和に対するCOの原子
数比を示すyの数値は、0≦y≦0.5である。
Further, the numerical value of y indicating the atomic ratio of CO to the sum of the atomic ratio of f'e and CO is 0≦y≦0.5.

即ち、金属ガス供給源の遷移金属としてFe単独を用い
てもある程度の効果は得られるが、COを加えた方が磁
気カー回転角が大きくなる傾向にあり、且つ形成される
非晶質合金膜の耐酸化性が向」ニする。yの数値は、磁
気カー回転角の点からは0.05以・上、耐酸化性の点
からは0.1以上とするのが望ましい。一方、金属ガス
供給源としてFeよりCOO方が過剰のものを用いると
形成される非晶質合金膜の磁気カー回転角が低下する傾
向があるので、yの数値は0.5以下としなければなら
ない3゜ 壕だ、光読み出しに最も効率の良い極力−効果を使用す
ること、及び真−ヒから観察して歪のない像を得るとい
う利点を発揮することのためには、非晶質の希土類−遷
移金属合金膜が膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を
有するように、形成しなければならない。このためには
、金属ガス供給源の希土類元素と遷移金属元素の配合比
が問題となり、上記一般式中2の数値が重要な意味を持
つ。Zの数値は、Xやyの数値並びに金属ガス供給源の
ガス化温度等によってもその最適値は若干変動し得るが
、Zの数値が01未満又は0.5より大きい場合には、
形成される非晶質合金膜の磁化容易軸の方向が膜面に対
して垂直とならないので、乙の数値は、01≦Z≦0.
5とする必要がある。更に、保磁力が大きく、角型比が
よく、高コントラストの転写パターン像を得て、応用上
も優れた熱磁気記録材料を製造するには、2の数値は、
0.15≦2≦0.45とするのがより望せしい。
That is, although a certain degree of effect can be obtained by using Fe alone as the transition metal in the metal gas supply source, the addition of CO tends to increase the magnetic Kerr rotation angle, and the amorphous alloy film formed oxidation resistance is improved. The value of y is desirably 0.05 or more from the viewpoint of magnetic Kerr rotation angle, and 0.1 or more from the viewpoint of oxidation resistance. On the other hand, if a metal gas supply source containing more COO than Fe is used, the magnetic Kerr rotation angle of the formed amorphous alloy film tends to decrease, so the value of y must be set to 0.5 or less. In order to use the most efficient effect for optical readout and to obtain an undistorted image when observed from the beam, it is necessary to use an amorphous material. The rare earth-transition metal alloy film must be formed so that the axis of easy magnetization is perpendicular to the film surface. For this purpose, the mixing ratio of rare earth elements and transition metal elements in the metal gas supply source becomes a problem, and the value of 2 in the above general formula has an important meaning. The optimal value of Z may vary slightly depending on the values of X and y as well as the gasification temperature of the metal gas supply source, but if the value of Z is less than 01 or greater than 0.5,
Since the direction of the axis of easy magnetization of the amorphous alloy film to be formed is not perpendicular to the film surface, the value of B is 01≦Z≦0.
It needs to be 5. Furthermore, in order to produce a thermomagnetic recording material that has a large coercive force, a good squareness ratio, and a high contrast transfer pattern image, and is also excellent in terms of application, the value of 2 is as follows.
It is more desirable that 0.15≦2≦0.45.

尚、上記範囲内でZの数値が変動した場合、形成される
非晶質合金膜のキュリ一温度や磁気カー回転角の特性に
は若干影響を受けるが2の数値にかかわらず、DyとT
bの配合に基づく特性上の効果が得られる。また、yの
数値を上記範囲内のどの数値に設定しても[)yとTb
の配合比の変化に対するキーリ一温度と磁気カー回転角
の変化は同様の傾向を示す。
Note that if the value of Z changes within the above range, the characteristics of the Curie temperature and magnetic Kerr rotation angle of the amorphous alloy film to be formed will be slightly affected, but regardless of the value of 2, Dy and T
Characteristic effects can be obtained based on the combination of b. Also, regardless of the value of y set to any value within the above range, [)y and Tb
The changes in Kerr temperature and magnetic Kerr rotation angle with respect to changes in the blending ratio show similar trends.

上記のような組成で、金属ガス供給源をガス化するには
、真空蒸着法を用いる場合は、抵抗炉、高周波炉或いは
電子ビーム炉等を使用し、I X 10 ”’ Tor
r以下望ましくはLX 10 ”L:orr以下の真空
中で金属ガス供給源(蒸発源)となる金属を加熱する。
In order to gasify the metal gas supply source with the above composition, when using a vacuum evaporation method, a resistance furnace, high frequency furnace, electron beam furnace, etc. is used, and I
A metal serving as a metal gas supply source (evaporation source) is heated in a vacuum of less than r, preferably less than LX 10 ''L:orr.

蒸発源として合金又は混合体を用いる場合は加熱温度は
全成分につき単一であるが、蒸発源を個々の金属ごとに
分離すれば各金属についてそれぞれ異なる加熱温度とす
ることもできる。いずれにせよ各金属が蒸発する温度以
」−に加熱する必要があり、Tb、 Dy、 Fe、 
C。
When an alloy or a mixture is used as an evaporation source, the heating temperature is the same for all components, but if the evaporation source is separated for each metal, it is possible to set different heating temperatures for each metal. In any case, it is necessary to heat the metals to a temperature higher than the temperature at which they evaporate, and Tb, Dy, Fe,
C.

の融点(約1300〜1500℃)以上の温度、9ノ寸
しくけ1700℃以」二、更に望ましくは2000℃以
上の温度に加熱する。但し、蒸発源を入れる容器として
タングステンボート等を用いる場合には3000℃程度
が限界となる。尚、蒸発源が合金の場合、蒸着時に成分
変化しないようにフラッシュ蒸着法を用いるのが望まし
い。
(approximately 1,300 to 1,500°C), preferably 1,700°C or higher, more preferably 2,000°C or higher. However, when a tungsten boat or the like is used as a container for storing the evaporation source, the temperature is limited to about 3000°C. In addition, when the evaporation source is an alloy, it is desirable to use a flash evaporation method so as not to change the composition during evaporation.

また、スパッタ法を用いる場合、スパッタ方式としては
、7二極式、三極式、四極式、マグネトロン式、高周波
式、バイアス式、非文tV交流式有・ 等のいずれを用いることもできる。
Further, when using the sputtering method, any of the 7 bipolar, three-polar, four-polar, magnetron, high-frequency, bias, and non-transparent tV AC types can be used as the sputtering method.

成膜速度が速く、基板温度が上昇しない等の点では蒸着
法が優れているが、スパッタ法は、基板との密着性が良
いとか、組成の調整がしやすいなどの利点があり、いず
れを用いるかは適宜選択することができる。
Vapor deposition is superior in terms of fast film formation rate and no rise in substrate temperature, but sputtering has advantages such as good adhesion to the substrate and easy composition adjustment. It can be selected as appropriate whether to use it or not.

上記の金属ガス供給源からガス化した各元素の金属ガス
は基板上にイ」着し、混合状態で凝集して合金膜が形成
される。この合金膜を非晶質状態とするためには、基板
の温度を合金膜の結晶化温度より低く保持する必要があ
る。通常、赤」、炉−遷移金属合金膜の結晶化温度は3
00℃程度であるので、これよシ低い温度に基板を保持
する。基板の温度がこれより高くなるおそれがある場合
には、基板を背面から水等で冷却する必要があるが、通
常は、例えば真空蒸着法で2000℃程度の加熱の場合
等は、基板は冷却しなくても十分に300℃より低い温
度に保たれる。
The metal gases of each element gasified from the metal gas supply source mentioned above are deposited on the substrate and aggregated in a mixed state to form an alloy film. In order to bring this alloy film into an amorphous state, it is necessary to maintain the temperature of the substrate lower than the crystallization temperature of the alloy film. Normally, the crystallization temperature of the furnace-transition metal alloy film is 3
Since the temperature is approximately 0.000C, the substrate is held at a much lower temperature. If the temperature of the substrate is likely to rise higher than this, it is necessary to cool the substrate from the back with water, but normally, for example, when heating to about 2000 degrees Celsius with vacuum evaporation method, the substrate is cooled. Even without this, the temperature can be kept well below 300°C.

基板の拐質としては、金属ガスが伺着、凝集する際の基
板の温度上昇により軟化、変形、脱ガス等が生じること
のないものが用いられ、例としてガラス、プラスチック
ス、金属、セラミックス等が挙げられる。また、基板の
形態としては、カード、テープ、ディスク等使用目的に
応じた形態として使用に供することが可能である。
The material used for the substrate is one that does not cause softening, deformation, degassing, etc. due to the rise in temperature of the substrate when metal gas adheres and coagulates. Examples include glass, plastics, metals, ceramics, etc. can be mentioned. Further, the substrate can be used in a card, tape, disk, or other form depending on the purpose of use.

また、本発明の方法に基づいて形成される非晶91合金
膜の膜厚は、磁化容易軸が安定して膜面に垂直に向くよ
うにするために、100λ以上とするのが好ましい。尚
、熱磁気転写月別として磁気カー回転角のみによる読み
出しを行う場合には、光が透過しない程度の厚さ、即ち
1000久程度以上とするのが望ましいが、磁気カー回
転角が大きい利料はファラデー回転角も大きいことが知
られており、ファラデー回転を利用して読み出しを行う
場合には光が透過する時にFeとともに金属ガス供給源
として用い、特定の配合比でガス化させることにより、
低いギ、 IJ一温度と大きい磁気カー回転角の双方の
特性を兼ね備えた非晶質の希土類−遷移金属合金膜を形
成することができる。
Further, the thickness of the amorphous 91 alloy film formed based on the method of the present invention is preferably 100λ or more so that the axis of easy magnetization is stably oriented perpendicular to the film surface. In addition, when reading out only by the magnetic Kerr rotation angle for monthly thermomagnetic transfer, it is desirable to use a thickness that does not allow light to pass through, that is, about 1000 mm or more. It is known that the Faraday rotation angle is large, and when reading using Faraday rotation, when light passes through it, it is used together with Fe as a metal gas supply source, and by gasifying it at a specific mixing ratio.
It is possible to form an amorphous rare earth-transition metal alloy film that has the characteristics of both a low IJ temperature and a large magnetic Kerr rotation angle.

このため、本発明の方法で製造される熱磁気記録材料を
転写に用いる場合には、転写11!jに必要なキュリ一
温度刊近での温度」二昇が小さくてすみ、加熱による合
金膜の劣化が少ないとともに、大きな磁気カー回転角を
有していることから、転写情報を読み出す際にコントラ
スト良く読み出すことができる。
Therefore, when the thermomagnetic recording material produced by the method of the present invention is used for transfer, transfer 11! The required rise in the temperature in the vicinity of the Curie temperature is small, and there is little deterioration of the alloy film due to heating, and since it has a large magnetic Kerr rotation angle, it is possible to reduce the contrast when reading transferred information. Can be read well.

更に、本発明の範囲において、金属ガス供給源としてC
oを共存させた場合には、合金膜の耐酸化性が向上し、
膜の劣化に対してより優れた特性のものが得られる。
Furthermore, within the scope of the present invention, C as a metal gas source.
When o coexists, the oxidation resistance of the alloy film improves,
A film with better properties against deterioration can be obtained.

以上のように、本発明方法によシ、低いキーリ一温度と
大きい磁気カー回転角の双方の特性を有する点で、従来
用いられてきたTbFeや1)y Ii’ eよりも優
れた熱磁気記録材料を実用に供することができる。
As described above, the method of the present invention provides a thermomagnetic material that is superior to conventionally used TbFe and The recording material can be put to practical use.

尚、本発明により製造される熱磁気記録材料の用途とし
ては主として転写用につき説明してきたが、その特性」
二、光磁気記録4′A11として用いることも可能であ
る。
Although the thermomagnetic recording material produced according to the present invention has mainly been described for use in transfer, its characteristics
2. It is also possible to use it as magneto-optical recording 4'A11.

実施例1及び比較例 抵抗加熱式のフラッジー真空蒸着法により、1)y、 
TI)、 Fe及びcoからなる合金を後述の方法によ
り蒸発源として、これらの元素のガス化させるべき原子
数比の一般式 %式% の数値を表1の如くなるようにして、4つの元素を基板
上に同時蒸着して非晶質合金膜を形成し、5つの試料を
作成した。
Example 1 and Comparative Examples 1) y,
TI), using an alloy consisting of Fe and co as an evaporation source by the method described below, the general formula % formula % of the atomic ratio of these elements to be gasified is as shown in Table 1, and the four elements are were simultaneously deposited on a substrate to form an amorphous alloy film, and five samples were created.

表 1 基板は、いずれの試料についても十分に表面を脱脂、洗
浄シフ/也スライドガラスを常温の″!f、−マ使用し
た。
Table 1 For each sample, the surface of the substrate was sufficiently degreased, and a cleaned Schiff/slide glass was used at room temperature.

蒸発源は、それぞれの元素を表1の原子数比となるよう
に秤量し、アークメルI・法にまり吻−合金化し、得ら
れた合金を粉砕微粒化し、フラッジー真空蒸着用の蒸発
源とした。
For the evaporation source, each element was weighed to have the atomic ratio shown in Table 1, alloyed using the Arcmel I method, and the resulting alloy was pulverized into fine particles, which was used as the evaporation source for Fluzy vacuum evaporation. .

蒸発源の組成は、分析によれば秤量値と同じであった。The composition of the evaporation source was analyzed to be the same as the weighed value.

蒸着時のタングステンボートの温度は光温度側によれば
2500℃前後であった。蒸着時間は5秒程度であった
The temperature of the tungsten boat during vapor deposition was around 2500° C. according to the light temperature side. The deposition time was about 5 seconds.

蒸着時の真空度は6X 10−0Torrであった。The degree of vacuum during vapor deposition was 6×10 −0 Torr.

まノこ、蒸着時のガラス基板の温度は、熱電対をガラス
基板に接触させて測定したところ室温と同じであり、蒸
着に伴う変化は観測されなかった。
When the temperature of the glass substrate during vapor deposition was measured by touching the glass substrate with a thermocouple, it was found to be the same as room temperature, and no change was observed during vapor deposition.

基板上に形成された合金膜の膜厚は光干渉法による測定
によれば、いずれの試料も1000〜2000λの範囲
内であった。
The film thickness of the alloy film formed on the substrate was within the range of 1000 to 2000λ for each sample, as measured by optical interferometry.

上記のようにして作成された非晶質合金膜の磁気カー回
転角及びギュリ一温度をλ−633謳の波長において極
力−効果を用いて測定した。
The magnetic Kerr rotation angle and temperature of the amorphous alloy film prepared as described above were measured at a wavelength of λ-633 using the effect as much as possible.

上記5つの試別についてXの数値を横軸にとり、磁気カ
ー回転角の大きさ並びにキーソ一温度をそわぞれ縦11
q11にとって、第1図に表わし、Xの変化にともなう
苛性」二の変化を調べた。
For the five tests above, take the value of X on the horizontal axis, and change the magnetic car rotation angle and key temperature.
For q11, the changes in causticity shown in Figure 1 as X changes were investigated.

第1図から明らかなように、Xが0.25≦I≦08の
範囲の数値である場合には、キーソ一温度が102℃〜
55℃と低く且つ磁気カー回転角は0.20゜〜014
°と十分に大きいものが得られている。勃゛に、Xが0
3≦X≦0.6の範囲の数値である場合には、キーソ一
温度は 70℃〜55℃とより低い範囲に、且つ磁気カ
ー回転角は020°〜0.】8°とより大きい範囲とな
り、更にXが0.35≦X≦05の範囲の数値の場合に
は、ギっソ一温度が60℃〜55℃、磁気カー回転角が
0.20”〜0.19°の範囲となシ、従来のT ))
 F eやD y F eと較べて優ねた!11゛件の
ものが得られる。
As is clear from Fig. 1, when X is a value in the range of 0.25≦I≦08, the key temperature is 102℃~
Low temperature of 55°C and magnetic Kerr rotation angle of 0.20° to 0.14°
°, which is sufficiently large. In the erection, X is 0
If the numerical value is in the range of 3≦X≦0.6, the key temperature will be in the lower range of 70°C to 55°C, and the magnetic car rotation angle will be in the lower range of 020° to 0.5°C. ]If the range is larger than 8°, and if X is a value in the range of 0.35≦X≦05, then the magnetic field temperature will be 60°C to 55°C, and the magnetic Kerr rotation angle will be 0.20” to 55°C. 0.19° range, conventional T))
It was superior to F e and D y F e! 11 items are obtained.

実施例2 蒸発源の金属をDy、 Tb、及びFCの31Φ類とし
、これらの元素のガス化させるべき原J′数比の一般式
中、r、 y、 zの値をx=0.4. y=0. z
=0.22とした他は実施例Jと同様にして各元素を基
板上に同時蒸着して非晶質合金膜を形成した。
Example 2 The metals of the evaporation source are Dy, Tb, and FC of the 31Φ class, and in the general formula of the original J' number ratio to be gasified, the values of r, y, and z are x = 0.4. .. y=0. z
= 0.22, but in the same manner as in Example J, each element was simultaneously deposited on the substrate to form an amorphous alloy film.

フラノソー真空蒸着時のタングステンボー トの温度は
2500℃程度であった。
The temperature of the tungsten boat during furanoso vacuum deposition was approximately 2500°C.

作成された試料について、実施例jと同様にしてその特
性を測定したところ、キーリーηu1度は50℃で、磁
気カー回転角は0.16°であった。
When the characteristics of the prepared sample were measured in the same manner as in Example J, the Keeley ηu1 degree was 50°C and the magnetic Kerr rotation angle was 0.16°.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、金属ガス凝集法により非晶質の希土類−遷移
金属合金膜から成る熱磁気記録材料を製造する場合の金
属ガス供給源の各々の元素のガス化させる原子数比を示
す一般式中、TbとDyの原子数比の金言1に対するD
yの原子数比を示ずXの数値の変化に対する前記材料の
ギーリ一温度と磁気カー回転角の大きさの変化を示すグ
ラフである。 打C1図 、χ、っ 茗多とイ直
Figure 1 shows a general formula showing the atomic ratio of each element in the metal gas supply source to be gasified when producing a thermomagnetic recording material consisting of an amorphous rare earth-transition metal alloy film by the metal gas agglomeration method. Medium, D for maximal number 1 of Tb and Dy atomic ratio
2 is a graph showing changes in the Giley temperature and magnetic Kerr rotation angle of the material with respect to changes in the numerical value of X without showing the atomic ratio of y. Figure C1, χ, Myota and I Nao

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する非
晶質の希土類−遷移金属合金膜から成る熱磁気記録材料
を製造するに際し、金属ガス凝集法を用いて製造し、金
属ガス供給源をDy、 Tb、 Fe又はDy、Tb、
Fe、Coとし、各々の元素のガス化させるべき原子数
比を示す一般式が、 CDYx Tb(+−Jt (COyFe(l−y))
N−zlで表わされ、この一般式中 、rは 0.25≦X≦0.8゜ yは O≦y≦0.5゜ 2は 01≦2≦0.5 の範囲の数値であり、前記各々の元素から成る金属ガス
が凝集して合金膜を形成する基板の温度を該合金膜の結
晶化温度よシ低い温度に保持して、該基板上に非晶質合
金膜を形成せしめることを特徴とする熱磁気記録材料の
製造方法。
(1) When manufacturing a thermomagnetic recording material consisting of an amorphous rare earth-transition metal alloy film having an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface, it is manufactured using a metal gas aggregation method, and the metal gas The supply source is Dy, Tb, Fe or Dy, Tb,
The general formula showing the atomic ratio of each element to be gasified is CDYx Tb(+-Jt (COyFe(ly))
In this general formula, r is 0.25≦X≦0.8゜y is O≦y≦0.5゜2 is a numerical value in the range of 01≦2≦0.5. , maintaining the temperature of the substrate on which the metal gas consisting of each of the above elements condenses to form an alloy film at a temperature lower than the crystallization temperature of the alloy film to form an amorphous alloy film on the substrate. A method for producing a thermomagnetic recording material, characterized in that:
(2)、χが0.3≦X≦0.6の範囲の数値である特
許請求の範囲第1項に記載の熱磁気記録材料の製造方法
(2) The method for producing a thermomagnetic recording material according to claim 1, wherein χ is a numerical value in the range of 0.3≦X≦0.6.
(3) x カ0.35≦、r≦0.5の範囲の数値で
ある特許請求の範囲第1項に記載の熱磁気記録材料の製
造方法。
(3) The method for producing a thermomagnetic recording material according to claim 1, wherein x is a numerical value in the range of 0.35≦ and r≦0.5.
(4)yが0.05≦y≦0.5の範囲の数値である特
許請求の範囲第1項に記載の熱磁気記録材料の製造方法
(4) The method for producing a thermomagnetic recording material according to claim 1, wherein y is a numerical value in the range of 0.05≦y≦0.5.
(5)yが0.1≦y≦0.5の範囲の数値である特許
請求の範囲第1項に記載の熱磁気記録材料の製造方法。
(5) The method for producing a thermomagnetic recording material according to claim 1, wherein y is a numerical value in the range of 0.1≦y≦0.5.
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