JPS61108112A - 垂直磁化膜 - Google Patents

垂直磁化膜

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JPS61108112A
JPS61108112A JP22957084A JP22957084A JPS61108112A JP S61108112 A JPS61108112 A JP S61108112A JP 22957084 A JP22957084 A JP 22957084A JP 22957084 A JP22957084 A JP 22957084A JP S61108112 A JPS61108112 A JP S61108112A
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film
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films
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earth metal
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Motoharu Tanaka
元治 田中
Fumiya Omi
文也 近江
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 肢朱分災 本発明は、膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直
磁化膜に関する。
従来の技術 近年、垂直磁化膜に反転磁区を記録し、この記録情報を
磁気光学効果などを利用して読み出すようにした記録媒
体が注目されている。このような記録媒体としては特公
昭５７−２０６９ｉ号公報に、Ｔｂ−Ｆｅ系系合金腹膜
備えた磁性薄膜記録媒体が報告されている。Ｔ　ｂ　−
Ｆ　ｅ合金膜は垂直異方性を示し、保磁力が大きくメモ
リ材料としては適しているが、磁気光学効果が不十分で
あり、また、垂直異方性や保磁力などの磁気特性につい
てもより一層の改善がまたれていた。
発明の目的 本発明は、優れた磁気特性および磁気光学特性を有する
垂直磁化膜を提供することを目的とする。
発明の構成 本発明の垂直磁化膜は、Ｇｄ、ＴｂおよびＤｙから選ば
れる少なくとも１種の希土類金属か゛らなる厚さ２．０
〜５０人の超薄膜と、Ｆｅ、ＣＯ２Ｎｉ、ＣｒおよびＣ
ｕから選ばれる少なくとも１種の遷移金属からなる厚さ
２．５〜５０人の超薄膜とが、交互に少なくとも全体で
２層以上積層されていることを特徴とする。
以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。
第１図は本発明の垂直磁化膜を光磁気記録媒体ないしは
垂直磁気記録媒体として応用した場合の構成例を模式的
に示す断面図であり、基板１１の上に遷移金属膜１３お
よび希土類金属膜１５が順次に積層されている。このよ
うに、本発案において交互に積層するとは、遷移金属膜
と希土類金属膜とがそれぞれ１層づつで、全体で２層か
ら構成される場合をも包含する。
希土類金属膜１５はＧｄ　（ガドリウム）、Ｔｂ（テル
ビウム）またはＤｙ（ジスプロシウム）から形成され、
これらは単独であるいは併用して用いられる。希土類金
属膜１５の厚さは２．０〜５０人であり、好ましくは２
．０〜２０人である。この膜厚が１人に満たないと磁気
特性および磁気光学特性が変化せずほぼ一定の値を示し
、また、５０人を越えると磁気特性および磁気光学特性
が垂直磁気異方性を示さなくなる。
遷移金属膜１３はＦｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ
　（＝ｙケル）、Ｃｒ（クロム）またはＣｕ（銅）から
形成され、これらは単独でまたは併用して用いられる。
遷移金属膜１３の厚さは２．５〜５０人であり、好まし
くは２．５〜２０人である。
この膜厚が１人に満たないと磁気特性および磁気光学特
性が変化せずほぼ一定の値を示し、また、５０人を越え
ると磁気特性および磁気光学特性が垂直磁気異方性を示
さなくなる。
基板１１としては、たとえば、ガラス、プラスチックセ
ラミックなどが用いられる。
第２図は、他の構成例を示し、基板１１上に互いに複数
の層の遷移金属膜１３と希土類金属膜１５とがそれぞれ
交互に積層されている。各層については既に説明した通
りである。遷移金属膜および希土類金属膜は各１〜５０
００層（全体として２〜１ｏｏｏｏ）積層するのが適当
であり、好ましくは各１０〜１０００層である。また、
希土類金属膜１５と遷移金属膜１３の各層の厚さの比は
１７５〜２／１の間で任意に設定できる。この範囲から
はずれると、膜が垂直磁気異方性を示さなくなる。また
、垂直磁化膜１７と基板１１との間、あるいは垂直磁化
膜１７の上面には、保護膜、断熱膜、反射膜、高透磁率
物質膜を設けることもできる。
本発明の垂直磁化膜を作成するには、基板上にスパッタ
リング蒸着、イオンブレーティングなどの薄膜作成法に
より、遷移金属膜と希土類金属膜とを交互に設ければよ
い。
効果 本発明によれば、遷移金属膜と希土類金属膜との交互積
層膜から垂直磁化膜を形成することにより、飽和磁化Ｍ
ｓ、保磁力Ｈｅおよび垂直異方性エネルギーに土などの
磁気性能が向上し、再生性能の良好な垂直磁化膜が得ら
れ、さらにカー回転角θにも大きくなるので、磁気光学
効果を利用して高感度に情報の記録読出しを行うことが
できる。このように、本発明の垂直磁化膜は、光磁気記
録媒体および垂直磁気記録媒体として有用であり、たと
えば、ハードディスク、フロッピーディスク、ドキュメ
ントフィルムなどに応用される。
５一 実施例１ 第３図に示したようなマグネトロンスパッタ装置を用い
た。この装置では、２つのＲＦスパッタ電極２１．２３
が配設され、それぞれの電極上に遷移金属ターゲット２
５および希土類金属ターゲット２７が載置されている。
ターゲット上にマスク２９を配設することにより、それ
ぞれ遷移金属スパッタリング帯域および希土類金属スパ
ッタリング帯域を形成している。基板ホルダー３１には
基板３３が固定され、この基板ホルダーを回転しなから
、スパッタリングすることにより、基板３３は前記両ス
パッタリング帯域を交互に通過することになり、遷移金
属膜と希土類金属膜の交互積層膜が形成される。２２．
２４はＲＦ電源であり、２６はガス導入バルブである。
それぞれのＲＦ電極２１．２３にかかる放電電力および
基板の回転速度を制御することにより、遷移金属膜およ
び希土類金属膜の膜厚ならびに両者の膜厚比を制御でき
る。
本実施例では、遷移金属としてＦｅを用い、また、希土
類金属としてＴｂを用い、以下の条件でスパッタリング
して、Ｔｂ膜の膜厚ｄ１とＦｅ膜の膜厚ｄ２の比をｄｌ
：　ｄ２＝１　：１．７に設定し、基板ホルダーの回転
速度を変化させることにより種々の膜厚の交互積層膜を
形成し、全体で１０００人の垂直磁化膜とした。
残留ガス圧：　１．ＯＸ　１Ｏ−６ＴｏｒｒＡｒガス圧
：　５．ＯＸ　１０−”Ｔｏｒｒターゲット材：Ｔｂ、
Ｆｅ 放電型カニＴｂ；１２５Ｗ Ｆｅ；４００Ｗ スパッタ時間：　１５ｍ１ｎ　（１０００人）基　板ニ
スライドガラス 得られた垂直磁化膜の特性を第４図および第６図（曲線
Ｔｂ−Ｆｅ）に示す。
第４図から、ｄ□＝１．２５人、ｄ、＝２．１５人より
薄くなると積層構造ではなく合金の単層構造を示すが、
それより厚くなると、Ｍ　ｓ　、　Ｈｃ　、　Ｋ上が大
きくなり、磁気性能が向上するのが判る。
また、第６図から、同様にθｋが大きくなり、磁気光学
性能が大きくなるのが判る。
実施例２ 遷移金属としてＦｅ−Ｇｏを用い、希土類金属としてＴ
ｂを用い、また、Ｔｂ膜の膜厚ｄ１とＦｅ−Ｇｏ膜の膜
厚ｄ２との比率をｄｌ：ｄ２＝１１．７とし、以下の条
件で実施例１と同様にスパッタリングした、 残留ガス圧：　１．０Ｘ１０−６ＴｏｒｒＡｒガス圧：
　５．ＯＸ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒターゲット材：Ｔｂ、Ｆ
ｅｏ、１ｓＣｏｏ□５放電電カニＴｂ；１２５Ｗ Ｆ　ｅｏ、ｅｇ　ＣＯｏ、ｔｓ　；　４００Ｗ基　板ニ
スライドガラス 得られた磁化膜の特性を第５図および第６図（Ｔｂ−Ｆ
ｅ−Ｇｏ凹曲線に示した。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は、本発明の垂直磁化膜を用いた光
磁気記録媒体ないし垂直磁気記録媒体の構成例を示す断
面図である。 第３図は実施例で用いたマグネトロンスパッ夕装置につ
いて示す構成図である。 第４図および第５図は、膜厚ｄ１．ｄ２と、飽和磁化Ｍ
ｓ、保磁力Ｈｃおよび垂直異方性エネルギーに上との関
係を示すグラフである。 第６図は膜厚ｄ１．ｄ２とカー回転角θにとの関係を示
すグラフである。 １１・・・基　　　　板　　１３・・・遷移金属膜１５
・・・希土類金属膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、Ｇｄ、ＴｂおよびＤｙから選ばれる少なくとも１種
    の希土類金属からなる厚さ２．０〜５０Åの超薄膜と、
    Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｒおよびＣｕから選ばれる少なく
    とも１種の遷移金属からなる厚さ２．５〜５０Åの超薄
    膜とが、交互に少なくとも全体で２層以上積層されてい
    ることを特徴とする垂直磁化膜。
JP59229570A 1984-10-31 1984-10-31 垂直磁化膜 Expired - Lifetime JPH063768B2 (ja)

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