JPS61194635A

JPS61194635A - 薄膜永久磁石

Info

Publication number: JPS61194635A
Application number: JP3265585A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kitada; 北田　正弘; Hideo Tanabe; 英男田辺; Noboru Shimizu; 昇清水
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-02-22
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1986-08-29
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0821502B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は薄膜永久磁石の製造方法に係わり、特に磁気媒
体、磁性デバイスに好適なＣｏ−Ｐｔを主成分とする薄
膜永久磁石の製造方法に係わる。

〔発明の背景〕

ＣｏおよびＰｔを主成分とする簿膜永久磁石はスパッタ
法等（特開昭５８−７８０６号公報）で形成されていた
。しかし、従来の方法では当該永久磁石の特性、たとえ
ば保磁力が製法や作製の条件、たとえばスパッタの方法
、スパッタ時のスパッタガス圧力、投入電力、スパッタ
前の到達真空度等に極めて強く依存し、常に一定の磁気
特性を得ることが難かしく、作製された永久磁石膜の磁
気特性ばらつきが極めて大きかった。

〔発明の目的〕

本発明は、極めて磁気特性ばらつきの少ないＣｏおよび
Ｐｔを主成分とする薄膜永久磁石の製造方法を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明においては、多層にしたＣＯおよびＰｔ薄膜の金
属間反応を利用して適当な組成および組成分布とするこ
とによって当該薄膜の磁気特性を向上せしめるものであ
る。これによって、スパッタ条件等の極めて微妙な調整
が不必要となり、適当な温度で所定時間熱処理すれば容
易に目的とする磁気特性を有するＧ　ｏ　−Ｐ　を系永
久磁石膜を得ることかできるようになった。

〔発明の実施例〕

以下１本発明を実施例によって詳細に説明する。

実施例１゜ガラス、アルミナ、表面を酸化したＡＭ、Ｔｉなどの基
板上にｃｏを７０ｎｍ、Ｐｔを３０ｎｍ、順次蒸着ある
いはスパッタする。当ＭＰｔ／Ｃ。

２層膜を真空中あるいは不活性雰囲気中で３００〜５０
０℃に１〜３ｈｒ加熱するるこの熱処理によって、ＣＯ
とｐｔは相互に拡散を起こし両者の界面から混合状態に
なる。この混合領域（反応層）における両者の組成がＣ
ｏ−（１０〜３０）％Ｐｔとなる時に、当該薄膜の保磁
力は最大値を示す。

その値は６０〜８０ｋＡ／ｍである。第１図に上記試料
における保磁力と熱処理温度の関係を示す。

保磁力は４００〜４５０℃の間で最大値を示すが、３０
０°Ｃでも永久磁石としては十分な値を示す。

反応層の組成はＣｏおよびＰｔの膜厚、熱処理の温度お
よび時間により変化する。これらを系統的に変化させる
ことにより、形成される薄膜永久磁石は、その深さ方向
の組成分布が均一あるいは不均一（波形の組成分布）に
なる。また、組成分布が不均一な場合、膜全体が反応す
るのではなく、その一部のみが反応し、他の部分は純Ｐ
ｔあるいは純ｃｏの層が残留することになる。

実施例２゜実施例１で示したＰｔあるいはＣｏ膜中に、特性の改善
あるいは調整の目的でＦｅ、Ｎｉ、Ｒｕ。

Ｒｅ、Ｒｈ、Ｉ　ｒ、Ｏｓ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｍ等を添加
した場合にも、実施例１と同様の薄膜永久磁石が作製さ
れる。この場合添加する元素によってその効果は異なり
、例えばＮｉを添加すると保磁力の最大値はＣｏ　−Ｐ
　を系の３７４程度になるが、角形比は増大する０例え
ばＦｅを添加した場合には、残留磁化が１．２〜１．３
倍となる。

実施例３゜ＣＯとＰｔの組合せに於て、Ｐｔの厚さを若干大きめに
し、適当に熱処理することによって表面にｐｔの残留層
を形成する。これによって、合金層が化学的あるいは機
械的に保護される。このＰｔ層の厚さは熱処理を最適化
することによって数１０人から数１００Å以上まで容易
にコントロールすることができる。

たとえば、Ｐｔを４００人、Ｃｏを８００人とした二層
膜で４５０°Ｃで１時間熱処理すると完全に混合してＨ
ｅは４０ｋＡ／ｍと低くｐｔ層も残留しない。ところが
４００℃で２時間熱処理するとＰｔの一部が反応し、Ｈ
ｅは８０ｋＡ／ｍとなり、表面にＰｔ層が残る。

実施例４゜ＣＯとｐｔを所定の厚さにする場合、ＣｏとＰｔの厚さ
を所定の比とし、繰返し蒸着して多層化した膜でも実施
例１と同様の効果が得られるとともに、熱処理温度の低
下、熱処理時間の短縮をすることができる。例えばＣｏ
を７ｎｍ、Ｐｔを３ｎｍとし、それぞれを繰返し１０層
、すなわち合計２０層の多層膜とした場合には３５０℃
の熱処理で第１図が示した４５０℃で得られた値と同じ
高保磁力の膜が得られる。また、同じ４５０℃で焼鈍す
る場合、８０　ｋ　Ａ　／　ｍの保磁力を得るためには
３〜４ｈｒ必要だが、上述の多層にすると１０〜３０ｍ
１ｎの焼鈍で済む。また、多層化した場合には１組成が
均一にならなくても（波状の組成分布）保磁力は高くな
る。

実施例５゜Ｐｔ薄膜あるいはｃｏ薄膜の上に、それぞれＣｏあるい
はＰｔ膜をめっきまたは蒸着で形成し、熱処理しても実
施例１と同様の高保磁力層ｔが形成された。

実施例６当該Ｇ　ｏ　−Ｐ　を合金（形成された薄膜永久磁石）
の上にＳｉｎｇ、ＡＮ　２ｏ３．Ｒｅ、ＴｉＮ。

Ｓｉ３Ｎ、、Ｏｓ、Ｉ　ｒ、Ｒｈ、などを形成するとＣ
ｏ　−Ｐ　を合金層が保護され、損傷防止ができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スパッタ法等による薄膜永久磁石に比
べて、形成された薄膜永久磁石の磁気特性のバラツキは
著しく小さくなる。

たとえば、スパッタ法による薄膜永久磁石の保磁力Ｈｅ
は、スパッタに関する条件（これについては〔発明の背
景〕の項で記載した。）以外の条件（Ｐｔ、Ｃｏの膜厚
等）を同一にしても１例えば５００〜１５０００　ｅの
バラツキが生じる。

これに対し、本発明によれば、例えば、８００±５００
ｅとバラツキが著しく小さくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱処理したＣ　ｏ　−Ｐ　を合金層の保磁力と
熱処理温度との関係図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、Ｃｏ薄膜とＰｔ薄膜を交互に二以上積層して積層膜
とし、しかる後、前記積層膜を熱処理することを特徴と
する薄膜永久磁石の製造方法。２、ＣｏあるいはＰｔの少なくとも一方にＮｉ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｍｎ、Ｔ
ｉ、Ｓｍの少なくとも一つを添加してＣｏを主成分とす
る薄膜およびＰｔを主成分とする薄膜を形成し、しかる
後、前記Ｃｏを主成分とする薄膜および前記Ｐｔを主成
分とする薄膜を交互に二以上積層して積層膜とし、しか
る後、前記積層膜を熱処理することを特徴とする薄膜永
久磁石の製造方法。３、反応層の平均的組成がＣｏが７０％ないし９０％、
Ｐｔが１０ないし３０％となる厚さのＣｏ薄膜とＰｔ薄
膜を交互に二以上積層して積層膜とし、しかる後、前記
積層膜を熱処理することを特徴とする薄膜永久磁石の製
造方法。４、前記薄膜永久磁石の製造方法において、前記熱処理
により形成される薄膜永久磁石の深さ方向の前記Ｃｏと
前記Ｐｔの組成分布が均一となるように前記熱処理をす
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
記載の薄膜永久磁石の製造方法。５、前記薄膜永久磁石の製造方法において、前記熱処理
により形成される薄膜永久磁石の深さ方向の前記Ｃｏと
前記Ｐｔの組成分布が不均一となるように前記熱処理す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
記載の薄膜永久磁石の製造方法。６、形成される薄膜永久磁石の表面に純Ｐｔの薄層が存
在するように、第１の所定厚さのＣｏ薄膜と第２の所定
厚さのＰｔ薄膜を交互に二以上積層して積層膜とし、し
かる後、前記積層膜を所定温度で所定時間熱処理するこ
とを特徴とする薄膜永久磁石の製造方法。７、Ｃｏ薄膜とＰｔ薄膜を交互に二以上積層して積層膜
とし、しかる後、前記積層膜を熱処理することにより薄
膜永久磁石とし、前記薄膜永久磁石にＳｉＯ＿２、Ａｌ
＿２Ｏ＿３、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ
、ＴｉＮの少なくとも一つの層を形成することを特徴と
する薄膜永久磁石の製造方法。８、前記Ｃｏ薄膜は、前記Ｐｔ薄膜上にめっきまたは蒸
着により形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第３項ないし第７項記載の薄膜永久磁石の製造
方法。９、前記Ｐｔ薄膜は、前記Ｃｏ薄膜上にめっきまたは蒸
着により形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第３項ないし第７項記載の薄膜永久磁石の製造
方法。