JPS61234020A - 磁気バブル素子の製造方法 - Google Patents
磁気バブル素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS61234020A JPS61234020A JP7420785A JP7420785A JPS61234020A JP S61234020 A JPS61234020 A JP S61234020A JP 7420785 A JP7420785 A JP 7420785A JP 7420785 A JP7420785 A JP 7420785A JP S61234020 A JPS61234020 A JP S61234020A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bubble
- magnetic
- layer
- ion implantation
- ions
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- Pending
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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】
［発明の利用分野］
本発明は、磁気バブル素子に係り、特に微小バブルを用
いた高密度素子に好適な磁気バブル素子の製造方法に関
する。
いた高密度素子に好適な磁気バブル素子の製造方法に関
する。
米国特許３８２８３２９号に記載のようにイオン打込み
方式磁気バブル素子においては、バブルガーネット膜の
表面領域の所望部分にＨ，”、Ｈｅ”。
方式磁気バブル素子においては、バブルガーネット膜の
表面領域の所望部分にＨ，”、Ｈｅ”。
Ｎｅ”などのイオンを打込んで歪を発生させ、磁性体の
磁歪効果を利用して磁化を膜面内に向け、バブルの転送
路を形成する。この素子は、ギャップのないパターンに
よりバブル転送路を形成するために、素子の高密度化に
適していると見なされている。しかし、周知のイオン打
込み方式素子には、以下に記す問題点がある。
磁歪効果を利用して磁化を膜面内に向け、バブルの転送
路を形成する。この素子は、ギャップのないパターンに
よりバブル転送路を形成するために、素子の高密度化に
適していると見なされている。しかし、周知のイオン打
込み方式素子には、以下に記す問題点がある。
１）磁気バブルの微小化にともな゛つて、バブル膜の−
軸異方性エネルギーが大きくなるために、従来のＨ、”
、 Ｈｅ”、 Ｎ ｅ”などのイオン打込みで、この大
きな垂直方向の異方性に打ち勝って安定な面内方向の磁
化層を得ることは因業となる。また公知技術で安定な面
内磁化層を得るためには、超多量Ｈｖイオン打込みと２
層ＬＰＥＩｌｌｌ！（バブル層＋駆動用ＬＰＥ膜）によ
る方法が知られているが、これらの方法では生産性が極
めて乏しい。
軸異方性エネルギーが大きくなるために、従来のＨ、”
、 Ｈｅ”、 Ｎ ｅ”などのイオン打込みで、この大
きな垂直方向の異方性に打ち勝って安定な面内方向の磁
化層を得ることは因業となる。また公知技術で安定な面
内磁化層を得るためには、超多量Ｈｖイオン打込みと２
層ＬＰＥＩｌｌｌ！（バブル層＋駆動用ＬＰＥ膜）によ
る方法が知られているが、これらの方法では生産性が極
めて乏しい。
２）安定なバブル駆動層を形成するためには、イオン打
込みによる一様歪分布が必須となるため、公知の素子は
複数回のイオン打込みとそれに引続く安定化処理を必要
とする。
込みによる一様歪分布が必須となるため、公知の素子は
複数回のイオン打込みとそれに引続く安定化処理を必要
とする。
３）Ｈ，”、Ｈｅ＋、Ｎｅゝイオン打込みにより形成し
た歪層の飽和磁化Ｍｓは減少し、またキュリ一温度１”
。は歪量にほぼ比例してバブル膜本来のＴｏから大きく
減少するため、公知の素子は使用温度範囲が狭い。
た歪層の飽和磁化Ｍｓは減少し、またキュリ一温度１”
。は歪量にほぼ比例してバブル膜本来のＴｏから大きく
減少するため、公知の素子は使用温度範囲が狭い。
本発明の目的は、公知の素子における前述の問題点を解
消すること、すなわち、磁性イオン打込みにより強力か
つ安定なバブル駆動層を形成して、実用性ならびに生産
性が高く、また使用温度範囲の広いイオン打込み方式磁
気バブル素子の製造方法を提供することにある。
消すること、すなわち、磁性イオン打込みにより強力か
つ安定なバブル駆動層を形成して、実用性ならびに生産
性が高く、また使用温度範囲の広いイオン打込み方式磁
気バブル素子の製造方法を提供することにある。
本発明は、公知のイオン打込み方式磁気バブル素子にお
いて、磁歪効果により発起されるバブル駆動層（面内磁
化層）に、イオン打込みによって直接磁性イオンもしく
は磁性原子−酸素−磁性原子の交換相互作用による面内
磁化を付加させた実用性の高い磁気バブル素子の製造方
法に関するものである。
いて、磁歪効果により発起されるバブル駆動層（面内磁
化層）に、イオン打込みによって直接磁性イオンもしく
は磁性原子−酸素−磁性原子の交換相互作用による面内
磁化を付加させた実用性の高い磁気バブル素子の製造方
法に関するものである。
本発明によれば、従来の非量産的な多量イオン打込みな
らびに２層ＬＰＥ膜による方法が全く不要となり、また
バブル膜のキュリ一温度Ｔｃ、よりも高いＴｏを有する
磁性イオンで面内磁化層を形成することから、従来のイ
オン打込み方式バルブ素子と比較して、使用温度範囲の
広い素子を実現できる。
らびに２層ＬＰＥ膜による方法が全く不要となり、また
バブル膜のキュリ一温度Ｔｃ、よりも高いＴｏを有する
磁性イオンで面内磁化層を形成することから、従来のイ
オン打込み方式バルブ素子と比較して、使用温度範囲の
広い素子を実現できる。
さらに、従来イオン打込みによる歪の効果（磁歪効果）
により発起される面内方向の磁化層を。
により発起される面内方向の磁化層を。
この歪の効果に加えて、直接の磁性イオン打込みにより
形成することから、たとえば、自発磁化が大きくまた一
軸異方性エネルギーの大きくなる０、５μｍ以下の微小
バブル材料においても、安定な面内磁化層を有した素子
を実現できる。
形成することから、たとえば、自発磁化が大きくまた一
軸異方性エネルギーの大きくなる０、５μｍ以下の微小
バブル材料においても、安定な面内磁化層を有した素子
を実現できる。
以下、本発明の原理・構成を実施例を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図は、周知のＮｅ”やＨ１イオンを用いて多重イオ
ン打込みにより形成したイオン打込みバブル素子の断面
構造ならびにこのイオン打込み歪層の歪の深さ方向の分
布を示す６周知の素子では、良好なバブルの転送特性を
得るためにイオン打込みによる一様（平坦）な歪分布が
必要であるため、図示したように、多重イオン打込みに
引続いて、歪層の安定化（加熱）処理を行っている。こ
の場合、バブル駆動層（イオン打込み歪層）の歪分布は
、打込まれたイオンの重ね合わせて表わされ。
ン打込みにより形成したイオン打込みバブル素子の断面
構造ならびにこのイオン打込み歪層の歪の深さ方向の分
布を示す６周知の素子では、良好なバブルの転送特性を
得るためにイオン打込みによる一様（平坦）な歪分布が
必要であるため、図示したように、多重イオン打込みに
引続いて、歪層の安定化（加熱）処理を行っている。こ
の場合、バブル駆動層（イオン打込み歪層）の歪分布は
、打込まれたイオンの重ね合わせて表わされ。
周知の素子の歪量は約０．８％〜１．０％となＰている
。
。
第２図は、イオン打込み歪層のキュリ一温度Ｔ、と歪量
の関係を示す、イオン打込み層のＴ。
の関係を示す、イオン打込み層のＴ。
は歪量の増加につれて、はぼ直線的に減少する。
すなわち、周知の素子（歪量〜１％）では、イオン打込
み層のＴｏがバブル膜本来のＴｏと比較して、約６０〜
８０℃低下している。したがって。
み層のＴｏがバブル膜本来のＴｏと比較して、約６０〜
８０℃低下している。したがって。
周知の素子では使用温度範囲が狭くなり、極めて実用性
の乏しいものであった。
の乏しいものであった。
第３図は、本発明のＦｅ、Ｇｏ、Ｎｉなどの磁性イオン
打込みと（同図（ａ））、この磁性イオンと酸素イオン
打込みによりバブル駆動層（面内磁化層）を形成した素
子の断面構造（同図（ｂ））を示す０本素子の特徴は、
従来の素子において、歪（磁歪効果）により誘導した面
内方向の磁化に加えて、磁性原子イオンの磁化あるいは
磁性原子−酸素−磁性原子の交換相互作用による面内の
磁化によって強力な面内磁化層を実現できることである
。たとえば、０．５μｍバブル材料では、イオン打込み
歪により安定な面内磁化を得るためには、約１０１７ｉ
ｏｎ／ ａｌ程度のＨ２′イオン打込みを必要とする。
打込みと（同図（ａ））、この磁性イオンと酸素イオン
打込みによりバブル駆動層（面内磁化層）を形成した素
子の断面構造（同図（ｂ））を示す０本素子の特徴は、
従来の素子において、歪（磁歪効果）により誘導した面
内方向の磁化に加えて、磁性原子イオンの磁化あるいは
磁性原子−酸素−磁性原子の交換相互作用による面内の
磁化によって強力な面内磁化層を実現できることである
。たとえば、０．５μｍバブル材料では、イオン打込み
歪により安定な面内磁化を得るためには、約１０１７ｉ
ｏｎ／ ａｌ程度のＨ２′イオン打込みを必要とする。
さらに、０．３，０．２，０．１ｔｔｍのガーネットお
よび非晶質バブル材料にいたっては、大きな面内方向の
異方性磁界が得られる周知のＨ１イオン打込みを用いた
としても、はとんど不可能な領域となる。しかし本発明
の素子では、歪の効果に加えて磁性イオンが直接、面内
磁化の担い手となるため、極めて安定かつ大きな面内磁
化層を形成できることになる。
よび非晶質バブル材料にいたっては、大きな面内方向の
異方性磁界が得られる周知のＨ１イオン打込みを用いた
としても、はとんど不可能な領域となる。しかし本発明
の素子では、歪の効果に加えて磁性イオンが直接、面内
磁化の担い手となるため、極めて安定かつ大きな面内磁
化層を形成できることになる。
第４図は、本発明の磁性イオン打込みを用いた素子のバ
ブル駆動層のキュリ一温度Ｔ６と歪の関係を示す６従来
の素子と比較して、面内磁化が歪の効果だけでなく、打
込まれた磁性イオンによっても誘導されるため、イオン
打込みによる歪が小さくても安定な面内磁化層が形成で
き、したがってバブル駆動層のＴｏの減少は従来素子の
約１／２以下となる。またバブル膜のＴｏよりも高いＴ
ｏをもった磁性イオンによってバブル駆動層を形成する
ために、この高いＴｏの寄与によってＴｏの減少分と歪
の関係は従来素子と比較して、その勾配がなだらかとな
り、したがって従来素子と同程度の歪（〜１％）を与え
ても、イオン打込み層のＴ。の減少は従来の約１／２以
下となる。
ブル駆動層のキュリ一温度Ｔ６と歪の関係を示す６従来
の素子と比較して、面内磁化が歪の効果だけでなく、打
込まれた磁性イオンによっても誘導されるため、イオン
打込みによる歪が小さくても安定な面内磁化層が形成で
き、したがってバブル駆動層のＴｏの減少は従来素子の
約１／２以下となる。またバブル膜のＴｏよりも高いＴ
ｏをもった磁性イオンによってバブル駆動層を形成する
ために、この高いＴｏの寄与によってＴｏの減少分と歪
の関係は従来素子と比較して、その勾配がなだらかとな
り、したがって従来素子と同程度の歪（〜１％）を与え
ても、イオン打込み層のＴ。の減少は従来の約１／２以
下となる。
このようにバルブ膜のキュリ一温度を大きく減少させる
ことなくバブル駆動層を形成できることから、従来より
使用温度範囲の広いイオン打込み方式磁気バブル素子を
実現できる。
ことなくバブル駆動層を形成できることから、従来より
使用温度範囲の広いイオン打込み方式磁気バブル素子を
実現できる。
第５図は、本発明の外部磁界印加を行って、磁性イオン
打込みにより面内磁化層を形成した素子の断面構造を示
す１本素子の原理は、バブル膜の面内方向に磁界を印加
して、バブル膜の磁化を膜面内に向けて磁性イオン打込
みを行い、膜の面内方向に強力な誘導磁気異方性を発起
してバブル駆動層を形成するものである。したがって、
バブル駆動層の面内磁化の担い手は、自発磁化方向に誘
導された異方性すなわち磁性原子群（配列）である、こ
の結果、従来素子の歪誘導による面内磁化に加えて、面
内方向に異方性を有した共性原子も面内磁化層を形成す
るために、極めて安定なバブル駆動層形成が可能となる
。
打込みにより面内磁化層を形成した素子の断面構造を示
す１本素子の原理は、バブル膜の面内方向に磁界を印加
して、バブル膜の磁化を膜面内に向けて磁性イオン打込
みを行い、膜の面内方向に強力な誘導磁気異方性を発起
してバブル駆動層を形成するものである。したがって、
バブル駆動層の面内磁化の担い手は、自発磁化方向に誘
導された異方性すなわち磁性原子群（配列）である、こ
の結果、従来素子の歪誘導による面内磁化に加えて、面
内方向に異方性を有した共性原子も面内磁化層を形成す
るために、極めて安定なバブル駆動層形成が可能となる
。
本発明によれば、従来のＨ，”ｔ Ｈｅ”、Ｎｅ”イオ
ン打込みを用いた素子と比較して、以下に記す効果があ
る。
ン打込みを用いた素子と比較して、以下に記す効果があ
る。
１）歪誘導による面内磁化に加えて、磁性イオンも面内
磁化の担い手となるため、極めて安定かつ大きな面内磁
化層が形成でき、この結果、非量産的な２層ＬＰＥ＃に
よるバブル駆動層形成が不要となる。
磁化の担い手となるため、極めて安定かつ大きな面内磁
化層が形成でき、この結果、非量産的な２層ＬＰＥ＃に
よるバブル駆動層形成が不要となる。
２）バブル駆動層のキュリ一温度Ｔ、、の減少が小さく
て済むため、使用温度範囲が広くなり、極めて実用性の
高い素子が実現可能となる。
て済むため、使用温度範囲が広くなり、極めて実用性の
高い素子が実現可能となる。
３）質量の軽いＨ２”、 Ｈａ ”、’ Ｎ ａ ”イ
オンを用いた従来素子と比較して、質量の重いＦｓ、Ｃ
ｏ。
オンを用いた従来素子と比較して、質量の重いＦｓ、Ｃ
ｏ。
Ｎｉなどの磁性イオンを用いるため、高い熱処理温度に
耐える信頼性の高い素子が実現可能となる。
耐える信頼性の高い素子が実現可能となる。
第１図は、周知の多重（１＋Ｉｒ＋ＩＩＴ）イオン打込
みバブル素子の断面構造およびその歪層の深さ方向分布
を示す図、第２図は、イオン打込み歪層のキュリ一温度
Ｔ。と歪の関係を示す図、第３図は１本発明素子の断面
構造を示す図、第４図は。 本発明素子のＴ。と歪の関係を示す図、第５図は、本発
明素子の各々の断面構造を示す図である。 １・・・基板、２・・・バブル膜、３・・・イオン打込
みマスク層％４・・・イオン、５・−・イオン打込み歪
層、６・・・面内磁化、７・・・垂直磁化、８・・・従
来素子のキュリ一温度、９・・・磁性イオンおよび酸素
イオン、１０・・・バブル駆動層、１１・・・本発明素
子のキュリ一温度、１２・・・面内磁化、１３・・・外
部印加磁界。 第 ＩＩｌ！Ｉ 第 ２ 閉 第 ３ 目 （α）（ｂ） 第 ４ 口
みバブル素子の断面構造およびその歪層の深さ方向分布
を示す図、第２図は、イオン打込み歪層のキュリ一温度
Ｔ。と歪の関係を示す図、第３図は１本発明素子の断面
構造を示す図、第４図は。 本発明素子のＴ。と歪の関係を示す図、第５図は、本発
明素子の各々の断面構造を示す図である。 １・・・基板、２・・・バブル膜、３・・・イオン打込
みマスク層％４・・・イオン、５・−・イオン打込み歪
層、６・・・面内磁化、７・・・垂直磁化、８・・・従
来素子のキュリ一温度、９・・・磁性イオンおよび酸素
イオン、１０・・・バブル駆動層、１１・・・本発明素
子のキュリ一温度、１２・・・面内磁化、１３・・・外
部印加磁界。 第 ＩＩｌ！Ｉ 第 ２ 閉 第 ３ 目 （α）（ｂ） 第 ４ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、磁気バブルを保持しうるバブル膜の表面領域の所望
部分に、磁性イオンを打込んで、バブル駆動層を形成す
ることを特徴とする磁気バブル素子の製造方法。 ２、上記磁性イオンは、Ｆｅ＾＋、Ｃｏ＾＋、Ｎｉ＾＋
イオンの少なくとも一つで構成されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁気バブル素子の製造方法
。 ３、上記素子は、磁性イオンに加えて酸素イオンを打込
んで、バブル駆動層を形成することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の磁気バブル素子の製造方法。 ４、上記素子は、バブル膜の面内方向に磁界を印加して
バブル膜の磁化を面内に誘導して、バブル駆動層を形成
することを特徴とする特許請求の範囲第１ないし３項記
載の磁気バブル素子の製造方法。 ５、上記素子は、イオン打込み後、加熱処理を行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第１ないし４項記載の磁気
バブル素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7420785A JPS61234020A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 磁気バブル素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7420785A JPS61234020A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 磁気バブル素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234020A true JPS61234020A (ja) | 1986-10-18 |
Family
ID=13540509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7420785A Pending JPS61234020A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 磁気バブル素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61234020A (ja) |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP7420785A patent/JPS61234020A/ja active Pending
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