JPS62221102A - 磁性膜の製造方法 - Google Patents
磁性膜の製造方法Info
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- JPS62221102A JPS62221102A JP61064061A JP6406186A JPS62221102A JP S62221102 A JPS62221102 A JP S62221102A JP 61064061 A JP61064061 A JP 61064061A JP 6406186 A JP6406186 A JP 6406186A JP S62221102 A JPS62221102 A JP S62221102A
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Landscapes
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- Hall/Mr Elements (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気記録および記憶素子の媒体に係り、特に
大きな飽和磁束密度および大きな磁気抵抗効果を必要と
する素子に好適な磁性膜の製造方法に関する。
大きな飽和磁束密度および大きな磁気抵抗効果を必要と
する素子に好適な磁性膜の製造方法に関する。
蒸着法・スパッタリング法、イオンビームデポジション
法などに代表されろ従来の磁性膜の製造方法では、磁性
膜を構成する元素の原子配列レベルまで制御することは
配慮されていなかった。形成された磁性膜の磁気特性は
、構成される元素の性質ならびに組成で決定されるが、
その製造過程での真空度や雰囲気に大きく支配され、再
現性に乏しいものであった。なお、磁性膜の磁気特性を
改善するための雰囲気制御などによる磁性膜の製法に関
しては、例えば特開昭５７−９４８４９号公報が挙げら
れる。
法などに代表されろ従来の磁性膜の製造方法では、磁性
膜を構成する元素の原子配列レベルまで制御することは
配慮されていなかった。形成された磁性膜の磁気特性は
、構成される元素の性質ならびに組成で決定されるが、
その製造過程での真空度や雰囲気に大きく支配され、再
現性に乏しいものであった。なお、磁性膜の磁気特性を
改善するための雰囲気制御などによる磁性膜の製法に関
しては、例えば特開昭５７−９４８４９号公報が挙げら
れる。
従来から用いられている磁性膜の製造方法では、磁性膜
を構成する元素の原子配列もしくは格子構造までを制御
する点については考慮されていない。
を構成する元素の原子配列もしくは格子構造までを制御
する点については考慮されていない。
作製された磁性膜の性質は構成される元素の結晶構造や
状態（たとえば非晶質状ＷＡ）に大きく左右されるが、
それ以外に製造過程での温度や雰囲気に大きく支配され
るため、再現性に乏しいものであった。また構成元素の
原子配列および周期性までを制御することは配慮されて
おらず、飛躍的な特性の改善を望むことは不可能であっ
た。本発明の目的は、磁性膜構成元素の格子配列を制御
し、極めて性能の優れた磁性膜およびその製造方法を提
供することにある。
状態（たとえば非晶質状ＷＡ）に大きく左右されるが、
それ以外に製造過程での温度や雰囲気に大きく支配され
るため、再現性に乏しいものであった。また構成元素の
原子配列および周期性までを制御することは配慮されて
おらず、飛躍的な特性の改善を望むことは不可能であっ
た。本発明の目的は、磁性膜構成元素の格子配列を制御
し、極めて性能の優れた磁性膜およびその製造方法を提
供することにある。
前述した構成元素の格子配列を制御するために、磁性元
素の分子ビームエビタシシャル法を用い、これにさらに
第２のイオンビーム照射を同時に行うことにより、磁性
化合物の超格子構造が達成される。たとえば、周知のＮ
ｉ−Ｆｅ舎金などに見られろ磁気抵抗効果は４８電子と
３ｄｆｇ、子の相互作用に依存していると考えられてお
り、この相互作用はバンド構造に関係している。したが
って。
素の分子ビームエビタシシャル法を用い、これにさらに
第２のイオンビーム照射を同時に行うことにより、磁性
化合物の超格子構造が達成される。たとえば、周知のＮ
ｉ−Ｆｅ舎金などに見られろ磁気抵抗効果は４８電子と
３ｄｆｇ、子の相互作用に依存していると考えられてお
り、この相互作用はバンド構造に関係している。したが
って。
Ｎｉ、Ｆｅなどの磁性元素の分子ビームを用いて超格子
構造として周期性を変化させ、さらに第２の水素イオン
ビームなどを照射してバンド構造を変えることにより、
磁気抵抗効果を大きく向上することが実現可能となる。
構造として周期性を変化させ、さらに第２の水素イオン
ビームなどを照射してバンド構造を変えることにより、
磁気抵抗効果を大きく向上することが実現可能となる。
高真空中で発生させたＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉを基とする分子
ビームを用いて、磁性膜中に原子オーダーすなわち単原
子層レベルで周期性をもった超格子層を形成する。この
形成過程で磁性化合物を構成するべく第２の元素のイオ
ンビームを用いて、磁性元素と第２の元素の周期性なら
びに組成を原子配列レベルで制御し、極めて再現性およ
び性能の優れた磁性膜を形成する６ 〔実施例〕 実施例１ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、本発明の原理を模式的に示したものである。基板
１上に磁性元素の分子ビーｉｓ ２と化合物を構成する
ための第２の元素のイオンビーム３をデュアルタイプで
照射し、磁性膜４を形成するものである。磁性元素は分
子ビームエピタキシーにより基板上に原子層単位で積層
され、その間、第２のイオンビームは荷電粒子であるた
め電界によって加速され、磁性膜中に化合物形成のため
一定の組成を構成するように照射される。このように化
合物組成が原子配列レベルで周期性をもつような超格子
構造が実現可能となる。
ビームを用いて、磁性膜中に原子オーダーすなわち単原
子層レベルで周期性をもった超格子層を形成する。この
形成過程で磁性化合物を構成するべく第２の元素のイオ
ンビームを用いて、磁性元素と第２の元素の周期性なら
びに組成を原子配列レベルで制御し、極めて再現性およ
び性能の優れた磁性膜を形成する６ 〔実施例〕 実施例１ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、本発明の原理を模式的に示したものである。基板
１上に磁性元素の分子ビーｉｓ ２と化合物を構成する
ための第２の元素のイオンビーム３をデュアルタイプで
照射し、磁性膜４を形成するものである。磁性元素は分
子ビームエピタキシーにより基板上に原子層単位で積層
され、その間、第２のイオンビームは荷電粒子であるた
め電界によって加速され、磁性膜中に化合物形成のため
一定の組成を構成するように照射される。このように化
合物組成が原子配列レベルで周期性をもつような超格子
構造が実現可能となる。
実施例２
第２図は、Ｎｉ、Ｆｅを基とする磁性元素および第２の
イオンビームとして水素イオンを用いた場合の磁性膜の
断面を模式的に示したものである。
イオンビームとして水素イオンを用いた場合の磁性膜の
断面を模式的に示したものである。
磁性元素は原子層単位で配列され、水素イオンはこの場
合には、各原子層間に介在する。このような周期配列を
構成することにより、磁性膜のバンドホｑ造が変化し、
結果として高い磁気抵抗効果を有した磁性膜が実現可能
となる。
合には、各原子層間に介在する。このような周期配列を
構成することにより、磁性膜のバンドホｑ造が変化し、
結果として高い磁気抵抗効果を有した磁性膜が実現可能
となる。
実施例３
第３図は、Ｆｅを基とする磁性元素および第２のイオン
ビームとしてＮイオンを用いに場合の磁性膜の断面を模
式的に示したものである。ＦｅおよびＮイオンは原子層
単位で８：１の比率で周期的に配列され、結果としてＦ
ｅ１ｓＮｚの組成を有して磁性化合物を構成する。ここ
で示したＦｅの窒化物は原子層単位で超格子を構成する
ものであり、純Ｆｅよりはるかに大きな飽和磁束密度を
有する。
ビームとしてＮイオンを用いに場合の磁性膜の断面を模
式的に示したものである。ＦｅおよびＮイオンは原子層
単位で８：１の比率で周期的に配列され、結果としてＦ
ｅ１ｓＮｚの組成を有して磁性化合物を構成する。ここ
で示したＦｅの窒化物は原子層単位で超格子を構成する
ものであり、純Ｆｅよりはるかに大きな飽和磁束密度を
有する。
なお、実施例では、Ｆｅ、Ｎｉを基とする磁性元素の場
合を例に挙げたが、Ｃｏを基とする磁性元素の場合も同
様な構成が可能であり、また第２のイオンビームとして
は、Ｐ、Ｂ、Ｃｒ、Ｂｉ。
合を例に挙げたが、Ｃｏを基とする磁性元素の場合も同
様な構成が可能であり、また第２のイオンビームとして
は、Ｐ、Ｂ、Ｃｒ、Ｂｉ。
Ｏなと荷電粒子として加速される全ての元素が適用され
る。
る。
本発明によれば、磁性元素を原子層単位で、かつその磁
性化合物組成を構成する第２の元素をも原子層単位で配
列することにより、極めて再現性の高い磁性膜の形成が
実現可能となる。とくに第２の元素は、イオン化されそ
の個数をも制御できるので、従来では熱的平衡状態のた
めに阻止され実現しえなかった磁性化合物も形成可能と
なる。
性化合物組成を構成する第２の元素をも原子層単位で配
列することにより、極めて再現性の高い磁性膜の形成が
実現可能となる。とくに第２の元素は、イオン化されそ
の個数をも制御できるので、従来では熱的平衡状態のた
めに阻止され実現しえなかった磁性化合物も形成可能と
なる。
とくに原子の周期配列を制御することにより、今までに
ない磁気特性の改善効果が期待できる。
ない磁気特性の改善効果が期待できる。
たとえば、実施例２で挙げた磁気抵抗効果素子媒体の場
合には、その効果が従来のそれと比べて一ケタ以上増大
し、また実施例３で挙げた磁気記録媒体の場合には、そ
の飽和磁束密度が、Ｆｅ原子あたり２．０μＢから２．
８μＢまで向上できる。
合には、その効果が従来のそれと比べて一ケタ以上増大
し、また実施例３で挙げた磁気記録媒体の場合には、そ
の飽和磁束密度が、Ｆｅ原子あたり２．０μＢから２．
８μＢまで向上できる。
このように分子ビームエピタキシーとイオンビーム照射
もしはデポジションのデュアル方式により超格子構造の
磁性化合物形成が実現できる。
もしはデポジションのデュアル方式により超格子構造の
磁性化合物形成が実現できる。
第１図は、本発明の詳細な説明するための分子ビーム、
イオンビー１１．デュアル方式の磁性膜形成を示す模式
図、第２図は、−例としてＮｉ。 Ｆｅ、ＩＩを用いたＭＲ素子媒体の構成を模式的に示す
図、第３図は他の実施例と、してＦｅ、Ｎの超格子構造
（Ｆｅ１ｅＮｚ）を模式的に示す図である。 １・・・基板、２・・・分子ビーム、３・・・イオンビ
ーム。
イオンビー１１．デュアル方式の磁性膜形成を示す模式
図、第２図は、−例としてＮｉ。 Ｆｅ、ＩＩを用いたＭＲ素子媒体の構成を模式的に示す
図、第３図は他の実施例と、してＦｅ、Ｎの超格子構造
（Ｆｅ１ｅＮｚ）を模式的に示す図である。 １・・・基板、２・・・分子ビーム、３・・・イオンビ
ーム。
Claims (1)
- １、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉよりなる遷移金属元素を基とする
磁性膜の製造方法において、上記磁性元素の分子ビーム
に第２のイオンビームを照射して磁性化合物格子を形成
することを特徴とする磁性膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61064061A JPS62221102A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 磁性膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61064061A JPS62221102A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 磁性膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62221102A true JPS62221102A (ja) | 1987-09-29 |
Family
ID=13247196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61064061A Pending JPS62221102A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 磁性膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62221102A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02141927A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体の製造方法 |
| WO2002045167A3 (en) * | 2000-11-30 | 2003-05-30 | Asm Microchemistry Oy | Thin films for magnetic devices |
| US6759081B2 (en) | 2001-05-11 | 2004-07-06 | Asm International, N.V. | Method of depositing thin films for magnetic heads |
| US7037574B2 (en) | 2001-05-23 | 2006-05-02 | Veeco Instruments, Inc. | Atomic layer deposition for fabricating thin films |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP61064061A patent/JPS62221102A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02141927A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体の製造方法 |
| WO2002045167A3 (en) * | 2000-11-30 | 2003-05-30 | Asm Microchemistry Oy | Thin films for magnetic devices |
| US7220669B2 (en) | 2000-11-30 | 2007-05-22 | Asm International N.V. | Thin films for magnetic device |
| KR100869326B1 (ko) * | 2000-11-30 | 2008-11-18 | 에이에스엠 인터내셔널 엔.브이. | 자기장치용 박막 |
| US6759081B2 (en) | 2001-05-11 | 2004-07-06 | Asm International, N.V. | Method of depositing thin films for magnetic heads |
| US7037574B2 (en) | 2001-05-23 | 2006-05-02 | Veeco Instruments, Inc. | Atomic layer deposition for fabricating thin films |
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