JPS6285413A - 強磁性多層膜及びその製造法 - Google Patents
強磁性多層膜及びその製造法Info
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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、強磁性多層膜およびその製造法に係り、特に
磁気ヘッドのコアに用いるのに好適な高磁気モーメント
を有する強磁性多層膜とその製造法に関する。
磁気ヘッドのコアに用いるのに好適な高磁気モーメント
を有する強磁性多層膜とその製造法に関する。
鉄の磁気モーメントは、約2.2μBである。
或は鉄よりも原子間距離の大きいm体金属上にFeを成
長させて界面でFeの原子間距離を上昇させる方法が知
られている。例えばフィジカルレビュー レターズ 第
54巻、ナンバー25゜2700−2703頁(PH’
/5TCAL REVIEW LETTHR3Vo]u
ms54 、 Number25 、 pp2700〜
2703)には、鉄よりも原子1’147距離の大きい
@((:1λ)、銀(Ag)。
長させて界面でFeの原子間距離を上昇させる方法が知
られている。例えばフィジカルレビュー レターズ 第
54巻、ナンバー25゜2700−2703頁(PH’
/5TCAL REVIEW LETTHR3Vo]u
ms54 、 Number25 、 pp2700〜
2703)には、鉄よりも原子1’147距離の大きい
@((:1λ)、銀(Ag)。
金(Au)などの−」二に鉄を成長させて、鉄の磁気モ
ーメントを一ヒ昇させる方法および理論的磁気モーメン
ト値について報告されている。
ーメントを一ヒ昇させる方法および理論的磁気モーメン
ト値について報告されている。
しかし、銅、銀或は金の基板■二に鉄を成長させる方法
は、鉄の磁気モーメントを若干増大させることはできて
も、膜全体の磁気モーメントを高めることはできない。
は、鉄の磁気モーメントを若干増大させることはできて
も、膜全体の磁気モーメントを高めることはできない。
非磁性金属である銅、銀、金を含むために膜全体の磁気
モーメントはかえって減少してしまう。
モーメントはかえって減少してしまう。
本発明は、膜全体の磁気モーメント髪減少させることな
く、鉄の磁気モーメントを高めることができる多層膜構
造およびかかる多層膜の製法を提供するにある。
く、鉄の磁気モーメントを高めることができる多層膜構
造およびかかる多層膜の製法を提供するにある。
本発明は、鉄層と、AsR型の鉄化合物(ここでAは鉄
、Bは鉄以外の金属或は半金属を意味する。)層との積
層構造とすることにある。
、Bは鉄以外の金属或は半金属を意味する。)層との積
層構造とすることにある。
本発明は、銅、銀、金の代りに強磁性を有しく4)
!2相に近い格子定数をもつA s B型の鉄化合物を
選択して実験を行った結果、Feの磁気モーメントが一
ヒ昇し且つ膜全体の磁気モーメントも低下しないことを
見出したことにある。
選択して実験を行った結果、Feの磁気モーメントが一
ヒ昇し且つ膜全体の磁気モーメントも低下しないことを
見出したことにある。
AsB型の鉄化合物としては、FeaA Q 、 Fe
5S、i。
5S、i。
Fe5Ge、 F’eaGaなどがあり、これらは第1
表に示すようにいずれも高い磁気モーメントを有する。
表に示すようにいずれも高い磁気モーメントを有する。
第1表は、0°Kにおける鉄1yX子当りの磁気モーメ
ントを示している。この値は、ジャーナル オブ ザ
フィジカル ソサエティ オブ ジャパン、第33巻、
Nn 5 、1972年月月(Journal of
the Physjcal 5ociety of J
apan、 V o Q 、 33 。
ントを示している。この値は、ジャーナル オブ ザ
フィジカル ソサエティ オブ ジャパン、第33巻、
Nn 5 、1972年月月(Journal of
the Physjcal 5ociety of J
apan、 V o Q 、 33 。
No 5 、 Novamber、 +972)の第1
324頁の第2表から抜粋した。
324頁の第2表から抜粋した。
第1表
鉄化合物の磁気モーメントは、鉄原子の原子配置により
異なるが、最大の磁気モーメントを考えると純鉄の磁気
モーメントの約2.2μBよりも大きい値を有する。
異なるが、最大の磁気モーメントを考えると純鉄の磁気
モーメントの約2.2μBよりも大きい値を有する。
に
れらの鉄化合物は、格子定数、、Fe(bcrs)よ告
り大きいために、この上に鉄を成長さ熟たときに鉄原子
間距離が広がり、多層膜全体の磁気モーメントを増大さ
せることができた。
間距離が広がり、多層膜全体の磁気モーメントを増大さ
せることができた。
多層膜の層間隔を変化させると鉄の磁気モーメントも変
動し、層間隔が小さくなると鉄の磁気モ−メントは増加
する。50Å以下の層間隔の場合には鉄の磁気モーメン
トが急激に−に昇し膜全体の磁気モーメントも高くなる
。FeとFe5A Q 、FegSi。
動し、層間隔が小さくなると鉄の磁気モ−メントは増加
する。50Å以下の層間隔の場合には鉄の磁気モーメン
トが急激に−に昇し膜全体の磁気モーメントも高くなる
。FeとFe5A Q 、FegSi。
F’esGθ、FeaGaなどの強磁性A s B型化
合物の積層膜を低温時効し、FaとFe5A Q 、
FeaSj、 FeaGe。
合物の積層膜を低温時効し、FaとFe5A Q 、
FeaSj、 FeaGe。
FeaGaの界面を安定化させれば、未熱処理の多層膜
よりもさらに高い磁気モーメントを有する多層膜を得る
ことができる。Gaを20〜35原子%含有するFe
BGaとF″eの多層膜を作製後500〜800℃で熱
処理することによってfCc構造のFeaGaを安定化
させ、多層膜の磁気モーメントをさらに−1−昇させる
ことができる。
よりもさらに高い磁気モーメントを有する多層膜を得る
ことができる。Gaを20〜35原子%含有するFe
BGaとF″eの多層膜を作製後500〜800℃で熱
処理することによってfCc構造のFeaGaを安定化
させ、多層膜の磁気モーメントをさらに−1−昇させる
ことができる。
既に説明したようにFeの磁気モーメントを一ヒ昇させ
るためにはFe(7)原子間距離を大きくすればよいe
Feの原子間距離が大きいip2相は、2.8μBの磁
気モーメン1〜をもつことが計算されており、v2相に
近い原子間距離のFe を作製することかできればF
eの磁気モーメントを上昇させることが可能である。
るためにはFe(7)原子間距離を大きくすればよいe
Feの原子間距離が大きいip2相は、2.8μBの磁
気モーメン1〜をもつことが計算されており、v2相に
近い原子間距離のFe を作製することかできればF
eの磁気モーメントを上昇させることが可能である。
本発明は、鵞・2相と格子定数がほぼ等しいA a B
型の強磁性化合物を用いて鉄を成長させることにより、
鉄の磁気モーメントを増大させ1つ多層股木 化体の磁気モーメントを上昇させることに成功したもの
である。
型の強磁性化合物を用いて鉄を成長させることにより、
鉄の磁気モーメントを増大させ1つ多層股木 化体の磁気モーメントを上昇させることに成功したもの
である。
FaとFe5A Q 、 Fe5S’r + FegG
e、 Feariaの強磁性製 A 8BN化合物を積層する時、Feと強磁性A a
R聖火。
e、 Feariaの強磁性製 A 8BN化合物を積層する時、Feと強磁性A a
R聖火。
化合物の層間隔化を1対1にして層間隔を変化させると
層間隔70八以上ではFeの磁気モーメントはほとんど
上昇しないが、層間隔70λ以下になると磁気モーメン
トが」−昇する。
層間隔70八以上ではFeの磁気モーメントはほとんど
上昇しないが、層間隔70λ以下になると磁気モーメン
トが」−昇する。
これにより層間隔を70Å以下とすることが好ましい。
層間隔の最小値は原子レベルの大きさまででよい。
またFeとFeaA Q 、 FeBSj 、 Fas
Ge、 Fe5Gaの強磁性A s B型化合物を積層
した後低温で時効すると、Feと強磁性A a R型化
合物の整合性が高まり磁気モーメントが一!−昇した。
Ge、 Fe5Gaの強磁性A s B型化合物を積層
した後低温で時効すると、Feと強磁性A a R型化
合物の整合性が高まり磁気モーメントが一!−昇した。
FagGaとFeの多層膜を作製する場合、多層膜中の
Fe5GaはbaaJf/1if9であるが、Ga2O
−35原子%含有するFe6にaをFaと積層させ50
0〜800℃で熱処理することによりFe3Gaはbc
c構造からfac構造に変化してFeの原子間距離が大
きくなるために磁気モーメントが増加する。
Fe5GaはbaaJf/1if9であるが、Ga2O
−35原子%含有するFe6にaをFaと積層させ50
0〜800℃で熱処理することによりFe3Gaはbc
c構造からfac構造に変化してFeの原子間距離が大
きくなるために磁気モーメントが増加する。
多層膜を磁気ヘッドのコアとして使えるようにするため
には膜の合計の厚さを1000人以−Lとすることが好
ましい。
には膜の合計の厚さを1000人以−Lとすることが好
ましい。
FeとFeaA Q 、 FeaSi 、 FeaGe
、 Fe5Gaなどの強磁性A s B型化合物を積層
するためにスパッタ法王 を用い81m結晶、地基板上に強磁性A a R型化合
物をスパッタした後Feをスパッタして、第2表に示す
スパッタ条件でA s R型強磁性多層膜を作製した。
、 Fe5Gaなどの強磁性A s B型化合物を積層
するためにスパッタ法王 を用い81m結晶、地基板上に強磁性A a R型化合
物をスパッタした後Feをスパッタして、第2表に示す
スパッタ条件でA s R型強磁性多層膜を作製した。
第2表
作製したA a B増強磁性多層膜の磁気モーメントを
振動試料型磁力計(VSM)を用いて測定し、Fe
と強磁性AsB型化合物の膜厚化を1対1として層間隔
を変化された時のFel原子当りの磁気モーメントを第
1図に示した。層間隔を小さくすると磁気モーメントは
増加し、層化間隔70Å以下で急激に増加する。F e
−FesGa強磁性多層膜では258 (emu/ g
)の磁気モーメントを有する。
振動試料型磁力計(VSM)を用いて測定し、Fe
と強磁性AsB型化合物の膜厚化を1対1として層間隔
を変化された時のFel原子当りの磁気モーメントを第
1図に示した。層間隔を小さくすると磁気モーメントは
増加し、層化間隔70Å以下で急激に増加する。F e
−FesGa強磁性多層膜では258 (emu/ g
)の磁気モーメントを有する。
層間隔30Å以下でけFegGa、 FaaGe、 F
egS5FaaA Q のすべての強磁性A a R
型多層膜における磁気モーメントがFeの磁気モーメン
トを越えた値になった。また層間隔一定ではFasA
Q 、 FeaSj 。
egS5FaaA Q のすべての強磁性A a R
型多層膜における磁気モーメントがFeの磁気モーメン
トを越えた値になった。また層間隔一定ではFasA
Q 、 FeaSj 。
FeaGe、 FeaGaの順に増加する傾向があり、
A s R型化合物自体のもつ磁気モーメン1〜に依存
する。
A s R型化合物自体のもつ磁気モーメン1〜に依存
する。
FeとFe5A Q 、FegSj 、 FeaGe、
FaaGe強磁性AaR型化合物を積層したA s R
型強磁性多層膜を200℃で時効した時のFel原子当
りの磁気モーメントは第2図に示すように時効時間と共
に増加する。
FaaGe強磁性AaR型化合物を積層したA s R
型強磁性多層膜を200℃で時効した時のFel原子当
りの磁気モーメントは第2図に示すように時効時間と共
に増加する。
スパッタリングターゲットにFe5Ga を用い目つ層
間隔50人でターゲットのGa含有量を15〜50原子
%の範囲で変化さ糺た場合、第3図に示すように、F
e−FeaGa強磁性多層膜の磁気モーメントは変化す
る。すなオ〕ち27原子%Ga以下ではGa濃度を増加
させると共に磁気モーメント6″′L 増加するが、Ga能度が27原子%を越えると一メント
を示すFeaGaのターゲット組成は20〜35原子%
である。また層間隔50人でG a 27原子%のF3
BGaのターゲットを用いた時にFs−F3BGa強磁
性多層膜を時効温度600℃で時効すると、第4図に示
すようにFel原子当りの磁気モーメントは時効時間と
共に増加し、時効温度500〜800℃でも同様に磁気
モーメントが増加することがわかった。
間隔50人でターゲットのGa含有量を15〜50原子
%の範囲で変化さ糺た場合、第3図に示すように、F
e−FeaGa強磁性多層膜の磁気モーメントは変化す
る。すなオ〕ち27原子%Ga以下ではGa濃度を増加
させると共に磁気モーメント6″′L 増加するが、Ga能度が27原子%を越えると一メント
を示すFeaGaのターゲット組成は20〜35原子%
である。また層間隔50人でG a 27原子%のF3
BGaのターゲットを用いた時にFs−F3BGa強磁
性多層膜を時効温度600℃で時効すると、第4図に示
すようにFel原子当りの磁気モーメントは時効時間と
共に増加し、時効温度500〜800℃でも同様に磁気
モーメントが増加することがわかった。
更に時効処理しなくてもスパッタリング時に基板温度を
高めることによって、磁気モーメントの高い多層膜を製
造することができる。第5図は、Fe8Ga 欧基板温
度を400℃として鉄をスパッタしたときの層間隔と磁
気モーメントの関係を示しく11) たものであり、基板を150’υ以上に加熱することに
より膜の磁気モーメントを高めることができた。
高めることによって、磁気モーメントの高い多層膜を製
造することができる。第5図は、Fe8Ga 欧基板温
度を400℃として鉄をスパッタしたときの層間隔と磁
気モーメントの関係を示しく11) たものであり、基板を150’υ以上に加熱することに
より膜の磁気モーメントを高めることができた。
本発明の多層膜ば、磁気モーメントが高く、そのうえ熱
安定性もすぐれている。従って、高磁束密度と耐熱性が
要求されるところの磁気へラドコア材として好適である
。本発明の多層膜を磁気ヘッドのコアを用いたときには
、高周波特性がよいので高速送りが可能となり、¥に高
磁束密度を有するので記録密度を向[−さゼることが可
能となる。
安定性もすぐれている。従って、高磁束密度と耐熱性が
要求されるところの磁気へラドコア材として好適である
。本発明の多層膜を磁気ヘッドのコアを用いたときには
、高周波特性がよいので高速送りが可能となり、¥に高
磁束密度を有するので記録密度を向[−さゼることが可
能となる。
本発明の多層膜は、磁気媒体等にも使用できる。
以り説明したように、本発明は、F eとFeBA Q
、 。
、 。
FegSi、 Fe5Ge、 Fe5Gaなどの強磁性
A a Blf!化合物を積層して多層膜としたもので
あり、本発明によれば、鉄の磁気モーメントを高め目。
A a Blf!化合物を積層して多層膜としたもので
あり、本発明によれば、鉄の磁気モーメントを高め目。
つ膜全体の磁気モーメントも高めることができる。
ω
第1図は多層膜の鉄1原子当り磁気モーメントと層間隔
との関係を示す特性図、第2図は多層膜の鉄1原子当り
の磁気モーメントと時効時間との関係を示す特性図、第
3図はFeとFe8Gaとの多層膜におけるG a 紙
と磁気モーメントとの関係を示す特性図、第4図はFe
とFsaGaとの多層膜の時効時間と磁気モーメントの
関係を示す特性図、第514はFsやFeBGBとの多
層膜における層間隔と磁気モーメントの関係を示す特性
図である。
との関係を示す特性図、第2図は多層膜の鉄1原子当り
の磁気モーメントと時効時間との関係を示す特性図、第
3図はFeとFe8Gaとの多層膜におけるG a 紙
と磁気モーメントとの関係を示す特性図、第4図はFe
とFsaGaとの多層膜の時効時間と磁気モーメントの
関係を示す特性図、第514はFsやFeBGBとの多
層膜における層間隔と磁気モーメントの関係を示す特性
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、鉄層と、A_3B型の鉄化合物(ここでAは鉄、B
は鉄以外の金属又は半金属を意味する)層との積層構造
よりなることを特徴とする強磁性多層膜。 2、特許請求の範囲第1項において、前記鉄化合物層の
厚さが70Å以下よりなることを特徴とする強磁性多層
膜。 3、特許請求の範囲第1項において、前記鉄以外の金属
又は半金属がアルミニウム、シリコン、ゲルマニウムお
よびガリウムの少なくとも1つよりなることを特徴とす
る強磁性多層膜。 4、特許請求の範囲第1項において、前記鉄層の厚さが
70Å以下よりなることを特徴とする強磁性多層膜。 5、特許請求の範囲第1項において、前記鉄層と前記鉄
化合物層の合計の厚さが少なくとも1000Åよりなる
ことを特徴とする強磁性多層膜。 6、鉄層と、A_3B型の鉄化合物(ここでAは鉄、B
は鉄以外の金属又は半金属を意味する。)層とを順次積
層し、次いで時効処理することを特徴とする強磁性多層
膜の製造方法。 7、特許請求の範囲第6項において、前記時効処理の温
度を500〜800℃とすることを特徴とする強磁性多
層膜の製造法。 8、特許請求の範囲第6項において、前記鉄以外の金属
又は半金属がアルミニウム、シリコン、ゲルマニウム及
びカリウムの少なくとも1つよりなることを特徴とする
強磁性多層膜の製造法。 9、特許請求の範囲第6項において、前記鉄層を初期真
空度が1.0×10^−^4Pa以下、アルゴンガス圧
が0.5〜5mTorrの条件でスパッタすることによ
り積層することを特徴とする強磁性多層膜の製造法。 10、特許請求の範囲第6項において、前記鉄化合物層
を初期真空度が1.0×10^−^4Pa以下、アルゴ
ンガス圧が0.5〜5mTorrの条件でスパッタする
ことにより積層することを特徴とする強磁性多層膜の製
造法。 11、特許請求の範囲第6項において、前記鉄層及び前
記鉄化合物層をいずれも70Å以下の厚さで形成し且つ
合計の厚さを少なくとも1000Å以上とすることを特
徴とする強磁性多層膜の製造法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60224758A JPS6285413A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 強磁性多層膜及びその製造法 |
EP86113206A EP0219714B1 (en) | 1985-10-11 | 1986-09-25 | Multi-layered ferromagnetic film and method of manufacturing the same |
DE8686113206T DE3669129D1 (de) | 1985-10-11 | 1986-09-25 | Vielschichtiger ferromagnetischer film und verfahren zur herstellung desselben. |
US06/918,333 US4698273A (en) | 1985-10-11 | 1986-10-14 | Multi-layered ferromagnetic film and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60224758A JPS6285413A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 強磁性多層膜及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6285413A true JPS6285413A (ja) | 1987-04-18 |
JPH0365884B2 JPH0365884B2 (ja) | 1991-10-15 |
Family
ID=16818767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60224758A Granted JPS6285413A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 強磁性多層膜及びその製造法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4698273A (ja) |
EP (1) | EP0219714B1 (ja) |
JP (1) | JPS6285413A (ja) |
DE (1) | DE3669129D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0242702A (ja) * | 1988-04-28 | 1990-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 軟磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
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EP0903758A4 (en) * | 1997-02-12 | 1999-09-08 | Tdk Corp | MAGNETIC RECORDING MEDIUM AND MAGNETIC RECORDING / REPRODUCING METHOD |
US7028743B1 (en) * | 2002-06-28 | 2006-04-18 | Seagate Technology Llc | High field contrast magnetic stampers/imprinters for contact patterning of magnetic media |
JP4796788B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2011-10-19 | 株式会社日立製作所 | コアレスモータ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1252739B (de) * | 1964-03-17 | 1967-10-26 | Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München | Speicherelement mit gestapelten magnetischen Schichten |
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US4640755A (en) * | 1983-12-12 | 1987-02-03 | Sony Corporation | Method for producing magnetic medium |
JPH0622170B2 (ja) * | 1983-12-16 | 1994-03-23 | 株式会社日立製作所 | 磁気ヘッド |
JPS60220914A (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-05 | Sony Corp | 磁性薄膜 |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60224758A patent/JPS6285413A/ja active Granted
-
1986
- 1986-09-25 DE DE8686113206T patent/DE3669129D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-25 EP EP86113206A patent/EP0219714B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-14 US US06/918,333 patent/US4698273A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0242702A (ja) * | 1988-04-28 | 1990-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 軟磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0219714B1 (en) | 1990-02-28 |
DE3669129D1 (de) | 1990-04-05 |
US4698273A (en) | 1987-10-06 |
EP0219714A1 (en) | 1987-04-29 |
JPH0365884B2 (ja) | 1991-10-15 |
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