JPS63228443A - 光磁気記録材料の製造方法 - Google Patents
光磁気記録材料の製造方法Info
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- JPS63228443A JPS63228443A JP6156087A JP6156087A JPS63228443A JP S63228443 A JPS63228443 A JP S63228443A JP 6156087 A JP6156087 A JP 6156087A JP 6156087 A JP6156087 A JP 6156087A JP S63228443 A JPS63228443 A JP S63228443A
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Landscapes
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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】
産業上の利用分野
本発明は、大きな光磁気効果を持つＰｔ−Ｍｎ−８ｂ薄
膜の製造方法に関するものである。
膜の製造方法に関するものである。
従来の技術
Ｐｔ −Ｍｎ−Ｓｂ合金は、巨大なカー効果を持つ新し
い光磁気材料として注目されている。しかし、この材料
を光磁気記録材料として利用しようとした時、単相膜で
かつ膜面に垂直な磁化成分を持つことが絶対に必要とな
る。この要請を実現させるために様々な試みがなされた
が（文献、犬山、割部、松原、応用磁気学会誌ｓ １４
５（１９８５）、庄司、・水弁、村山、小屋、藤森、応
用磁気学会誌１（）１９１ （１９８６）、定立、三露
、山崎 昭和６１秋期応物学会予稿２８ｐ−ＺＣ−１６
、伊藤、吉野、塩尻、増１）昭和６１応磁学会予稿４ｐ
Ｂ−４）、いずれも完全には成功していない。
い光磁気材料として注目されている。しかし、この材料
を光磁気記録材料として利用しようとした時、単相膜で
かつ膜面に垂直な磁化成分を持つことが絶対に必要とな
る。この要請を実現させるために様々な試みがなされた
が（文献、犬山、割部、松原、応用磁気学会誌ｓ １４
５（１９８５）、庄司、・水弁、村山、小屋、藤森、応
用磁気学会誌１（）１９１ （１９８６）、定立、三露
、山崎 昭和６１秋期応物学会予稿２８ｐ−ＺＣ−１６
、伊藤、吉野、塩尻、増１）昭和６１応磁学会予稿４ｐ
Ｂ−４）、いずれも完全には成功していない。
発明が解決しようとする問題点
このように従来の方法では、薄膜を作製してもＰｔＭｎ
Ｓｂ合金のＣ１ｂ相以外の結晶相（例えばＭｎＳｂやＰ
ｔ５ｂ２）が析出して、Ｋａｒｒ回転角（θｋ）の値が
低下していた。かつ、膜面垂直磁気異方性も比較的小さ
く、光磁気材料としてはかなり問題点が多かった。
Ｓｂ合金のＣ１ｂ相以外の結晶相（例えばＭｎＳｂやＰ
ｔ５ｂ２）が析出して、Ｋａｒｒ回転角（θｋ）の値が
低下していた。かつ、膜面垂直磁気異方性も比較的小さ
く、光磁気材料としてはかなり問題点が多かった。
本発明は、上記の問題点全改善しようとしてなされたも
ので、特定の条件の下でＰｔＭｎＳｂ合金をエピタキシ
ャル成長式せ、簡単に配向性を有し、かつ単相の垂直磁
気異方性膜を得工うとすることを目的とする。
ので、特定の条件の下でＰｔＭｎＳｂ合金をエピタキシ
ャル成長式せ、簡単に配向性を有し、かつ単相の垂直磁
気異方性膜を得工うとすることを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決するために、薄膜用基板上
に、スパッタリング法を用いるとともに前記基板温度を
制御して、配向性を有する単相のＰｔＭｎＳｂ垂直磁気
異方性膜をエピタキシャル成長させることを特徴と゛す
る光磁気記録材料の製造方法を用いる。
に、スパッタリング法を用いるとともに前記基板温度を
制御して、配向性を有する単相のＰｔＭｎＳｂ垂直磁気
異方性膜をエピタキシャル成長させることを特徴と゛す
る光磁気記録材料の製造方法を用いる。
作用
本発明では、上記問題点を解決するために、たとえば４
元ＤＣスパッタ装置を使用した。この装置では、４種類
のターゲットを同時にスパッタすることが可能なので、
それぞれのターゲットの消費電力を調節することにより
、作製される薄膜の組成金、容易にかつ細かく変化させ
ることができる。また、基板を回転させる必要がないの
で、ヒーターを用いて基板温度を簡単に制御できるため
に、ＰｔＭｎＳｂ合金のＣ１ｂ相の単相膜を作製しやす
い。更に、薄膜形成基板としてＭｇＯ単結晶を用いて、
結晶をエピタキシャル成長させ、配向性を持つ単相の垂
直磁気異方性膜を得るためのものである。
元ＤＣスパッタ装置を使用した。この装置では、４種類
のターゲットを同時にスパッタすることが可能なので、
それぞれのターゲットの消費電力を調節することにより
、作製される薄膜の組成金、容易にかつ細かく変化させ
ることができる。また、基板を回転させる必要がないの
で、ヒーターを用いて基板温度を簡単に制御できるため
に、ＰｔＭｎＳｂ合金のＣ１ｂ相の単相膜を作製しやす
い。更に、薄膜形成基板としてＭｇＯ単結晶を用いて、
結晶をエピタキシャル成長させ、配向性を持つ単相の垂
直磁気異方性膜を得るためのものである。
上記のように結晶軸が配向した単相のＰｔＭｎＳｂ膜を
得るために結晶格子定数が酷似したＭｇＯ単結晶を薄膜
基板として使用し、この（１ｏｏ）ＪＪ開面に結晶を成
長させるようにした。ｐｔとＭｎとｓｂの堆積率ｔ−１
：１：１に近づけ、かつ基板温度を適当に保つことによ
り、ＰｔＭｎＳｂ合金の単相膜が得られた。この基板上
にはＣ１ｂ相の（１００）面が良好に成長しており、有
限の垂直磁気異方性が観察された。
得るために結晶格子定数が酷似したＭｇＯ単結晶を薄膜
基板として使用し、この（１ｏｏ）ＪＪ開面に結晶を成
長させるようにした。ｐｔとＭｎとｓｂの堆積率ｔ−１
：１：１に近づけ、かつ基板温度を適当に保つことによ
り、ＰｔＭｎＳｂ合金の単相膜が得られた。この基板上
にはＣ１ｂ相の（１００）面が良好に成長しており、有
限の垂直磁気異方性が観察された。
実施例
第１図に本発明で使用された４元ＤＣスパッタ装置のブ
ロックダイヤグラムを示す。基板２の温度はヒータ１に
より制御される。４つのターゲット３のうち、３つにそ
れぞれＰｔ、Ｍｎ、Ｓｂｉ配置する。スパッタ電源４の
消費電力を変えて、基板上の合金濃度が１：１：１とな
るようにスパッタレートを調整する。
ロックダイヤグラムを示す。基板２の温度はヒータ１に
より制御される。４つのターゲット３のうち、３つにそ
れぞれＰｔ、Ｍｎ、Ｓｂｉ配置する。スパッタ電源４の
消費電力を変えて、基板上の合金濃度が１：１：１とな
るようにスパッタレートを調整する。
良質な配向性単相膜を得るために、我々はエピタキシャ
ル結晶成長の技術を利用した。すなわち求めるＰｔＭｎ
Ｓｂ合金の結晶構造はＣ１ｂ型であり、その格子定数は
６．１９人である。それ故、薄膜基板として、ＮａＣＪ
型の結晶格子を持ち格子定数が６．９４人であるＭｇＯ
単結晶を使用した。この時、基板面は（ｏｏｌ）の劈開
面であった。
ル結晶成長の技術を利用した。すなわち求めるＰｔＭｎ
Ｓｂ合金の結晶構造はＣ１ｂ型であり、その格子定数は
６．１９人である。それ故、薄膜基板として、ＮａＣＪ
型の結晶格子を持ち格子定数が６．９４人であるＭｇＯ
単結晶を使用した。この時、基板面は（ｏｏｌ）の劈開
面であった。
このような条件で、基板温度を制御しつつ２０分間成膜
し、膜厚約３０００人の合金薄膜を得た。
し、膜厚約３０００人の合金薄膜を得た。
第２図には、作製された薄膜のｔｏｔａｌな組成が示さ
れている。０は多層、・は単相となっている。
れている。０は多層、・は単相となっている。
基板温度が室温の時ＰｔＭｎＳｂ膜はすべて非晶質の常
磁性体となった。基板温度を３００″Ｃ以上に上げると
結晶が形成される。このＰｔＭｎＳｂ合金のＣ１ｂ相を
形成する効果は、高温領域では、ＭｇＯ単結晶基板を使
用することにより非常に強められる。
磁性体となった。基板温度を３００″Ｃ以上に上げると
結晶が形成される。このＰｔＭｎＳｂ合金のＣ１ｂ相を
形成する効果は、高温領域では、ＭｇＯ単結晶基板を使
用することにより非常に強められる。
第３図に、その代表的なＸ線回折図を示す。理論組成の
近傍では、他の結晶相のピークは、まったく観測されず
、Ｃ１ｂ相の大きな（００４）ピークが現れ、この薄膜
は強く配向した単相膜であることがわかる。ＭｇＯ基板
の代わりに石英ガラス基板を用い、温度と組成を前の実
験と等しくすると、作製式れた薄膜は、Ｃ１ｂ相以外の
結晶ピークを示し、もはや単相ではない。また、第２図
のように、理論組成から約±１２チずれた組成を持つ薄
膜や、基板温度が７００ ’Ｃ以上で作製された膜も、
いずれも単相とはならなかった。この場合、Ｃ１ｂ型相
以外の結晶相がわずかでも存在すると磁気異方性や光磁
気効果が単相膜に比べて著しく劣化するので、磁気記録
材料としては好ましくない。
近傍では、他の結晶相のピークは、まったく観測されず
、Ｃ１ｂ相の大きな（００４）ピークが現れ、この薄膜
は強く配向した単相膜であることがわかる。ＭｇＯ基板
の代わりに石英ガラス基板を用い、温度と組成を前の実
験と等しくすると、作製式れた薄膜は、Ｃ１ｂ相以外の
結晶ピークを示し、もはや単相ではない。また、第２図
のように、理論組成から約±１２チずれた組成を持つ薄
膜や、基板温度が７００ ’Ｃ以上で作製された膜も、
いずれも単相とはならなかった。この場合、Ｃ１ｂ型相
以外の結晶相がわずかでも存在すると磁気異方性や光磁
気効果が単相膜に比べて著しく劣化するので、磁気記録
材料としては好ましくない。
第３図に示した配向性単相薄膜の、室温における磁化曲
線を第４図に示す。第３図でｘａは、Ｃｕのにα線を使
用した。この測定は振動試料磁化測定器（ｖｓＭ）で行
われ、膜面に垂直な方向に磁化を飽和させるために最大
１０ｋＯｅの外部磁場を印加した。面内方向の磁化曲線
にも垂直力向にもヒステリシスループが観測され、垂直
方向の磁化曲線は明らかに、磁場Ｑの所で有限の磁化を
持っており、垂直磁気異方性膜となっている。この時飽
和磁化（Ｍｓ） 約４ｏｏｅｍｕ７’ｃｃ残留
磁化（Ｍｒ） 約 ６０６ ！ＩＩｕ１０ Ｏ
異方性磁場（Ｈｋ） 約 ５．３ ｋｏｅ保磁力
（ＨＯ） 約２０００６ となっている。同じ試料についてｐｏｌａｒ Ｋｅｒｒ
効果を測定したヒステリシス曲線を第６図に示す。
線を第４図に示す。第３図でｘａは、Ｃｕのにα線を使
用した。この測定は振動試料磁化測定器（ｖｓＭ）で行
われ、膜面に垂直な方向に磁化を飽和させるために最大
１０ｋＯｅの外部磁場を印加した。面内方向の磁化曲線
にも垂直力向にもヒステリシスループが観測され、垂直
方向の磁化曲線は明らかに、磁場Ｑの所で有限の磁化を
持っており、垂直磁気異方性膜となっている。この時飽
和磁化（Ｍｓ） 約４ｏｏｅｍｕ７’ｃｃ残留
磁化（Ｍｒ） 約 ６０６ ！ＩＩｕ１０ Ｏ
異方性磁場（Ｈｋ） 約 ５．３ ｋｏｅ保磁力
（ＨＯ） 約２０００６ となっている。同じ試料についてｐｏｌａｒ Ｋｅｒｒ
効果を測定したヒステリシス曲線を第６図に示す。
測定温度は室温であり、膜面に垂直方向に最大２０ｋｏ
ｅの磁場を印加して、Ｋｅｒｒ回転角（θｋ）を飽和さ
せている。ここでθｋを測定する時に、波長７８０ｎｌ
１１の半導体レーザー光が使われた。
ｅの磁場を印加して、Ｋｅｒｒ回転角（θｋ）を飽和さ
せている。ここでθｋを測定する時に、波長７８０ｎｌ
１１の半導体レーザー光が使われた。
この波長光で得られた最大のθには１．３°であジ、非
晶質のＴｂＦｅ膜に比べれば４〜６倍大きい。
晶質のＴｂＦｅ膜に比べれば４〜６倍大きい。
これらの磁気特性、およびＫｅｒｒ効果は、指定された
条件で成膜し単相であれば、結晶軸の配向の強さにはそ
れほど敏感ではない。しかし不適当な作製条件の下で成
膜し、その中にＰｔＭｎＳｂ合金のＣ１ｂ相以外の相を
含むようになると、上記の優れた性質はたちまち劣化し
てしまうことがわかった。
条件で成膜し単相であれば、結晶軸の配向の強さにはそ
れほど敏感ではない。しかし不適当な作製条件の下で成
膜し、その中にＰｔＭｎＳｂ合金のＣ１ｂ相以外の相を
含むようになると、上記の優れた性質はたちまち劣化し
てしまうことがわかった。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば極めて簡便にＰ
ｔＭｎＳｂホイスラー合金の、配向性単相薄膜が得られ
、極めて有用である。特にこの薄膜は膜面に垂直方向に
有限な残留磁化が存在するので、磁性体光素子および光
磁気記録媒体に利用できる可能性がある。
ｔＭｎＳｂホイスラー合金の、配向性単相薄膜が得られ
、極めて有用である。特にこの薄膜は膜面に垂直方向に
有限な残留磁化が存在するので、磁性体光素子および光
磁気記録媒体に利用できる可能性がある。
第１図は本発明に使用された多元スパッタ装置の一例の
概略構造図、第２図は作製された試料の組成を表わす図
、第３図は１つの試料の角度定食型のＸ線回折図、第４
図は室温における試料の磁化曲線図、第６図は室温にお
けるヒステリシス曲線図である。 １・・・・・・ヒーター、２・・・・・・基板、３・・
・・・・ターゲット、４・・・・・・電源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ−ζ−タ ス 第２図 第５図 ３ｈ
概略構造図、第２図は作製された試料の組成を表わす図
、第３図は１つの試料の角度定食型のＸ線回折図、第４
図は室温における試料の磁化曲線図、第６図は室温にお
けるヒステリシス曲線図である。 １・・・・・・ヒーター、２・・・・・・基板、３・・
・・・・ターゲット、４・・・・・・電源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ−ζ−タ ス 第２図 第５図 ３ｈ
Claims (4)
- （１）薄膜用基板上に、スパッタリング法を用いるとと
もに前記基板温度を制御して、配向性を有する単相のＰ
ｔＭｎＳｂ垂直磁気異方性膜をエピタキシャル成長させ
ることを特徴とする光磁気記録材料の製造方法。 - （２）エピタキシャル成長のための基板面としてＭｇＯ
単結晶の（００１）劈開面を使うことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の光磁気記録材料の製造方法
。 - （３）ＭｇＯ基板温度を３００℃〜７００℃の範囲とす
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光
磁気記録材料の製造方法。 - （４）エピタキシャル成長膜の組成をＰｔ＿ｘＭｎ＿ｙ
Ｓｂ＿１＿−＿Ｘ＿−＿Ｙ（０．２０≦Ｘ≦０．４５か
つ０．２≦Ｙ≦０．４５）とすることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の光磁気記録材料の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6156087A JPS63228443A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 光磁気記録材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6156087A JPS63228443A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 光磁気記録材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63228443A true JPS63228443A (ja) | 1988-09-22 |
Family
ID=13174619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6156087A Pending JPS63228443A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 光磁気記録材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63228443A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG98071A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-08-20 | Toshiba Kk | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording apparatus |
-
1987
- 1987-03-17 JP JP6156087A patent/JPS63228443A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG98071A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-08-20 | Toshiba Kk | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording apparatus |
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