JPS644332B2 - - Google Patents
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- JPS644332B2 JPS644332B2 JP2544980A JP2544980A JPS644332B2 JP S644332 B2 JPS644332 B2 JP S644332B2 JP 2544980 A JP2544980 A JP 2544980A JP 2544980 A JP2544980 A JP 2544980A JP S644332 B2 JPS644332 B2 JP S644332B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/24—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids
- H01F41/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids by liquid phase epitaxy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
本発明は非磁性ガリウムガーネツト基板であ
る、（110）面のNd3Ga5O12基板上に育成され、
磁化容易軸が膜面に垂直方向であるオルソロンビ
ツク磁気異方性を有する磁性ガーネツト膜に関す
る。 ベル・システム・テクニカル・ジヤーナル
（Bell System Technical Journal）第58巻第６
号第２部1453ページ（1979年）とボーベツクらに
よつて発表された二重導体パターン（デユアル・
コンダクタ・パターン，D.C.P.）を用いたバブル
磁区素子は、従来のバブル磁区素子と異なり）
回転磁場発生用のコイルが不要である。）バブ
ル磁区の高周波駆動が可能である、）バブル磁
区の径を微小化できるので素子の記憶密度を向上
できる、などの特徴を有している。 しかしながら、本素子を実用化するにあたつて
は材料であるガーネツト膜中に存在するバブル磁
区の磁壁状態を制御しＳ＝Ｏバブルのみを用いる
ことが重要である。上記論文の第７―７図に示さ
れているように、Ｓ＝１バブルが混在していると
バブル転送のためのマージンを減少させる。 この問題を解決するためには、膜面に垂直な方
向が磁化容易軸であるのみならず、膜面内にも磁
気異方性が存在するような、いわゆるオルソロン
ビツク磁気異方性を有する材料の採用が提案され
る。オルソロンビツク異方性を有する材料におい
ては、膜面内の異方性が充分に大きければオルソ
フエライトの例にも明らかなようにバルス磁区の
磁壁状態はＳ＝Ｏのみである。Ｓ＝Ｏのみのバブ
ル磁区を用いることは、導体パターンではなく通
常のパーマロイパターンを用いた素子において
も、）ハード・バブル抑制の工程を省略でき
る、）バブルの高周波駆動が可能である、）
ストレツチヤー部でのストライプ磁区の転送にお
いて転送速度のブレーク・ダウンが生じない、な
どの有利な点を有している。 また、磁気記録媒体中の情報を磁気転写光読み
出しによつて再生させる素子として磁性ガーネツ
ト膜を用いる場合、電子通信学会技術報告書
ED79―26（1979年）29ページに述べられているよ
うに、従来の材料を用いる限りその磁壁移動速度
に限界があることによつて使用可能な周波数帯域
は１―3MHzである。しかしながら家庭用のVTR
に用いるためには6MHzまで周波数帯域を広げる
ことが必要である。このような素子にオルソロン
ビツク異方性材料が用いられれば磁壁の最高移動
速度は通常の材料の25〜30m／secよりも格段に
改善され、周波数帯域を16MHzまで拡大すること
が可能である。 また、レーザー光偏向素子においてもオレソロ
ンビツク材料を用いれば駆動周波数を改善でき
る。 オルソロンビツク異方性を有する材料は、通常
のバブル材料である１１１ガーネツト膜からは得
られない。111膜の磁気対称性は一軸性である。
したがつて、この膜におけるハード・バブルを抑
制してもＳ＝ＯバブルとＳ＝１バブルとが共存
し、マージン幅の広い導体パターン素子用の材料
にはなり得ない。 110ガーネツト液相エピタキシヤル膜において
は、オルソロンビツク異方性が生ずる。ウオルフ
エらのアプライド・フイジツクス第29巻第12号第
815ページ（1976年）の論文に示されているごと
く、110ガーネツト膜がオルソロンビツク異方性
を有し、しかも膜面と垂直な方向に磁化容易軸を
有するためには、２個の異方性パラメーター
A′およびB′が次の第１式および第２式に示す関
係を満足する必要がある。 B′＜０ (1) B′＜−2A′ (2) しかしながら、多くのガーネツトにおいては
A′＞０，B′＜０でA′／B′の値は約−２であり、
一般に110面をもつ非磁性ガーネツト基板上に成
長させたときに膜面に垂直な方向が磁化容易軸と
はならない。したがつて、第１式および第２式を
同時に満たすようなオルソロンビツク異方性を有
する110ガーネツト膜を提供できるようなガーネ
ツト膜組成及びその製造条件を見出すことが二重
導体パターンバブル素子や、周波数帯域の広い磁
気転写・光読み出し素子、又は高い周波数域で駆
動可能なレーザ光偏光素子を実用化する上で何よ
りも大切である。 さらに、アイ・イー・イー・イートランザクシ
ヨンズ・オン・マグネテイクス（IEEE Trans・
Mag・）第MAG13巻第1087ページ（1977年）に
ブリードらが発表した論文および第25回応用物理
学関係連合講演会講演予稿集第558ページ、講演
番号30a―Ｆ―５（1978年）に牧野および桧高が
発表した論文に述べられているように、一般に
110ガーネツト膜では抗磁力Hcが大きく、ブブル
素子として用いるときの安定性を保証しえないこ
とがある。 また、上記のブリートらが発表した材料では、
膜面に垂直な異方性エネルギーKuおよび膜面内
の異方性エネルギーΔのいずれもが主として歪誘
導異方性によつている。このためには、膜と基板
との格子定数差およびガーネツト膜の格子定数を
きわめて大きくしなければならない。このことは
抗磁力の原因となるばかりでなく、ガーネツト膜
の上に附着させる種々の素子用パターンによつて
生ずる歪みによつて磁気特性が変化しやすいこと
を意味する。ガーネツト膜中に局部的に存在する
歪みは、バブルの移動作の原因となる。従つて誘
導異方性の成因としては、大きな格子定数ミスマ
ツチに基く歪誘導磁気異方性によるのではなく、
格子定数ミスマツチが本質的にゼロもしくは小さ
くてもよい成長誘導異方性によることが望まし
い。 本発明の目的は二重導体パターンバブル素子や
周波数帯域の広い磁気転写・光読み出し素子又は
高い周波数で駆動可能なレーザ光偏向素子に不可
欠である、膜面に垂直な磁化容易軸を有し、かつ
抗磁力Hcが低く、しかも膜に著しい格子定数不
整合を導入することなく、主として成長誘導磁気
異方性によつて必要とされる磁気異方性を生ぜし
めることができる110ガーネツト膜を提供するこ
とである。 従来110ガーネツト基板上に成長させた磁性ガ
ーネツト膜で膜面垂直方向が磁化容易軸となつた
公知の組成例はきわめて少なく、
EuLaCaGeAlFeガーネツト、EuLuFe（Mn）Al
ガーネツト、GdLuFeMnAlガーネツト、
GdYEeMnGaガーネツト、LuYFeGaMnガーネ
ツトなど僅かであり、これまでにSmを含むガー
ネツト系については知られていない。 本発明者らは、pboおよびB2O3を主成分とする
融剤から110Nd3Ga5O12基板上に育成した
（Sm1-x-yLuxYy）3-zpbzFe5-u（Ga1-wAlw）uO12（但
し0.10≦ｘ≦0.25，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦0.20，
0.5≦ｕ≦0.9および０≦ｗ≦１）であらわされる
組成のガーネツト液相エピタキシヤル膜が膜面に
垂直方向が磁化容易軸であるオルソロビツク磁気
異方性を有し、1μm或いはそれ以下のバブル径の
微小バブルを保持できる材料であることを見出
し、本発明をなすに至つた。組成範囲を前記範囲
内に限定したのはこれらの範囲を越えると格子定
数ミスマツチが大きくなりすぎ、成長誘導磁気異
方性によつて磁気異方性を生ぜしめることができ
なくなるからである。 以下に実施例をもつて本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ Sm2.40Lu0.50Pb0.10Ga0.82Fe4.18O12ガーネツト液
相エピタキシヤル（LPE）膜を第１表の融液組
成１を用いて（110）Nd3Ga5O12基板上に830℃
で育成したところ、膜面に垂直な〔110〕軸が磁
化容易軸で、膜面内にも磁気異方性の存在するオ
ルソロンビツク異方性材料となつた。本LPE膜
の組成はＸ線マイクロアナライザを用いて求め
た。本LPE膜の磁気特性は第２表に示すもので
あつた。 （110）ガーネツト膜の磁気異方性は、磁化容
易軸〔110〕と磁化中間軸〔001〕の間の異方性エ
ネルギーKuと、面内の〔001〕と〔１１０〕の間
の異方性Δを用いて、Ｅ＝（Ku＋Δsin2φ）sin2θ
で表わされるが、本LPE膜の磁気異方性をトル
クメータを用いて測定した結果Ku＝46300erg／
cm3，Δ＝101200erg／cm3であつた。Ku，Δと前述
のA′，B′の関係は A′＝Ku＋Δ (3) B′＝−２（Ku＋Δ） (4) で与えられるが、この２つの式より本LPE膜に
ついてはA′＝54900erg／cm3，B′＝295000erg／cm3
と求まり第(1)式および第(2)式の関係を同時に満足
していた。 このように、この材料は大きな4πMs値
（953G）を有するにも拘らず、Q1＝Ku／2πM2 s＝
1.3，Q2＝Δ／2πM2 s＝2.2といずれも１を越えて
おり安定な微小バブル材料となつていた。 この材料は強い面内磁気異方性を反映して、バ
ブル磁区の磁壁状態はＳ＝０バブルのみであり、
全てのバブルが磁場勾配に対して直進した。バブ
ル移動速度は10000cm／secにおいてもいまだ飽和
を示さなかつたが装置の限界のためこれ以上の値
では測定できなかつた。抗磁力Hcはパルス状磁
場勾配をバブルに与え、その最小駆動磁界ΔHc
より、Hc＝π／８ΔHcの関係式によつて導いたが、 Hc＝1.2エルステツド（Oe）であつた。この値は
従来から知られているオルソロンビツク異方性を
もつバブル材料におけるHcの値に比べると著し
く低いものであつた。 本実施例のガーネツト膜の格子定数は12514Å
でありNd3Ga5O12基板の格子定数12509Åと比べ
て僅かに0.005Å大きいだけであり、この格子定
数ミスマツチ歪が異方性の主因とはなつておら
ず、磁気異方性は主として成長誘導磁気異方性に
よるものであつた。このため、このガーネツト
LPE膜上に各種の機能部パターンを蒸着やスパ
ツタによつて設けてもこのようなプロセスによる
歪みによつてはバブルのスムーズな運動が妨げら
れることはなかつた。 本実施例のLPE膜を使用して二重導体パター
ンバブル素子を形成したところ充分な転送マージ
ン幅が得られた。パーマロイから成る非対称シエ
ブロンパターンを用いた、いわゆるフイールドア
クセスバブル素子に本LPE膜を用いたところ、
ハードバブル抑制のためのプロセスは不要で、そ
の工程が省略できたために素子の歩留りが向上し
た。またこの材料を光偏光素子として用いたとこ
ろ高速駆動が可能であつた。また磁気記録媒体中
の情報を磁気転写し、レーザ光によつて読み出す
素子として本LPE膜を用いたところ記録再生周
波数5MHzでも十分動作した。 実施例 ２ 格子定数が12519ÅのSm2.30Lu0.50Pb0.20Ga0.65
Fe4.35O12ガーネツト膜を第１表の融液組成１を
用いて１１０Nd3Ga5O12基板（格子定数12509
Å）上に800℃で育成したところ、Ku＝
61000erg／cm3Δ＝82200erg／cm3のオルソロンビツ
ク磁気異方性を有する材料となつた。このガーネ
ツトLPE膜のバブル材料としての特性は第２表
に示すようであつた。ｌ＝0.11μmの微小バブル
材料として用いることができた。ガーネツト膜組
成はＸ線マイクロアナライザを用いて分析した。 実施例 ３ 格子定数が12498ÅのY0.24Sm2.40Lu0.27Pb0.09
Ga0.90Fe4.10O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜
を第１表の融液組成２を用いて１１０
Nd3Ga5O12基板（格子定数12509Å）上に878℃
で育成したところ、Ku＝24800erg／cm3、Δ＝
39900erg／cm3のオルソロンビツク磁気異方性を有
し、Q1＝1.46，Q2＝2.36でｌ＝0.09μmの微小バブ
ル材料となつていた。このガーネツト膜のバブル
特性は第２表に示すようであつた。 実施例 ４ 格子定数が12511ÅのY0.23Sm2.28Lu0.26Pb0.23
Ga0.83Fe4.17O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜
を第１表の融液組成３を用いて811℃にて１１０
Nd3Ga5O12基板（格子定数12509Å）上に成長さ
せたところ、Ku＝52200erg／cm3，Δ＝
95800erg／cm3のオルソロンビツク磁気異方性を有
し、Q1＝2.00，Q2＝3.60でｌ＝0.09μmの微小バブ
ル材料となつていた。本LPE膜の組成はＸ線マ
イクロアナライザで分析した。バブル材料として
の特性値は第２表に示すようであつた。 実施例 ５ 格子定数が12513ÅのSm2.40Lu0.48Pb0.12Fe4.18
Ga0.56Al0.26O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜
を第１表の融液組成４を用いて821℃にて１１０
Nd3Ga5O12（格子定数12509Å）上に育成したと
ころ、Ku＝53800erg／cm3，Δ＝99100erg／cm3の
オルソロンビツク磁気異方性を有し、Q1＝2.97で
ｌ＝0.09μmの微小バブル材料であつた。バブル
材料特性は第２表に示すようであつた。 実施例 ６ 格子定数が12504ÅのSm2.48Lu0.51Pb0.01Ga0.90
Fe4.10O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜を第
１表の融液組成１を用いて870℃において１１０
Nd3Ga5O12（格子定数12509Å）上に育成したと
ころ、Ku＝32000erg／cm3，Δ＝126000erg／cm3の
オルソロンビツク磁気異方性を有し、G1＝1.60，
Q2＝6.3でｌ＝0.33μmのバブル材料となつた。 以上、本発明を用いることにより、（110）
Nd3Ga5O12基板上に育成したこれらのLPE膜を
バブル材料として用いる場合には、バブル径は
1μm或いはそれ以下の微小であり、かつ強い面内
磁気異方性のためにハードバブルは存在せず、バ
ブル磁壁状態はＳ＝Ｏのみであつた。このため転
送マージンの広い二重導体パターンバブル素子が
得られた。また磁気転写・光読み出し素子として
も周波数帯域を広げることができ、レーザ光偏光
素子としても高周波駆動が可能となり、工業的価
値が大きい。
る、（110）面のNd3Ga5O12基板上に育成され、
磁化容易軸が膜面に垂直方向であるオルソロンビ
ツク磁気異方性を有する磁性ガーネツト膜に関す
る。 ベル・システム・テクニカル・ジヤーナル
（Bell System Technical Journal）第58巻第６
号第２部1453ページ（1979年）とボーベツクらに
よつて発表された二重導体パターン（デユアル・
コンダクタ・パターン，D.C.P.）を用いたバブル
磁区素子は、従来のバブル磁区素子と異なり）
回転磁場発生用のコイルが不要である。）バブ
ル磁区の高周波駆動が可能である、）バブル磁
区の径を微小化できるので素子の記憶密度を向上
できる、などの特徴を有している。 しかしながら、本素子を実用化するにあたつて
は材料であるガーネツト膜中に存在するバブル磁
区の磁壁状態を制御しＳ＝Ｏバブルのみを用いる
ことが重要である。上記論文の第７―７図に示さ
れているように、Ｓ＝１バブルが混在していると
バブル転送のためのマージンを減少させる。 この問題を解決するためには、膜面に垂直な方
向が磁化容易軸であるのみならず、膜面内にも磁
気異方性が存在するような、いわゆるオルソロン
ビツク磁気異方性を有する材料の採用が提案され
る。オルソロンビツク異方性を有する材料におい
ては、膜面内の異方性が充分に大きければオルソ
フエライトの例にも明らかなようにバルス磁区の
磁壁状態はＳ＝Ｏのみである。Ｓ＝Ｏのみのバブ
ル磁区を用いることは、導体パターンではなく通
常のパーマロイパターンを用いた素子において
も、）ハード・バブル抑制の工程を省略でき
る、）バブルの高周波駆動が可能である、）
ストレツチヤー部でのストライプ磁区の転送にお
いて転送速度のブレーク・ダウンが生じない、な
どの有利な点を有している。 また、磁気記録媒体中の情報を磁気転写光読み
出しによつて再生させる素子として磁性ガーネツ
ト膜を用いる場合、電子通信学会技術報告書
ED79―26（1979年）29ページに述べられているよ
うに、従来の材料を用いる限りその磁壁移動速度
に限界があることによつて使用可能な周波数帯域
は１―3MHzである。しかしながら家庭用のVTR
に用いるためには6MHzまで周波数帯域を広げる
ことが必要である。このような素子にオルソロン
ビツク異方性材料が用いられれば磁壁の最高移動
速度は通常の材料の25〜30m／secよりも格段に
改善され、周波数帯域を16MHzまで拡大すること
が可能である。 また、レーザー光偏向素子においてもオレソロ
ンビツク材料を用いれば駆動周波数を改善でき
る。 オルソロンビツク異方性を有する材料は、通常
のバブル材料である１１１ガーネツト膜からは得
られない。111膜の磁気対称性は一軸性である。
したがつて、この膜におけるハード・バブルを抑
制してもＳ＝ＯバブルとＳ＝１バブルとが共存
し、マージン幅の広い導体パターン素子用の材料
にはなり得ない。 110ガーネツト液相エピタキシヤル膜において
は、オルソロンビツク異方性が生ずる。ウオルフ
エらのアプライド・フイジツクス第29巻第12号第
815ページ（1976年）の論文に示されているごと
く、110ガーネツト膜がオルソロンビツク異方性
を有し、しかも膜面と垂直な方向に磁化容易軸を
有するためには、２個の異方性パラメーター
A′およびB′が次の第１式および第２式に示す関
係を満足する必要がある。 B′＜０ (1) B′＜−2A′ (2) しかしながら、多くのガーネツトにおいては
A′＞０，B′＜０でA′／B′の値は約−２であり、
一般に110面をもつ非磁性ガーネツト基板上に成
長させたときに膜面に垂直な方向が磁化容易軸と
はならない。したがつて、第１式および第２式を
同時に満たすようなオルソロンビツク異方性を有
する110ガーネツト膜を提供できるようなガーネ
ツト膜組成及びその製造条件を見出すことが二重
導体パターンバブル素子や、周波数帯域の広い磁
気転写・光読み出し素子、又は高い周波数域で駆
動可能なレーザ光偏光素子を実用化する上で何よ
りも大切である。 さらに、アイ・イー・イー・イートランザクシ
ヨンズ・オン・マグネテイクス（IEEE Trans・
Mag・）第MAG13巻第1087ページ（1977年）に
ブリードらが発表した論文および第25回応用物理
学関係連合講演会講演予稿集第558ページ、講演
番号30a―Ｆ―５（1978年）に牧野および桧高が
発表した論文に述べられているように、一般に
110ガーネツト膜では抗磁力Hcが大きく、ブブル
素子として用いるときの安定性を保証しえないこ
とがある。 また、上記のブリートらが発表した材料では、
膜面に垂直な異方性エネルギーKuおよび膜面内
の異方性エネルギーΔのいずれもが主として歪誘
導異方性によつている。このためには、膜と基板
との格子定数差およびガーネツト膜の格子定数を
きわめて大きくしなければならない。このことは
抗磁力の原因となるばかりでなく、ガーネツト膜
の上に附着させる種々の素子用パターンによつて
生ずる歪みによつて磁気特性が変化しやすいこと
を意味する。ガーネツト膜中に局部的に存在する
歪みは、バブルの移動作の原因となる。従つて誘
導異方性の成因としては、大きな格子定数ミスマ
ツチに基く歪誘導磁気異方性によるのではなく、
格子定数ミスマツチが本質的にゼロもしくは小さ
くてもよい成長誘導異方性によることが望まし
い。 本発明の目的は二重導体パターンバブル素子や
周波数帯域の広い磁気転写・光読み出し素子又は
高い周波数で駆動可能なレーザ光偏向素子に不可
欠である、膜面に垂直な磁化容易軸を有し、かつ
抗磁力Hcが低く、しかも膜に著しい格子定数不
整合を導入することなく、主として成長誘導磁気
異方性によつて必要とされる磁気異方性を生ぜし
めることができる110ガーネツト膜を提供するこ
とである。 従来110ガーネツト基板上に成長させた磁性ガ
ーネツト膜で膜面垂直方向が磁化容易軸となつた
公知の組成例はきわめて少なく、
EuLaCaGeAlFeガーネツト、EuLuFe（Mn）Al
ガーネツト、GdLuFeMnAlガーネツト、
GdYEeMnGaガーネツト、LuYFeGaMnガーネ
ツトなど僅かであり、これまでにSmを含むガー
ネツト系については知られていない。 本発明者らは、pboおよびB2O3を主成分とする
融剤から110Nd3Ga5O12基板上に育成した
（Sm1-x-yLuxYy）3-zpbzFe5-u（Ga1-wAlw）uO12（但
し0.10≦ｘ≦0.25，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦0.20，
0.5≦ｕ≦0.9および０≦ｗ≦１）であらわされる
組成のガーネツト液相エピタキシヤル膜が膜面に
垂直方向が磁化容易軸であるオルソロビツク磁気
異方性を有し、1μm或いはそれ以下のバブル径の
微小バブルを保持できる材料であることを見出
し、本発明をなすに至つた。組成範囲を前記範囲
内に限定したのはこれらの範囲を越えると格子定
数ミスマツチが大きくなりすぎ、成長誘導磁気異
方性によつて磁気異方性を生ぜしめることができ
なくなるからである。 以下に実施例をもつて本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ Sm2.40Lu0.50Pb0.10Ga0.82Fe4.18O12ガーネツト液
相エピタキシヤル（LPE）膜を第１表の融液組
成１を用いて（110）Nd3Ga5O12基板上に830℃
で育成したところ、膜面に垂直な〔110〕軸が磁
化容易軸で、膜面内にも磁気異方性の存在するオ
ルソロンビツク異方性材料となつた。本LPE膜
の組成はＸ線マイクロアナライザを用いて求め
た。本LPE膜の磁気特性は第２表に示すもので
あつた。 （110）ガーネツト膜の磁気異方性は、磁化容
易軸〔110〕と磁化中間軸〔001〕の間の異方性エ
ネルギーKuと、面内の〔001〕と〔１１０〕の間
の異方性Δを用いて、Ｅ＝（Ku＋Δsin2φ）sin2θ
で表わされるが、本LPE膜の磁気異方性をトル
クメータを用いて測定した結果Ku＝46300erg／
cm3，Δ＝101200erg／cm3であつた。Ku，Δと前述
のA′，B′の関係は A′＝Ku＋Δ (3) B′＝−２（Ku＋Δ） (4) で与えられるが、この２つの式より本LPE膜に
ついてはA′＝54900erg／cm3，B′＝295000erg／cm3
と求まり第(1)式および第(2)式の関係を同時に満足
していた。 このように、この材料は大きな4πMs値
（953G）を有するにも拘らず、Q1＝Ku／2πM2 s＝
1.3，Q2＝Δ／2πM2 s＝2.2といずれも１を越えて
おり安定な微小バブル材料となつていた。 この材料は強い面内磁気異方性を反映して、バ
ブル磁区の磁壁状態はＳ＝０バブルのみであり、
全てのバブルが磁場勾配に対して直進した。バブ
ル移動速度は10000cm／secにおいてもいまだ飽和
を示さなかつたが装置の限界のためこれ以上の値
では測定できなかつた。抗磁力Hcはパルス状磁
場勾配をバブルに与え、その最小駆動磁界ΔHc
より、Hc＝π／８ΔHcの関係式によつて導いたが、 Hc＝1.2エルステツド（Oe）であつた。この値は
従来から知られているオルソロンビツク異方性を
もつバブル材料におけるHcの値に比べると著し
く低いものであつた。 本実施例のガーネツト膜の格子定数は12514Å
でありNd3Ga5O12基板の格子定数12509Åと比べ
て僅かに0.005Å大きいだけであり、この格子定
数ミスマツチ歪が異方性の主因とはなつておら
ず、磁気異方性は主として成長誘導磁気異方性に
よるものであつた。このため、このガーネツト
LPE膜上に各種の機能部パターンを蒸着やスパ
ツタによつて設けてもこのようなプロセスによる
歪みによつてはバブルのスムーズな運動が妨げら
れることはなかつた。 本実施例のLPE膜を使用して二重導体パター
ンバブル素子を形成したところ充分な転送マージ
ン幅が得られた。パーマロイから成る非対称シエ
ブロンパターンを用いた、いわゆるフイールドア
クセスバブル素子に本LPE膜を用いたところ、
ハードバブル抑制のためのプロセスは不要で、そ
の工程が省略できたために素子の歩留りが向上し
た。またこの材料を光偏光素子として用いたとこ
ろ高速駆動が可能であつた。また磁気記録媒体中
の情報を磁気転写し、レーザ光によつて読み出す
素子として本LPE膜を用いたところ記録再生周
波数5MHzでも十分動作した。 実施例 ２ 格子定数が12519ÅのSm2.30Lu0.50Pb0.20Ga0.65
Fe4.35O12ガーネツト膜を第１表の融液組成１を
用いて１１０Nd3Ga5O12基板（格子定数12509
Å）上に800℃で育成したところ、Ku＝
61000erg／cm3Δ＝82200erg／cm3のオルソロンビツ
ク磁気異方性を有する材料となつた。このガーネ
ツトLPE膜のバブル材料としての特性は第２表
に示すようであつた。ｌ＝0.11μmの微小バブル
材料として用いることができた。ガーネツト膜組
成はＸ線マイクロアナライザを用いて分析した。 実施例 ３ 格子定数が12498ÅのY0.24Sm2.40Lu0.27Pb0.09
Ga0.90Fe4.10O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜
を第１表の融液組成２を用いて１１０
Nd3Ga5O12基板（格子定数12509Å）上に878℃
で育成したところ、Ku＝24800erg／cm3、Δ＝
39900erg／cm3のオルソロンビツク磁気異方性を有
し、Q1＝1.46，Q2＝2.36でｌ＝0.09μmの微小バブ
ル材料となつていた。このガーネツト膜のバブル
特性は第２表に示すようであつた。 実施例 ４ 格子定数が12511ÅのY0.23Sm2.28Lu0.26Pb0.23
Ga0.83Fe4.17O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜
を第１表の融液組成３を用いて811℃にて１１０
Nd3Ga5O12基板（格子定数12509Å）上に成長さ
せたところ、Ku＝52200erg／cm3，Δ＝
95800erg／cm3のオルソロンビツク磁気異方性を有
し、Q1＝2.00，Q2＝3.60でｌ＝0.09μmの微小バブ
ル材料となつていた。本LPE膜の組成はＸ線マ
イクロアナライザで分析した。バブル材料として
の特性値は第２表に示すようであつた。 実施例 ５ 格子定数が12513ÅのSm2.40Lu0.48Pb0.12Fe4.18
Ga0.56Al0.26O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜
を第１表の融液組成４を用いて821℃にて１１０
Nd3Ga5O12（格子定数12509Å）上に育成したと
ころ、Ku＝53800erg／cm3，Δ＝99100erg／cm3の
オルソロンビツク磁気異方性を有し、Q1＝2.97で
ｌ＝0.09μmの微小バブル材料であつた。バブル
材料特性は第２表に示すようであつた。 実施例 ６ 格子定数が12504ÅのSm2.48Lu0.51Pb0.01Ga0.90
Fe4.10O12ガーネツト液相エピタキシヤル膜を第
１表の融液組成１を用いて870℃において１１０
Nd3Ga5O12（格子定数12509Å）上に育成したと
ころ、Ku＝32000erg／cm3，Δ＝126000erg／cm3の
オルソロンビツク磁気異方性を有し、G1＝1.60，
Q2＝6.3でｌ＝0.33μmのバブル材料となつた。 以上、本発明を用いることにより、（110）
Nd3Ga5O12基板上に育成したこれらのLPE膜を
バブル材料として用いる場合には、バブル径は
1μm或いはそれ以下の微小であり、かつ強い面内
磁気異方性のためにハードバブルは存在せず、バ
ブル磁壁状態はＳ＝Ｏのみであつた。このため転
送マージンの広い二重導体パターンバブル素子が
得られた。また磁気転写・光読み出し素子として
も周波数帯域を広げることができ、レーザ光偏光
素子としても高周波駆動が可能となり、工業的価
値が大きい。
【表】
【表】
Claims (1)
- １ （110）面のNd3Ga5O12基板上に形成され、
膜組成が（Sm1-x-yLuxYy）3-zPbzFe5-u（Ga1-w
Alw）uO12（但し0.10≦ｘ≦0.25，０≦ｙ≦0.1，０
＜ｚ≦0.23，0.5≦ｕ≦0.9，および０≦ｗ≦１）
で表わされることを特徴とする磁性ガーネツト
膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2544980A JPS56122110A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | (110) garnet liquid phase epitaxial film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2544980A JPS56122110A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | (110) garnet liquid phase epitaxial film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56122110A JPS56122110A (en) | 1981-09-25 |
| JPS644332B2 true JPS644332B2 (ja) | 1989-01-25 |
Family
ID=12166317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2544980A Granted JPS56122110A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | (110) garnet liquid phase epitaxial film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56122110A (ja) |
-
1980
- 1980-02-29 JP JP2544980A patent/JPS56122110A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56122110A (en) | 1981-09-25 |
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