DE69314581T2

DE69314581T2 - Film für magnetische Senkrechtaufzeichnung, mehrschichtiger Film geeignet für die Konversion zum Film für magnetische Senkrechtaufzeichnung, und Verfahren zur Herstellung vom Film für magnetische Senkrechtaufzeichnung aus diesem mehrsichtigen Film.

Info

Publication number: DE69314581T2
Application number: DE69314581T
Authority: DE
Inventors: Takanori Doi; Kousaku Tamari
Original assignee: Toda Kogyo Corp
Current assignee: Toda Kogyo Corp
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1993-08-19
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: EP0586142A1; JP2924935B2; DE69314581D1; EP0586142B1; JPH06120029A; US5580671A

Description

Die Erfindung betrifft einen perpendikularen magnetischen Film und einen mehrschichtigen Film für einen perpendikularen magnetischen Film. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen perpendikularen magnetischen Film, zusammengesetzt aus Co-enthaltendem γ-Fe&sub2;O&sub3;, welches als perpendikulares magnetisches Aufzeichnungsmaterial geeignet ist, und welches eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine große Koerzitivkraft, eine große Rechtwinkeligkeit (squareness), einen großen Faraday-Rotationswinkel θF und einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten α und somit eine große Wertzahl besitzt und einen mehrschichtigen Film, der als Vorstufe für einen solchen perpendikularen magnetischen Film verwendet werden kann.
Bei der derzeitigen beachtenswerten Nachfrage für die Verkleinerung und höhere Zuverlässigkeit von Informationsverarbeitungsvorrichtungen und -systemen wurden perpendikulare magnetische Filme als hochdichtes Aufzeichnungsmedium schnell entwickelt und praktisch verwendet. Ein perpendikularer magnetischer Film besitzt eine leichte Magnetisierungsachse perpendikular zu der Filmoberfläche, in anderen Worten, eine perpendikulare magnetische Anisotropie, und muß eine ausgezeichnete Koerzitivkraft Hc und Rechtwinkeligkeit (Restmagnetisierung r/Sättigungsmagnetisierung s) besitzen.
Da weiterhin die magnetischen Eigenschaften eines magnetischen Aufzeichnungsmediums durch Oxidation durch den Sauerstoff in der Luft verschlechtert werden, muß der perpendikulare magnetische Film gegenüber Oxidation stabil sein.
Wird ein perpendikularer magnetischer Film als Medium für magneto-optische Aufzeichnung verwendet, wobei die Aufzeichnung und Reproduktion der Information durchgeführt wird, indem ein optischer Strahl, wie ein Laserstrahl, verwendet wird, muß das Medium ausgezeichnete magneto-optische Eigenschaften, wie einen Faraday-Rotationswinkel θF, und einen optischen Absorptionskoeffizienten α (wobei das Verhältnis der Intensität I&sub1; des Lichts, welches durch ein Material mit einer Filmdicke von t transmittiert wurde, zu der Intensität I&sub0; des einfallenden Lichts, nämlich die Durchlässigkeit (I&sub1;/I&sub0;) als exp (-αt) angenommen wird) und eine Wertzahl (2 θF /α) besitzen. Bei der zunehmenden Nachfrage für die hochdichte Aufzeichnung besteht eine wachsende Neigung darin, aufgezeichnete Trägersignale mit hoher Frequenz zu verwenden, in anderen Worten besitzen die aufgezeichneten Tragersignale eine kürzere Wellenlänge. Die Wellenlänge einer Lichtquelle, die für magnetooptische Aufzeichnung verwendet wird, beträgt derzeit 830 nm oder 780 nm, aber für die Zwecke der zukünftigen hochdichten Aufzeichnung werden Semileiterlaser mit einer Wellenlänge von 670 nm, 640 nm, 532 nm, 490 nm usw. als potentielle Lichtquellen angenommen.
Im Falle der magneto-optischen Aufzeichnung wird der Durchmesser eines aufgezeichneten Bits durch die Wellenlänge des Laserstrahls bestimmt, und je kürzer die Wellenlänge ist, umso kleiner wird der Durchmesser des Bits. Ein Material, dessen Faraday-Rotationswinkel eine große Abhängigkeit von der Wellenlänge im kurzen Wellenlängenbereich von nicht mehr als 780 nm zeigt, ist daher sehr gefragt.
Ein dünner amorpher Legierungsfilm, wie ein Gd-Co-Film und ein Tb-Fe-Film, zusammengesetzt aus einem Metall der seltenen Erden, und einem Übergangsmetall, ein dünner Spinell-Oxid-Film, wie ein Kobaltferrit-Film (offengelegte Japanische Patentanmeldungen (KOKAI) Nrn. 51-119999 (1976), 63-47359 (1988), 3-17813 (1991), 3-188604 (1991) und 4-10509 (1992)); ein dünner Magnetoplumbitoxid-Film, wie ein Barium-Ferrit-Film (offengelegte Japanische Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 62-267949 (1987)) und ein substitutioneller dünner Granat-Film wurden als dünne perpendikulare magnetische Oxid-Filme für die magneto-optische Aufzeichnung vorgeschlagen.
Unter den oben beschriebenen perpendikularen magnetischen Filmen ist der Kobaltferrit-Film, der typisch ist für Spinelloxid-Filme, gegenüber Oxidation stabil, da er ein Oxid ist, er besitzt eine hohe Koerzitivkraft, bedingt durch große kristalline magnetische Anisotropie, und er zeigt einen großen Faraday-Rotationswinkel θF im kurzen Wellenlängenbereich in der Nachbarschaft von 800 nm und 500 nm. Bedingt durch diese magnetischen Eigenschaften wird angenommen, daß der Kobaltferrit-Film für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium vielversprechend ist.
Als Verfahren zur Herstellung eines Kobaltferrit(CoFe&sub2;O&sub4;)-Films sind verschiedene Verfahren, wie ein Sputter-Verfahren, ein Vakuum-Verdampfungs-Verfahren und ein MOCVD-Verfahren bekannt. Unter diesen wird ein Sputter- Verfahren üblicherweise angewendet. Das Sputter-Verfahren ist jedoch nachteilig. Obgleich die leichte Magnetisierungsachse des Kobaltferrit-(CoFe&sub2;O&sub4;)-Films in der Ebene (400) liegt, besteht die Gefahr, daß die leichte Magnetisierungsachse randomartig orientiert ist, oder daß die Ebene (111) parallel mit dem Substrat orientiert ist. Es ist so schwierig, einen perpendikularen magnetischen Film herzustellen, und es ist unmöglich, eine große Koerzitivkraft und eine große Rechtwinkeligkeit zu erhalten. Als Verfahren zur Herstellung eines Kobaltferrit-(CoFe&sub2;O&sub4;)- Films, bei dem die Ebene (400) haupt-sächlich parallel mit dem Substrat orientiert ist, sind beispielsweise bekannt (1) das Verfahren, das in Digits 9th Annual Conf. Magnetics Japan, S. 315 beschrieben wird, (2) das Verfahren, das in Digits 13th Annual Conf. Magnetics Japan, S. 246 beschrieben wird, und (3) das Verfahren, das in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 4-10509 (1992) beschrieben wird.
Bei dem Verfahren (1) werden Fe und Co in Sauerstoffplasma ionisiert, auf einem MgAl&sub2;O&sub4;-Substrat oder einem Silicaglassubstrat, welches auf 500ºC erhitzt wird, abgeschieden. Da es erforderlich ist, daß das Substrat während der Filmbildung bei einer so hohen Temperatur, die nicht niedriger als 500ºC ist, zu halten, ist die Produktivität schlecht. Da weiterhin das Material des Substrats beschränkt ist, ist es industriell und wirtschaftlich nachteilig.
Das Verfahren (2) ist ein Plasmaanregungs-MO-CVD-Verfahren. Da es erforderlich ist, die Substrattemperatur im Vakuum während der Filmbildung bei 300 bis 400ºC zu halten, ist die Produktivität schlecht, was industriell und wirtschaftlich nachteilig ist.
Das Verfahren (3) ist ein Vergütungsverfahren eines mehrschichtigen Metallfilms, der durch Laminieren von mindestens zwei Schichten aus Co und Fe bei einer Temperatur nicht unter 500ºC in einer Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre erhalten worden ist. Da eine hohe Temperatur erforderlich ist, ist das Substratmaterial beschränkt, was sowohl industriell als auch wirtschaftlich nächteilig ist.
Obgleich derzeit für einen perpendikularen magnetischen Film, der aus einem Spinelloxid zusammengesetzt ist, und der eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine große Koerzitivkraft, eine große Rechtwinkeligkeit, einen großen Faraday- Rotationswinkel θF und einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten α besitzt und somit eine große Wertzahl, ein großer Bedarf besteht, erfüllt keiner der bekannten magnetischen dünnen Filme diese Forderungen ausreichend.
Da der Kobaltferrit-(COFe&sub2;O&sub4;)-Film ein Oxid ist, ist er gegenüber Oxidation stabil, besitzt eine große Koerzitivkraft, bedingt durch die kristalline Anisotropie, die sich mit einer Abnahme im Co-Gehalt erhöht, und einen großen Faraday-Rotationswinkel θF im Bereich von 800 nm und 500 nm. Jedoch ist der (CoFe&sub2;O&sub4;)-Film nachteilig, da der optische Absorptionskoeffizient α bei 700 nm so groß wie ungefähr 3,5 bis 7,0 µm ist, so daß die Wertzahl (2 θF /α) klein ist, wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von nicht mehr als 700 nm verwendet wird.
Um insbesondere die Substrattemperatur bei nicht unter 500ºC zu halten, ist eine Wärmebeständigkeit des Substrats selbst erforderlich, aber die Wärmebeständigkeit von Polycarbonat, Epoxyharz, usw., die üblicherweise als Substratmaterial verwendet werden, ist ungenügend. Da das Substratmaterial so beschränkt ist, ist es sowohl industriell als auch wirtschaftlich nachteilig.
Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine Oxidschicht als erste Schicht verwendet, ist in den offengelegten Japanischen Patentanmeldungen (KOKAI) Nrn. 3-17813 (1991), 5-12765 (1993) und 5-166167 (1993) beschrieben.
In der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 5-166167 (1993) wird eine fixierte magnetische Scheibe (Disk) beschrieben, die durch Bildung eines Co-Zn-Ferrit- Films mit kristalliner Spinell-Struktur auf einem NiO-Film mit kristalliner Struktur des NaCl-Typs erhalten wurde, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel mit dem Substrat orientiert ist.
In der fixierten magnetischen Scheibe wird der Co-Ferrit- Film auf einer primären NiO-Schicht gebildet, um die kristalline Orientierung in der Ebene (100) zu beschleunigen, aber der Abstand (2,09 Å) der Ebene (100) der NiO-Schicht ist kleiner als der Abstand (nicht weniger als 2,10 Å) der Ebene (400) der CoxZnyFe&sub3;-x-y-O&sub4;-Schicht. Wenn die Gitterkonstante eines primären Films größer ist als die des Co- Ferrit-Films, wird die perpendikulare Anisotrople im allgemeinen beschleunigt, wohingegen sie verringert wird, wenn die Gitterkonstante des primären Films kleiner ist als die des Co-Ferrit-Films, wie es in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 3-17813 (1991) gezeigt wird. Die in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 5-166167 (1993) beschriebene fixierte magnetische Scheibe besitzt daher eine kleine perpendikulare Anisotropie.
Ein perpendikularer magnetisch anisotroper Film aus Co- Ferrit der Formel Co&sub0;,&sub1;&sub0;Fe&sub2;,&sub9;&sub0;O&sub4;, hergestellt auf einem Glasscheibensubstrat durch Plasma MO-CVD, wird ebenfalls in IEEE Translation Journal on Magnetics in Japan, 1991, Bd. 6, Seiten 765 bis 770 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft die industriell und wirtschaftlich vorteilhafte Herstellung eines perpendikularen magnetischen Films, der aus einem Spinelloxid zusammengesetzt ist, und der eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbestän-digkeit, eine große Koerzitivkraft, eine große Rechtwinke-ligkeit, einen großen Faraday-Rotationwinkel θF im kurzen Wellenlängenbereich und einen kleinen optischen Absorp-tions koeffizienten α und somit eine große Wertzahl be-sitzt, bei einer Temperatur nicht über 500ºC und so niedrig wie möglich.
Als Folge der verschiedenen Untersuchungen, die von den genannten Erfindern durchgeführt wurden, um die obige Aufgabe zu lösen, wurde gefunden, daß ein perpendikularer magnetischer Film, umfassend ein Substrat und einen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, gebildet auf dem Substrat, wobei die Ebene (400) überwiegend mit dem Substrat parallel orientiert ist, der Co-Gehalt 0,01 bis 0,32 mol, bezogen auf 1 mol Fe beträgt, der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å) beträgt, und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm beträgt, durch Vergüten bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC eines mehrschichtigen Films für einen perpendikularen magnetischen Film, umfassend eine Vielzahl von Einheiten, gebildet auf dem Substrat, erhalten werden kann, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO- Schicht, die miteinander übereinander laminiert sind, umfaßt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, eine Einheit eine Dicke von nicht mehr als 13 nm (130 Å) besitzt und das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,01 und 0,32 liegt. Der perpendikulare magnetische Film besitzt keinen höheren optischen Absorptionskoeffizienten bei 700 nm als 2,5 µm und besitzt eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine große Koerzitivkraft, eine große Rechtwinkeligkeit, einen großen Faraday-Rotationswinkel θF und einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten α, und somit eine große Wertzahl bei 700 nm. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wurde die vorliegende Erfindung vervollständigt.
Durch die vorliegende Erfindung soll somit ein perpendikularer magnetischer Film zur Verfügung gestellt werden, der aus einem Spinelloxid besteht, und der eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine große Koerzitivkraft, eine große Rechtwinkeligkeit, einen großen Faraday-Rotationswinkel im kurzen Wellenlängenbereich und einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten α und somit eine große Wertzahl (2 θF /α) besitzt.
Durch die vorliegende Erfindung soll weiterhin ein mehrschichtiger Film als Vorstufe für den perpendikularen magnetischen Film zur Verfügung gestellt werden, der aus einem Spinelloxid besteht, und der ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine große Koerzitivkraft, eine große Rechtwinkeligkeit, einen großen Faraday-Rotationswinkel im kurzen Wellenlängenbereich, einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten α und somit eine große Wertzahl (2 θF /α) besitzt und mit dem der perpendikulare magnetische Film bei einer Temperatur nicht über 500ºC und so niedrig wie möglich industriell hergestellt werden kann.
Gemäß einer ersten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen perpendikularen magnetischen Film, umfassend einen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, gebildet auf einem Substrat, wobei die Ebene (440) des Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,01:1 bis 0,32:1 beträgt, der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å) beträgt, und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm beträgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen mehrschichtigen Film, der für die Umwandlung in einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform geeignet ist, wobei der mehrschichtige Film eine Vielzahl von Einheiten, die auf dem Substrat gebildet sind, umfaßt, jede Einheit eine Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und eine CoO-Schicht übereinander laminiert umfaßt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 13 nm (130 Å) beträgt, und das Molverhältnis von Co zu Fe von 0,01:1 bis 0,32:1 beträgt.
Eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft ein Verfahren, bei dem der perpendikulare magnetische Film gemäß der ersten Ausführungsform durch Vergüten des mehrschichtigen Films, wie bei der zweiten Ausführungsform beschrieben, bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC erhalten wird.
Eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft einen perpendikularen magnetischen Film, umfassend: eine primäre Schicht aus einem NiO-Film, gebildet auf einem Substrat, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist; und einen Co-enthaltenden γ- Fe&sub2;O&sub3;-Film, gebildet auf der primären Schicht, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,10:1 bis 0,32:1 beträgt, der Abstand der der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å) beträgt, und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm&supmin;¹ beträgt.
Gemäß einer fünften Ausführungsform betrifft die Erfindung einen mehrschichtigen Film, der für die Umwandlung in einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der vierten Ausführungsform geeignet ist, wobei der mehrschichtige Film eine primäre Schicht auf einem NiO-Film, gebildet auf dem Substrat, umfaßt, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, und auf der primären Schicht eine Vielzahl von Einheiten gebildet sind, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO- Schicht, die übereinander laminiert sind, zusammengesetzt sind, die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 80 nm (800 Å) beträgt, und das Molverhältnis von Co zu Fe 0,10:1 bis 0,32:1 beträgt.
Eine sechste Ausführungsform betrifft ein Verfahren, bei dem der perpendikulare magnetische Film gemäß der vierten Ausführungsform durch Vergüten des mehrschichtigen Films gemäß der fünften Ausführungsform bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC erhalten wird.
Eine siebte Ausführungsform betrifft einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der ersten Ausführungsform, wobei der Co-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, der auf dem Substrat gebildet ist, und bei dem die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, 0,01 bis 0,25 mol Mn, bezogen auf 1 mol Co, enthält.
Eine achte erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft einen mehrschichtigen Film, der für die Umwandlung in einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der siebten Ausführungsform geeignet ist, wobei der mehrschichtige Film eine Vielzahl von Einheiten, die auf dem Substrat gebildet sind, umfaßt, wobei jede Einheit eine Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und eine Oxid-Schicht, die Co und Mn enthält, laminiert übereinander umfaßt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Mn zu Co 0,01:1 bis 0,25:1 beträgt, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,01:1 bis 0,32:1 beträgt, und die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 13 nm (130 Å) beträgt.
Gemäß einer neunten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren, gemäß dem ein perpendikularer magnetischer Film gemäß der siebten Ausführungsform durch Vergüten des mehrschichtigen Films, wie in der achten Ausführungsform definiert, bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC erhalten wird.
Eine zehnte erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der vierten Ausführungsform, wobei der Co-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, der auf der primären Schicht gebildet worden ist, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, 0,01 bis 0,25 mol Mn, bezogen auf 1 mol Co, enthält.
Die Erfindung betrifft gemäß einer elften Ausführungsform einen mehrschichtigen Film, der für die Umwandlung in einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der zehnten Ausführungsform geeignet ist, wobei der mehrschichtige Film eine primäre Schicht aus einem NiO-Film, gebildet auf einem Substrat, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, umfaßt, und wobei auf der primären Schicht eine Vielzahl von Einheiten gebildet sind, wobei jede Einheit eine Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und eine Oxid- Schicht, enthaltend Co und Mn übereinander laminiert umfaßt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 80 nm (800 Å) beträgt, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,10:1 bis 0,32:1 beträgt und das Molverhältnis von Mn zu Co 0,01:1 bis 0,25:1 beträgt.
Die Erfindung betrifft gemäß einer zwölften Ausführungsform ein Verfahren, bei dem der senkrechte magnetische Film gemäß der zehnten Ausführungsform durch Vergüten des mehrschichtigen Films, wie in der elften Ausführungsform definiert, bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC erhalten worden ist.
Die Figuren 1a bis 1c zeigen Röntgenbeugungsspektren mehrschichtiger Filme;
die Figur 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Faraday-Rotationswinkel eines perpendikularen magnetischen Films und der Meßwellenlänge;
Figur 3 zeigt die Beziehung zwischen dem optischen Absorptionskoeffizienten eines perpendikularen magnetischen Films und der Meßwellenlänge;
Figur 4 zeigt die Beziehung zwischen der Wertzahl eines perpendikularen magnetischen Films und der Meßwellenlänge;
Figur 5 zeigt die Magnetisierungskurve des perpendikularen magnetischen Films, erhalten gemäß Beispiel 1;
Figur 6 zeigt die Magnetisierungskurve des perpendikularen magnetischen Films, erhalten gemäß Beispiel 3;
Figur 7 zeigt die Magnetisierungskurve des perpendikularen magnetischen Films, erhalten gemäß Beispiel 4;
Figur 8 zeigt das Röntgenbeugungsspektrum des mehrschichtigen Films, erhalten gemäß Beispiel 7;
Figur 9 zeigt die Magnetisierungskurve des perpendikularen magnetischen Films, erhalten gemäß Beispiel 8;
Figur 10 zeigt das Röntgenbeugungspektrum des mehrschichtigen Films, erhalten gemäß Beispiel 9;
Figur 11 zeigt das Röntgenbeugungspektrum des mehrschichtigen Films, erhalten gemäß Beispiel 10;
Figur 12 zeigt die Magnetisierungskurve des perpendikularen magnetischen Films, erhalten gemäß Beispiel 10;
Die Erfindung betrifft gemäß der ersten Ausführungsform einen perpendikularen magnetischen Film, der ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, gebildet auf einem Substrat, ist, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, der Co-Gehalt 0,01 bis 0,32 mol, bevorzugt 0,05 bis 0,30 mol, am meisten bevorzugt 0,1 bis 0,26 mol, bezogen auf 1 mol Fe beträgt, der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å), bevorzugt 0,2072 bis 0,2082 nm (2,072 bis 2,082 Å) beträgt, und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm&supmin;¹, bevorzugt 0,5 bis 2,2 µm&supmin;¹ beträgt.
Wenn das Molverhältnis von Co zu Fe unter 0,01 liegt, ist es schwierig einen Spinelloxid-Film herzustellen, bei dem die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist. Zur Erleichterung der Herstellung eines Spinelloxid-Films, bei dem die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, beträgt das Molverhältnis von Co zu Fe bevorzugt nicht weniger als 0,05.
Wenn andererseits das Molverhältnis von Co zu Fe 0,32 übersteigt, ist es schwierig, Fe&sub3;O&sub4; in γ-Fe&sub2;O&sub3; bei einer Temperatur nicht höher als 450ºC zu überführen. Zusätzlich erhöht sich der optische Absorptionskoeffizient, so daß die Wertzahl erniedrigt wird.
Wenn der Abstand der Ebene (400) des perpendikularen magnetischen Films 0,2084 nm (2,084 Å) überschreitet, ist die magnetostriktive Anisotropie klein, so daß es schwierig ist, einen perpendikularen magnetischen Film mit grosser Koerzitivkraft herzustellen.
Die Dicke des perpendikularen magnetischen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt 50 bis 500 nm (500 bis 5000 Å).
Der perpendikulare magnetische Film gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird durch Vergüten eines mehrschichtigen Films, der aus einer Vielzahl von Einheiten, gebildet auf einem Substrat, zusammengesetzt ist, hergestellt, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO-Schicht, die übereinander laminiert sind, zusammengesetzt ist, und wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, die Einheitendicke nicht über 13 nm (130 Å), bevorzugt 3 bis 10 nm (30 bis 100 Å) liegt, und das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,01 und 0,32, bevorzugt zwischen 0,05 und 0,30, bevorzugter zwischen 0,1 und 0,26 liegt. Die Vergütung wird bei einer Temperatur von 280 bis 450º, bevorzugt 290 bis 400ºC, durchgeführt. Die Vergütungszeit beträgt bevorzugt 0,8 bis 5 Stunden.
Der mehrschichtige Film, der als Vorstufe für den erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film dient, ist aus einer Vielzahl von Einheiten, die auf einem Substrat gebildet sind, zusammengesetzt, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO-Schicht, die übereinander laminiert sind, zusammengesetzt ist. Er wird nach einem gut bekannten Verfahren, wie dem reaktiven Sputter-Verfahren, bei dem die Zielmetalle (Fe und Co) in oxidierender Atmosphäre zerstäubt werden, nach einem direkten Verfahren, bei dem ein oxidierter Film direkt aus den gesinterten Zielverbindungen aus Fe&sub3;O&sub4; und Co&sub3;O&sub4; gebildet wird, und nach einem reaktiven Verdampfungsverfahren, bei dem die Metalle (Fe und Co) in oxidierender Atmosphäre verdampft werden, erhalten.
Als Substratmaterial, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, können beispielsweise erwähnt werden ein Metall wie Al, eine Al-Legierung und rostfreier Stahl; und Glas, wie Sodaglas, Borsilicatglas, Bariumborsilicatglas und Aluminiumsilicatglas. Die Dicke des Substrats beträgt 0,1 bis 2 mm.
In dem erfindungsgemäßen mehrschichtigen Film beträgt die Dicke einer Einheit nicht mehr als 13 nm (130 Å), bevorzugt 3 bis 10 nm (30 bis 100 Å), und das Molverhältnis von Co zu Fe liegt zwischen 0,01 und 0,32. Es ist unmöglich, einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der Erfindung zu erhalten, wenn ein mehrschichtiger Film verwendet wird, bei dem die Dicke einer Einheit 13 nm (130 Å) überschreitet oder wenn ein mehrschichtiger Film verwendet wird, bei dem das Molverhältnis von Co zu Fe geringer ist als 0,1 oder über 0,32 liegt.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Film ist aus mindestens drei Einheiten, bevorzugt 5 bis 150 Einheiten, zusammengesetzt, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO-Schicht, die übereinander laminiert sind, zusammengesetzt ist. Da die Dicke des perpendikularen magnetischen Films ungefähr nicht mehr als 5000 Å bei der praktischen Verwendung beträgt, wird die Zahl der Einheiten so bestimmt, daß ein Film mit der gewünschten Dicke erhalten wird.
Die Vergütungstemperatur des mehrschichtigen erfindungsgemäßen Films beträgt 280 bis 450ºC, bevorzugt 290 bis 400ºC. Wenn die Vergütungstemperatur unter 280ºC liegt, ist die Umwandlung von Fe&sub3;O&sub4; in γ-Fe&sub2;O&sub3; oder die Diffusion von Co ungenügend, um einen perpendikularen magnetischen erfindungsgemäßen Film zu erhalten. Wenn die Vergütungstemperatur 450ºC übersteigt, beginnt die Umwandlung von γ- Fe&sub2;O&sub3; in γ-Fe&sub2;O&sub3; stattzufinden, d.h. es ist unmöglich, einen perpendikularen magnetischen erfindungsgemäßen Film herzustellen.
Bei der Vergütung wird die Umwandlungstemperatur für die Umwandlung von Fe&sub3;O&sub4; in γ-Fe&sub2;O&sub3; erniedrigt, wenn Cu zu dem Film zugegeben wird, wie es beispielsweise bei der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 57-54309 (1982) beschrieben wird. Es ist möglich, eine ähnliche Wirkung zu erhalten, wenn dieses Verfahren bei der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Die Vergütung kann bei einer Temperatur von 240 bis 320ºC durchgeführt werden, wobei Fe&sub3;O&sub4; in γ-Fe&sub2;O&sub3; umgewandelt wird, und Co dann bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC diffundiert. Es ist in diesem Falle möglich, die Rißbildung zu unterdrücken, die während der Umwandlung von Fe&sub3;O&sub4; in γ-Fe&sub2;O&sub3; stattfinden kann.
Bei der ersten erfindungsgemäßen Aüsführungsform ist es am wichtigsten, daß der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film durch Vergütung bei einer Temperatur von bis 450ºC eines mehrschichtigen Films hergestellt wird, welcher aus einer Vielzahl von Einheiten, die auf einem Substrat gebildet sind, zusammengesetzt ist, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO- Schicht, die übereinander laminiert sind, zusammengesetzt ist, und wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, eine Einheit eine Dicke von nicht über 13 nm (130 Å) besitzt, und das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,01 und 0,32 liegt.
Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film aus einer primären Schicht aus einem NiO-Film, der auf einem Substrat gebildet ist, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, und aus einem Coenthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, der auf der primären Schicht gebildet ist, zusammengesetzt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,10 und 0,32, bevorzugt 0,10 bis 0,26 liegt, der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å), bevorzugt 0,2072 bis 0,2082 nm (2,072 bis 2,082 Å) beträgt, und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht über 2,5 µm&supmin;¹, bevorzugt 0,5 bis 2,2 µm&supmin;¹ beträgt.
Die Dicke der NiO-Schicht als primäre Schicht beträgt 50 bis 200 nm (500 bis 2000 Å), und die Dicke des Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films beträgt 50 bis 500 nm (500 bis 5000 Å).
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird der perpendikulare magnetische Film gemäß den folgenden Verfahren hergestellt.
(i) Eine NiO-Schicht wird als primäre Schicht, bei der die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, auf einem Substrat gebildet, und die Co-enthaltende Fe&sub3;O&sub4;-Schicht wird auf der primären Schicht gebildet. In der Co-enthaltenden Fe&sub3;O&sub4;-Schicht liegt das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,10 und 0,32, bevorzugt zwischen 0,10 und 0,26. Der zweischichtige Film wird bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC, bevorzugt 290 bis 400ºC, vergütet, wobei ein perpendikularer magnetischer Film gebildet wird, der aus einem Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film und einer NiO-Schicht zusammengesetzt ist. Die Vergütungszeit beträgt bevorzugt 0,8 bis 5 Stunden.
(ii) Ein mehrschichtiger Film, zusammengesetzt aus einer NiO-Schicht als primäre Schicht, gebildet auf einem Substrat, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, und einer Vielzahl von Einheiten, gebildet auf der NiO-Schicht, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO-Schicht, die übereinander laminiert sind, zusammengesetzt ist, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, einer Einheit des laminierten Films aus Fe&sub3;O&sub4;-Schichten und CoO- Schichten mit einer Dicke von nicht über 80 nm (800 Å), bevorzugt 3 bis 50 nm (30 bis 500 Å) zusammengesetzt ist, und wobei das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,10 und 0,32, bevorzugt zwischen 0,10 und 0,26 liegt, wird bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC, bevorzugt 290 bis 400ºC vergütet. Die Vergütungszeit beträgt bevorzugt 0,8 bis 5 Stunden. Das Verfahren zur Herstellung des perpendikularen magnetischen Films aus dem mehrschichtigen Film, wie oben beschrieben, ist bevorzugt, da der perpendikulare magnetische Film eine kleine Korngröße und ein hohes SIN-Verhältnis besitzt.
Es ist manchmal unmöglich, eine homogene Co-enthaltende γ- Fe&sub2;O&sub3;-Schicht unter Verwendung eines laminierten Films, der aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO-Schicht zusammengesetzt ist, bei dem die Dicke einer Einheit 80 nm (800 Å) überschreitet, zu erhalten, da die Co-Ionen nicht ausreichend in die γ-Fe&sub2;O&sub3;-Schicht diffundieren. Es ist weiterhin manchmal unmöglich einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der Erfindung zu erhalten, wenn ein laminierter Film verwendet wird, der aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO-Schicht zusammengesetzt ist, wenn das Molverhältnis von Co zu Fe unter 0,10 liegt.
Der Abstand der Ebene (100) der NiO-Schicht als primäre Schicht der zweiten Ausführungsform des perpendikularen magnetischen Films beträgt 0,2090 nm (2,090 Å) und der Abstand der Ebene (400) der Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Schicht beträgt nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å). Dies bedeutet, daß das Vorsehen einer NiO-Schicht als primäre Schicht eine Erhöhung der perpendikularen Anisotropie ergibt, verglichen mit der perpendikularen Anisotropie eines perpendikularen magnetischen Films, der unter Verwendung von Ferrit mit einem Abstand der Ebene (400) größer als der der NiO-Schicht erhalten wird, wie es in der Japanischen offengelegten Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 5-166167 gezeigt wird. Weiterhin besteht die Tendenz, daß die kristalline Orientierung der Ebene (400) der Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;- Schicht beschleunigt wird.
Eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform des perpendikularen magnetischen Films betrifft einen Co-Mn-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, der auf einem Substrat gebildet worden ist, bei dem die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,01 bis 0,32, bevorzugt 0,10 bis 0,26, beträgt, das Molverhältnis von Mn zuco 0,01 bis 0,25, bevorzugt 0,03 bis 0,08 betr:gt, der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å), bevorzugt 0,2072 bis 0,2082 nm (2,072 bis 2,082 Å) beträgt und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm&supmin;¹, bevorzugt 0,5 bis 2,2 µm&supmin;¹, beträgt.
Die Dicke des Co-Mn-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films beträgt 50 bis 500 nm (500 bis 5000 Å).
Die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform des perpendikularen magnetischen Films wird durch Vergütung eines mehrschichtigen Films hergestellt, der eine Vielzahl von Einheiten umfaßt, die auf einem Substrat gebildet worden sind, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer Oxid-Schicht, die Co und Mn enthält, laminiert aufeinander zusammengesetzt ist, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Mn zu Co zwischen 0,01 und 0,25, bevorzugt 0,03 und 0,08, liegt, das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,01 und 0,32, bevorzugt zwischen 0,10 und 0,26, liegt, die Dicke einer Einheit nicht mehr als 13 nm (130 Å), bevorzugt 3 bis 10 nm (30 bis 100 Å) beträgt. Die Vergütung findet bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC, bevorzugt 290 bis 400ºC statt. Die Vergütungszeit beträgt bevorzugt 0,8 bis 5 Stunden.
Gemäß einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der perpendikulare magnetische Film aus einer primären Schicht aus einem NiO-Film, gebildet auf einem Substrat, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, und einem Co-Mn-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, der auf der primären Schicht gebildet worden ist, zusammengesetzt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,10 und 0,32, bevorzugt zwischen 0,10 und 0,26, liegt, das Molverhältnis von Mn zu Co zwischen 0,01 und 0,25, bevorzugt zwischen 0,03 und 0,08, liegt, der Abstand der Ebene (400) nicht über 0,2084 nm (2,084 Å), bevorzugt 0,2072 bis 0,2082 nm (2,072 bis 2,082 Å) beträgt, und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm&supmin;¹, bevorzugt 0,5 bis 2,2 µm&supmin;¹ beträgt.
Die Dicke der NiO-Schicht beträgt 50 bis 200 nm (500 bis 2000 Å) und die Dicke des Co-Mn-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films beträgt 50 bis 500 nm (500 bis 5000 Å).
Der perpendikulare magnetische Film der vierten Ausführungsform wird nach den folgenden Verfahren hergestellt.
(i) Eine NiO-Schicht als primäre Schicht, bei der die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, wird auf dem Substrat gebildet, und eine Co-Mnenthaltende Fe&sub3;O&sub4;-Schicht wird auf der primären Schicht gebildet. In der Co-Mn-enthaltenden Fe&sub3;O&sub4;-Schicht liegt das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,10 und 0,32, bevorzugt zwischen 0,10 und 0,26. Der zweischichtige erhaltene Film wird bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC, bevorzugt 290 bis 400ºC vergütet. Die Vergütungszeit beträgt bevorzugt 0,8 bis 5 Stunden.
(ii) Ein mehrschichtiger Film, der aus einer NiO-Schicht als primäre Schicht, gebildet auf einem Substrat, bei der die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist und einer Vielzahl von Einheiten, gebildet auf der NiO-Schicht, zusammengesetzt ist, wobei jede Einheit aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und Oxid-Schichten, die Co- und Mn-Schichten laminiert übereinander enthalten, zusammengesetzt ist, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, eine Einheit der laminierten Schichten aus Fe&sub3;O&sub4;-Schichten und Oxid-Schichten, die Co und Mn enthalten, nicht über 80 nm (800 Å) dick ist, bevorzugt 3 bis 50 nm (30 bis 500 Å) dick ist, das Molverhältnis von Co zu Fe zwischen 0,10 und 0,32, bevorzugt zwischen 0,10 und 0,26 liegt, und das Molverhältnis von Mn zu Co zwischen 0,01 und 0,25, bevorzugt zwischen 0,03 und 0,08 liegt, wird bei einer Temperatur von 280 bis 450ºC, bevorzugt 290 bis 400ºC vergütet. Die Vergütungszeit beträgt bevorzugt 0,8 bis 5 Stunden. Das Verfahren zur Herstellung des perpendikularen magnetischen Films aus dem mehrschichtigen Film, das oben beschrieben wurde, ist bevorzugt, da der perpendikulare magnetische Film eine kleine Korngröße und ein hohes S/N-Verhältnis besitzt.
Die genannten Erfinder haben bestätigt, daß es unmöglich ist, einen perpendikularen magnetischen Film gemäß der Erfindung herzustellen, wenn entweder ein mehrschichtiger Film, bei dem die Ebene (222) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, verwendet wird, wenn die Dicke einer Einheit, die aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO- Schicht zusammengesetzt ist, 13 nm (130 Å) übersteigt, selbst wenn das Molverhältnis von Co zu Fe im Bereich von 0,01 bis 0,32 liegt, oder wenn ein mehrschichtiger Film verwendet wird, bei dem das Molverhältnis von Co zu Fe außerhalb des Bereiches von 0,01 bis 0,32 liegt, selbst wenn die Dicke einer Einheit, die aus einer Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und einer CoO-Schicht zusammengesetzt ist, nicht über 13 nm (130 Å) liegt, und die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist. Dies wird in den Vergleichsbeispielen 1 und 2, die später beschrieben werden, und in den Figuren 1a und 1b gezeigt.
Der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film besitzt eine Koerzitivkraft, die so groß ist, wie nicht weniger als 3 kOe, bevorzugt nicht weniger als 3,5 kOe, bevorzugter nicht weniger als 5 kOe, und eine Rechtwinkeligkeit, die so groß ist, wie nicht weniger als 0,7, bevorzugt nicht weniger als 0,75.
Es wird angenommen, daß der Grund weshalb der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film eine große Koerzitivkraft besitzt, der folgende ist.
Ein bekannter Kobaltferrit-(CoFe&sub2;O&sub4;)-Film ergibt eine große Koerzitivkraft, wenn kristalline magnetische Anisotropie ausgenutzt wird. Im Gegensatz dazu ist bei dem erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert, und der Abstand der Ebene (400) beträgt nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å), bevorzugt 0,2072 bis 0,2082 nm (2,072 bis 2,082 Å), der noch kleiner ist als 0,2086 nm (2,086 Å), was der Abstand der Ebene (400) von γ-Fe&sub2;O&sub3; ist, welches den kleinsten Abstand aller Spinell-Kristall- Strukturen, die hauptsächlich aus Fe zusammengesetzt sind, besitzt.
Aus diesen Tatsachen schließen die genannten Erfinder, daß die magnetostriktive Anisotropie auf der Spannung beruht, die auf den erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film ausgeübt wird, zusätzlich zu der kristallinen magnetischen Anisotropie.
Aus der Tatsache, daß der Abstand des Films, der durch Transformierung des Fe&sub3;O&sub4;-Monoschicht-Films 200 nm (2000 Å) erhalten worden ist, bei dem die Ebene (222) parallel mit dem Glassubstrat orientiert ist, wie die des perpendikularen erfindungsgemäßen magnetischen Films in einen γ- Fe&sub2;O&sub3;-Film mit einer Dicke von 0,2407 nm (2,407 Å), die ungefähr gleich ist 0,2408 nm (2,408 Å) wie der Bulk-Wert, wurde bestätigt, daß die Kontraktion des (400)-Abstands des perpendikularen magnetischen erfindungsgemäßen Films nicht durch Schrumpfung oder ähnliches des Substrats, sondem durch den Film selbst hervorgerufen wird.
Obgleich üblicherweise angenommen wurde, daß durch Herstellung einer NiO-Schicht zwischen den Substraten der Aufzeichnungsschicht, die perpendikulare Anisotropie reduziert wird, da der Abstand der Ebene (400) der Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Schicht kleiner ist als der der Ebene (100) der NiO-Schicht, erhöht sich die perpendikulare Anisotropie des perpendikularen magnetischen erfindungsgemäßen Films. Dementsprechend wird die Rechtwinkeligkeit auch erhöht.
Zusätzlich ist es möglich, eine Aufzeichnungsschicht herzustellen, nicht nur durch Vergütung eines laminierten Films, der aus einer Vielzahl von Fe&sub3;O&sub4;-Schichten und CoO- Schichten zusammengesetzt ist, wobei dieser Film als Vorstufe verwendet wird, sondern ebenfalls durch Vergütung einer Co-enthaltenden Fe&sub3;O&sub4;-Schicht als Vorstufe.
Unter Verwendung eines laminierten Films als Vorstufe ist es möglich, eine große Einheit mit einer Dicke von nicht über 80 nm (800 Å) herzustellen, die Produktion ist erleichtert, und die Produktivität ist wesentlich verstärkt.
Wenn Mn wie auch Co in der Aufzeichnungsschicht enthalten sind, erhöht sich die Rechtwinkeligkeit. Insbesondere wenn eine NiO-Schicht als primäre Schicht und eine Co-Mn-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;-Schicht darauf gebildet werden, ist die Erhöhung der Rechtwinkeligkeit ausgeprägt. Der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film besitzt einen grossen Faraday-Rotationswinkel, verglichen mit einem bekannten Kobaltferrit-(CoFe&sub2;O&sub4;)-Film, und er besitzt einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten, insbesondere bei einer Wellenlänge von 700 nm wie 2,5 µm&supmin;¹, bevorzugt 0,5 bis 2,2 µm&supmin;¹, was eine große Wertzahl (2 θF /α) bei 700 nm ergibt.
Dies wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
In Fig. 2 ist die Beziehung zwischen den Faraday-Rotationswinkeln der gemäß den folgenden Beispielen 1, 3 und 4 hergestellten perpendikularen magnetischen Filme und die Wellenlänge des Meßlichtes dargestellt. In Fig. 2 bedeuten die Kurven a, b und c die Faraday-Rotationswinkel der perpendikularen magnetischen Filme, hergestellt gemäß den Beispielen 1, 3 bzw. 4. Aus Fig. 2 folgt, daß der Faraday- Rotationswinkel, bezogen auf die Wellenlänge sich mit der Änderung des Verhältnisses von Kobalt und Eisen ändert. Je kleiner das Verhältnis von Co zu Fe ist, umso kürzer ist die Frequenz, bei der sich der Faraday-Rotationswinkel von einem negativen Wert in einen positiven Wert ändert. Im Gegensatz dazu ist es bei dem erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film möglich, den Faraday-Rotationswinkel frei zu kontrollieren, in Abhängigkeit von der Lichtwellenlänge, indem das Verhältnis von Kobalt und Eisen variiert wird.
In Fig. 3 ist die Beziehung zwischen den optischen Absorptionskoeffizienten der perpendikularen erfindungsgemäßen magnetischen Filme und einem bekannten Kobaltferrit(CoFe&sub2;O&sub4;)-Film und der Meßwellenlänge des Meßlichtes dargestellt.
In Fig. 3 zeigen die Kurven a, b und c die optischen Absorptionskoeffizienten der perpendikularen magnetischen Filme, hergestellt gemäß den Beispielen 1, 3 bzw. 4, und die gebrochene Linie zeigt den eines bekannten Kobaltferrit-(CoFe&sub2;O&sub4;) -Films.
Der optische Absorptionskoeffizient des bekannten Kobaltferrit-(CoFe&sub2;O&sub4;)-Films ist aus der Beschreibung Seite 773 von IEEE Transactions on Magnetics MAG-Bd. 12 (1976) entnommen und aufgetragen.
Wie aus Fig. 3 folgt, sind die optischen Absorptionskoeffizienten der erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Filme wesentlich kleiner als der des bekannten Kobaltferrit-(CoFe&sub2;O&sub4;) -Films.
In Fig. 4 ist die Beziehung zwischen den Wertzahlen (2 θF /α) der erfindungsgemäßen perpendikularen magne-tischen Filme und einem bekannten Kobaltferrit-Film und der Meßwellenlänge des Meßlichtes angegeben.
In Fig. 4 sind die Kurven a, b und c die Wertzahlen der perpendikularen magnetischen Filme, hergestellt gemäß den Beispielen 1, 3 bzw. 4, und die gebrochene Linie zeigt die eines bekannten Kobaltferrit-(COFe&sub2;O&sub4;)-Films. Die Wertzahl des bekannten Kobaltferrit-(COFe&sub2;O&sub4;)-Films wird erhalten, indem der optische Absorptionskoeffizient, der in Fig. 3 dargestellt ist, in die allgemeine Formel der Wertzahl, die in IEEE Transactions on Magnetics MAG-Bd. 12 (1976) eingesetzt wird, und die berechneten Werte graphisch dargestellt werden.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, besitzt der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten und somit eine große Wertzahl. Der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film ist daher als magneto-optisches Aufzeichnungsmedium geeignet.
In dem erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film beträgt der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å). Hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften davon beträgt die Sättigungsmagnetisierung nicht weniger als 270 emu/cc, bevorzugt nicht weniger als 330 emu/cc, die Koerzitivkraft beträgt nicht weniger als 4,0 kOe, bevorzugt nicht weniger als 4,5 kOe, und die Rechtwinkeligkeit beträgt nicht weniger als 0,7, bevorzugt nicht weniger als 0,75. Der optische Absorptionskoeffizient davon bei 700 nm beträgt nicht mehr als 2,5 µm&supmin;¹, bevorzugt 0,5 bis 2,2 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm beträgt nicht weniger als 1,0, bevorzugt nicht weniger als 2,0.
In dem erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film, bei dem eine NiO-Schicht als primäre Schicht verwendet wird, beträgt der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å), die Sättigungsmagnetisierung beträgt nicht weniger als 270 emu/cc, bevorzugt nicht weniger als 326 emu/cc, die Koerzitivkraft beträgt nicht weniger als 3,0 kOe, bevorzugt nicht weniger als 5,0 kOe, die Rechtwinkeligkeit beträgt nicht weniger als 0,75, bevorzugt nicht weniger als 0,80, der optische Absorptionskoeffizient davon bei 700 nm beträgt nicht mehr als 2,2 µm&supmin;¹, bevorzugt nicht mehr als 1,9 µm&supmin;¹, und die Wertzahl bei 700 nm beträgt nicht weniger als 1,0, bevorzugt nicht weniger als 2,0.
In dem erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film, der eine Co-Mn-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;-Schicht enthält, beträgt der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å), die Sättigungsmagnetisierung beträgt nicht weniger als 270 emu/cc, bevorzugt nicht weniger als 330 emu/cc, die Koerzitivkraft beträgt nicht weniger als 4,5 kOe, bevorzugt nicht weniger als 5,0 kOe, die Rechtwinkeligkeit beträgt nicht weniger als 0,75, bevorzugt nicht weniger als 0,80, der optische Absorptionskoeffizient davon bei 700 nm beträgt nicht mehr als 2,2 µm&supmin;¹, bevorzugt nicht mehr als 1,9 µm&supmin;¹, und die Wertzahl bei 700 nm beträgt nicht weniger als 1,0, bevorzugt nicht weniger als 2,0.
In dem erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Film, der eine Co-Mn-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;-Schicht enthält, bei dem eine NiO-Schicht als primäre Schicht verwendet wird, beträgt der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å), die Sättigungsmagnetisierung beträgt nicht weniger als 270 emu/cc, bevorzugt nicht weniger als 330 emu/cc, die Koerzitivkraft beträgt nicht weniger als 4,0 kOe, bevorzugt nicht weniger als 5,0 kOe, die Rechtwinkeligkeit beträgt nicht weniger als 0,85, bevorzugt nicht weniger als 0,90, der optische Absorptionskoeffizient davon bei 700 nm beträgt nicht mehr als 2,2 µm&supmin;¹, bevorzugt nicht mehr als 1,9 µm&supmin;¹, und die Wertzahl bei 700 nm beträgt nicht weniger als 1,0, bevorzugt nicht weniger als 2,0.
Da der erfindungsgemäße perpendikulare magnetische Film einen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film enthält, der eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine große Koerzitivkraft, eine große Rechtwinkeligkeit, einen großen Faraday-Rotationswinkel θF und einen kleinen optischen Absorptionskoeffizienten α, und somit eine große Wertzahl besitzt, ist der Film besonders als magneto-optisches Aufzeichnungsmedium geeignet.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen perpendikularen magnetischen Films ist es nicht erforderlich, das Substrat auf nicht weniger als 300ºC während der Filmbildung im Vakuum zu erhitzen, und es ist möglich, einen perpendikularen magnetischen Film durch Vergütung bei einer niedrigen Temperatur, die unter 500ºC liegt, herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit sowohl industriell als auch wirtschaftlich sehr vorteilhaft.

Beispiele

Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die Erfindung.
In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die magnetischen Eigenschaften unter Verwendung eines "Vibrations-Proben-Magnetometers VSM-3S-15", hergestellt von Toei Kogyo K.K. bestimmt. Die Wellenlängenabhängigkeit des Faraday-Rotationswinkels wurde durch eine "Spectral- Kerr-Faraday-Meßvorrichtung-BH-M800 II, hergestellt von Nihon Kagaku Engineering K.K., gemessen.
Die kristalline Orientierung wurde mit dem Röntgenbeugungsspektrum unter Verwendung einer Röntgenbeugungsvorrichtung, einer rotierenden Anode Typ "RIGAKU RU 300" (Wellenlänge: 0,15418 nm (1,5418 Å), üblicher Output 50 kv/240 nmA), hergestellt von Rigaku Denki K. K., bestimmt.
Der optische Absorptionskoeffizient wurde durch den Wert angegeben, der mit einem Mehrzweckaufzeichnungsspektrophotometer MPS 2000, hergestellt von Shimazu Seisakusho Ltd., gemessen wurde.
Die Wertzahl wurde durch den Wert angegeben, berechnet aus der allgemeinen Formel 2 θF /α, indem der gemessene Wert des optischen Absorptionskoeffizienten in die Formel eingesetzt wurde.

Beispiel 1

In einer Hochfrequenz-Sputter(Zerstäubungs)vorrichtung mit hoher Rate SH-250H-TO6 (hergestellt von Nippon Shinku Corp.) wurde ein Glassubstrat in einer Entfernung von 80 mm von dem Fe-Ziel und Co-Ziel eingesetzt, und die Substrattemperatur wurde bei einer Temperatur von 280ºC gehalten. Das reaktive Sputtern erfolgte zuerst unter Verwendung des Fe-Ziels in einer Argon- und Sauerstoffatmosphäre bei einem Sauerstoffpartialdruck von 0,015 Pa (0,11 mTorr) und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) in einer Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min), wobei ein Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Film auf dem Glassubstrat in einer Dicke von 4 nm (40 Å) als erste Schicht erhalten wurde. Die Blende (Shutter) wurde dann unter Bildung eines CoO-Spinell-Films mit einer Dicke von 7 Å als zweite Schicht durch Sputtern des Co-Ziels in einer Abscheidungsrate von 4,2 nm/min (42 Å/min) rotiert. Die erste Schicht und die zweite Schicht, welche eine Einheit darstellen, besitzen eine Dicke von 4,7 nm (47 Å). Das Molverhältnis von Co zu Fe in einer Einheit betrug 0,26. Diese Vorgänge wurden alternierend 100 mal wiederholt, wobei ein laminierter Film, zusammengesetzt aus 50 Schichten Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Filmen je mit einer Dicke von jeweils 4 nm (40 Å) und 50 Schichten aus CoO- Spinell-Filmen je mit einer Dicke von 0,7 nm (7 Å), erhalten wurde. Die Erzeugungskraft zum Zeitpunkt der Filmbildung betrug 300 W auf der Fe-Seite und 300 W auf der Co-Seite. In dem so erhaltenen mehrschichtigen Film war die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat angeordnet, wie es aus dem Räntgenbeugungsspektrum in Fig. 1(c) hervorgeht.
Der mehrschichtige Film wurde in Luft bei einer Temperatur von 450ºC während einer Stunde zur Oxidation von Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; und Diffusion von Co vergütet, wobei ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;- Films konnte gezeigt werden, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Die Magnetisierungskurve dieses Films ist in Fig. 5 dargestellt. In Fig. 5 zeigt die ausgezogene Linie die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt wurde, und die unterbrochene Linie b zeigt die Magnetisierungskurve des Films, an dem ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt wurde. Aus Fig&sub6; 5 folgt, daß der Film als perpendikularer magnetischer Film erkannt wurde, da die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft der ausgezogenen Linie a größer sind als die der unterbrochenen Linie b. Hinsichtlich der Magnetisierungseigenschaften des perpendikularen magnetischen Films betrug die Sättigungsmagnetisierung 340 emu/cc (4250 G), die Koerzitivkraft betrug 5,4 kOe, und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,75. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2082 nm (2,082 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm 1,9 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 4,0. Es konnte somit bewiesen werden, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war.

Beispiel 2

Der mehrschichtige Film, erhalten auf gleiche Weise wie in Beispiel 1, wurde in Luft bei einer Temperatur von 400ºC während einer Stunde vergütet, um das Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; zu oxidieren und Co zu diffundieren, wobei ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war.
Aus der Beobachtung der Magnetisierungskurve des Films wurde gefunden, daß die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt wurde, größer war als die des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt wurde. Der Film wurde somit als perpendikularer magnetischer Film erkannt. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 342 emu/cc (4300 G), die Koerzitivkraft betrug 6,7 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,76. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2075 nm (2,075 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 1,9 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 4,0. Es wurde somit nachgewiesen, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war.

Beispiel 3

Das reaktive Sputtern wurde zuerst durchgeführt, indem ein Fe-Ziel in einer Argon- und Sauerstoffatmosphäre bei einem Sauerstoffpartialdruck von 0,015 Pa (0,11 mTorr) und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) verwendet wurde. Es wurde eine Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min) verwendet, dabei wurde ein Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Film auf dem Glassubstrat in einer Dicke von 4 nm (40 Å) als erste Schicht gebildet, wobei das Glassubstrat bei 200ºC gehalten wurde. Die Blende wurde danach zur Bildung eines COO-Spinel-Films in einer Dicke von 0,5 nm (5 Å) als zweite Schicht rotiert, wobei das Co-Ziel als Abs cheidungsrate von 2,8 nm/min (28 Å/min) durch Sputtern abgeschieden wurde. Die erste Schicht und die zweite Schicht stellten eine Einheit mit einer Dicke von 4,5 nm (45 Å) dar. Das Molverhältnis von Co zu Fe in einer Einheit betrug 0,19. Diese Vorgänge wurden alternierend 100 mal wiederholt, wobei ein laminierter Film erhalten wurde, der aus 50 Schichten aus Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Filmen je mit einer Dicke von 4 nm (40 Å) und 50 Schichten aus COO-Spinell-Filmen mit je einer Dicke von 0,5 nm (5 Å) zusammengesetzt war. Die Herstellungsenergie zum Zeitpunkt der Filmbildung betrug 300 W auf der Fe-Seite und 200 W auf der Co-Seite. In dem so erhaltenen mehrschichtigen Film war die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert.
Der mehrschichtige Film wurde in Luft bei einer Temperatur von 400ºC während einer Stunde zur Oxidation von Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; und Diffusion von Co vergütet, wobei ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Die Magnetisierungskurve des Films ist in Fig. 6.dargestellt. In Fig. 6 zeigt die ausgezogene Linie a die Magnetisierungskurve des Films, dem ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt wurde, und die unterbrochene Linie b zeigt die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in in- Ebene-Richtung angelegt wurde. Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft der ausgezogenen Linie a größer als die der unterbrochenen Linie b. Dadurch wurde der Film als perpendikularer magnetischer Film bestimmt. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 350 emu/cc (4400 G), die Koerzitivkraft betrug 5,2 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,76 (0,70). Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2081 nm (2,081 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 0,8 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 7,4. Es wurde somit nachgewiesen, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war.

Beispiel 4

Das reaktive Sputtern erfolgte zuerst unter Verwendung eines Fe-Ziels in einer Argon- und Sauerstoffatmosphäre unter einem partiellen Sauerstoffdruck von 0,015 Pa (0,11 mTorr), und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) in einer Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min). Dabei wurde ein Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Film auf dem Glassubstrat, welches bei einer Temperatur von 160ºC gehalten wurde in einer Dicke von 6,2 nm (62 Å) als erste Schicht gebildet. Die Blende wurde danach unter Bildung eines CoO-Spinell-Films mit einer Dicke von 0,4 nm (4 Å) als zweite Schicht rotiert, wobei das Co-Ziel in einer Abscheidungsgeschwindigkeit von 2,8 nm/min (28 Å/min) durch Sputtern aufgetragen wurde. Die erste Schicht und die zweite Schicht stellten eine Einheit mit einer Dicke von 6,6 nm (66 Å) dar. Das Molverhältnis von Co zu Fe in einer Einheit betrug 0,09. Diese Vorgänge wurden alternativ 100 mal wiederholt, wobei ein laminierter Film erhalten wurde, der aus 50 Schichten Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Filmen je mit einer Dicke von 6,2 nm (62 Å) und 50 Schichten CoO-Spinell-Filmen je mit einer Dicke von 0,4 nm (4 Å) zusammengesetzt war. Die Herstellungsenergie zum Zeitpunkt der Filmbildung betrug 300 W auf der Fe- Seite und 200 W auf der Co-Seite. In dem so erhaltenen mehrschichtigen Film war die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert.
Der mehrschichtige Film wurde in Luft bei einer Temperatur von 350ºC während einer Stunde zur Oxidation von Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; und Diffusion von Co vergütet, wobei ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Co-enthaltenden Fe&sub2;O&sub3;-Films wurde bewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Die Magnetisierungskurve des Films ist in Fig. 7 dargestellt. In Fig. 7 zeigt die ausgezogene Linie a die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt war, und die unterbrochene Linie b zeigt die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt war. Wie aus Fig. 7 folgt, wurde der Film als perpendikularer magnetischer Film erkannt, da die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft der ausgezogenen Linie a größer waren als solche der gebrochenen Linie b. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 350 emu/cc (4400 G), die Koerzitivkraft betrug 5,3 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,78. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2077 nm (2,077 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 1,2 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 3,8. Es konnte so nachgewiesen werden, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war.

Beispiel 5

Ein mehrschichtiger Film wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen daß der laminierte Film aus 15 Schichten aus Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Filmen und 15 Schichten aus CoO-Spinell-Filmen (Gesamtdicke: 70 nm (700 Å)) zusammengesetzt war.
Der mehrschichtige Film wurde in Luft bei einer Temperatur von 400ºC während einer Stunde zur Oxidation von Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; und Diffusion von Co vergütet, wobei ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;- Films konnte bewiesen werden, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Aus der Beobachtung der Magnetisierungskurve des Films wurde gefunden, daß die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft des Films, an den ein magnetisches Feld angelegt wurde, in perpendikularer Richtung größer war als die des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt wurde. Der Film wurde somit als perpendikularer magnetischer Film erkannt. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 318 emu/cc (4000 G), die Koerzitivkraft betrug 5,7 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,75. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2076 nm (2,076 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 1,7 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 4,1. Es wurde so nachgewiesen, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war trotz der sehr dünnen Filmdicke.

Beispiel 6

Ein mehrschichtiger Film auf gleiche Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, wurde in Luft bei einer Temperatur von 300ºC während 2 Stunden zur Oxidation von Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; und Diffusion von Co vergütet, wobei ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Aus der Beobachtung der Magnetisierungskurve des Films wurde gefunden, daß die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt wurde, größer waren als die Werte des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt wurde. Der Film wurde somit als perpendikularer magnetischer Film erkannt. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 350 emu/cc (4400 G), die Koerzitivkraft betrug 4,5 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,74. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2079 nm (2,079 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 1,4 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 3,7. Es konnte somit nachgewiesen werden, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war, trotz der sehr dünnen Filmdicke.

Vergleichsbeispiel 1

Ein mehrschichtiger Film wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, ausgenommen daß die Dicke des Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Films 13 nm (130 Å) betrug, die Dicke des CoO-Spinell-Films 2,4 nm (24 Å) betrug (das Molverhältnis von Co zu Fe betrug 0,28) und daß die Dicke ei- Einheit 15,4 nm (154 Å) betrug. Der Film war aus 30 Schichten Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Filmen und 30 Schichten CoO-Spinell-Filmen zusammengesetzt. Das Röntgenbeugungspektrum des erhaltenen mehrschichtigen Films ist in Fig. 1a dargestellt. Aus Fig. 1a folgt, daß die Ebene (222) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war.
Unter Verwendung des erhaltenen mehrschichtigen Films wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Spinelloxid- Film hergestellt. Als Folge von Röntgenbeugung des erhaltenen Spinelloxid-Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (222) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist. Aus der Beobachtung der Magnetisierungskurve des Spinelloxid-Films wurde gefunden, daß die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt wurde, größer waren, als die Werte des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt wurde. Es wurde somit nachgewiesen, daß der Film nicht ein perpendikularer magnetischer Film war.

Vergleichsbeispiel 2

Ein mehrschichtiger Film wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, ausgenommen, daß die Dicke des Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Films 3,6 nm (36 Å) betrug, die Dicke des CoO-Spinell-Films 1,7 nm (17 Å) betrug (das Molverhältnis von Co zu Fe betrug 0,69) und daß die Dicke einer Einheit 5,3 nm (53 Å) betrug. Der Film war aus 60 Schichten Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Filmen und 60 Schichten CoO-Spinel 1-Filmen zusammengesetzt. Das Röntgenbeugungsspektrum des erhaltenen mehrschichtigen Films ist in Fig. 1b dargestellt. Aus Fig. 1a folgt, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist.
Unter Verwendung des erhaltenen mehrschichtigen Films wurde ein Spinelloxid-Film, auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Spinelloxid-Films wurde gezeigt, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Aus der Beobachtung der Magnetisierungskurve des Spinelloxid-Films wurde gefunden, daß die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt war, größer waren als die Werte des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt war. Es wurde so bewiesen, daß der Film nicht ein perpendikularer magnetischer Film war.

Beispiel 7

In einer Hochfrequenz-Sputtervorrichtung mit hoher Rate SH-250H-TO6 (hergestellt von Nihon Shinku Corp.) wurde ein Glassubstrat in einer Entfernung von 80 mm von dem Ni-Ziel eingesetzt und bei Raumtemperatur gehalten. Das reaktive Sputtern erfolgte zuerst unter Verwendung des Ni-Ziels in einer Argon- und Sauerstoffatmosphäre bei einem Sauerstoffpartialdruck von 0,015 Pa (0,11 mTorr) und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) in einer Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min), wobei ein NaCl-Typ-NiO-Film auf dem Glassubstrat in einer Dicke von 100 nm (1000 Å) als primäre Schicht erhalten wurde. Als Folge der Röntgenbeugung des erhaltenen NiO-Films wurde bewiesen, daß die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist. Ein mehrschichtiger Film wurde auf dem NiO-Film auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, gebildet, ausgenommen, daß die Dicke des Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Films 39 nm (390 Å) betrug, die Dicke des COO-Spinell-Films 7,2 nm (72 Å) betrug (das Molverhältnis von Co zu Fe betrug 0,26), die Dicke von einer Einheit betrug 46,2 nm (462 Å) und der laminierte Film war aus 5 Schichten Fe&sub3;O&sub4;-Spinell- Filmen und 5 Schichten COO-Spinell-Filmen zusammengesetzt.
Das Röntgenbeugungsspektrum des erhaltenen mehrschichtigen Films ist in Fig. 8 dargestellt. Aus Fig. 8 folgt, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war.
Der mehrschichtige Film wurde in Luft bei einer Temperatur von 400ºC während einer Stunde zur Oxidation von Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; und Diffusion von Co vergütet, wobei ein Co-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film mit einem NiO-Film als primärer Schicht erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Aus der Beobachtung der Magnetisierungskurve des Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films wurde erkannt, daß der Film ein perpendikularer magnetischer Film ist. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagneti sierung betrug 350 emu/cc (4400 G), die Koerzitivkraft betrug 5,4 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,81. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2081 nm (2,081 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 1,9 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 4,0. Es wurde so nachgewiesen, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war.

Beispiel 8

In einer Hochfrequenz-Sputtervorrichtung mit hoher Rate SH-250H-TO6 (hergestellt von Nihon Shinku Corp.) wurde ein Glassubstrat in einer Entfernung von 80 mm von den Zielen gestellt, und die Substrattemperatur wurde bei einer Temperatur von 280ºC gehalten. Das reaktive Sputtern erfolgte zuerst unter Verwendung des Fe-Ziels in einer Argon- und Sauerstoffatmosphäre bei einem Ssauerstoffpartialdruck von 0,015 Pa (0,11 mTorr) und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) in einer Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min), wobei ein Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Film auf dem Glassubstrat in einer Dicke von 40 nm (400 Å) als erste Schicht erhalten wurde. Die Blende wurde dann unter Bildung einer Oxid-Schicht, welche Co und Mn enthielt (das Molverhältnis von Mn zu Co betrug 0,08) in einer Dicke von 0,8 nm (8 Å) als zweite Schicht durch Sputterabscheidung in einer Abscheidungsrate von 4,2 nm/min (42 Å/min) rotiert. Die erste Schicht und die zweite Schicht stellten eine Einheit mit einer Dicke von 4,8 nm (48 Å) dar. Das Molverhältnis von Co zu Fe in einer Einheit betrug 0,26. Diese Vorgänge wurden alternierend 100 mal wiederholt, um einen laminierten Film herzustellen, der aus 50 Schichten Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Film je mit einer Dicke von 4 nm (40 Å) und 50 Oxidschichten, welche Co und Mn enthielten je mit einer Dicke von 0,8 nm (8 Å) herzustellen. Die Herstellungskraft zum Zeitpunkt der Filmbildung betrug 300 W auf der Fe-Seite und 300 W auf der Co-Mn-Seite. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des so erhaltenen mehrschichtigen Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (400) hauptsächlich parallel zu dem Substrat orientiert war. Der mehrschichtige Film wurde in Luft bei einer Temperatur von 450ºC während einer Stunde zur Oxidation von Fe&sub3;O&sub4; zu γ-Fe&sub2;O&sub3; und Diffusion von Co und Mn vergütet, wobei ein Co-Mn-enthaltender γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film erhalten wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Co- Mn-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films wurde bewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Die Magnetisierungskurve des CO-Mn-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films ist in Fig. 9 dargestellt. In Fig. 9 stellt die ausgezogene Linie a die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt wurde dar, und die gebrochene Linie b zeigt die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt wurde. Wie aus Fig. 9 folgt, sind die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft der ausgezogenen Linie a größer als die der gebrochenen Linie b, und der Film wurde somit als perpendikularer magnetischer Film erkannt. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films sind wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 340 emu/cc (4250 G), die Koerzitivkraft betrug 6,3 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,90. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2082 nm (2,082 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 2,1 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 2,9. Es wurde somit nachgewiesen, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film ist.

Beispiel 9

In einer Hochfrequenz-Sputtervorrichtung mit hoher Rate SH-250H-TO6 (hergestellt von Nihon Shinku Corp.) wurde ein Glassubstrat in einer Entfernung von 80 mm von einem Ni- Ziel bei Raumtemperatur gestellt. Das reaktive Sputtern erfolgte zuerst unter Verwendung des Ni-Ziels in einer Argon- und Sauerstoffatmosphäre bei einem Sauerstoffpartialdruck von 0,015 Pa (0,11 mTorr) und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) in einer Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min), wobei ein NiO-Film des NaCl-Typs auf einem Glassubstrat in einer Dicke von 100 nm (1000 Å) als primäre Schicht erhalten wurde. Als Folge der Röntgenbeugung des erhaltenen NiO-Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Ein mehrschichtiger Film wurde auf dem NiO-Film auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 gebildet, ausgenommen daß ein Fe&sub3;O&sub4;-Spinell-Film mit einer Dicke von 20 nm (200 Å) und eine Oxidschicht, welche Co und Mn enthielt (das Molverhältnis von Mn zu Co betrug 0,08) mit einer Dicke von 4,1 nm (41 Å) eine Einheit mit einer Dicke von 24,1 nm (241 Å) darstellten, wobei das Molverhältnis von Co zu Fe in einer Einheit 0,26 betrug. Der laminierte Film war aus 10 Schichten Fe3O&sub4;-Spinell-Filmen je mit einer Dicke von 20 nm (200 Å) und 10 Schichten aus Co- und Mn-enthaltenden Oxid-Schichten mit einer Dicke von 4,1 nm (41 Å) zusammengesetzt.
Das erhaltene Röntgenbeugungsspektrum des erhaltenen mehrschichtigen Films ist in Fig. 10 dargestellt. Wie aus Fig. 10 folgt, wurde bewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war.
Der mehrschichtige Film wurde in Luft bein einer Temperatur von 400ºC während einer Stunde unter Bildung eines Co- Mn-enthaltenden γ-Fe&sub3;O&sub4;-Films mit dem NiO-Film als primäre Schicht vergütet. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Aus der Beobachtung der Magnetisierungskurve des Films wurde der Film als perpendikularer magnetischer Film erkannt. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 346 emu/cc (4350 G), die Koerzitivkraft betrug 6,3 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,95. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2081 nm (2,081 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 2,1 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 2,9. Es wurde so nachgewiesen, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war.

Beispiel 10

In einer Hochfrequenz-Sputtervorrichtung mit hoher Rate SH-250H-TO6 (hergestellt von Nihon Shinku Corp.) wurde ein Glassubstrat in einer Entfernung von 80 mm von dem Ni-Ziel gestellt, und die Substrattemperatur wurde bei 25 bis 100ºC gehalten. Das reaktive Sputtern erfolgte zuerst unter Verwendung des Ni-Ziels in einer Argon- und Sauerstoffatmosphäre bei einem Sauerstoffpartialdruck von 0,015 Pa (0,11 mTorr) und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) in einer Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min), wobei ein NiO-Film des NaCl-Typs auf dem Glassubstrat in einer Dicke von 100 nm (1000 Å) als primäre Schicht gebildet wurde. Als Ergebnis der Röntgenbeugung des erhaltenen NiO-Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Eine Monoschicht aus Co-enthaltendem Fe&sub3;O&sub4;-Film (das Molverhältnis von Co zu Fe wurde als 0,26 als Ergebnis der Analyse der Zusammensetzung gemessen) mit einer Dicke von 200 nm (2000 Å) wurde auf dem NiO-Film durch Sputtern eines Fe-Co-Legierungsziels in einer Atmosphäre aus Argon und Sauerstoff bei einem Sauerstoffpartialdruck von 0,015 Pa (0,10 mTorr) und einem Gesamtdruck von 0,67 Pa (5 mTorr) in einer Abscheidungsrate von 4 nm/min (40 Å/min) gebildet. Die Herstellungsenergie zum Zeitpunkt der Filmbildung betrug 300 W. Das Röntgenbeugungsspektrum des erhaltenen Monoschichtfilms ist in Fig. 11 dargestellt. Aus Fig. 11 folgt, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Als die Magnetisierungskurve des Co-enthaltenden Fe&sub3;O&sub4;-Films gemessen wurde, wurde der Film als in- Ebene-magnetischer Film erkannt.
Der Monoschichtfilm wurde in Luft bei einer Temperatur von 400ºC während 2 Stunden unter Bildung eines Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films mit dem NiO-Film als primäre Schicht vergütet. Als Folge der Röntgenbeugung des erhaltenen Films wurde nachgewiesen, daß die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert war. Die Magnetisierungskurve des Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Films ist in Fig. 12 dargestellt. In Fig. 12 zeigt die ausgezogene Linie a die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in perpendikularer Richtung angelegt wurde, und die unterbrochene Linie b zeigt die Magnetisierungskurve des Films, an den ein magnetisches Feld in in-Ebene-Richtung angelegt wurde. Aus Fig. 12 folgt, daß durch die Vergütung die Monoschicht an Co-enthaltendem Fe&sub3;O&sub4;-Film in einen perpendikularen magnetischen Film umgewandelt wurde (das Co-enthaltende Fe&sub3;O&sub4; wurde in Co-enthaltendes γ-Fe&sub2;O&sub3; umgewandelt), da die Restmagnetisierung und die Koerzitivkraft der ausgezogenen Linie a größer waren als die Werte der unterbrochenen Linie b. Die magnetischen Eigenschaften des perpendikularen magnetischen Films waren wie folgt: die Sättigungsmagnetisierung betrug 358 emu/cc (4200 G), die Koerzitivkraft betrug 5,4 kOe und die Rechtwinkeligkeit betrug 0,82. Der Abstand der Ebene (400) betrug 0,2082 nm (2,082 Å), der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm betrug 1,9 µm&supmin;¹ und die Wertzahl bei 700 nm betrug 4,0. Es wurde somit nachgewiesen, daß der Film ein guter perpendikularer magnetischer Film war.

Claims

1. Perpendikularer magnetischer Film, umfassend einen Co-enthaltenden γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film, gebildet auf einem Substrat, wobei die Ebene (400) des Co-enthaltenden γ- Fe&sub2;O&sub3;-Films überwiegend parallel mit dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,01:1 bis 0,32:1 beträgt, der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å) beträgt und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm&supmin;¹ beträgt.

2. Perpendikularer magnetischer Film, umfassend: eine primäre Schicht aus einem auf dem Substrat gebildeten NiO-Film, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, und einem Co-enthaltenden γ- Fe&sub2;O&sub3;-Film, der auf der primären Schicht gebildet ist, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,10:1 bis 0,32:1 beträgt, der Abstand der Ebene (400) nicht mehr als 0,2084 nm (2,084 Å) beträgt und der optische Absorptionskoeffizient bei 700 nm nicht mehr als 2,5 µm&supmin;¹ beträgt.

3. Film nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Co-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;- Film 0,01 bis 0,25 mol Mn, bezogen auf 1 mol Co, enthält.

4. Film nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Co-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;- Film eine Koerzitivkraft von nicht weniger als 3kOe besitzt.

5. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Co-enthaltende γ-Fe&sub2;O&sub3;-Film eine Rechtwinkeligkeit von nicht weniger als 0,7 besitzt.

6. Mehrschichtiger Film, geeignet für die Konversion in einen perpendikularen magnetischen Film, wie in Anspruch 1 definiert, wobei der mehrschichtige Film eine Vielzahl von Einheiten, die auf einem Substrat gebildet wurden, umfaßt, jede Einheit eine Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und eine CoO-Schicht, die aufeinander laminiert sind, umfaßt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 13 nm (130 Å) beträgt und das Molverhältnis von Co zu Fe von 0,01:1 bis 0,32:1 beträgt.

7. Mehrschichtiger Film, der für die Konversion in einem perpendikularen magnetischen Film, wie in Anspruch 2 definiert, geeignet ist, wobei der mehrschichtige Film umfaßt eine primäre Schicht aus einem NiO-Film, der auf dem Substrat gebildet ist, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, und eine Vielzahl von Einheiten, die auf der primären Schicht gebildet sind, wobei jede Einheit eine Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und eine CoQ-Schicht, die aufeinander laminiert sind, umfaßt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 80 nm (800 Å) beträgt und das Molverhältnis von Co zu Fe von 0,10:1 bis 0,32:1 beträgt.

8. Mehrschichtiger Film, geeignet für die Konversion in einen perpendikularen magnetischen Film, wie in Anspruch 3 definiert, wobei der mehrschichtige Film umfaßt eine Vielzahl von Einheiten, die auf einem Substrat gebildet sind, jede Einheit eine Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und eine Oxidschicht, die Co und Mn enthält, umfaßt, die aufeinander laminiert sind, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel mit dem Substrat orientiert ist, das Molverhältnis von Mn zu Co 0,01:1 bis 0,25:1 beträgt, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,01:1 bis 0,32:1 beträgt und die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 13 nm (130 Å) beträgt.

9. Mehrschichtiger Film, der für die Konversion in einen perpendikularen magnetischen Film, wie in Anspruch 3 definiert, geeignet ist, wobei der mehrschichtige Film umfaßt eine primäre Schicht aus einem NiO-Film, der auf dem Substrat gebildet ist, wobei die Ebene (100) überwiegend parallel mit dem Substrat orientiert ist, und eine Vielzahl von Einheiten, die auf der primären Schicht gebildet sind, wobei jede Einheit eine Fe&sub3;O&sub4;-Schicht und eine Oxidschicht, die Co und Mn enthält und die aufeinander laminiert sind, umfaßt, wobei die Ebene (400) überwiegend parallel zu dem Substrat orientiert ist, die Dicke jeder Einheit nicht mehr als 80 nm (800 Å) beträgt, das Molverhältnis von Co zu Fe 0,10:1 bis 0,32:1 beträgt und das Molverhältnis von Mn zu Co 0,01:1 bis 0,25:1 beträgt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Films nach einem der Ansprüche 1 bis 5, durch Vergüten bei 280 bis 450ºC eines mehrschichtigen Films, wie er in einem der Ansprüche 6 bis 9 definiert ist.