JPH03296202A - 磁性膜 - Google Patents
磁性膜Info
- Publication number
- JPH03296202A JPH03296202A JP9756690A JP9756690A JPH03296202A JP H03296202 A JPH03296202 A JP H03296202A JP 9756690 A JP9756690 A JP 9756690A JP 9756690 A JP9756690 A JP 9756690A JP H03296202 A JPH03296202 A JP H03296202A
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- Japan
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- magnetic
- film
- columnar structure
- magneto
- magnetic film
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は磁気記録媒体に関し、特に光磁気記録媒体に関
する。
する。
この記録媒体は、レーザー光を利用しないで記録・再生
を行う磁気記録方式や、その他書換可能なホログラフィ
−用メモリーとしても用いられる磁気記録媒体に関する
。
を行う磁気記録方式や、その他書換可能なホログラフィ
−用メモリーとしても用いられる磁気記録媒体に関する
。
[従来の技術]
従来、光磁気記録媒体に用いる磁性膜、特に膜中を光が
透過することによって可視光の偏光面が回転して磁気光
学効果(ファラデー回転)が生ずるという磁性膜はBi
置換鉄ガーネット、MnB1、Baフェライト等であり
多くはない。
透過することによって可視光の偏光面が回転して磁気光
学効果(ファラデー回転)が生ずるという磁性膜はBi
置換鉄ガーネット、MnB1、Baフェライト等であり
多くはない。
従来、°これ等の磁性膜はいずれも結晶質の単−相から
なるものであり、結晶自体の光透過性が良好なものであ
った。これは一方では磁性膜に利用する物質によって磁
性膜の特性が決定され、任意の特性の磁性膜を作製する
ことはできないといえる。
なるものであり、結晶自体の光透過性が良好なものであ
った。これは一方では磁性膜に利用する物質によって磁
性膜の特性が決定され、任意の特性の磁性膜を作製する
ことはできないといえる。
光磁気記録媒体に利用する磁気光学効果(カー効果)の
大きな膜、例えばTbFe、TbFeCo等アモルファ
ス希土類遷移金属薄膜は透明性が低く、膜の表面で光を
反射させて用いた。
大きな膜、例えばTbFe、TbFeCo等アモルファ
ス希土類遷移金属薄膜は透明性が低く、膜の表面で光を
反射させて用いた。
光磁気記録媒体としては、言うまでもなく垂直磁化膜で
あることが必要である。
あることが必要である。
バルクのF e SCo SN iはファラデー回転角
は大きいが、不透明で、内面磁化膜であり、又、耐食性
が劣る。
は大きいが、不透明で、内面磁化膜であり、又、耐食性
が劣る。
カー効果を利用する光磁気記録媒体は、光を反射させる
ために多重記録(多層膜記録)に適さない。又、磁性膜
に用いる物質によって回転角が決ってしまう。
ために多重記録(多層膜記録)に適さない。又、磁性膜
に用いる物質によって回転角が決ってしまう。
これに対して、ファラデー効果を利用する場合は光の透
過性を向上させれば、膜厚を大きくして回転角を任意に
大きくできる(S/Nが向上する)。又、多重記録も可
能になるというような利点かある。
過性を向上させれば、膜厚を大きくして回転角を任意に
大きくできる(S/Nが向上する)。又、多重記録も可
能になるというような利点かある。
従来はすでに提案したように(例えば特願平1−135
575号)、柱状構造を可視光が透過する物質(透明性
物質)と強磁性体、例えばFe’、C01Niの微粒子
(数10〜500人)で構成する膜とした。微粒子であ
るため、バルクより大巾に透明性が向上している。又、
Fe5Co、Niの微粒子は柱の中で縦につながってい
る。
575号)、柱状構造を可視光が透過する物質(透明性
物質)と強磁性体、例えばFe’、C01Niの微粒子
(数10〜500人)で構成する膜とした。微粒子であ
るため、バルクより大巾に透明性が向上している。又、
Fe5Co、Niの微粒子は柱の中で縦につながってい
る。
縦長になるので形状異方性が生じ、膜面に垂直に磁気異
方性が生じ垂直磁化膜になる。この場合の膜への記録方
法は垂直磁気ヘッドを用いる場合は特に問題ないが、レ
ーザー光で膜を加熱し記録する光磁気記録方法に用いる
場合には次のような条件を必要とする。
方性が生じ垂直磁化膜になる。この場合の膜への記録方
法は垂直磁気ヘッドを用いる場合は特に問題ないが、レ
ーザー光で膜を加熱し記録する光磁気記録方法に用いる
場合には次のような条件を必要とする。
すなわち、Fe、Co、Niの磁化が消失する温度(キ
ュリー温度)はNiが最も低く、358℃である。Fe
、、coはそれ以上であり、高速で書込、消去するには
もっと低温である方が好ましい。常温で消失しないため
には1.50〜250℃が好ましい。しかし、上記材料
では加熱すると、例えば350°C位でFeの場合でも
抗磁力は低下し、記録し易くはなるが、角型が1ではな
いため十分ではなかった。
ュリー温度)はNiが最も低く、358℃である。Fe
、、coはそれ以上であり、高速で書込、消去するには
もっと低温である方が好ましい。常温で消失しないため
には1.50〜250℃が好ましい。しかし、上記材料
では加熱すると、例えば350°C位でFeの場合でも
抗磁力は低下し、記録し易くはなるが、角型が1ではな
いため十分ではなかった。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、垂直磁気異方性を有し、透明で、ファラデー
回転角か大きく、化学的に安定で、その磁気特性(垂直
異方性や抗磁力等)をある程度任意に変更できる人工膜
を提供しようとするものである。
回転角か大きく、化学的に安定で、その磁気特性(垂直
異方性や抗磁力等)をある程度任意に変更できる人工膜
を提供しようとするものである。
[課題を解決するだめの手段]
上記課題を解決するための本発明の構成は、柱と柱の間
が非磁性物質で隔離された柱状構造を有し、この柱造構
造内部は可視光を透過し易い物質、及び、ファラデー効
果を示し、キュリ温度が400℃以下である磁性体を含
有する磁性膜である。
が非磁性物質で隔離された柱状構造を有し、この柱造構
造内部は可視光を透過し易い物質、及び、ファラデー効
果を示し、キュリ温度が400℃以下である磁性体を含
有する磁性膜である。
本発明の磁性膜の構造を図面によって、具体的に説明す
ると、基板1の上に形成された磁性膜2は柱3と非磁性
物質4からなるものである。
ると、基板1の上に形成された磁性膜2は柱3と非磁性
物質4からなるものである。
磁性膜2の厚さは500〜〜5000人が好ましい。
柱の直径は100〜500人が好ましく、この柱を構成
する透明物質と磁性体は柱の直径より小さい粒子状とな
り縦に連なっている。
する透明物質と磁性体は柱の直径より小さい粒子状とな
り縦に連なっている。
本発明は光透過率の高い物質を柱の構成成分として用い
ることは同じであるが、光磁気記録材料として記録感度
を高め、消去し易くするものである。
ることは同じであるが、光磁気記録材料として記録感度
を高め、消去し易くするものである。
すなわち、Fe、Co、Niの代わりにキュリー温度の
低い材料(400℃以下)(補償温度記録をする材料で
記録温度の低い材料を用いてもよい)を用いる。
低い材料(400℃以下)(補償温度記録をする材料で
記録温度の低い材料を用いてもよい)を用いる。
更に膜に垂直磁気異方性をもたせるために、非磁性物質
で隔離された柱状構造を有する膜とした。
で隔離された柱状構造を有する膜とした。
柱の直径を変化させることで膜の磁気特性を変化させる
ことができる。
ことができる。
ついでこの柱を構成する物質は透明性のある物質を用い
る。ついでファラデー回転角の大きな磁性体の微粒子を
用いる。この透明物質と磁性体の含有比を変えることに
よって透明性とファラデー回転角を調節することができ
る。
る。ついでファラデー回転角の大きな磁性体の微粒子を
用いる。この透明物質と磁性体の含有比を変えることに
よって透明性とファラデー回転角を調節することができ
る。
キュリー温度が400℃以下で、光磁気材料として適す
るものには下記の材料があるTbFe。
るものには下記の材料があるTbFe。
G d T b F e 、 M n A I G e
SM n Cu B i 。
SM n Cu B i 。
PtCo5TbDyFe、GdFeB1゜TbCo等が
ある。
ある。
補償温度記録をする材料にはGdCo、GdF e、G
d I G (Gd鉄ガーネット)等がある。これ等の
材料は薄膜にすると光を透過しないが、酸化物、フッ化
物として透明性を向上させて用いるか、又は微粒子状に
して用いる。
d I G (Gd鉄ガーネット)等がある。これ等の
材料は薄膜にすると光を透過しないが、酸化物、フッ化
物として透明性を向上させて用いるか、又は微粒子状に
して用いる。
上記柱状構造の中に上記磁性体の外に、膜面に垂直にC
軸配向させたε相窒化鉄を含めると垂直磁気異方性が向
上する。
軸配向させたε相窒化鉄を含めると垂直磁気異方性が向
上する。
ε相窒化鉄はh c p構造を有し、Fe):N(2<
X≦3)と表わされ、C軸方向に磁化容易軸を有するた
めに垂直磁気異方性が向上すると考えられる。ε相窒化
鉄の結晶子サイズは50〜200人(X線回折法)であ
る。含有量は特に限定されないが50wt%以下か好ま
しい。
X≦3)と表わされ、C軸方向に磁化容易軸を有するた
めに垂直磁気異方性が向上すると考えられる。ε相窒化
鉄の結晶子サイズは50〜200人(X線回折法)であ
る。含有量は特に限定されないが50wt%以下か好ま
しい。
透明性のある物質は上記磁性体の磁性に影響しないよう
な非磁性体が好ましい。この透明物質を具体的に例示す
ると酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物等又はこれらの
アモルファス状物(微粒子結晶を含む)でもよく、これ
らは磁性体を包み込んで耐食性を向上させる。
な非磁性体が好ましい。この透明物質を具体的に例示す
ると酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物等又はこれらの
アモルファス状物(微粒子結晶を含む)でもよく、これ
らは磁性体を包み込んで耐食性を向上させる。
透明性のある物質としては前に述べた酸化物、窒化物、
フッ化物、炭化物等であり、酸化物としてはFe3O4
、Fe2O3、Fe01Co Os CO203、N
10 % N t 203等がある。しかし、酸化物に
なっていなくてもFe01Co−0、Ni−0で表わさ
れるような弱い結合を有するものでもよい。従ってこれ
らのアモルファス状物質でもよい。又、微粒子状になっ
ており、光を透過するがX線回折法で調べると回折ピー
クが観察されないようなものでもよい。このような場合
、特に光透過率が高い場合がある。
フッ化物、炭化物等であり、酸化物としてはFe3O4
、Fe2O3、Fe01Co Os CO203、N
10 % N t 203等がある。しかし、酸化物に
なっていなくてもFe01Co−0、Ni−0で表わさ
れるような弱い結合を有するものでもよい。従ってこれ
らのアモルファス状物質でもよい。又、微粒子状になっ
ており、光を透過するがX線回折法で調べると回折ピー
クが観察されないようなものでもよい。このような場合
、特に光透過率が高い場合がある。
ZnO1A I N、 B e O,A 1203等や
T1、Zr5Mgなどhcp構造を呈する物質であれば
透明であり、かつ、柱状構造を取り易い。
T1、Zr5Mgなどhcp構造を呈する物質であれば
透明であり、かつ、柱状構造を取り易い。
窒化物としてはCo 2 N SCO3N %F e
4 N、 F ex N(2<x≦3)、N t
3 N 。
4 N、 F ex N(2<x≦3)、N t
3 N 。
フッ化物としてはNlF2、FeF2、FeF3、CO
F2、C0F3゜ 炭化物としては、Fe3 C5Fe2 C。
F2、C0F3゜ 炭化物としては、Fe3 C5Fe2 C。
Fe5C2等かある。
これらはそれ自体柱状構造をとり易いものもあるが薄膜
として作製する場合は比較的容易に柱状構造が作製され
る。柱状構造は膜形成中の自己陰影効果によることをB
、A、MOVCllanとAV。
として作製する場合は比較的容易に柱状構造が作製され
る。柱状構造は膜形成中の自己陰影効果によることをB
、A、MOVCllanとAV。
Demchishinが示している。ガス圧力や基板温
度によっである程度調節できる。酸化物、窒化物、フッ
化物等は混合物でもよい。磁性体を微粒子状にして膜中
に含有させるには各種の薄膜作製法に於て、N(窒素)
やO(酸素)との組成比や、成膜条件によって可能であ
る。
度によっである程度調節できる。酸化物、窒化物、フッ
化物等は混合物でもよい。磁性体を微粒子状にして膜中
に含有させるには各種の薄膜作製法に於て、N(窒素)
やO(酸素)との組成比や、成膜条件によって可能であ
る。
柱状構造を作り易くするために、下地層をあらかしめ作
製しておいてもよい。又、必要に応じて磁性層の上に保
護層、反射層、潤滑層、誘電体層などが設けられていて
もよい。磁性層やこれらの各層は真空蒸着法、イオンブ
レーティング法、スパッタリング法、CVD法等の薄膜
形成法により作製される。本発明の磁性層を作製するに
は、イオンビームスパッタ法が好ましい。
製しておいてもよい。又、必要に応じて磁性層の上に保
護層、反射層、潤滑層、誘電体層などが設けられていて
もよい。磁性層やこれらの各層は真空蒸着法、イオンブ
レーティング法、スパッタリング法、CVD法等の薄膜
形成法により作製される。本発明の磁性層を作製するに
は、イオンビームスパッタ法が好ましい。
各層の厚さは1μm以下が好ましく 、0.05〜0.
5μmぐらいが適当である。
5μmぐらいが適当である。
なお、透明度が調節できるということは、レザー光の吸
収率を調節できるというであり、光磁気記録媒体として
有用である。
収率を調節できるというであり、光磁気記録媒体として
有用である。
磁気記録媒体及び光磁気記録媒体に共通して用いられる
支持体としてはプラスチックフィルム、セラミック、金
属、ガラスなど適宜の非磁性材料が用いられる。ここで
の支持体用プラスチックスとしては、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリエニテルサルホン等の耐熱性プラスチック
は勿論のこと、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化
ビニル、三酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリメ
チルメタクリレートのごときプラスチックも使用できる
。又、支持体の形状としては、シート状、カード状、デ
ィスク状、ドラム状、長尺テープ状等の任意の形状をと
ることができる。
支持体としてはプラスチックフィルム、セラミック、金
属、ガラスなど適宜の非磁性材料が用いられる。ここで
の支持体用プラスチックスとしては、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリエニテルサルホン等の耐熱性プラスチック
は勿論のこと、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化
ビニル、三酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリメ
チルメタクリレートのごときプラスチックも使用できる
。又、支持体の形状としては、シート状、カード状、デ
ィスク状、ドラム状、長尺テープ状等の任意の形状をと
ることができる。
又、前記の誘電体層としては5102、TlO2、窒化
シリコン、窒化アルミニウム、アモルファス81などを
あげることができ、潤滑層としてはカーボン層、二酸化
モリブデン、二硫化タングステン、α−オレフィン重合
物、常温で液体の不飽和炭化水素(n−オレフィン二重
結合が末端の炭素に結合した化合物;炭素数約20)、
炭素数12〜20の一塩基性脂肪酸と炭素数3〜12の
一価アルコールよりなる脂肪酸工]0 ステル類などを挙げることができる。
シリコン、窒化アルミニウム、アモルファス81などを
あげることができ、潤滑層としてはカーボン層、二酸化
モリブデン、二硫化タングステン、α−オレフィン重合
物、常温で液体の不飽和炭化水素(n−オレフィン二重
結合が末端の炭素に結合した化合物;炭素数約20)、
炭素数12〜20の一塩基性脂肪酸と炭素数3〜12の
一価アルコールよりなる脂肪酸工]0 ステル類などを挙げることができる。
反射層の材料としてはAu5Al、Ag。
Pt、Cr5Nd、Ge、、Rh、CuXTiNなどが
用いられる。
用いられる。
[実施例コ
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
実施例1
イオンビームスパッタ装置によって、ディスク状ガラス
基板上に、基板回転速度2RPMとして下記の条件で厚
さ4500 Xの透明磁性膜を作製した。
基板上に、基板回転速度2RPMとして下記の条件で厚
さ4500 Xの透明磁性膜を作製した。
ターゲット材料 TbPe (Tb10wt%)ガ
ラス基板温度 100℃ 真空槽内ベース圧 8X 1O−7Torrイオン化
ガス Ar75%、N225%イオン銃電圧
9kV イオン銃電流 2mA イオン入射角 30゜ 導入ガス 酸素 ] 1 酸素ガス圧 0.8X 10’ Torrター
ゲット基板間距離 17mm この条件で作製した磁性膜をX線回折法で調べたところ
、回折ピークは存在しなかった。
ラス基板温度 100℃ 真空槽内ベース圧 8X 1O−7Torrイオン化
ガス Ar75%、N225%イオン銃電圧
9kV イオン銃電流 2mA イオン入射角 30゜ 導入ガス 酸素 ] 1 酸素ガス圧 0.8X 10’ Torrター
ゲット基板間距離 17mm この条件で作製した磁性膜をX線回折法で調べたところ
、回折ピークは存在しなかった。
断面をTEM法で調べたところ、直径約300Åの柱状
構造が観察された。
構造が観察された。
膜の組成をXPSで調べたところ、F e 47at%
、T b L2a1%、038at%、N’ 3at%
であった。
、T b L2a1%、038at%、N’ 3at%
であった。
光透過率は44%(λ= 780nm)であった。
VSMで調べた磁気特性は下記のとおりの垂直磁化膜で
あった。
あった。
Hcl(抗磁力) 4900eHo (抗
磁力) i300eMs(飽和磁化)
350emu/ccSql (角型比>
0.2]HK(垂直磁気異方性磁界) 4.
7kOeキユリ一温度(消磁温度)160℃ 次にこの磁性膜に最大12KOeの磁界を印加しながら
半導体レーザー(波長780nm)を用いてファラデー
回転角θ、を測定した。θFは2.9cleg 2 7μmであった。
磁力) i300eMs(飽和磁化)
350emu/ccSql (角型比>
0.2]HK(垂直磁気異方性磁界) 4.
7kOeキユリ一温度(消磁温度)160℃ 次にこの磁性膜に最大12KOeの磁界を印加しながら
半導体レーザー(波長780nm)を用いてファラデー
回転角θ、を測定した。θFは2.9cleg 2 7μmであった。
この測定値は成膜後2ケ月しても変化はなかった。
比較例
ターゲット材料としてFeを用いた以外は実施例1と全
く同様にして透明磁性膜を作製した。
く同様にして透明磁性膜を作製した。
この磁性膜をX線回折法で調べたところ、ε相窒化鉄の
(002) 、(004)面の回折ピークのみが観察さ
れた。
(002) 、(004)面の回折ピークのみが観察さ
れた。
断面をTEMで調べたところ直径約300人の柱状構造
が観察された。
が観察された。
光透過率は45%(λ= 780nm)であった。
VSMで調べた磁気特性は下記のとおりの垂直磁化膜で
あった。
あった。
HC土 420
0eHc 2200e M 5480emu/cc S、10.29 HK 4.7KOe しかし、キュリー温度(磁化消失温度)は400°C以
下では出現しなかった。
0eHc 2200e M 5480emu/cc S、10.29 HK 4.7KOe しかし、キュリー温度(磁化消失温度)は400°C以
下では出現しなかった。
実施例と同様にして測定したθPは2.2deg/μm
であった。
であった。
[発明の効果]
以上説明したように本発明の磁性膜は大きい垂直磁気異
方性と良好な化学的安定性を有する垂直磁化膜であり、
透明性やファラデー回転角及び磁気特性をある程度任意
に調節でき、又それぞれの値が大きくて、光磁気記録材
料として好ましい。勿論その他の記録方式、例えば垂直
ヘッドで書込む垂直磁化膜としても用いることができる
。
方性と良好な化学的安定性を有する垂直磁化膜であり、
透明性やファラデー回転角及び磁気特性をある程度任意
に調節でき、又それぞれの値が大きくて、光磁気記録材
料として好ましい。勿論その他の記録方式、例えば垂直
ヘッドで書込む垂直磁化膜としても用いることができる
。
第1図は本発明の磁性膜の構造を示す断面の模式図であ
る。 ■・・・基板、2・・・磁性膜、訃・・柱、4・・・非
磁性物質。 3 4
る。 ■・・・基板、2・・・磁性膜、訃・・柱、4・・・非
磁性物質。 3 4
Claims (1)
- 柱と柱の間が非磁性物質で隔離された柱状構造を有し
、この柱状構造内部は可視光を透過し易い物質、及び、
ファラデー効果を示し、キュリー温度が400℃以下で
ある磁性体を含有することを特徴とする磁性膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9756690A JPH03296202A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 磁性膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9756690A JPH03296202A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 磁性膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03296202A true JPH03296202A (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14195784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9756690A Pending JPH03296202A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 磁性膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03296202A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05282504A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-10-29 | Nhk Spring Co Ltd | 情報記憶カード及びその情報読取装置 |
| WO2001027689A1 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-19 | Hitachi, Ltd. | Optically functional element and production method and application therefor |
| US6844092B2 (en) | 2002-08-22 | 2005-01-18 | Hitachi, Ltd. | Optically functional element and production method and application therefor |
| JP2021056047A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | シチズンファインデバイス株式会社 | 磁界センサ素子及び磁界センサ装置 |
| JP2022057406A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | シチズンファインデバイス株式会社 | 磁性体薄膜 |
| CN116685707A (zh) * | 2021-01-13 | 2023-09-01 | 公益财团法人电磁材料研究所 | 磁光材料及其制造方法 |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP9756690A patent/JPH03296202A/ja active Pending
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| JPH05282504A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-10-29 | Nhk Spring Co Ltd | 情報記憶カード及びその情報読取装置 |
| WO2001027689A1 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-19 | Hitachi, Ltd. | Optically functional element and production method and application therefor |
| US6790502B1 (en) | 1999-10-15 | 2004-09-14 | Hitachi, Ltd. | Optically functional element and production method and application therefor |
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| CN116685707A (zh) * | 2021-01-13 | 2023-09-01 | 公益财团法人电磁材料研究所 | 磁光材料及其制造方法 |
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