JPH04111302A - 人工格子膜 - Google Patents
人工格子膜Info
- Publication number
- JPH04111302A JPH04111302A JP22791990A JP22791990A JPH04111302A JP H04111302 A JPH04111302 A JP H04111302A JP 22791990 A JP22791990 A JP 22791990A JP 22791990 A JP22791990 A JP 22791990A JP H04111302 A JPH04111302 A JP H04111302A
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- JP
- Japan
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- film
- target
- substrate
- xfex
- magnetization
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/325—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being noble metal
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は人工格子膜、特に垂直磁気異方性をもつ新しい
人工格子膜に関する。
人工格子膜に関する。
（従来の技術）
一般に、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有し、室温よ
り高いキュリー温度を有する磁性薄膜は、レーザ光等の
光ビームを照射することによって数μｍ以下の情報を記
録、再生することができ、高密度の磁気記録媒体として
用いることができる。
り高いキュリー温度を有する磁性薄膜は、レーザ光等の
光ビームを照射することによって数μｍ以下の情報を記
録、再生することができ、高密度の磁気記録媒体として
用いることができる。
このような記録媒体として、ＭｎＢ１等の多結晶金属薄
膜、Ｇｄ１Ｇ （ガドリニウム鉄ガーネット）等の化合
物単結晶薄膜、Ｔｂ−Ｆｅ 、 Ｇｄ−Ｃｏ 、 Ｔｂ
−Ｃｏ 、 Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏなどの希土類−鉄族の非
晶質合金膜などがある。
膜、Ｇｄ１Ｇ （ガドリニウム鉄ガーネット）等の化合
物単結晶薄膜、Ｔｂ−Ｆｅ 、 Ｇｄ−Ｃｏ 、 Ｔｂ
−Ｃｏ 、 Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏなどの希土類−鉄族の非
晶質合金膜などがある。
Ｍｎ旧等の多結晶金属薄膜はキュリー温度（Ｔｃ）を利
用して書き込みが行なわれるが、Ｔｃ＊ ３６０℃程度
と高いため、書き込みに大きなエネルギーを要する欠点
がある。また多結晶体であるため化学量論的な組成の薄
膜を作成する必要が有り、製造が困難であるという欠点
もある。
用して書き込みが行なわれるが、Ｔｃ＊ ３６０℃程度
と高いため、書き込みに大きなエネルギーを要する欠点
がある。また多結晶体であるため化学量論的な組成の薄
膜を作成する必要が有り、製造が困難であるという欠点
もある。
又、Ｇｄ１Ｇ等はＧＧＧ （ガドリニウムガリウムガー
ネット）単結晶基板上に膜形成が行なわれるため、この
基板の状態に磁気特性が影響されやすいこと、大面積の
基板を得にくい等の欠点がある。
ネット）単結晶基板上に膜形成が行なわれるため、この
基板の状態に磁気特性が影響されやすいこと、大面積の
基板を得にくい等の欠点がある。
これに対し、ＧｄＣｏ、ＴｂＦｅ等の希土類−鉄族の非
晶質合金薄膜（ＲＥ−丁Ｍ膜）は、任意の大きさの磁性
薄膜が形成できること、組成制御が容易であること、結
晶粒界がないため再生Ｓ／Ｎ比が良好である等の利点を
有し、近年研究が盛んである。しかしながらこのＲＥ−
ＴＭ膜は一般に磁気光学ファラデー効果及びカー効果（
Ｋｅｒｒ効果）が小さく 、 Ｃ／Ｎ比等が充分でなく
、また、耐食性に劣る問題があつた。
晶質合金薄膜（ＲＥ−丁Ｍ膜）は、任意の大きさの磁性
薄膜が形成できること、組成制御が容易であること、結
晶粒界がないため再生Ｓ／Ｎ比が良好である等の利点を
有し、近年研究が盛んである。しかしながらこのＲＥ−
ＴＭ膜は一般に磁気光学ファラデー効果及びカー効果（
Ｋｅｒｒ効果）が小さく 、 Ｃ／Ｎ比等が充分でなく
、また、耐食性に劣る問題があつた。
一方、最近新しい垂直磁化膜としてＣｏ／Ｐｔ・ＣＯ／
Ｐｄなどの人工格子膜が注目されている。これらは通常
のスパッタや超高真空蒸着法で作製されており、Ｃｏお
よびＰｔまたはＰｄが適当な膜厚（４〜ＩＯＡ程度）の
とき垂直磁化膜になることが知られている。また、この
膜は４００〜５００ｎｍという短波長でカー効果が０．
３〜０．４°と大きく、短波長対応の高密度光磁気記録
媒体として期待されている。
Ｐｄなどの人工格子膜が注目されている。これらは通常
のスパッタや超高真空蒸着法で作製されており、Ｃｏお
よびＰｔまたはＰｄが適当な膜厚（４〜ＩＯＡ程度）の
とき垂直磁化膜になることが知られている。また、この
膜は４００〜５００ｎｍという短波長でカー効果が０．
３〜０．４°と大きく、短波長対応の高密度光磁気記録
媒体として期待されている。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、これらの人工格子膜は保磁力が１ ｋＯｅ以下
と小さいという欠点をもつ。特にスパッタやＩＢＳ（イ
オンビームスパッタ）で作成した場合には保磁力が３０
０〜５０００ｅと小さく、超高真空蒸着法でも高々１
ｋｏｅ以下であった。保磁力が小さいと記録時の印加磁
界により不必要な磁区まで反転してしまうためノイズの
原因になりＣ／Ｎ比が十分に得られなくなる。
と小さいという欠点をもつ。特にスパッタやＩＢＳ（イ
オンビームスパッタ）で作成した場合には保磁力が３０
０〜５０００ｅと小さく、超高真空蒸着法でも高々１
ｋｏｅ以下であった。保磁力が小さいと記録時の印加磁
界により不必要な磁区まで反転してしまうためノイズの
原因になりＣ／Ｎ比が十分に得られなくなる。
本発明は短波長でのカー回転角が大きく、垂直磁化と大
きな保磁力を示す新しい組成から成る人工格子膜を提供
することを目的とする。
きな保磁力を示す新しい組成から成る人工格子膜を提供
することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段及び作用）本発明はＣｏ１
−ｘＦｅＸ（０≦ｘ≦０．５）からなる第１の膜とＲｕ
からなる第２の膜とが交互に積層されたことを特徴とす
る人工格子膜である。
−ｘＦｅＸ（０≦ｘ≦０．５）からなる第１の膜とＲｕ
からなる第２の膜とが交互に積層されたことを特徴とす
る人工格子膜である。
本発明においてＣ０１１ＦｅｘおよびＲｕの各膜厚は垂
直磁化を得るのに重要であり、それぞれ２〜２０Ａ及び
２〜６０人場合に垂直磁化が得られるため、この膜厚で
あることが好ましい。Ｒｕは結晶構造が稠密六方晶であ
り、その上に形成されたＣｏも六方晶を取るため垂直磁
化を得易く、かつ保磁力も大きくなる。すなわち、各層
の膜厚が薄い場合の人工格子膜においては一般に表面磁
気異方性がバルクの磁気異方性よりも大きくなるため垂
直の磁化になり易いが、Ｃｏの膜厚が大きくなると面内
磁化を生じさせるバルクの磁気異方性が大きくなるため
、垂直磁化になり難くなる。一方、六方晶構造の場合に
はバルクの異方性も垂直磁化を生じさせ易いため、Ｃｏ
の膜厚がより広い範囲で垂直磁化になり易いと考えられ
る。
直磁化を得るのに重要であり、それぞれ２〜２０Ａ及び
２〜６０人場合に垂直磁化が得られるため、この膜厚で
あることが好ましい。Ｒｕは結晶構造が稠密六方晶であ
り、その上に形成されたＣｏも六方晶を取るため垂直磁
化を得易く、かつ保磁力も大きくなる。すなわち、各層
の膜厚が薄い場合の人工格子膜においては一般に表面磁
気異方性がバルクの磁気異方性よりも大きくなるため垂
直の磁化になり易いが、Ｃｏの膜厚が大きくなると面内
磁化を生じさせるバルクの磁気異方性が大きくなるため
、垂直磁化になり難くなる。一方、六方晶構造の場合に
はバルクの異方性も垂直磁化を生じさせ易いため、Ｃｏ
の膜厚がより広い範囲で垂直磁化になり易いと考えられ
る。
本人工格子膜は通常のＤＣ／ＲＰスパッタ、イオンビー
ムスパッタ、真空蒸着、 ＭＢＥなど多くの成膜法を用
いて作成できる。
ムスパッタ、真空蒸着、 ＭＢＥなど多くの成膜法を用
いて作成できる。
（実施例）
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第１表に示した組成系と膜厚から成る人工格子膜をイオ
ンビームスパッタを用いて作成した。
ンビームスパッタを用いて作成した。
第１図はイオンビームスパッタ（ＩＢＳ）装置の模式図
である。イオンガン（１）で発生したイオンは加速され
てターゲットに照射され、ターゲットを構成している原
子をはね飛ばし、はね飛ばされた原子は基板（Ｓ）上に
堆積する。積層膜を作製するためにはターゲットを交互
に回転させる。イオンガン（２）は基板のクリーニング
や成膜中にイオンを照射するためのものである。
である。イオンガン（１）で発生したイオンは加速され
てターゲットに照射され、ターゲットを構成している原
子をはね飛ばし、はね飛ばされた原子は基板（Ｓ）上に
堆積する。積層膜を作製するためにはターゲットを交互
に回転させる。イオンガン（２）は基板のクリーニング
や成膜中にイオンを照射するためのものである。
イオンの加速エネルギーが大きすぎるとはね飛ばされた
ターゲットを構成している原子のエネルギーも大きくな
り、その結果基板上で原子の移動が起り易く積層膜中の
原子のミクシングが生じ鋭い界面をもつ人工格子膜を得
にくいことになる。
ターゲットを構成している原子のエネルギーも大きくな
り、その結果基板上で原子の移動が起り易く積層膜中の
原子のミクシングが生じ鋭い界面をもつ人工格子膜を得
にくいことになる。
種々実験の結果、加速エネルギーＥが６００ｅＶ以下の
とき界面のシャープな人工格子膜を作製できることがわ
かった。
とき界面のシャープな人工格子膜を作製できることがわ
かった。
以下の実験はＥ−５００ｅＶで行なった場合について示
した。基板は石英ガラスを用い、Ｒｕと００１−ｘＦｅ
の各ターゲットを用いてターゲットを回転すること
で積層膜を作製した。
した。基板は石英ガラスを用い、Ｒｕと００１−ｘＦｅ
の各ターゲットを用いてターゲットを回転すること
で積層膜を作製した。
予め４×１０″″７Ｔｏｒｒの真空度まで排気後、メイ
ンガン（イオンガン１）にＡ「ガス（純度９９．９９％
）は分圧が１．５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒになるまで導
入し、Ａｒをイオン化し、イオンビームとしてターゲッ
トに照射した。ターゲットは所定の時間ごとにＣＯ１□
Ｆ ｅ ｘとＲｕを交互に回転させ、それぞれの膜厚を
変化させた人工格子膜を作製した。以下、Ｃ００−ｘＦ
ｅｘの膜厚をＴ、Ｒｕの膜厚をＲ，Ｃｏ１−ｘＦｅ−と
Ｒｕ層のくり返し数をｎとし、この人工格子膜を（Ｔ／
Ｒ）ｎと表示することにする。
ンガン（イオンガン１）にＡ「ガス（純度９９．９９％
）は分圧が１．５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒになるまで導
入し、Ａｒをイオン化し、イオンビームとしてターゲッ
トに照射した。ターゲットは所定の時間ごとにＣＯ１□
Ｆ ｅ ｘとＲｕを交互に回転させ、それぞれの膜厚を
変化させた人工格子膜を作製した。以下、Ｃ００−ｘＦ
ｅｘの膜厚をＴ、Ｒｕの膜厚をＲ，Ｃｏ１−ｘＦｅ−と
Ｒｕ層のくり返し数をｎとし、この人工格子膜を（Ｔ／
Ｒ）ｎと表示することにする。
第１表に各人工格子膜のカー回転角（波長４００ｎａ＋
）および垂直磁化曲線から求めた保持力の値を示した。
）および垂直磁化曲線から求めた保持力の値を示した。
これより本発明の人工格子膜はＣｏ／ Ｐｔ人工格子膜
（比較例）よりも保磁力が大きいことがわかる。
（比較例）よりも保磁力が大きいことがわかる。
第 １
表
［発明の効果］
以上、本発明の人工格子膜は保磁力が大きく。
短波長でのカー回転角が大きいので新しい光磁気記録媒
体として有用である。尚、六方晶Ｃｏ膜は、Ｔｉ、Ｚｒ
、Ｈｒ、Ｒｅなどとの積層膜においても可能であり、こ
れらの金属とＣｏの積層膜も有効である。
体として有用である。尚、六方晶Ｃｏ膜は、Ｔｉ、Ｚｒ
、Ｈｒ、Ｒｅなどとの積層膜においても可能であり、こ
れらの金属とＣｏの積層膜も有効である。
第１図は本発明の人工格子膜を作製する装置例を示す図
。
。
Claims (1)
- Ｃｏ＿１＿−＿ｘＦｅ＿ｘ（０≦ｘ≦０．５）からな
る第１の膜とＲｕからなる第２の膜とが交互に積層され
たことを特徴とする人工格子膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22791990A JPH04111302A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 人工格子膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22791990A JPH04111302A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 人工格子膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111302A true JPH04111302A (ja) | 1992-04-13 |
Family
ID=16868358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22791990A Pending JPH04111302A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 人工格子膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04111302A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06231958A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-08-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁気記録媒体 |
| JP2009081315A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Toshiba Corp | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
| JP2010016408A (ja) * | 2009-10-19 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP22791990A patent/JPH04111302A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06231958A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-08-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁気記録媒体 |
| JP2009081315A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Toshiba Corp | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
| US8098514B2 (en) | 2007-09-26 | 2012-01-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and magnetic memory |
| JP2010016408A (ja) * | 2009-10-19 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
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