JPH0432209A - 磁性膜 - Google Patents

磁性膜

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JPH0432209A
JPH0432209A JP13870590A JP13870590A JPH0432209A JP H0432209 A JPH0432209 A JP H0432209A JP 13870590 A JP13870590 A JP 13870590A JP 13870590 A JP13870590 A JP 13870590A JP H0432209 A JPH0432209 A JP H0432209A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic film
film
rare earth
magneto
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JP13870590A
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English (en)
Inventor
Tadao Katsuragawa
忠雄 桂川
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP13870590A priority Critical patent/JPH0432209A/ja
Publication of JPH0432209A publication Critical patent/JPH0432209A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/12Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
    • H01F10/13Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F10/133Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earth metals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁性膜に関し、詳しくは、光磁気記録媒体とし
て特に有用であり、更には、レーザー光でなく磁気ヘッ
ドを用いた記録・再生を行なう磁気記録媒体や、その他
、書換え可能なホログラフィ−用メモリ媒体としても適
用可能な磁性膜に関する。
(従来の技術〕 磁性膜(磁性体薄膜)を適当な基板(非磁性支持体)上
に形成したものは記録媒体(磁気記録媒体、光磁気記録
媒体)として広く利用されている。殊に、光磁気記録方
式に採用されている記録媒体(光磁気記録媒体)には、
記録感度が高いこと、磁気光学効果が大きいこと、大面
積のものが均質かつ安価に製作できること、安定性にす
ぐれたていること、等が要求される。これに加えて、磁
気光学効果の大きさを磁化の向きと光の進行方向とが平
行なとき最も大きくなり、また、面に垂直な磁化をもつ
という条件は垂直磁気記録の要件を満しているため高密
度記録にも適する。従って、記録媒体にあっては面に垂
直な磁化をもつ材料が選択されねばならない。
こうした要請から、光磁気記録媒体に有用な磁性膜材料
としては多くが提案されているが、その代表例として、
GdCo、 CdFe、 TbFe、 TbDyFeな
どアモルファス状の希土類元素・遷移金属合金が知られ
ている。だが、このアモルファス状希土類元素・遷移金
属合金(以降「a−希・遷合金」と略記することがある
)からなる磁性膜は希土類元素、遷移金属ともに酸化し
やすいため、経時とともに性能劣化が進行するといった
傾向がある。従って、a−希・遷合金膜が用いられる場
合には、その酸化防止として、この膜をパッシベーショ
ン膜で被覆する必要がある。また、a−希・遷合金膜は
安定性に欠け、500℃くらいの高温で結晶化し、特性
が劣化する傾向がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の第一の目的は、上記のような不都合な現象をも
たらさず殊に光磁気記録媒体に有用な磁性膜を提供する
ものである0本発明の第二の目的は、膜構造を制御する
ことによって光磁気記録媒体としての特性が更に向上で
き、また、容易には熱分解が起らない磁性膜を提供する
ものである。
本発明の第三の目的は、特にファラデー効果による再生
効率が高められる磁性膜を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕 本発明の磁性膜は、希土類元素・遷移金属合金とこれら
希土類元素及び/又は遷移金属の酸化物とを主成分とし
、柱状構造を呈し、かつ、垂直磁気異方性を有すること
を特徴としている。
本発明の磁性膜をよく判りやすくいえば、希土類元素・
遷移金属合金を微粒子状にしてアモルファス状酸化物中
に含有せしめレーザー光の透過率を向上させ、かつ、磁
気光学効果を得ようとするものである。
これを従来の磁性膜との比較においてより詳細に説明す
ると、従来の光磁気記録媒体のための磁性膜は磁気光学
効果のうちカー効果によったものがほとんどであり、カ
ー効果は磁性材料の種類によって定まったものである。
これに対し、本発明の磁性膜は磁気光学効果のうちファ
ラデー効果によったものである。なお、ファラデー効果
は磁性膜の膜厚を厚くすればファラデー回転角(θF)
が大きくなり、S/N比も大きくなる。
従って、本発明に係る磁性膜は、一部従来の同様な磁性
材料を用いているにしても、その構造は、希土類元素・
遷移金属合金をアモルファス状酸化物中に微粒子状(2
0〜500人)にして含有せしめ柱状状構造体にして、
レーザー光の透過率を向上させ、かつ、より良好な磁気
光学効果(ファラデー効果)を得るようにしている。
本発明の磁性膜は、既述のとおり、■垂直磁化膜であり
、かつ■柱状構造を呈しているが、これは、柱状構造が
採用されていることでより垂直磁気異方性に寄与してい
るともいえる。先に触れたように、a−希・遷合金薄膜
は良好な垂直磁化膜を形成するものであるが、これに希
土類元素・遷移金属合金の粒状物が含有されて柱状構造
として製膜されていると一層その傾向が強まる。
本発明においては、柱状構造を呈した磁性膜を垂直磁気
異方性をさらに高めるため1強磁性金属の窒化物である
ε相MxN(2<x≦3)[但し旧まFe、 C。
又はNiである]をC軸配向せしめて膜中に存在せしめ
ることが望ましい。これは窒化物粒子が柱状構造内部で
磁気的に密につながっているため、垂直磁気異方性を一
層強めるものと思われる。
既述のとおり、本発明の磁性膜には希土類元素及び/又
は遷移金属の酸化物が当初から存在せしめられているた
め、更に希土類元素、遷移金属の酸化(錆の生成)の進
行が抑えられ化学的に安定である。また、希土類元素・
遷移金属合金酸化物のの存在により膜は硬く傷はつきに
くい。
実際、本発明の磁性膜をX線回折法で調べても回折ピー
クは観察されないか又は観察できても微少な酸化物のピ
ークが見られる程度である。特に、ε相MxNの配向面
の回折ピークが観察できる膜は垂直磁気異方性が極めて
良好である。但し、この理由はいまだ明らかにされてい
ない。
本発明の磁性膜中には、希土類元素や遷移金属及びその
合金のがX線回折法では観察できない位の小さい微粒子
(50人程度と考えられる)で含有され、また、希土類
元素や遷移金属及びその合金の酸化物又は窒化物がやは
りX線回折法では観察されないくらいアモルファス的に
結合して含有されている(例えばFe−0,Co−0、
Fe−N、 Co−N等であり、これらが結晶ならば回
折ピークが出る)、但し。
ε相MxNのC軸配向粒子は明瞭に結晶化して含有され
ていると0面の強い回折ピークが観察され、このピーク
のロッキングカーブの半値巾が小さくなる程、即ち結晶
配向性が良くなる程垂直異方性磁界が大きくなるという
傾向がある。
本発明においては、柱状構造をもった磁性膜がより製膜
しやすくするため、予め下地層を基板(支持体)上に設
けておいてもよい。また必要に応じて、磁性層上に保護
層1反射層、潤滑層、誘電体層などが設けられてもよい
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を用いられる。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、ポリエー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
また、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。
誘電体層(エンハンス効果に有効)としては5in2、
Tie、Ti0N、Ag5iO1TiN、AflSiN
、BN、SiN、AQN。
AffSiON、 Sin、 5iONなどをあげるこ
とができる。
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;炭素数的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エステル類などをあげる
ことができる。
反射層の材料としてはAu、Afi、Ag、Pt、Cr
、Nd、Ge、Rh 、 Cu 、 TiNなどが用い
られる。
なお、磁性膜をはじめ前記各層は真空蒸着法、イオンプ
レーテング法、スパッタリング法、CVD法などの薄膜
形成法により作製される。各層の厚さは14以下好まし
くは0.05〜0.5I!s<らいが適当である。
実際に、本発明に係る磁性膜をつくるには1例えばRF
スパッタ装置を用い、ターゲット材料に前記の強磁性金
属及び透明性物質(希土類元素及び/又は遷移金属の酸
化物)をターゲット材料とじて基板上に透明磁性膜を堆
積させるようにすればよい。
〔実施例〕
実施例1 イオンビームスパッタ装置を用いてディスク状ポリカー
ボネート基板上に回転速度2rpmとして下記の条件で
厚さ約2000人の透明磁性膜を製膜した。
ターゲット       GdFe(Gd 10at+
s%)基板加熱        なし イオン化ガス      Ar(100%)導入ガス 
       エアー ベースプレッシャ8 X 1O−7Torrイオン銃電
流      1.2■A イオン銃電圧      9.5KV イオン入射角      30度 導入エアー圧力     2 X 10−’ Torr
ターゲット−基板間距離 14鳳隠 この磁性膜をX線回折法で調べたところ回折ピークは認
められなかった。断面をTEN法で調べたところ直径約
150〜300人の柱状構造が観察された。
光透過率は45%(λ=800nm)であった。VSM
で調べた磁気特性はHe4 (抗磁力)=12000e
、 、Hc#(抗磁力)=3000s、 Ms(飽和磁
化)=520e+++u/ec、 5q1(角型比)=
0.22、Hx(垂直磁気異方性磁界)=4.I KO
eであり、垂直磁化膜であるのが確められた。補償温度
は190℃であった。
ついで、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(λ=780nm)を用いてファラ
デー回転角を測定したところ1 、3deg/−であっ
た、この磁性膜を1ケ月間5%NaCQ溶液に浸漬した
後測定しても上記特性に変化はなかった。
実施例2 イオン化ガスとしてAr(75%)+N、 (25%)
を用いた以外は実施例1と全く同様(但し、イオン銃電
圧は9KV、イオン銃電流は2mAとした)にして透明
磁性膜を製膜した。
この磁性膜にはFaxN(2<X≦3)の(002) 
(004)の回折ピークが観察された。また、柱状構造
の直径は150〜300人で実施例1とほぼ同じであっ
たが、柱状構造はより明瞭に観察された。光透過率も実
施例1と同じであった。
VSMで調べた磁気特性はHc、=13500s、 H
c#=2900s、 Ms=500emu/cc、 S
g、=0.26、Hg=5.3 KOeであり、垂直磁
化膜であるのが確められた。補償温度は210℃であっ
た。ファラデー回転角は3.9deg/IJsであった
。この磁性膜を1ケ月間5%NaCQ溶液に浸漬した後
測定し、しかも上記特性に変化はなかった。
比較例1 ターゲットとしてFe(99,99%)を用い、導入エ
アー圧力を8 X 10−’ Torrとした以外は実
施例1と全く同様にして透明磁性膜を製膜した。
この磁性膜の回折ピークはFeO(200)のピークと
α−Fe(110)のブロードなピークが観察された。
但し、実施例1と同様な柱状構造が不明瞭ながら観察さ
れた。透過率は44%(λ=800nm)であった。但
し、VSMで調べた磁性特性はHc、=2900e、 
Hc#=1300s、 Ms=660 emu/cc、
 sq、:o、1:l、Sq#”0.13、Hk=2゜
8 KOeであり、等方性磁化膜であるのが認められた
。 SOO℃までは磁化が0になることなく少しづつ減
少し、500℃では常温の飽和磁化の75%であった。
ファラデー回転角は0.1deg/Ilaであった。し
かし、この磁性膜は1ケ月間NaCM溶液に浸漬した後
測定しても変化はなかった。
〔発明の効果〕
本発明の磁性膜は大きな垂直磁気異方性と磁気光学効果
(ファラデー効果)を有する透明磁性膜であり、更には
適当な補償温度を有する為に、高感度な記録・消去がで
き、かつ、化学的に安定であり、光磁気記録用磁性膜と
して有用なものである。
特許出願人 株式会社 リ  コ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類元素・遷移金属合金とこれら希土類元素及
    び/又は遷移金属の酸化物とを主成分とし、柱状構造を
    呈し、かつ、垂直磁気異方性を有していることを特徴と
    する磁性膜。
  2. (2)前記柱状構造内部にC軸配向の遷移金属窒化物が
    含有されている請求項1に記載の磁性膜。
JP13870590A 1990-05-29 1990-05-29 磁性膜 Pending JPH0432209A (ja)

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JP13870590A JPH0432209A (ja) 1990-05-29 1990-05-29 磁性膜

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JP13870590A JPH0432209A (ja) 1990-05-29 1990-05-29 磁性膜

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ID=15228201

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JP (1) JPH0432209A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2817318A1 (de) * 1977-05-25 1978-11-30 Tdk Electronics Co Ltd Bandkassette
JP2000018033A (ja) * 1998-06-30 2000-01-18 Shin Daiwa Kogyo Co Ltd エンジンの排気構造
CN109786080A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 中国计量大学 一种光控集成片上电感

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DE2817318A1 (de) * 1977-05-25 1978-11-30 Tdk Electronics Co Ltd Bandkassette
JP2000018033A (ja) * 1998-06-30 2000-01-18 Shin Daiwa Kogyo Co Ltd エンジンの排気構造
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