JPH0515778B2 - - Google Patents

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JPH0515778B2
JPH0515778B2 JP58115106A JP11510683A JPH0515778B2 JP H0515778 B2 JPH0515778 B2 JP H0515778B2 JP 58115106 A JP58115106 A JP 58115106A JP 11510683 A JP11510683 A JP 11510683A JP H0515778 B2 JPH0515778 B2 JP H0515778B2
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JP
Japan
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magnetic
alloy
recording medium
thin film
amorphous
Prior art date
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JP58115106A
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JPS609855A (ja
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Masashi Sato
Tetsuhiko Mizoguchi
Koichiro Inomata
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野] 本発明は磁性合金に関し、特にノイズ特性の優
れた磁気記録媒体用に適したDy−Fe−Co系低磁
歪の磁性合金に関する。 [発明の技術的背景とその問題点] 一般に磁気層の磁化容易軸が基体面に垂直に揃
つた磁気記録媒体は自己減磁が小さいので高密度
の記録に適している。このうち、特にキユーリー
点が室温よりやや高いところにある薄膜の上記磁
気記録媒体は高密度の磁気光学記録媒体としての
用途が期待されている。 磁気光学記録媒体とは、該媒体に光(レザー)
を照射し、熱磁気的に磁化方向を逆転せしめるこ
とにより情報を記録し、また光のカー(Kerr)
回転角を測定することによつて情報を読み取るこ
とができる記録媒体である。 現在、このような磁気光学記録媒体として公知
となつている磁性薄膜には、MnBiで代表される
多結晶性金属薄膜、GIG(Gadelinium Iron
Garnet)で代表される化合物単結晶薄膜、Gd−
FeおよびDy−Fe等の非晶質金属薄膜がある。 ところで、MnBiに代表される多結晶性金属薄
膜はキユーリー点が高すぎる(MnBiではキユー
リー点Tc=360℃)ため、書き込みに大きなエネ
ルギーを要し、しかも、多結晶体であるので化学
量論的組成の薄膜とする必要があり、その製造が
技術的に困難であるという欠点を有している。 GIG等の化合物単結晶薄膜にあつては、その製
造費が高すぎるので到底実用化が困難である。ま
た、Gd−Fe等の非晶質金属薄膜は室温における
保磁力が小さく(300〜500Oe)、記録情報が不安
定であるという欠点がある。 しかるに、Dy−Fe等の非晶質金属薄膜は、
MnBiやGIGと違つて、非晶質であるため任意の
基体上に薄膜を製造することができ、しかも、多
少の不純物を加えることによつて、キユーリー点
をある程度任意に制御することができるという利
点を有し、また、Dyの1イオン異方性のため、
上記Gd−Feに比べて、著しく保磁力(数KOe)
が大きいという長所を有する。このため、磁気記
録媒体、特に磁気光学記録媒体として注目されて
いる。 しかしながら、Dy−Fe等の磁性合金は磁歪定
数が大きい(飽和磁歪定数λs1×10-4)のた
め、ノイズ特性の優れた磁気記録媒体が得られに
くいという問題があつた。すなわち、Dy−Fe合
金材料から磁気記録媒体を製造する際、媒体中に
何らかの原因によつて内部応力σが発生すると、
磁歪の逆効果によつて生ずるσ方向の磁気異方性
エネルギーKd=3/2λsσのため異方性等の物性が
微視的に不均一となり、その結果S/N比の低下
を招いてしまうのである。例えば、バイアス・ス
パツタリング法によつて、Dy−Fe磁性合金薄膜
を製造する場合、ベルジヤー内のガス圧やスパツ
タ時のバイアス電圧によつて、膜内応力が変動す
るため、膜の物性が微視的に不均一となり、その
結果、得られる磁気記録媒体のノイズ特性が著し
く低下するということが問題となつていた。 [発明の目的] 本発明は、低磁歪で、かつ一軸磁気異方性、保
磁力性の優れた磁性合金を提供し、以つて磁気記
録媒体のノイズ特性を改善することを目的とす
る。 [発明の概要] 本発明者らは、上記目的を達成すべく、Dy−
Fe系合金の組成および組織につき鋭意研究を重
ねた結果、磁歪特性へのCoのFe置換効果が顕著
であることを発見し、より詳細に現象解析を試み
たところ、(Fe1-aCoazDy1-bRbなる組成であら
わした場合、a<0.2とa≧0.2とでは、磁歪特性
〔例えば(Fe1-aCoazDy1-bRb結晶質においては、
λ111(立方晶<111>結晶軸方向の磁歪)特性〕が
著じるしく異なり、a≧0.2の場合、特にa>0.3
のとき顕著であるが、a<0.2に比し、1KOeを超
える強磁場下での磁歪特性が1桁以上小さい低磁
歪特性を示す新事実を見い出し本発明を完成する
に到つた。 すなわち本発明の磁性合金は、(Fe1-aCoaz
Dy1-bRb(ここでR:Gd、Tb、Ho、Erのうちの
1種類又は2種以上の組み合わせ)0.3<a≦
0.7、0.02≦b≦0.8、1.0≦z≦4.0であることを特
徴とする。 本発明において、a(Coの置換量)を0.3を超え
て0.7以下とするのは、0.2未満では、λsの減少が
顕著でなく、高保持力(1KOe以上)を有する記
録媒体のごとく作用磁場の大なる場合、特に好ま
しくなく、本発明の目的が十分達成されず、また
0.7を超えるとキユーリー点が著じるしく減少す
るとともに、非晶質の結晶化温度を著じるしく低
下し、キユーリー点以下となり、本発明の目的を
満さなくなる。 b(Rの置換量)を0.02以上0.8以下とするのは
Rの置換により、低磁歪特性は維持したまま記録
媒体特性(保持力、動作温度、カー回転角)が向
上するが0.02未満ではその効果が認められない。
また、0.8を超えると低磁歪特性と記録媒体特性
の両立が困難となり、よつて発明の目的が達成さ
れないためである。 z(遷移金属/希土類元素モル比)を1.0≦z≦
4.0とするのは、10.未満では保持力がで低下し、
4.0を超えても保持力が低下し、本発明の目的が
達成されないかむである。 本発明の磁性合金中、DyはDy単独またはRと
の複合効果により垂直磁気異方性および保持力を
高める上で必須の成分である。 本発明の磁性合金は通常、薄膜もしくは粉末と
して提供される。より好ましくは薄膜の形態をと
る。薄膜においては、より高密度の磁気記録が可
能となるからである。 合金組織は多結晶もしくは非晶質であつてもよ
いが、多結晶ではその結晶粒界が物性不均一の生
因となり易くノイズ特性が低下するので、非晶質
であることが好ましい。 次に本発明の(Fe1-aCoazDy1-bRb系磁性合金
の調整法およびその非晶質薄膜の製造方法につい
て例示する。 本発明の(Fe1-aCoazDy1-bRb系磁性合金は、
上記組成の合金材料を周知の方法によつて真空、
不活性ガスもしくは還元ガス雰囲気中、融点以上
の温度で溶解した後、冷却することによつてイン
ゴツトとして得られる。 このインゴツトを適当な寸法に切断して、スパ
ツタリング用のターゲツト(陰極)を得た後、こ
れを用いて、例えばガラス基板上にDy−Fe−Co
系合金をスパツタリングすると、その非晶質薄膜
磁性合金が得られる。 このようにして得られた非晶質薄膜磁性合金は
膜面に垂直な方向に一軸磁気異方性を有し、その
方向が磁化容易軸であるとともに、50℃〜200℃
の間にキユーリー点があり、しかもその飽和磁歪
定数の絶対値が1×10-5以下となるため、ノイズ
特性の優れた磁気記録媒体となり、とりわけ、磁
気光学記録媒体に適する。 [発明の実施例] 以下、本発明の磁性合金を実施例によつて詳説
する。 実施例 1 (Fe.5Co.53.35Dy0.6Tb0.2Ho0.2から成る合金材
料を真空誘導融解炉で溶解.冷却して合金インゴ
ツトを得た。次に、この合金インゴツトを適当な
寸法に切断して、スパツタ用ターゲツト(陰極)
を作製した。 上記ターゲツトを用いて、アルゴンガス圧6×
10-2Torr、基板バイアス電圧−50Vでバイアスス
パツタリング法により、ガラス基板上に膜厚1000
Åの非晶質薄膜からなる本発明の磁性合金を得
た。 この磁性合金は垂直磁気異方性を有しており、
飽和磁束密度4πMs 600Gauss、保持力5.0KOe、
キユーリー点120℃および飽和磁歪値(λs<1×
10-5)を示した。 これを磁気光学記録媒体として使用した場合の
書換え可能デイスクの各諸元を第1表に示した。 比較例 1 合金組成がFe3.8Dyであることを除いては、実
施例1と同様に非晶質合金膜を作製した。得られ
た垂直磁気異方性を有する非晶質磁性薄膜は膜厚
1000Å、飽和磁束密度750Gauss、保磁力
1.2KOe、キユーリー点65℃、飽和磁歪値λs>20
×10-5であつた。本磁性薄膜を記録媒体として使
用した場合の書換え可能デイスクの各諸元を第1
表に示す。 実施例1および比較例1より、Coを添加した
(Fe1-aCoazDy1-bRb系低磁歪非晶質磁性薄膜は
磁歪値の大なるDy−Fe系磁性薄膜に比し、優れ
たS/N比を示すことは明らかである。加えて
Co添加による一回転角の改善も同時に認められ
両者の相乗効果がS/N比の著じるしい改善をも
たらしている。
【表】 実施例2〜6および比較例2〜5 第2表に示す組成(原子%)の実施例2〜6及
び比較例2〜5の9種類の合金材料を用いて、実
施例1と同様の方法で非晶質合金膜からなる磁性
合金を得た。 これら磁性合金の膜厚、飽和磁束密度、キユリ
ー点、飽和磁歪定数を組成と共に第2表に示し
た。 第2表から明らかな通り、本発明の磁性合金
(実施例2〜6)は、比較例2〜5の磁性合金に
比べ飽和磁歪定数の絶対値が著しく小さい。
【表】 [発明の効果] 以上の説明から明らかな通り、本発明の磁性合
金は飽和磁歪定数の絶対値が1×10-5以下であ
るため、その加工時に加わる内部応力によつて磁
気異方性が微視的に変動することがなく、物性の
均一性が保たれるので、得られる磁気記録媒体の
ノイズ特性が優れ、特に磁気光学記録媒体にあつ
ては、光磁気書き込み(熱磁気)時の熱的外乱に
よる媒体の特性劣化が防止されること、また、
Coa添加によつて、磁気光学記録媒体のケル回転
角が大きくなり、上記との相乗効果によつてノ
イズ特性が著しく改善されること、1イオン異
方性の大なるDy、Tb系合金であるため一軸磁気
異方性および保磁力特性に優れること、キユリ
ー点が50〜200℃の間にあるので光磁気書き込み
に大きなエネルギーを要しないこと、等の効果を
奏し、その工業的価値は極めて大である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (Fe1-aCoazDy1-bRb (ここでR:Gd、Tb、Ho、Erのうちの一種ま
    たは2種以上の組み合わせ) 0.3<a≦0.7 0.02≦b≦0.8 1.0≦z≦4.0 であることを特徴とする磁性合金。 2 磁性合金の形状が薄膜である特許請求の範囲
    第1項記載の磁性合金。 3 磁性合金が非晶質である特許請求の範囲第1
    項記載の磁性合金。
JP11510683A 1983-06-28 1983-06-28 磁性合金 Granted JPS609855A (ja)

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