JPH0670924B2 - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents
垂直磁気記録媒体Info
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- JPH0670924B2 JPH0670924B2 JP59236661A JP23666184A JPH0670924B2 JP H0670924 B2 JPH0670924 B2 JP H0670924B2 JP 59236661 A JP59236661 A JP 59236661A JP 23666184 A JP23666184 A JP 23666184A JP H0670924 B2 JPH0670924 B2 JP H0670924B2
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- perpendicular magnetic
- thin film
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は垂直磁気記録方式において使用する磁気記録媒
体（特に磁気光記録媒体）に関する。
体（特に磁気光記録媒体）に関する。
［従来の技術及び発明が解決すべき問題点］ 従来、薄膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有する強磁性
薄膜としてMnBi、MnCuBi、CoCrなどの多結晶金属薄膜、
GIGに代表される化合物単結晶薄膜、Gd-Co、Gd-Fe、Tb-F
e、Dy-Feなどの希土類遷移金属非結晶質薄膜などが知ら
れている。
薄膜としてMnBi、MnCuBi、CoCrなどの多結晶金属薄膜、
GIGに代表される化合物単結晶薄膜、Gd-Co、Gd-Fe、Tb-F
e、Dy-Feなどの希土類遷移金属非結晶質薄膜などが知ら
れている。
本発明はこれら以外の特に希土類遷移金属微細結晶質合
金薄膜に関するものである。
金薄膜に関するものである。
一般に非晶質膜は、多結晶薄膜のようにノイズの原因と
なるような結晶粒界が存在しない、広い膜を容易に製作
できるなどの特長を有し、光磁気記録材料として好都合
であるとされてきた。
なるような結晶粒界が存在しない、広い膜を容易に製作
できるなどの特長を有し、光磁気記録材料として好都合
であるとされてきた。
希土類遷移金属非晶質合金が光磁気記録媒体として使用
される為には、磁化容易方向が膜面に対して垂直方向に
向いていることが要求される。垂直磁気異方性は、いか
なる場合にも誘起できるものではなく、むしろ、磁性薄
膜の反磁界の発生により膜面に平行な方向へ配向する傾
向を示す。垂直磁化膜を得るためには、この反磁界のエ
ネルギーに打ち勝つだけの異方性エネルギーを付与する
ことが必要である。
される為には、磁化容易方向が膜面に対して垂直方向に
向いていることが要求される。垂直磁気異方性は、いか
なる場合にも誘起できるものではなく、むしろ、磁性薄
膜の反磁界の発生により膜面に平行な方向へ配向する傾
向を示す。垂直磁化膜を得るためには、この反磁界のエ
ネルギーに打ち勝つだけの異方性エネルギーを付与する
ことが必要である。
得られる薄膜の垂直磁気異方性の程度は、一軸異方性定
数Kuの大きさによって表現でき、垂直磁化膜となるため
には、このKuと反磁界エネルギー２πMs2（Msは飽和磁
化）との間にKu＞２πMs2の関係を満足しなければなら
ないとされている。
数Kuの大きさによって表現でき、垂直磁化膜となるため
には、このKuと反磁界エネルギー２πMs2（Msは飽和磁
化）との間にKu＞２πMs2の関係を満足しなければなら
ないとされている。
垂直磁気記録媒体では一般に高い記録密度が要求され、
微小な磁区が安定して保持されるためにはMsが大きく、
かつ十分に大きなKuが得られることが大へん重要であ
る。また、光磁気ディスクではレーザ光を書込みパワー
として用いるが、これを可能とするためには100〜200℃
程度の十分に低いキュリー温度Tcとそれよりも十分に高
い結晶化温度Tcryを有し少なくともこの温度差は50℃好
ましくは100℃以上であることが要求される。
微小な磁区が安定して保持されるためにはMsが大きく、
かつ十分に大きなKuが得られることが大へん重要であ
る。また、光磁気ディスクではレーザ光を書込みパワー
として用いるが、これを可能とするためには100〜200℃
程度の十分に低いキュリー温度Tcとそれよりも十分に高
い結晶化温度Tcryを有し少なくともこの温度差は50℃好
ましくは100℃以上であることが要求される。
垂直磁化膜として最も良く知られている希土類−遷移金
属の組合せは重希土類元素と鉄である。代表的なものに
TbFe、GdFe、DyFe、GdTbFe、TbDyFeなどがある。例えば
TbFeはキュリー温度Tc＝140〜250℃、カー回転角θK約
0.3°、飽和磁化Ms＝50〜100emu/cc、垂直磁気異方性定
数Ku＝105〜106erg/ccなどの特性を有する。
属の組合せは重希土類元素と鉄である。代表的なものに
TbFe、GdFe、DyFe、GdTbFe、TbDyFeなどがある。例えば
TbFeはキュリー温度Tc＝140〜250℃、カー回転角θK約
0.3°、飽和磁化Ms＝50〜100emu/cc、垂直磁気異方性定
数Ku＝105〜106erg/ccなどの特性を有する。
しかしこれらに用いられるTb,Dy,Gdなどの重希土類元素
は地殻中にわずかしか存在せず希少資源であり、また複
雑な分離工程を必要とし、大へん高価である。
は地殻中にわずかしか存在せず希少資源であり、また複
雑な分離工程を必要とし、大へん高価である。
また重希土類元素と鉄の原子磁気モーメントは反平行に
結合しているので飽和磁化Msやキュリー温度Tcの組成依
存性が大きく均質な製品を数多く生産することが困難で
ある。
結合しているので飽和磁化Msやキュリー温度Tcの組成依
存性が大きく均質な製品を数多く生産することが困難で
ある。
一方Nb,Prなどの軽希土類元素は地殻中に重希土類元素
よりもはるかに多く存在している。このような希土類−
鉄垂直磁化膜がNb,Prなどの軽希土類元素を用いて作製
することができれば、資源的な問題は一掃されるのであ
る。
よりもはるかに多く存在している。このような希土類−
鉄垂直磁化膜がNb,Prなどの軽希土類元素を用いて作製
することができれば、資源的な問題は一掃されるのであ
る。
これまで軽希土類・鉄の非晶質合金の検討は例えばJ.J.
CroatがFe0.60Nd0.40やFe0.60Pr0.40付近の組成で液体
急冷法を用いてリボン合金を作製し、高い保磁力が得ら
れることから永久磁石としての可能性を論じている（Ap
pl.Phys.Lett.39（４）.15.August.1981）。しかしこの
ような方法で得られるリボンは合金全体にわたって均質
なものは得られず、実質的に等方性のものしか得られて
いない。またリボンの厚さは33〜208μｍであって記録
媒体として用いられるものではない。
CroatがFe0.60Nd0.40やFe0.60Pr0.40付近の組成で液体
急冷法を用いてリボン合金を作製し、高い保磁力が得ら
れることから永久磁石としての可能性を論じている（Ap
pl.Phys.Lett.39（４）.15.August.1981）。しかしこの
ような方法で得られるリボンは合金全体にわたって均質
なものは得られず、実質的に等方性のものしか得られて
いない。またリボンの厚さは33〜208μｍであって記録
媒体として用いられるものではない。
また最近では、K.Tsutsumi等がFe61.5-Nd34-Ti4.5のス
パッタ薄膜が垂直磁気異方性を有することを報告してい
る（Jpn.J.Appl.Phys.23（1984）,L169〜L171頁）。し
かしその特性はMs＝430emu/cc、Ku＝２×106erg/ccであ
った。またTiを含まないFeNdスパッタ薄膜については作
製条件は明らかでないが、薄膜の面内に異方性があるも
のしか報告されていない。
パッタ薄膜が垂直磁気異方性を有することを報告してい
る（Jpn.J.Appl.Phys.23（1984）,L169〜L171頁）。し
かしその特性はMs＝430emu/cc、Ku＝２×106erg/ccであ
った。またTiを含まないFeNdスパッタ薄膜については作
製条件は明らかでないが、薄膜の面内に異方性があるも
のしか報告されていない。
軽希土類元素及び鉄の非晶質薄膜は高い飽和磁化を有す
るがそのために薄膜の反磁界による作用に打ち勝つため
の垂直磁気異方性エネルギーを付与することはほとんど
不可能とされてきた。
るがそのために薄膜の反磁界による作用に打ち勝つため
の垂直磁気異方性エネルギーを付与することはほとんど
不可能とされてきた。
（目的） 本発明は、軽希土類及び鉄を中心とする新規な垂直磁気
記録媒体（特に光磁気記録媒体）を提供することを基本
的目的とする。本発明はさらに上述の従来法に比し優れ
た特性を有する垂直磁気記録媒体を提供することをも目
的とする。
記録媒体（特に光磁気記録媒体）を提供することを基本
的目的とする。本発明はさらに上述の従来法に比し優れ
た特性を有する垂直磁気記録媒体を提供することをも目
的とする。
［課題を解決するための手段］ （概要） すなわち、本発明は軽希土類及び鉄を中心とするまった
く新しい磁気記録媒体を提供するものである。本発明の
磁気記録媒体は鉄及び希土類元素、又はこれらとCo、を
中心とし、希土類元素としてNd,Prを主体とする軽希土
類元素を用い、薄膜内に数Å〜数100Åの微細結晶相を
含む垂直磁化薄膜である。
く新しい磁気記録媒体を提供するものである。本発明の
磁気記録媒体は鉄及び希土類元素、又はこれらとCo、を
中心とし、希土類元素としてNd,Prを主体とする軽希土
類元素を用い、薄膜内に数Å〜数100Åの微細結晶相を
含む垂直磁化薄膜である。
本願の第１の発明は（請求の範囲第１項）としての垂直
磁気記録媒体は、下記の特徴を有する。
磁気記録媒体は、下記の特徴を有する。
即ち、25〜60原子％の希土類元素Ｒ（但し、Ｒの内70原
子％以上がNd及びRrの１種又は２種、なおＲの残部は
Ｙ、La、Ce、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er及びYbの一種以
上）、残部Feから成り、かつ薄膜の非晶質マトリックス
に数Å〜数100Åの微細結晶相を少なくとも含むこと、 垂直磁気異方性定数Kuが反磁界エネルギー２πMs2（Ms
は飽和磁化）より大きな垂直磁気異方性を有すること、 さらに結晶化温度Tcryとキュリー温度Tcとの温度差Tcry
-Tcが100℃以上であることを特徴とする。
子％以上がNd及びRrの１種又は２種、なおＲの残部は
Ｙ、La、Ce、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er及びYbの一種以
上）、残部Feから成り、かつ薄膜の非晶質マトリックス
に数Å〜数100Åの微細結晶相を少なくとも含むこと、 垂直磁気異方性定数Kuが反磁界エネルギー２πMs2（Ms
は飽和磁化）より大きな垂直磁気異方性を有すること、 さらに結晶化温度Tcryとキュリー温度Tcとの温度差Tcry
-Tcが100℃以上であることを特徴とする。
本願の第２の発明（請求の範囲第２項）として、前記Fe
30原子％未満（全組成に対する）をCoにて置換した垂直
記録媒体が提供される（即ち全組成中Co30原子％未満と
なる）。
30原子％未満（全組成に対する）をCoにて置換した垂直
記録媒体が提供される（即ち全組成中Co30原子％未満と
なる）。
さらに本願の別の発明（請求の範囲第３項）としてCoを
含まない場合は所定量以外の他の元素M10原子％以下
（但しＭはNi,V,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Bi,Al,Si,Pb,Sn及びSb
の一種以上）を含むこともでき、さらにCoを含む場合
（請求の範囲第４項）には、ＭとしてZrも含むことがで
きる。
含まない場合は所定量以外の他の元素M10原子％以下
（但しＭはNi,V,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Bi,Al,Si,Pb,Sn及びSb
の一種以上）を含むこともでき、さらにCoを含む場合
（請求の範囲第４項）には、ＭとしてZrも含むことがで
きる。
以上は、式Ｒ（Fe,Co）Ｍで表わされ、R25〜60原子％、
M0〜10原子％、Co30原子％未満及び残部Feから成る組成
を成す。
M0〜10原子％、Co30原子％未満及び残部Feから成る組成
を成す。
本願の各発明による垂直磁気記録媒体は、基板上に金属
ガス凝集法による薄膜の形成において、上記の組成を有
する垂直磁気異方性を有する薄膜を基板温度を180℃〜
合金の結晶化温度以下の温度に保持すると共に、膜厚を
0.3〜３μｍとする垂直磁気異方性を有する薄膜を形成
することにより製造できる。
ガス凝集法による薄膜の形成において、上記の組成を有
する垂直磁気異方性を有する薄膜を基板温度を180℃〜
合金の結晶化温度以下の温度に保持すると共に、膜厚を
0.3〜３μｍとする垂直磁気異方性を有する薄膜を形成
することにより製造できる。
（作用効果概要） 本発明者らは前述のような事情から微細結晶質薄膜の作
製条件を詳細に検討した。その結果資源が豊富で安価な
Nd,Prなどの軽希土類元素及び鉄を用いて、磁気異方性
定数Kuが磁界エネルギー２πMs2より大きく、安定して
十分な垂直磁化膜が得られる。反磁界エネルギーの値は
製造条件の設定により生ずる微細結晶の状態に応じて変
る。本発明の実施態様において、キュリー温度Tc＝70〜
250℃、飽和磁化Ms約450emu/cc以上、条件設定に応じ垂
直磁気異方性定数Kuの値としては例えば1.5×106erg/cc
以上、さらに2.5〜７×106erg/cc以上、カー回転角θK
約0.3°以上の特性、即ち前述の重希土類−鉄非晶質薄
膜と同等またはそれ以上の特性を有する垂直磁化膜が得
られた。
製条件を詳細に検討した。その結果資源が豊富で安価な
Nd,Prなどの軽希土類元素及び鉄を用いて、磁気異方性
定数Kuが磁界エネルギー２πMs2より大きく、安定して
十分な垂直磁化膜が得られる。反磁界エネルギーの値は
製造条件の設定により生ずる微細結晶の状態に応じて変
る。本発明の実施態様において、キュリー温度Tc＝70〜
250℃、飽和磁化Ms約450emu/cc以上、条件設定に応じ垂
直磁気異方性定数Kuの値としては例えば1.5×106erg/cc
以上、さらに2.5〜７×106erg/cc以上、カー回転角θK
約0.3°以上の特性、即ち前述の重希土類−鉄非晶質薄
膜と同等またはそれ以上の特性を有する垂直磁化膜が得
られた。
既述の通り、垂直磁化膜となるためにはKu＞２πMs2の
関係が成立つことが必要とされている。しかし本発明に
より明らかとなったことは磁区が小さく分かれておりそ
の場合には反磁界が見かけのそれよりも小さく、必ずし
も上記の条件を満足しなくとも垂直磁化膜となる（大
略、Ku≧0.6×２πMs2）が、本発明ではKu＞反磁界エネ
ルギー２πMs2として十分安定した垂直磁化膜となる範
囲に限定したものである。
関係が成立つことが必要とされている。しかし本発明に
より明らかとなったことは磁区が小さく分かれておりそ
の場合には反磁界が見かけのそれよりも小さく、必ずし
も上記の条件を満足しなくとも垂直磁化膜となる（大
略、Ku≧0.6×２πMs2）が、本発明ではKu＞反磁界エネ
ルギー２πMs2として十分安定した垂直磁化膜となる範
囲に限定したものである。
垂直磁化膜かどうかは第３図のように、膜に平行方向
（）と直角方向（⊥）の磁化曲線を測定することによ
って知ることができる。
（）と直角方向（⊥）の磁化曲線を測定することによ
って知ることができる。
本発明において、NdやPrと鉄との組合せは各々の原子の
磁気モーメントが平行に結合した場合、重希土類元素・
鉄の場合よりも高い飽和磁化が得られ、記録の読み出し
精度が向上する。熱磁気書込みを行なう場合は、高い飽
和磁化はもれ磁束が利用できて外部から加えなければな
らない磁場が小さくても良い。さらにFeの一部をCoで置
換することはキュリー温度Tcを上昇させさらにカー回転
角θＫを大きくし、θＫ約0.5°以上のものが得られ、
耐食性を改善する。
磁気モーメントが平行に結合した場合、重希土類元素・
鉄の場合よりも高い飽和磁化が得られ、記録の読み出し
精度が向上する。熱磁気書込みを行なう場合は、高い飽
和磁化はもれ磁束が利用できて外部から加えなければな
らない磁場が小さくても良い。さらにFeの一部をCoで置
換することはキュリー温度Tcを上昇させさらにカー回転
角θＫを大きくし、θＫ約0.5°以上のものが得られ、
耐食性を改善する。
（好適な実施の態様） 本発明に用いる希土類元素Ｒとして、Ｒの内70％以上は
NdとPrを用い特にNdが望ましい。Ｒの残部は入手上の事
情などからCe、Y,Sm,Dy,Tb,Ho,Gd,La,Er,Ybなどその他
の希土類元素を含んだものを用いても良い。
NdとPrを用い特にNdが望ましい。Ｒの残部は入手上の事
情などからCe、Y,Sm,Dy,Tb,Ho,Gd,La,Er,Ybなどその他
の希土類元素を含んだものを用いても良い。
Ｒは全体組成中25原子％以上含まれると、Tcry-Tcの温
度差が約100℃以上の垂直磁化膜となり（第２図）、レ
ーザによる書込みにとって十分な安定性を示す。またR2
5原子％以上では、製造条件に注意すれば容易にKuは反
磁界エネルギー２πMs2より大きくなり十分に安定な垂
直磁化膜となる。
度差が約100℃以上の垂直磁化膜となり（第２図）、レ
ーザによる書込みにとって十分な安定性を示す。またR2
5原子％以上では、製造条件に注意すれば容易にKuは反
磁界エネルギー２πMs2より大きくなり十分に安定な垂
直磁化膜となる。
なお、Ｒが全体の組成の31原子％（at％）以上では薄膜
面に垂直な磁気異方性定数Kuが2.5×106erg/cc以上とな
り好ましい範囲となる。
面に垂直な磁気異方性定数Kuが2.5×106erg/cc以上とな
り好ましい範囲となる。
Ｒが60at％以上では活性は希土類元素を多く含むため薄
膜作成後の安定性に欠ける。従ってＲの範囲は25〜60原
子％（好ましくは31〜60原子％）とする。Ｒが33〜55at
％はKu＝３×106erg/cc以上のさらに好ましい範囲であ
り、特に好ましくは35〜45at％である（第８図参照）。
膜作成後の安定性に欠ける。従ってＲの範囲は25〜60原
子％（好ましくは31〜60原子％）とする。Ｒが33〜55at
％はKu＝３×106erg/cc以上のさらに好ましい範囲であ
り、特に好ましくは35〜45at％である（第８図参照）。
第２図は飽和磁化Ms及びキュリー温度Tcの組成（Nd量）
依存性を示す図であるが広い組成（Nd量）範囲にわたっ
て飽和磁化Ms及びキュリー温度Tcの変化の割合が小さ
く、重希土類元素鉄の場合と較べて遥かに安定した品質
の製品を容易に作製できる様子がわかる。また結晶化温
度Tcryも単調に変化することがわかる。
依存性を示す図であるが広い組成（Nd量）範囲にわたっ
て飽和磁化Ms及びキュリー温度Tcの変化の割合が小さ
く、重希土類元素鉄の場合と較べて遥かに安定した品質
の製品を容易に作製できる様子がわかる。また結晶化温
度Tcryも単調に変化することがわかる。
Ｒの残りは鉄を主体とするがFeを全組成中の30％未満Co
で置換することは磁気光記録媒体又は垂直磁化膜として
の特性を損なうことなく飽和磁化Ms、キュリー温度Tcの
上昇、カー回転角の増加や薄膜の耐食性を向上する効果
がある。CoをFeの50％以上置換することは結晶化温度Tc
ryとキュリー温度Tcの差が小さくなり、またカー回転角
も小さくなる。さらにターゲットがもろくなり製作が困
難となるため、Coの上限は全組成中30原子％未満とす
る。全Feに対するCo置換量は好ましくは、約８〜30原子
％未満（θＫ0.45°以上）、最も好ましくは約12〜27原
子％（θＫ0.5°以上）である。
で置換することは磁気光記録媒体又は垂直磁化膜として
の特性を損なうことなく飽和磁化Ms、キュリー温度Tcの
上昇、カー回転角の増加や薄膜の耐食性を向上する効果
がある。CoをFeの50％以上置換することは結晶化温度Tc
ryとキュリー温度Tcの差が小さくなり、またカー回転角
も小さくなる。さらにターゲットがもろくなり製作が困
難となるため、Coの上限は全組成中30原子％未満とす
る。全Feに対するCo置換量は好ましくは、約８〜30原子
％未満（θＫ0.45°以上）、最も好ましくは約12〜27原
子％（θＫ0.5°以上）である。
全体の組成の10at％未満の元素Ｍ即ち、Ni,V,Ta,Cr,Mo,
W,Mn,Bi,Al,Pb,Sn,Sbなどの添加も垂直磁化膜としての
特性を損なわない。前記所定量のCoを含有する場合に
は、さらにZrの添加によっても、その特性を損なわな
い。
W,Mn,Bi,Al,Pb,Sn,Sbなどの添加も垂直磁化膜としての
特性を損なわない。前記所定量のCoを含有する場合に
は、さらにZrの添加によっても、その特性を損なわな
い。
さらに、本発明の組成には全体の組成の10at％未満のTi
を含有させることもでき、本発明の方法に従えばKu3×1
06erg/ccのものを得ることができる。
を含有させることもでき、本発明の方法に従えばKu3×1
06erg/ccのものを得ることができる。
また本発明による薄膜は飽和磁化Msが高いため、実施例
に示す条件下では垂直磁気異方性定数が1.5×106erg/cc
より大きければよい場合がある（第６、７図）。一般に
非晶質膜を作成するための基板を構成する基板材料は通
常ガラス、Al、ポリイミド系樹脂材、ポリエステル系樹
脂材などを用いるが、本発明の場合は微細結晶相を含む
垂直磁化膜を得るために基板の温度を180℃以上、該合
金組成の結晶化温度以下に保たなければならないのでこ
の温度に耐えるものを用いる。基板温度200〜300℃はKu
＝３×106erg/cc以上が得られる好ましい範囲である
（第４図）。
に示す条件下では垂直磁気異方性定数が1.5×106erg/cc
より大きければよい場合がある（第６、７図）。一般に
非晶質膜を作成するための基板を構成する基板材料は通
常ガラス、Al、ポリイミド系樹脂材、ポリエステル系樹
脂材などを用いるが、本発明の場合は微細結晶相を含む
垂直磁化膜を得るために基板の温度を180℃以上、該合
金組成の結晶化温度以下に保たなければならないのでこ
の温度に耐えるものを用いる。基板温度200〜300℃はKu
＝３×106erg/cc以上が得られる好ましい範囲である
（第４図）。
薄膜の厚さは厚くなるに従ってKuが大きくなり、垂直磁
化膜を得るためには0.3μｍ以上必要であるが、３μｍ
をこえると均一な層が得難く、生産上好ましくない（第
６図）。
化膜を得るためには0.3μｍ以上必要であるが、３μｍ
をこえると均一な層が得難く、生産上好ましくない（第
６図）。
本発明による薄膜は金属ガス凝集法（いわゆる気相折着
法）により形成され、真空蒸着法、物理的析着法（スパ
ッタ法、イオンプレーティング法等）、CVD法等いずれ
の方法においても作製できるが、スパッタ法の場合アル
ゴンの圧力は２×10-1Torr付近の望ましい（第７図）。
法）により形成され、真空蒸着法、物理的析着法（スパ
ッタ法、イオンプレーティング法等）、CVD法等いずれ
の方法においても作製できるが、スパッタ法の場合アル
ゴンの圧力は２×10-1Torr付近の望ましい（第７図）。
スパッタの際に基板には基板と垂直方向に数〜数十Oeの
磁界が加わっていることが望ましい。この磁界は基板下
にとりつけた加熱用のシース線をソレノイド状に巻きつ
け、加熱電流として直流を用いることによって容易に得
ることができる。
磁界が加わっていることが望ましい。この磁界は基板下
にとりつけた加熱用のシース線をソレノイド状に巻きつ
け、加熱電流として直流を用いることによって容易に得
ることができる。
本発明による薄膜の状態は約数Å〜約100Åの大きさの
微細結晶相が望ましい（第５図、第17図）。
微細結晶相が望ましい（第５図、第17図）。
また大きな飽和磁化を有することに基づき、光磁気ディ
スクとして熱磁気書込みを行う場合は囲りの部分からの
もれ磁束が利用できるため外部から加える磁場が小さく
ても良い。
スクとして熱磁気書込みを行う場合は囲りの部分からの
もれ磁束が利用できるため外部から加える磁場が小さく
ても良い。
［実施例］ 以下に実施例を用いて詳細に説明する。薄膜は高周波ス
パッタ法を用いてAr雰囲気中でガラス基板上に作成し
た。
パッタ法を用いてAr雰囲気中でガラス基板上に作成し
た。
Arガスを導入する前にスパッタ容器内を５×10-7Torr以
上の真空にした。スパッタの速度は約２μm/hrであっ
た。スパッタ作成中は基板にはバイアス電圧を加えてい
ない。
上の真空にした。スパッタの速度は約２μm/hrであっ
た。スパッタ作成中は基板にはバイアス電圧を加えてい
ない。
基板の加熱は基板の下にとりつけた円筒状の銅製ボビン
の外周に巻回したシース線の電流を調整することにより
行った。
の外周に巻回したシース線の電流を調整することにより
行った。
電流は直流を用いたため、基板上には約十Oeの磁界が発
生している。試料の磁気特性は最大磁場強さが20kOeの
トルク磁力計及び振動試料型磁力計（VSM）を用いた。
薄膜の構造解析はCu-Kα線を用いたＸ線回折と、透過式
電子顕微鏡によった。
生している。試料の磁気特性は最大磁場強さが20kOeの
トルク磁力計及び振動試料型磁力計（VSM）を用いた。
薄膜の構造解析はCu-Kα線を用いたＸ線回折と、透過式
電子顕微鏡によった。
（実施例１） 第１図にFe100-XNdX,X＝18,30,35,38,40の組成でAr圧が
１〜２×10-1Torr、基板温度220〜290℃、膜厚5000Å〜
1.2μｍの条件で作成した薄膜の磁化の温度依存性を示
す。
１〜２×10-1Torr、基板温度220〜290℃、膜厚5000Å〜
1.2μｍの条件で作成した薄膜の磁化の温度依存性を示
す。
ここで磁化は容易磁化軸方向に飽和磁化させた後、VSM
で10kOeの磁場中で測定を行った。
で10kOeの磁場中で測定を行った。
キュリー温度TcはM2/T（M:磁化、T:温度）曲線の外挿線
が温度軸と交錯する点より求めた。
が温度軸と交錯する点より求めた。
第１図中Tcryは結晶化温度を示す。
キュリー温度は350〜400K（77〜127℃）でDyFe（Tc約70
℃）、TbFe（Tc約140℃）とほぼ同等であった。
℃）、TbFe（Tc約140℃）とほぼ同等であった。
またキュリー温度（Tc）と結晶化温度（Tcry）の差がNd
≧30原子％で約200℃あることからレーザ光による熱磁
気書き込みが十分行えることが判る。
≧30原子％で約200℃あることからレーザ光による熱磁
気書き込みが十分行えることが判る。
第２図は第１図のキュリー温度及び結晶化温度を組成
（Fe100-xNdx）と対比させたものである。キュリー温度
又はMsは広い組成範囲にわたってほとんど変化しないこ
とが判る。Nd≧25at％で温度差（Tcry-Tc）が約100℃以
上となり、Nd≧30at％で差≧200℃となる。
（Fe100-xNdx）と対比させたものである。キュリー温度
又はMsは広い組成範囲にわたってほとんど変化しないこ
とが判る。Nd≧25at％で温度差（Tcry-Tc）が約100℃以
上となり、Nd≧30at％で差≧200℃となる。
また第２図にはまた77K及び300Kでの飽和磁化のFe-Nd組
成依存性を示す。
成依存性を示す。
（実施例２） Fe65Nd35及びFe60Nd40の組成で基板温度が240〜290℃、
Ar圧が１〜２×10-1Torrの条件で作成したスパッタ薄膜
を77K及び300Kで磁気特性を測定した。その結果を第３
図に示す。薄膜の垂直方向（⊥）及び水平方向（）の
測定から77Kおよび30Kにおいてこれらの薄膜が垂直磁化
膜である様子がわかる。
Ar圧が１〜２×10-1Torrの条件で作成したスパッタ薄膜
を77K及び300Kで磁気特性を測定した。その結果を第３
図に示す。薄膜の垂直方向（⊥）及び水平方向（）の
測定から77Kおよび30Kにおいてこれらの薄膜が垂直磁化
膜である様子がわかる。
これらの薄膜のカー回転角θＫを求めたところ、θＫ＝
0.3°が得られた。これは前述の重希土類元素−鉄非晶
質垂直磁化膜と同等以上であった。
0.3°が得られた。これは前述の重希土類元素−鉄非晶
質垂直磁化膜と同等以上であった。
（実施例３） Fe65Nd35の組成でAr圧１〜２×10-1Torr、厚さ6000〜12
650Åの薄膜を作成し、トルクメータで垂直磁気異方性
定数Kuを求めた。スパッタ中の基板温度は70〜330℃の
間で変化させた。その結果を第４図に示す。
650Åの薄膜を作成し、トルクメータで垂直磁気異方性
定数Kuを求めた。スパッタ中の基板温度は70〜330℃の
間で変化させた。その結果を第４図に示す。
Kuの値は基板温度が260〜290℃の最大値を示す。図中黒
丸は垂直磁化膜であることを示し、白丸はそうでないこ
とを表わす。基板温度Tsが結晶化温度Tcry（≒320℃）
よりも高い場合はもはや垂直磁化膜の性質を示さない。
（Ku≒０） 基板温度Tsが212℃、287℃、335℃の場合のスパッタ薄
膜のＸ線回折パターンを第５図に示す。Ts＝335℃及び2
87℃の場合には、Nd2Fe17やNdに相当すると考えられる
鋭いピークが現われている。
丸は垂直磁化膜であることを示し、白丸はそうでないこ
とを表わす。基板温度Tsが結晶化温度Tcry（≒320℃）
よりも高い場合はもはや垂直磁化膜の性質を示さない。
（Ku≒０） 基板温度Tsが212℃、287℃、335℃の場合のスパッタ薄
膜のＸ線回折パターンを第５図に示す。Ts＝335℃及び2
87℃の場合には、Nd2Fe17やNdに相当すると考えられる
鋭いピークが現われている。
電子顕微鏡の観察からもTs＝212℃、287℃の場合には微
細結晶の粒子が存在し、Ts＝335℃の場合には結晶化が
かなり進んでいることが判った。これらのことから垂直
磁気異方性を有するためには非晶質マトリックスに結晶
粒径約数Å〜約100Åの微細結晶相を含むことが好まし
いことがわかる。
細結晶の粒子が存在し、Ts＝335℃の場合には結晶化が
かなり進んでいることが判った。これらのことから垂直
磁気異方性を有するためには非晶質マトリックスに結晶
粒径約数Å〜約100Åの微細結晶相を含むことが好まし
いことがわかる。
（実施例４） Fe65Nd35の組成のスパッタ膜を基板温度210〜290℃、Ar
圧力１〜２×10-1Torrの条件で膜厚を変化させて作成
し、トルクメータで磁気異方性定数Kuを求めた結果を第
６図に示す。
圧力１〜２×10-1Torrの条件で膜厚を変化させて作成
し、トルクメータで磁気異方性定数Kuを求めた結果を第
６図に示す。
第６図中黒丸は垂直磁化膜を示し、白丸は薄膜の膜面内
の異方性を有する場合である。第６図中の添数は基板の
温度を示す。膜厚D0.3μｍ以上でKu≧1.5×106erg/ccと
なり、さらに、膜厚Ｄ約0.7μｍ以上でKu≧2.5×106erg
/ccとなる。
の異方性を有する場合である。第６図中の添数は基板の
温度を示す。膜厚D0.3μｍ以上でKu≧1.5×106erg/ccと
なり、さらに、膜厚Ｄ約0.7μｍ以上でKu≧2.5×106erg
/ccとなる。
（実施例５） Fe65Nd35を基板温度210〜290℃、膜厚6140〜1265Åの条
件でAr圧を変化させて作成したスパッタ膜の磁気異方性
定数KuのAr圧依存性を第７図に示す。
件でAr圧を変化させて作成したスパッタ膜の磁気異方性
定数KuのAr圧依存性を第７図に示す。
Ar圧は２×10-1TorrあたりでKuは鋭いピークを示すが、
相対的にAr圧力依存性は他の要因、すなわち基板温度や
膜厚ほど顕著ではない。なおこの条件下では２πMs2の
値が1.5×106erg/ccとなっていることからKu≧1.5×106
erg/ccで垂直磁化膜になることがわかる。
相対的にAr圧力依存性は他の要因、すなわち基板温度や
膜厚ほど顕著ではない。なおこの条件下では２πMs2の
値が1.5×106erg/ccとなっていることからKu≧1.5×106
erg/ccで垂直磁化膜になることがわかる。
（実施例６） Fe100-XNdXにおいてＸ＝18〜50の広い組成範囲において
基板温度250〜280℃、Ar圧１〜３×10-1Torr、膜厚6000
〜13000Åのスパッタ薄膜を作成し、垂直磁気異方性定
数Kuを求めた結果を第８図に示す。いずれも垂直磁化膜
となるが、Kuの値は組成にもなかり依存することがわか
る。Kuの最大値はNd40原子％辺りで得られ、１〜２×10
7erg/ccにも達する高い値を示す。
基板温度250〜280℃、Ar圧１〜３×10-1Torr、膜厚6000
〜13000Åのスパッタ薄膜を作成し、垂直磁気異方性定
数Kuを求めた結果を第８図に示す。いずれも垂直磁化膜
となるが、Kuの値は組成にもなかり依存することがわか
る。Kuの最大値はNd40原子％辺りで得られ、１〜２×10
7erg/ccにも達する高い値を示す。
Nd量がこれより減少する場合、Kuは急激に低下し、31原
子％未満では2.5×106erg/cc未満になるがNd≧25at％で
は製造条件に注意すればKu＞反磁界エネルギー２πMs2
を満足し、十分安定な垂直磁化膜となる。
子％未満では2.5×106erg/cc未満になるがNd≧25at％で
は製造条件に注意すればKu＞反磁界エネルギー２πMs2
を満足し、十分安定な垂直磁化膜となる。
（実施例７） Fe60Nd35M5の組成でＭとしてHf,Bi,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,M
n,Al,Sb,Ge,Sn,Si,Pb,NiをTs＝220〜290℃、Ar圧１〜２
×10-1Torr、膜厚6300〜11000Åを作成し磁気特性を測
定する。
n,Al,Sb,Ge,Sn,Si,Pb,NiをTs＝220〜290℃、Ar圧１〜２
×10-1Torr、膜厚6300〜11000Åを作成し磁気特性を測
定する。
いずれもKu≧2.5×106erg/cc、カー回転角0.3°以上の
垂直磁化膜が得られる。
垂直磁化膜が得られる。
（実施例８） Fe40Co25Nd35の組成で、Ts＝240℃、Ar圧２×10-1Tor
r、膜厚7400Åを作成し、磁気特性を測定した。
r、膜厚7400Åを作成し、磁気特性を測定した。
いずれもKu≧2.5×106erg/cc以上の垂直磁化膜を得られ
た。
た。
（実施例９） Fe60Nd25Pr15の組成でTs＝260℃Ar圧1.5〜２×10-1Tor
r、膜厚7900Åのスパッタ薄膜を作成しKu2.5×106erg/c
c以上の垂直磁化膜が得られた。
r、膜厚7900Åのスパッタ薄膜を作成しKu2.5×106erg/c
c以上の垂直磁化膜が得られた。
（実施例10） Fe60Nd32Dy8、Fe58Nd32Ce10、Fe57Nd30Ce10V3の組成
で、Ts＝240〜290℃、Ar圧１〜２×10-1Torr、膜厚7300
〜11000Åのスパッタ薄膜を作成し、Ku2.5×106erg/cc
以上の垂直磁化膜が得られた。
で、Ts＝240〜290℃、Ar圧１〜２×10-1Torr、膜厚7300
〜11000Åのスパッタ薄膜を作成し、Ku2.5×106erg/cc
以上の垂直磁化膜が得られた。
（実施例11） Fe65Nd35及びFe60Nd40の組成で、基板温度Tsが各々290
℃、250℃、Ar圧２×10-1Torr、膜厚が各々12650Å、48
60Åのスパッタ薄膜を作成した。Fe60Nd40において4.2
〜300Kで求めたトルク曲線を第９（１），（２）図に示
す。
℃、250℃、Ar圧２×10-1Torr、膜厚が各々12650Å、48
60Åのスパッタ薄膜を作成した。Fe60Nd40において4.2
〜300Kで求めたトルク曲線を第９（１），（２）図に示
す。
また、15kOe磁界中での回転ヒステリシス損Ｗの低温で
の温度変化を第10図に示す。
の温度変化を第10図に示す。
（実施例12） (Fe1-yCoy)60Nd40， ｙ＝0,0.075,0.15,0.25 の組成でAr圧が１〜２×10-1Torr基板温度230〜290℃、
膜厚7700Å〜1.1μｍの条件で作成した薄膜の結晶化温
度Tcry、キュリー温度Tc、垂直磁気異方性定数Kuが最大
値をとる温度T1、及び保磁力Hcの変化を第11図に示す。
膜厚7700Å〜1.1μｍの条件で作成した薄膜の結晶化温
度Tcry、キュリー温度Tc、垂直磁気異方性定数Kuが最大
値をとる温度T1、及び保磁力Hcの変化を第11図に示す。
Coの増加はTcryを変化させないでTc,Hc,及びT1の増加を
もたらす。
もたらす。
（実施例13） 実施例１で得られたNd35Fe65及び実施例12で得られた(F
e1-yCoy)60Nd40の薄膜を、入射角80°の直線偏光した光
（水銀ランプ光源、波長λ＝230〜830nm、ハーフミラー
ーは用いず、測定は薄膜表面側より行なった。測定装置
は日本分光株式会社製「磁気−光学測定装置J-250」を
用いてカー回転角θＫの波長λ依存性を求めた（第12
図）。図中Co5,Co10,Co15は夫々ｙ＝5/60（＝0.083）,1
0/60（＝0.17）,15/60（＝0.25）に対応する。
e1-yCoy)60Nd40の薄膜を、入射角80°の直線偏光した光
（水銀ランプ光源、波長λ＝230〜830nm、ハーフミラー
ーは用いず、測定は薄膜表面側より行なった。測定装置
は日本分光株式会社製「磁気−光学測定装置J-250」を
用いてカー回転角θＫの波長λ依存性を求めた（第12
図）。図中Co5,Co10,Co15は夫々ｙ＝5/60（＝0.083）,1
0/60（＝0.17）,15/60（＝0.25）に対応する。
低波長側で回転角は正、λ＝340nm付近でθＫはほぼ
０、それ以上の波長領域では｜θＫ｜は急に増加し、λ
＞500nmではほぼ一定となるがすべての組成についてλ
＝400〜500nmで最大値をとっている。λ＝500及び633nm
における｜θＫ｜の組成依存性を第13図に示す。Co組成
ｙの増加と共に｜θＫ｜は増加しｙ＝0.25付近でほぼピ
ークを示している。λ＝500及び633nmでの値はｙ＝0.25
で0.55°及び0.45°である。これらの値は従来のGd-Fe-
Co系統の値よりはるかに大きいものである。
０、それ以上の波長領域では｜θＫ｜は急に増加し、λ
＞500nmではほぼ一定となるがすべての組成についてλ
＝400〜500nmで最大値をとっている。λ＝500及び633nm
における｜θＫ｜の組成依存性を第13図に示す。Co組成
ｙの増加と共に｜θＫ｜は増加しｙ＝0.25付近でほぼピ
ークを示している。λ＝500及び633nmでの値はｙ＝0.25
で0.55°及び0.45°である。これらの値は従来のGd-Fe-
Co系統の値よりはるかに大きいものである。
（実施例14） 実施例13で用いたのと同じサンプルで300Kでの飽和磁化
Ms及び垂直磁気異方性エネルギー定数Kuを求めた結果を
第14図に示す。Feの一部に対するCoによる置換量の増大
と共に飽和磁化Ms及び磁気異方性エネルギー定数Kuを徐
々に下げる。
Ms及び垂直磁気異方性エネルギー定数Kuを求めた結果を
第14図に示す。Feの一部に対するCoによる置換量の増大
と共に飽和磁化Ms及び磁気異方性エネルギー定数Kuを徐
々に下げる。
（実施例15） 実施例１と同じ条件で作成したFe100-XNdXの組成の薄膜
のカー回転角θＫで保磁力Hcを求め第15図に示す。
のカー回転角θＫで保磁力Hcを求め第15図に示す。
Nd35及び50at％膜（膜作製直後に厚さ約100〜300Å、表
面を酸化させた膜）のカー回転角は第15図の矢印で示す
ように増加することがわかった。例えばNd50at％の場合
θＫは0.3°から約0.6°（λ＝633nm）であり２倍近い
増加を示している。このことは表面を酸化させることに
より多重干渉法によりカー及びファラデー効果の両方の
寄与を得て実効的カー回転角が増加した為である。本方
法は従来の重希土類−鉄族垂直磁化膜ではSiO等の膜を
表面上コーティングして回転角を増加させていた方法と
異なり磁性膜の表面をそのまま酸化させ回転角を増加す
ることができる方法である。このことは本垂直磁化膜の
特徴である。
面を酸化させた膜）のカー回転角は第15図の矢印で示す
ように増加することがわかった。例えばNd50at％の場合
θＫは0.3°から約0.6°（λ＝633nm）であり２倍近い
増加を示している。このことは表面を酸化させることに
より多重干渉法によりカー及びファラデー効果の両方の
寄与を得て実効的カー回転角が増加した為である。本方
法は従来の重希土類−鉄族垂直磁化膜ではSiO等の膜を
表面上コーティングして回転角を増加させていた方法と
異なり磁性膜の表面をそのまま酸化させ回転角を増加す
ることができる方法である。このことは本垂直磁化膜の
特徴である。
薄膜表面の酸化皮膜はスパッタ後そのまま装置内にて10
0〜150℃で凡そ30分〜１時間保持することによって得ら
れる。
0〜150℃で凡そ30分〜１時間保持することによって得ら
れる。
SiOコーティングもｘ＝35原子％の同様なサンプルの表
面に施した。その結果を第15図に示す。SiOコーティン
グもカー回転角を増大させる。酸化被膜上にさらにSiO
コーティングを施すことにより、さらにθＫ、保護効果
を増大できる。
面に施した。その結果を第15図に示す。SiOコーティン
グもカー回転角を増大させる。酸化被膜上にさらにSiO
コーティングを施すことにより、さらにθＫ、保護効果
を増大できる。
（実施例16） 実施例15と同じ試料を用いて垂直磁気異方性定数Kuの温
度依存性を求めた。（第16図） Kuは低温で増加し、ある程度T1で最大値をとったあと、
さらに低下する。
度依存性を求めた。（第16図） Kuは低温で増加し、ある程度T1で最大値をとったあと、
さらに低下する。
（実施例17） レーザ光による書き込み実験 実施例１と同じ方法で得られた厚さ約4000ÅのNd38Fe62
膜についてレーザ光による書き込み実験を行なった。
膜についてレーザ光による書き込み実験を行なった。
レーザー：半導体レーザ（パワー20mW） バイアス磁界〜1000e 線書込み方式 この結果幅約２〜10μｍのビットが書き込めていること
がカー効果を利用した偏光顕微鏡により確認された。
がカー効果を利用した偏光顕微鏡により確認された。
（実施例18） 第17図に本発明により、220℃で作った150Å厚のFe60Nd
40垂直磁化膜の微細結晶構造の透過電子顕微鏡写真を矢
印部分の領域の回折パターンと共に示す。スペーシング
0.2nm、クラスタ径２〜10nm、平均３〜5nmを示す。
40垂直磁化膜の微細結晶構造の透過電子顕微鏡写真を矢
印部分の領域の回折パターンと共に示す。スペーシング
0.2nm、クラスタ径２〜10nm、平均３〜5nmを示す。
（実施例19） Fe45Co15Nd35M15の組成でＭとしてZr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,M
o,Al,TiをTs＝210〜285℃、Ar圧１〜２×10-1Torr、膜
厚5300〜1200Åの膜を作成し、磁気特性を測定した。
o,Al,TiをTs＝210〜285℃、Ar圧１〜２×10-1Torr、膜
厚5300〜1200Åの膜を作成し、磁気特性を測定した。
いずれもKuが2.5×106erg/cc以上、カー回転角θＫが0.
4°以上の垂直磁化膜が得られた。
4°以上の垂直磁化膜が得られた。
（実施例20） 実施例１、７、12、18と同様にして得られたFe65Nd35、
Fe60Nd35M5、（Ｍ＝Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Al,Bi,Mn,Sb,Ge,
Sn,Ni,Si）、Fe45Co15Nd40、Fe45Co15Nd35M5（Ｍ＝Zr,H
f,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Al,Ti,Ni,Si）の各薄膜を１規定食塩
水中に20分間浸漬後、85℃85％RH（相対湿度）で２時間
時効処理を行ない、光学顕微鏡を用いて孔食の観察を行
なった。孔食に対する耐食性はFeCoNdMが最も優れてお
り、次ぎにFeCoNd、FeNdM（Ｍ＝Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Al,N
i,Si）が良く、FeNd及びFeNdM（Ｍ＝Bi,Mn,Sb,Ge,Sn）
は孔食が比較上最も進行していた。
Fe60Nd35M5、（Ｍ＝Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Al,Bi,Mn,Sb,Ge,
Sn,Ni,Si）、Fe45Co15Nd40、Fe45Co15Nd35M5（Ｍ＝Zr,H
f,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Al,Ti,Ni,Si）の各薄膜を１規定食塩
水中に20分間浸漬後、85℃85％RH（相対湿度）で２時間
時効処理を行ない、光学顕微鏡を用いて孔食の観察を行
なった。孔食に対する耐食性はFeCoNdMが最も優れてお
り、次ぎにFeCoNd、FeNdM（Ｍ＝Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Al,N
i,Si）が良く、FeNd及びFeNdM（Ｍ＝Bi,Mn,Sb,Ge,Sn）
は孔食が比較上最も進行していた。
（実施例21） Fe100-xPrx（ｘ＝20,30,40,50原子％）の組成の薄膜を
次の条件で作成した。Ar圧２×10-1Torr、Tsは各々290
℃と270℃、Ｄは各々8200Å（0.82μｍ）と9400Å（0.9
4μｍ）であった。
次の条件で作成した。Ar圧２×10-1Torr、Tsは各々290
℃と270℃、Ｄは各々8200Å（0.82μｍ）と9400Å（0.9
4μｍ）であった。
こ２種類の薄膜について、実施例12と同様の方法で入射
光線の波長λを変えた場合のカー回転角θＫを調べた。
その結果を第18図に示す。Fe70Pr30ではλ＝500nm付近
でカー回転角θＫは最大値0.35°を示す。
光線の波長λを変えた場合のカー回転角θＫを調べた。
その結果を第18図に示す。Fe70Pr30ではλ＝500nm付近
でカー回転角θＫは最大値0.35°を示す。
さらにPr濃度ｘ（原子％）に対するカー回転角の関係を
入射光線λ＝500、633nmで測定した結果を第19図に示
す。カー回転角θＫはPr30原子％付近で最大値をとる。
入射光線λ＝500、633nmで測定した結果を第19図に示
す。カー回転角θＫはPr30原子％付近で最大値をとる。
第１図は、本発明の一実施例、Fe100-XNdXスパッタ薄膜
の磁化温度特性を示すグラフ、 第２図はFe100-XNdX薄膜のキュリー温度Tc、結晶化温度
Tcry、及び飽和磁化Ms（77K及び300K）を示すグラフ、 第３図（ａ）〜（ｂ）は、Fe100-XNdX（Ｘ＝35,40）ス
パッタ薄膜の77K及び300Kでの各磁化曲線を示すグラ
フ、 第４図はFe65Nd35スパッタ薄膜の基板温度と垂直磁気異
方性定数Kuの関係を示すグラフ、 第５図はFe65Nd35スパッタ薄膜の各基板温度によるＸ線
回折パターンを示すグラフ、 第６図はFe65Nd35スパッタ薄膜の厚さとKuとの関係を示
すグラフ、 第７図はFe65Nd35スパッタ薄膜のAr圧とKuの関係を示す
グラフ、 第８図はFe100-XNdXスパッタ薄膜のNd量とKuの関係につ
いて調べた所定の基板温度、ガス圧、膜厚条件下におけ
る一実施例の結果を示すグラフ、 第９（１），（２）図は、Fe60Nd40において4.2〜300K
で求めたトルク曲線を示すグラフ、 第10図は、Fe100-xNdx（ｘ＝35,40）スパッタ薄膜のヒ
ステリシス損Ｗの温度変化を示すグラフ、 第11図は、(Fe1-yCoy)60Nd40について、Co濃度ｙと結晶
化温度Tcry、キュリー温度Tc,Kuが最大値をとる温度
T1、及び保磁力Hcの関係を示すグラフ（実施例12）、 第12図は、(Fe1-yCoy)60Nd40について、各Co濃度ｙにお
ける入射光線の波長λ（nm）カー回転角θＫ（度）の関
係を示すグラフ（実施例12）、 第13図は、λ＝500及び633nmにおけるカー回転角｜θＫ
｜のCo量（ｙ）に対する関係を示すグラフ（実施例1
3）、 第14図は、実施例13のCo濃度ｙと、飽和磁化Ms及び垂直
磁気異方性定数Kuの関係を示すグラフ（実施例14）、 第15図は、Fe100-xNdxについて、ｘとカー回転角｜θＫ
｜（度）及び保持力Hcの関係を示すグラフ（実施例1
5）、 第16図は、実施例15と同じ試料についてのKuの温度依存
性を示すグラフ（実施例16）、 第17図は本発明の一実施例の結晶構造を示す透過電子顕
微鏡写真、 第18図はFe100-xPrxの各ｘ（20,30,40,50原子％）につ
いて、入射光線λとカー回転角θＫ（度）との関係を示
すグラフ（実施例21）、及び 第19図は、第18図と同じ系について、Pr濃度ｘとカー回
転角θＫの関係を示すグラフ、を夫々示す。
の磁化温度特性を示すグラフ、 第２図はFe100-XNdX薄膜のキュリー温度Tc、結晶化温度
Tcry、及び飽和磁化Ms（77K及び300K）を示すグラフ、 第３図（ａ）〜（ｂ）は、Fe100-XNdX（Ｘ＝35,40）ス
パッタ薄膜の77K及び300Kでの各磁化曲線を示すグラ
フ、 第４図はFe65Nd35スパッタ薄膜の基板温度と垂直磁気異
方性定数Kuの関係を示すグラフ、 第５図はFe65Nd35スパッタ薄膜の各基板温度によるＸ線
回折パターンを示すグラフ、 第６図はFe65Nd35スパッタ薄膜の厚さとKuとの関係を示
すグラフ、 第７図はFe65Nd35スパッタ薄膜のAr圧とKuの関係を示す
グラフ、 第８図はFe100-XNdXスパッタ薄膜のNd量とKuの関係につ
いて調べた所定の基板温度、ガス圧、膜厚条件下におけ
る一実施例の結果を示すグラフ、 第９（１），（２）図は、Fe60Nd40において4.2〜300K
で求めたトルク曲線を示すグラフ、 第10図は、Fe100-xNdx（ｘ＝35,40）スパッタ薄膜のヒ
ステリシス損Ｗの温度変化を示すグラフ、 第11図は、(Fe1-yCoy)60Nd40について、Co濃度ｙと結晶
化温度Tcry、キュリー温度Tc,Kuが最大値をとる温度
T1、及び保磁力Hcの関係を示すグラフ（実施例12）、 第12図は、(Fe1-yCoy)60Nd40について、各Co濃度ｙにお
ける入射光線の波長λ（nm）カー回転角θＫ（度）の関
係を示すグラフ（実施例12）、 第13図は、λ＝500及び633nmにおけるカー回転角｜θＫ
｜のCo量（ｙ）に対する関係を示すグラフ（実施例1
3）、 第14図は、実施例13のCo濃度ｙと、飽和磁化Ms及び垂直
磁気異方性定数Kuの関係を示すグラフ（実施例14）、 第15図は、Fe100-xNdxについて、ｘとカー回転角｜θＫ
｜（度）及び保持力Hcの関係を示すグラフ（実施例1
5）、 第16図は、実施例15と同じ試料についてのKuの温度依存
性を示すグラフ（実施例16）、 第17図は本発明の一実施例の結晶構造を示す透過電子顕
微鏡写真、 第18図はFe100-xPrxの各ｘ（20,30,40,50原子％）につ
いて、入射光線λとカー回転角θＫ（度）との関係を示
すグラフ（実施例21）、及び 第19図は、第18図と同じ系について、Pr濃度ｘとカー回
転角θＫの関係を示すグラフ、を夫々示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｃ 13/06 Ａ 6866−5Ｌ Ｈ０１Ｆ 10/16 41/14 (56)参考文献 特開 昭58−165306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−103314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−108304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−128606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−173810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−187008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−193125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−117436（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】25〜60原子％の希土類元素Ｒ（但し、Ｒの
内70原子％以上がNd及びPrの１種又は２種、なおＲの残
部はＹ、La、Ce、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er及びYbの一種
以上）、残部Feから成り、かつ薄膜の非晶質マトリック
スに数Å〜数100Åの微細結晶相を少なくとも含むこ
と、 垂直磁気異方性定数Kuが反磁界エネルギー２πMs2（Ms
は飽和磁化）より大きな垂直磁気異方性を有すること、 さらに結晶化温度Tcryとキュリー温度Tcとの温度差Tcry
-Tcが100℃以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒
体。 - 【請求項２】25〜60原子％の希土類元素Ｒ（但し、Ｒの
内70原子％以上がNd及びPrの１種又は２種、なおＲの残
部はＹ、La、Ce、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er及びYbの一種
以上）、30原子％未満のCo及び残部Feから成り、かつ薄
膜の非晶質マトリックスに数Å〜数100Åの微細結晶相
を少なくとも含むこと、 垂直磁気異方性定数Kuが反磁界エネルギー２πMs2（Ms
は飽和磁化）より大きな垂直磁気異方性を有すること、 さらに結晶化温度Tcryとキュリー温度Tcとの温度差Tcry
-Tcが100℃以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒
体。 - 【請求項３】25〜60原子％の希土類元素Ｒ（但し、Ｒの
内70原子％以上がNd及びPrの１種又は２種、なおＲの残
部はＹ、La、Ce、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er及びYbの一種
以上）、10原子％以内のNi、Ｖ、Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、
Bi、Al、Si、Pb、Sn及びSbの少なくとも一種以上、残部
Feから成り、かつ薄膜の非晶質マトリックスに数Å〜数
100Åの微細結晶相を少なくとも含むこと、 垂直磁気異方性定数Kuが反磁界エネルギー２πMs2（Ms
は飽和磁化）より大きな垂直磁気異方性を有すること、 さらに結晶化温度Tcryとキュリー温度Tcとの温度差Tcry
-Tcが100℃以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒
体。 - 【請求項４】25〜60原子％の希土類元素Ｒ（但し、Ｒの
内70原子％以上がNd及びPrの１種又は２種、なおＲの残
部はＹ、La、Ce、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er及びYbの一種
以上）、10原子％以内のNi、Zr、Ｖ、Ta、Cr、Mo、Ｗ、
Mn、Bi、Al、Si、Pb、Sn及びSbの少なくとも一種以上、
30原子％未満のCo及び残部Feから成り、かつ薄膜の非晶
質マトリックスに数Å〜数100Åの微細結晶相を少なく
とも含むこと、 垂直磁気異方性定数Kuが反磁界エネルギー２πMs2（Ms
は飽和磁化）より大きな垂直磁気異方性を有すること、 さらに結晶化温度Tcryとキュリー温度Tcとの温度差Tcry
-Tcが100℃以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒
体。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP59236661A JPH0670924B2 (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 垂直磁気記録媒体 |
| DE8585114367T DE3581378D1 (de) | 1984-11-12 | 1985-11-12 | Senkrecht magnetisiertes aufzeichnungsmedium und verfahren zu seiner herstellung. |
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| JP5021629A JPH0738357B2 (ja) | 1984-11-12 | 1993-01-18 | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
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-
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- 1984-11-12 JP JP59236661A patent/JPH0670924B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-01-18 JP JP5021629A patent/JPH0738357B2/ja not_active Expired - Lifetime
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