JPH0744853A - 薄膜磁気記録媒体、磁気ディスクドライブ、バリウムフェライト薄膜製造方法、及び長手磁気記録方法 - Google Patents
薄膜磁気記録媒体、磁気ディスクドライブ、バリウムフェライト薄膜製造方法、及び長手磁気記録方法Info
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- JPH0744853A JPH0744853A JP6111608A JP11160894A JPH0744853A JP H0744853 A JPH0744853 A JP H0744853A JP 6111608 A JP6111608 A JP 6111608A JP 11160894 A JP11160894 A JP 11160894A JP H0744853 A JPH0744853 A JP H0744853A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有利な磁気特性、耐食性、持続性、及び固有
のテクスチャを有するバリウムフェライト薄膜を提供す
ること。 【構成】 薄膜６０は、上面６５と、基板７０との界面
を形成する底面６７を有し、且つ基板と平行であり基板
に面するようにスパッタリングターゲットを配向する同
軸スパッタリングシステムにおいてバリウムフェライト
ターゲットの反応マグネトロンスパッタリングにより蒸
着される。この構成は、薄膜の面に垂直に強力に磁気的
に配向されることに限定されずに、基板をプラズマの周
囲のターゲットに垂直に位置付けるスパッタリングシス
テムによる蒸着率よりも高い蒸着率を示す。
のテクスチャを有するバリウムフェライト薄膜を提供す
ること。 【構成】 薄膜６０は、上面６５と、基板７０との界面
を形成する底面６７を有し、且つ基板と平行であり基板
に面するようにスパッタリングターゲットを配向する同
軸スパッタリングシステムにおいてバリウムフェライト
ターゲットの反応マグネトロンスパッタリングにより蒸
着される。この構成は、薄膜の面に垂直に強力に磁気的
に配向されることに限定されずに、基板をプラズマの周
囲のターゲットに垂直に位置付けるスパッタリングシス
テムによる蒸着率よりも高い蒸着率を示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、磁気記録媒体
に係り、特に、長手の磁気記録に有用なバリウムフェラ
イト薄膜媒体に関する。
に係り、特に、長手の磁気記録に有用なバリウムフェラ
イト薄膜媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】バリウムフェライト化合物（バリウム、
鉄、及び酸素の化合物）はその磁性特性のために広く研
究されてきた。一つのこの種の化合物はしばしばＭ又は
Ｍ−Ｂａ相と呼ばれる磁気亜ナマリ塩酸相（ＢａＦｅ12
Ｏ19）である。磁気亜ナマリ塩酸相は六角形対称性を有
しており、且ついくつかの異なる格子間位置を占有する
鉄原子と第５番目の層ごとに酸素と置換するバリウム原
子を有する最密構造の酸素平面の層からなる。単位格子
はＢａＦｅ12Ｏ19の二つの組成単位から構成される。格
子間位置における鉄原子の磁気モーメントは、結晶ｃ軸
に平行であり、且つ部分的に補償し合い、これによって
約４５０℃のキュリー温度未満のフェリ磁性状態をもた
らす。室温で、その材料は大きな一軸結晶の異方体と結
晶ｃ軸に平行な磁化容易軸とを所有する。磁化容易軸に
平行に付与される磁場に対して、小さな単一結晶微粒子
中で、６０００エルステッドよりも大きな飽和保磁力が
報告されてきたが、Ｍ相の薄膜においては、ほぼ５００
０エルステッドが達成された。
鉄、及び酸素の化合物）はその磁性特性のために広く研
究されてきた。一つのこの種の化合物はしばしばＭ又は
Ｍ−Ｂａ相と呼ばれる磁気亜ナマリ塩酸相（ＢａＦｅ12
Ｏ19）である。磁気亜ナマリ塩酸相は六角形対称性を有
しており、且ついくつかの異なる格子間位置を占有する
鉄原子と第５番目の層ごとに酸素と置換するバリウム原
子を有する最密構造の酸素平面の層からなる。単位格子
はＢａＦｅ12Ｏ19の二つの組成単位から構成される。格
子間位置における鉄原子の磁気モーメントは、結晶ｃ軸
に平行であり、且つ部分的に補償し合い、これによって
約４５０℃のキュリー温度未満のフェリ磁性状態をもた
らす。室温で、その材料は大きな一軸結晶の異方体と結
晶ｃ軸に平行な磁化容易軸とを所有する。磁化容易軸に
平行に付与される磁場に対して、小さな単一結晶微粒子
中で、６０００エルステッドよりも大きな飽和保磁力が
報告されてきたが、Ｍ相の薄膜においては、ほぼ５００
０エルステッドが達成された。
【０００３】バリウムフェライトは結合材料中に分散さ
せた単一結晶微粒子の形態の磁気記録媒体として使用さ
れてきた。これらの媒体における微粒子は、結合剤（バ
インダ）の硬化中、構造体に磁界を加えることによって
配向され得る。バリウムフェライト微粒子媒体の磁気性
能は、従来の薄膜コバルト−合金磁気ディスクの磁気性
能に驚く程近似している。この微粒子媒体の例外的な性
能は、その大きな異方性の場と微粒子の電磁減結合（de
coupling（デカップリング））とに起因している。にも
かかわらず、より高密度の記録ディスクへ向かう動向に
おいて、コバルトベースの合金媒体を微粒子媒体よりも
っと薄くさせる能力は、コバルトベースの合金媒体を記
録媒体として使用することを好ましくしてきた。
せた単一結晶微粒子の形態の磁気記録媒体として使用さ
れてきた。これらの媒体における微粒子は、結合剤（バ
インダ）の硬化中、構造体に磁界を加えることによって
配向され得る。バリウムフェライト微粒子媒体の磁気性
能は、従来の薄膜コバルト−合金磁気ディスクの磁気性
能に驚く程近似している。この微粒子媒体の例外的な性
能は、その大きな異方性の場と微粒子の電磁減結合（de
coupling（デカップリング））とに起因している。にも
かかわらず、より高密度の記録ディスクへ向かう動向に
おいて、コバルトベースの合金媒体を微粒子媒体よりも
っと薄くさせる能力は、コバルトベースの合金媒体を記
録媒体として使用することを好ましくしてきた。
【０００４】バリウムフェライトも薄膜垂直記録媒体と
して使用するために研究されてきた。垂直記録媒体は、
各領域内の磁化が媒体面に対して実質的に垂直である磁
化領域の形態において情報を記録する。これは、磁化領
域が媒体の平面内に実質的に存在する磁場を有する従来
の長手記録技術と対照的である。バリウムフェライトの
磁化容易軸はｃ−軸に平行なので、従来の技術は、高度
のｃ−軸垂直配向を有する薄膜を開発することにへ向け
られてきた。高い飽和保磁力に加えて、このような薄膜
は耐磨耗性であり且つ高い耐食性を示すので有利であ
る。
して使用するために研究されてきた。垂直記録媒体は、
各領域内の磁化が媒体面に対して実質的に垂直である磁
化領域の形態において情報を記録する。これは、磁化領
域が媒体の平面内に実質的に存在する磁場を有する従来
の長手記録技術と対照的である。バリウムフェライトの
磁化容易軸はｃ−軸に平行なので、従来の技術は、高度
のｃ−軸垂直配向を有する薄膜を開発することにへ向け
られてきた。高い飽和保磁力に加えて、このような薄膜
は耐磨耗性であり且つ高い耐食性を示すので有利であ
る。
【０００５】垂直バリウムフェライト薄膜を調整する好
ましい技術は、二つの向かい合ったターゲットを有する
システム内のストリキオメトリック（化学量論的）セラ
ミックターゲットからバリウムフェライトを、これらの
ターゲット間のプラズマの周囲にある加熱された基板上
へスパッタ蒸着することである。この配置は、薄膜の成
長中のエネルギイオンと電子によって薄膜の衝撃を最小
とし、これによりバリウムの選択的再スパッタリングに
よって生じる薄膜の化学量論的変化を防止する。蒸着中
の基板温度は５５０℃乃至７００℃に及び、且つ一般に
スパッタリングガスは２乃至８ミリトルの全圧力におい
てアルゴン中の数パーセントが酸素である。
ましい技術は、二つの向かい合ったターゲットを有する
システム内のストリキオメトリック（化学量論的）セラ
ミックターゲットからバリウムフェライトを、これらの
ターゲット間のプラズマの周囲にある加熱された基板上
へスパッタ蒸着することである。この配置は、薄膜の成
長中のエネルギイオンと電子によって薄膜の衝撃を最小
とし、これによりバリウムの選択的再スパッタリングに
よって生じる薄膜の化学量論的変化を防止する。蒸着中
の基板温度は５５０℃乃至７００℃に及び、且つ一般に
スパッタリングガスは２乃至８ミリトルの全圧力におい
てアルゴン中の数パーセントが酸素である。
【０００６】このような薄膜が所望の特性を有するが、
それらは、しばしば磁気記録の好ましいモードとなる長
手記録用途においてユーティリティが限定される。長手
記録は比較的容易に高性能の読み取り／書き込みヘッド
が組み立てられて長手媒体と共に作動することができる
ので多くの場合に好ましい。従来のバリウムフェライト
薄膜がそのようなアプリケーションに不適正であるの
は、その薄膜の面に対して垂直なそれらの強力な結晶学
的且つ磁気的配向のためにである。これは、余りにも低
過ぎて高性能記録用に有用でない面内飽和保磁力と面内
残留磁気を発生する。
それらは、しばしば磁気記録の好ましいモードとなる長
手記録用途においてユーティリティが限定される。長手
記録は比較的容易に高性能の読み取り／書き込みヘッド
が組み立てられて長手媒体と共に作動することができる
ので多くの場合に好ましい。従来のバリウムフェライト
薄膜がそのようなアプリケーションに不適正であるの
は、その薄膜の面に対して垂直なそれらの強力な結晶学
的且つ磁気的配向のためにである。これは、余りにも低
過ぎて高性能記録用に有用でない面内飽和保磁力と面内
残留磁気を発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上の理由から、薄膜
の面に対して強力に垂直に向けられることを限定せず
に、薄膜バリウムフェライトの有利な磁気的、構造的、
及び化学的特性を利用する薄膜磁気記録媒体が必要とさ
れる。
の面に対して強力に垂直に向けられることを限定せず
に、薄膜バリウムフェライトの有利な磁気的、構造的、
及び化学的特性を利用する薄膜磁気記録媒体が必要とさ
れる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ランダムに配
向された細粒多結晶性構造体を有するバリウムフェライ
ト薄膜を形成することによってこの必要性を満たす磁気
記録媒体に関する。バリウムフェライトのランダムに配
向された薄膜は、非晶質酸化物薄膜の室温のスパッタ蒸
着の後、空気中又は酸素中の高温アニール処理により得
られる。蒸着後は非磁性及び非晶質であるその薄膜は、
アニール後には磁性及び結晶性となる。得られるバリウ
ムフェライト結晶の無秩序な配向は、媒体を長手記録の
ために有用にさせるのに充分な面内飽和保磁力及び残留
磁気を生じることになる。
向された細粒多結晶性構造体を有するバリウムフェライ
ト薄膜を形成することによってこの必要性を満たす磁気
記録媒体に関する。バリウムフェライトのランダムに配
向された薄膜は、非晶質酸化物薄膜の室温のスパッタ蒸
着の後、空気中又は酸素中の高温アニール処理により得
られる。蒸着後は非磁性及び非晶質であるその薄膜は、
アニール後には磁性及び結晶性となる。得られるバリウ
ムフェライト結晶の無秩序な配向は、媒体を長手記録の
ために有用にさせるのに充分な面内飽和保磁力及び残留
磁気を生じることになる。
【０００９】本発明の特徴を有する磁気媒体は、周囲温
度でＢａＦｅ12Ｏ19ターゲットからスパッタ蒸着され
て、次いで無秩序な結晶性を有する磁気構造を形成する
バリウム薄膜を備える。薄膜の組成は、実質的にＢａＦ
ｅ12Ｏ19即ち、六角形のＭ−Ｂａフェライト化合物であ
る。
度でＢａＦｅ12Ｏ19ターゲットからスパッタ蒸着され
て、次いで無秩序な結晶性を有する磁気構造を形成する
バリウム薄膜を備える。薄膜の組成は、実質的にＢａＦ
ｅ12Ｏ19即ち、六角形のＭ−Ｂａフェライト化合物であ
る。
【００１０】本発明の一つの実施例において、薄膜が酸
素雰囲気中で１０分間、８５０℃の条件を受けると、ア
ニーリングが起こる。アニールがもっと高い温度で行な
われた場合、より短いアニール時間が可能である。例え
ば、本発明の他の実施例においては、アニールは９５０
℃で１０秒間行なわれる。或いは、薄膜は、基板が高温
による損傷の影響を受けるのを防止するため、レーザ照
射によってアニールされることができる。一つのこのよ
うな実施例では、薄膜が、１０．６ミクロンの波長で８
０秒間動作する１１０ワットのＣＯ2 レーザによって照
射を受ける。
素雰囲気中で１０分間、８５０℃の条件を受けると、ア
ニーリングが起こる。アニールがもっと高い温度で行な
われた場合、より短いアニール時間が可能である。例え
ば、本発明の他の実施例においては、アニールは９５０
℃で１０秒間行なわれる。或いは、薄膜は、基板が高温
による損傷の影響を受けるのを防止するため、レーザ照
射によってアニールされることができる。一つのこのよ
うな実施例では、薄膜が、１０．６ミクロンの波長で８
０秒間動作する１１０ワットのＣＯ2 レーザによって照
射を受ける。
【００１１】本発明によって調整された薄膜の一般的な
磁気特性は、Ｈc ＝２５００乃至５０００エルステッ
ド、Ｍr ｔ＝１（ｍｅｍｕ）（ｅｍｕ−電磁単位）／ｃ
ｍ2 （ｔ＝７０ｎｍ）、ＭS ＝３７５ｅｍｕ／ｃｃ、Ｓ
＝．５５乃至．６５、及びＳ*＝．８である。その材料
の大きな異方性（Ｈk ＝１７，０００エルステッド）が
これらの薄膜の大きな飽和保磁力に帰因し且つ１０，０
００エルステッドの与えられた場によってさえこれらを
飽和するが難しくする。さらに、得られる薄膜は、薄膜
がディスク記憶用に用いられる時、有利となる固有の表
面テクスチャーを有する。
磁気特性は、Ｈc ＝２５００乃至５０００エルステッ
ド、Ｍr ｔ＝１（ｍｅｍｕ）（ｅｍｕ−電磁単位）／ｃ
ｍ2 （ｔ＝７０ｎｍ）、ＭS ＝３７５ｅｍｕ／ｃｃ、Ｓ
＝．５５乃至．６５、及びＳ*＝．８である。その材料
の大きな異方性（Ｈk ＝１７，０００エルステッド）が
これらの薄膜の大きな飽和保磁力に帰因し且つ１０，０
００エルステッドの与えられた場によってさえこれらを
飽和するが難しくする。さらに、得られる薄膜は、薄膜
がディスク記憶用に用いられる時、有利となる固有の表
面テクスチャーを有する。
【００１２】本発明の他の実施例は、バリウムフェライ
ト薄膜をスパッタリングを介して蒸着すると同時に、比
較的小さい比率でＣｒ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｚ
ｒＯ 2 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 ・ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ・ＴｉＯ2又は＋３又は＋４の陽イオ
ン原子価を有する他の酸化物によって薄膜をドープす
る。
ト薄膜をスパッタリングを介して蒸着すると同時に、比
較的小さい比率でＣｒ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｚ
ｒＯ 2 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 ・ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ・ＴｉＯ2又は＋３又は＋４の陽イオ
ン原子価を有する他の酸化物によって薄膜をドープす
る。
【００１３】従って、本発明は、薄膜の面に垂直に強力
に磁気的に配向されるという制限なしで、有利な磁気特
性、耐食性、持続性、及び固有のテクスチャーを有する
バリウムフェライト薄膜を提供する。
に磁気的に配向されるという制限なしで、有利な磁気特
性、耐食性、持続性、及び固有のテクスチャーを有する
バリウムフェライト薄膜を提供する。
【００１４】請求項１に係る本発明は、基板と、前記基
板上に形成され且つ５０００エルステッドよりも大きな
面内飽和保磁力を有するバリウムフェライト薄膜と、を
備える薄膜磁気記録媒体である。
板上に形成され且つ５０００エルステッドよりも大きな
面内飽和保磁力を有するバリウムフェライト薄膜と、を
備える薄膜磁気記録媒体である。
【００１５】請求項２に係る本発明は、前記バリウムフ
ェライト薄膜がランダムに配向された結晶構造体を有す
る請求項１に記載の薄膜磁気記録媒体である。
ェライト薄膜がランダムに配向された結晶構造体を有す
る請求項１に記載の薄膜磁気記録媒体である。
【００１６】請求項３に係る本発明は、前記バリウムフ
ェライト薄膜がＢａＦｅ12Ｏ19を備える請求項１に記載
の薄膜磁気記録媒体である。
ェライト薄膜がＢａＦｅ12Ｏ19を備える請求項１に記載
の薄膜磁気記録媒体である。
【００１７】請求項４に係る本発明は、前記バリウムフ
ェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ3 によってドープされたＢａＦ
ｅ12Ｏ19を備える請求項１に記載の薄膜磁気記録媒体で
ある。
ェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ3 によってドープされたＢａＦ
ｅ12Ｏ19を備える請求項１に記載の薄膜磁気記録媒体で
ある。
【００１８】請求項５に係る本発明は、クロムが前記バ
リウムフェライト薄膜の０．１乃至１の容量％を占める
請求項４に記載の薄膜磁気記録媒体である。
リウムフェライト薄膜の０．１乃至１の容量％を占める
請求項４に記載の薄膜磁気記録媒体である。
【００１９】請求項６に係る本発明は、前記バリウムフ
ェライト薄膜がＺｒＯ2 及びＹ2 Ｏ 3 ・ＺｒＯ2 からな
る群から選択された物質によってドープされる請求項１
に記載の薄膜磁気記録媒体である。
ェライト薄膜がＺｒＯ2 及びＹ2 Ｏ 3 ・ＺｒＯ2 からな
る群から選択された物質によってドープされる請求項１
に記載の薄膜磁気記録媒体である。
【００２０】請求項７に係る本発明は、前記物質が前記
バリウムフェライト薄膜の１乃至１０の容量％を占める
請求項６に記載の薄膜磁気記録媒体である。
バリウムフェライト薄膜の１乃至１０の容量％を占める
請求項６に記載の薄膜磁気記録媒体である。
【００２１】請求項８に係る本発明は、前記バリウムフ
ェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ3 、ＳｉＯ 2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2
Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ・ＴｉＯ2 からなる群から選
択された物質によってドープされる請求項１に記載の薄
膜磁気記録媒体である。
ェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ3 、ＳｉＯ 2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2
Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ・ＴｉＯ2 からなる群から選
択された物質によってドープされる請求項１に記載の薄
膜磁気記録媒体である。
【００２２】請求項９に係る本発明は、基板と、前記基
板上に形成され且つ２０００エルステッドよりも大きな
面内飽和保磁力と３００Åよりも小さな粒子サイズを有
するバリウムフェライト薄膜と、を備える薄膜磁気記録
媒体である。
板上に形成され且つ２０００エルステッドよりも大きな
面内飽和保磁力と３００Åよりも小さな粒子サイズを有
するバリウムフェライト薄膜と、を備える薄膜磁気記録
媒体である。
【００２３】請求項１０に係る本発明は、前記バリウム
フェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ3 によってドープされたＢａ
Ｆｅ12Ｏ19を備える請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体
である。
フェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ3 によってドープされたＢａ
Ｆｅ12Ｏ19を備える請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体
である。
【００２４】請求項１１に係る本発明は、クロムが前記
バリウムフェライト薄膜の０．１乃至１の容量％を占め
る請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体である。
バリウムフェライト薄膜の０．１乃至１の容量％を占め
る請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体である。
【００２５】請求項１２に係る本発明は、前記バリウム
フェライト薄膜がＳｉＯ2 、ＴｉＯ 2 、ＺｒＯ2 、Ｙ2
Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 ・ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、及びＣｏＯ・
ＴｉＯ2 からなる群から選択された物質によってドープ
される請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体である。
フェライト薄膜がＳｉＯ2 、ＴｉＯ 2 、ＺｒＯ2 、Ｙ2
Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 ・ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、及びＣｏＯ・
ＴｉＯ2 からなる群から選択された物質によってドープ
される請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体である。
【００２６】請求項１３に係る本発明は、前記バリウム
フェライト薄膜の表面が２０Åの２乗平均平方根値を超
過する粗度を有する請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体
である。
フェライト薄膜の表面が２０Åの２乗平均平方根値を超
過する粗度を有する請求項８に記載の薄膜磁気記録媒体
である。
【００２７】請求項１４に係る本発明は、磁気記録ディ
スクドライブであって、基板と、前記基板上に形成され
且つ２０００エルステッドよりも大きな面内飽和保磁力
と３００Åよりも小さな粒子サイズを有するバリウムフ
ェライト薄膜と、を有する記録ディスクと、前記記録デ
ィスクからデータを読み取るか又は前記記録ディスクへ
データを書き込むために前記記録ディスクに相対してト
ランスデューサを移動するための手段と、を備える前記
磁気記録ディスクドライブである。
スクドライブであって、基板と、前記基板上に形成され
且つ２０００エルステッドよりも大きな面内飽和保磁力
と３００Åよりも小さな粒子サイズを有するバリウムフ
ェライト薄膜と、を有する記録ディスクと、前記記録デ
ィスクからデータを読み取るか又は前記記録ディスクへ
データを書き込むために前記記録ディスクに相対してト
ランスデューサを移動するための手段と、を備える前記
磁気記録ディスクドライブである。
【００２８】請求項１５に係る本発明は、前記バリウム
フェライト薄膜の表面が保護上塗りを有さない請求項１
４に記載の磁気記録ディスクドライブである。
フェライト薄膜の表面が保護上塗りを有さない請求項１
４に記載の磁気記録ディスクドライブである。
【００２９】請求項１６に係る本発明は、長手磁気記録
のために有用なバリウムフェライト薄膜を生成するため
の方法であって、セラミックバリウムフェライトターゲ
ットから非晶質バリウムフェライト薄膜を基板上にスパ
ッタ蒸着することと、前記バリウムフェライト薄膜を６
７５度を超える温度でアニールし、これによって結晶性
の磁気薄膜を生成することと、を備えるバリウムフェラ
イト薄膜製造方法である。
のために有用なバリウムフェライト薄膜を生成するため
の方法であって、セラミックバリウムフェライトターゲ
ットから非晶質バリウムフェライト薄膜を基板上にスパ
ッタ蒸着することと、前記バリウムフェライト薄膜を６
７５度を超える温度でアニールし、これによって結晶性
の磁気薄膜を生成することと、を備えるバリウムフェラ
イト薄膜製造方法である。
【００３０】請求項１７に係る本発明は、前記スパッタ
蒸着が同軸上スパッタリング装置において発生すると共
に前記基板が周囲温度で保持されている請求項１６に記
載の長手記録のためのバリウムフェライト薄膜製造方法
である。
蒸着が同軸上スパッタリング装置において発生すると共
に前記基板が周囲温度で保持されている請求項１６に記
載の長手記録のためのバリウムフェライト薄膜製造方法
である。
【００３１】請求項１８に係る本発明は、前記アニール
が８５０℃より上の温度で急速アニール熱オーブン内で
発生する請求項１６に記載の長手記録のために有用なバ
リウムフェライト薄膜製造方法である。
が８５０℃より上の温度で急速アニール熱オーブン内で
発生する請求項１６に記載の長手記録のために有用なバ
リウムフェライト薄膜製造方法である。
【００３２】請求項１９に係る本発明は、前記基板が前
記バリウムフェライト薄膜の水平結晶配向を促進するた
めに選択される請求項１６に記載の長手記録のために有
用なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
記バリウムフェライト薄膜の水平結晶配向を促進するた
めに選択される請求項１６に記載の長手記録のために有
用なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
【００３３】請求項２０に係る本発明は、前記基板がＳ
ｉＯ2 、酸化Ｓｉ、高温ガラス、及び高温酸化物を備え
る群から選択される請求項１６に記載の長手記録のため
に有用なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
ｉＯ2 、酸化Ｓｉ、高温ガラス、及び高温酸化物を備え
る群から選択される請求項１６に記載の長手記録のため
に有用なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
【００３４】請求項２１に係る本発明は、前記バリウム
フェライトセラミックターゲットが実質的にＢａＦｅ12
Ｏ19を備える請求項１６に記載の長手記録のために有用
なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
フェライトセラミックターゲットが実質的にＢａＦｅ12
Ｏ19を備える請求項１６に記載の長手記録のために有用
なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
【００３５】請求項２２に係る本発明は、長手磁気記録
のために有用なバリウムフェライト薄膜を生成するため
の方法であって、セラミックバリウムフェライトターゲ
ットから非晶質バリウムフェライト薄膜を基板へスパッ
タ蒸着することと、前記薄膜をレーザ照射露光すること
により前記バリウムフェライト薄膜をアニールし、これ
によって結晶性磁気薄膜を形成することと、を備えるバ
リウムフェライト薄膜製造方法である。
のために有用なバリウムフェライト薄膜を生成するため
の方法であって、セラミックバリウムフェライトターゲ
ットから非晶質バリウムフェライト薄膜を基板へスパッ
タ蒸着することと、前記薄膜をレーザ照射露光すること
により前記バリウムフェライト薄膜をアニールし、これ
によって結晶性磁気薄膜を形成することと、を備えるバ
リウムフェライト薄膜製造方法である。
【００３６】請求項２３に係る本発明は、前記レーザ照
射が、前記薄膜を、１乃至５秒の間、２００乃至５００
ワット／ｃｍ2 のフルエンスへ露光する請求項２２に記
載の長手記録のために有用なバリウムフェライト薄膜製
造方法である。
射が、前記薄膜を、１乃至５秒の間、２００乃至５００
ワット／ｃｍ2 のフルエンスへ露光する請求項２２に記
載の長手記録のために有用なバリウムフェライト薄膜製
造方法である。
【００３７】請求項２４に係る本発明は、前記レーザ照
射が２４８ナノメートル乃至１０．６マイクロメートル
の波長において発生する請求項２２に記載の長手記録の
ために有用なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
射が２４８ナノメートル乃至１０．６マイクロメートル
の波長において発生する請求項２２に記載の長手記録の
ために有用なバリウムフェライト薄膜製造方法である。
【００３８】請求項２５に係る本発明は、長手磁気記録
方法であって、（ａ）トランスデューサを、基板及び前
記基板に形成され且つ２０００エルステッドよりも大き
な面内飽和保磁力と３００Åよりも小さな粒子サイズを
有するバリウムフェライト薄膜を備える磁気記録媒体上
の領域に隣接して移動させることと、（ｂ）前記バリウ
ムフェライト薄膜の平面において６０００エルステッド
よりも高い面内磁界を発生するために前記トランスデュ
ーサへ電流を印加し、これによって前記領域内に３５０
０エルステッドよりも多くの面内残留磁界を創生するこ
とと、を備える前記長手磁気記録方法である。
方法であって、（ａ）トランスデューサを、基板及び前
記基板に形成され且つ２０００エルステッドよりも大き
な面内飽和保磁力と３００Åよりも小さな粒子サイズを
有するバリウムフェライト薄膜を備える磁気記録媒体上
の領域に隣接して移動させることと、（ｂ）前記バリウ
ムフェライト薄膜の平面において６０００エルステッド
よりも高い面内磁界を発生するために前記トランスデュ
ーサへ電流を印加し、これによって前記領域内に３５０
０エルステッドよりも多くの面内残留磁界を創生するこ
とと、を備える前記長手磁気記録方法である。
【００３９】
【実施例】図１を参照するに、基板７０上に蒸着された
バリウムフェライト薄膜６０の断面図が示されている。
薄膜６０は、上面６５と、基板７０と界面を形成する底
面６７を有する。薄膜６０は、カリフォルニア州サンタ
バーバラ市のスパッタードフィルム社（Sputtered Film
s, Inc. ）により製造された２４インチ（６０．９６ｃ
ｍ）のResearch S-gun（リサーチＳ−ガン）モデルのよ
うな同軸のスパッタリングシステムにおいてバリウムフ
ェライトターゲットの反応マグネトロンスパッタリング
によって蒸着される。同軸上スパッタリングシステム
は、基板と平行であり且つ基板に面するようにスパッタ
リングターゲットを配向する。この構成は、プラズマの
周囲にてターゲットに対して基板を垂直に位置付けるス
パッタリングシステムによって達成される蒸着率よりも
高い蒸着率を生じる。バリウムフェライトスパッタリン
グターゲットは、化学量論的又はほぼ化学量論的なホッ
トプレスされたセラミックであり、このセラミックはス
パッタリングの前には絶縁性であり且つ磁気的に分極さ
れない。薄膜は、表１に示された条件を含む広範囲の条
件下で有効にスパッタリングされる。基板は、蒸着の
間、周囲温度（一般に５０℃）のままであり、且つ四つ
の異なるスパッタリングガン上を連続的な「プラネタリ
（自転及び公転を伴う）」動作によって移動する。これ
によって、薄膜蒸着が起こるのは、基板がバリウムフェ
ライトターゲットの上にある僅かな時間の間だけであ
る。
バリウムフェライト薄膜６０の断面図が示されている。
薄膜６０は、上面６５と、基板７０と界面を形成する底
面６７を有する。薄膜６０は、カリフォルニア州サンタ
バーバラ市のスパッタードフィルム社（Sputtered Film
s, Inc. ）により製造された２４インチ（６０．９６ｃ
ｍ）のResearch S-gun（リサーチＳ−ガン）モデルのよ
うな同軸のスパッタリングシステムにおいてバリウムフ
ェライトターゲットの反応マグネトロンスパッタリング
によって蒸着される。同軸上スパッタリングシステム
は、基板と平行であり且つ基板に面するようにスパッタ
リングターゲットを配向する。この構成は、プラズマの
周囲にてターゲットに対して基板を垂直に位置付けるス
パッタリングシステムによって達成される蒸着率よりも
高い蒸着率を生じる。バリウムフェライトスパッタリン
グターゲットは、化学量論的又はほぼ化学量論的なホッ
トプレスされたセラミックであり、このセラミックはス
パッタリングの前には絶縁性であり且つ磁気的に分極さ
れない。薄膜は、表１に示された条件を含む広範囲の条
件下で有効にスパッタリングされる。基板は、蒸着の
間、周囲温度（一般に５０℃）のままであり、且つ四つ
の異なるスパッタリングガン上を連続的な「プラネタリ
（自転及び公転を伴う）」動作によって移動する。これ
によって、薄膜蒸着が起こるのは、基板がバリウムフェ
ライトターゲットの上にある僅かな時間の間だけであ
る。
【００４０】 表 １ 圧力 ２．５乃至８ミリトル アルゴン中のＯ2 （％） １乃至１０％ フロー ４０ｃｍ3 ／分（ｓｃｃｍ） 電力 ２００乃至５００ｗ（ＤＣ又はＲＦ） 負バイアス ０乃至８０ボルト（ＤＣ） 厚さ ５００乃至１１００Å 速度 ８．５乃至１１Å／分
【００４１】ターゲットは高周波（ＲＦ：Radio Freque
ncy ）電力によって最初にスパッタリングされる。しか
しながら、ＲＦスパッタリングの数時間後にはターゲッ
トは導電性となり、これにより直流スパッタリングが可
能となる。ターゲットの導電性は新しいターゲットの初
期スパッタリングの間に増大する。これはターゲットの
表面における選択スパッタリングの起こりそうな結果に
よる。ターゲットの過程はスパッタされたバリウムフェ
ライト薄膜の組成及び特性に大きな影響を与える。例え
ば、蒸着条件が変更された場合、得られる薄膜の組成
は、ターゲットが再び定常状態に達するまで変化する。
複合酸化ターゲットは成分ごとにスパッタ収率が異なる
為に、その表面の組成をそのバルクターゲット組成に対
して変えると考えられる。スパッタ条件が変更される
と、ターゲット組成の定常状態転移を得るために新しい
表面組成が達成されなければならない。
ncy ）電力によって最初にスパッタリングされる。しか
しながら、ＲＦスパッタリングの数時間後にはターゲッ
トは導電性となり、これにより直流スパッタリングが可
能となる。ターゲットの導電性は新しいターゲットの初
期スパッタリングの間に増大する。これはターゲットの
表面における選択スパッタリングの起こりそうな結果に
よる。ターゲットの過程はスパッタされたバリウムフェ
ライト薄膜の組成及び特性に大きな影響を与える。例え
ば、蒸着条件が変更された場合、得られる薄膜の組成
は、ターゲットが再び定常状態に達するまで変化する。
複合酸化ターゲットは成分ごとにスパッタ収率が異なる
為に、その表面の組成をそのバルクターゲット組成に対
して変えると考えられる。スパッタ条件が変更される
と、ターゲット組成の定常状態転移を得るために新しい
表面組成が達成されなければならない。
【００４２】スパッタ蒸着されたバリウムフェライト薄
膜は、最初は非磁性、絶縁性、非晶質であり、且つ空気
中で非常に安定している。結晶性磁気薄膜はスパッタリ
ングシステムから取り出された後でそのサンプルをアニ
ールすることによって得られる。アニールは、石英ラン
プ急速熱アニーリングオーブンを用いるか又は当技術分
野において知られた技術と同様の技術によって実行され
る。一般的なアニール条件は、１気圧のＯ2 中で１０分
間で８５０℃である。９５０℃のアニール温度に対して
１０秒程の短い処理時間が可能である。さらに、アニー
ル時間が数時間に増えた場合、結晶薄膜は８００℃未満
の温度で得られる。これらの薄膜がＳｉＯ2 や他の匹敵
する基板上に蒸着された場合、アニールが起こる温度
は、得られる結晶バリウムフェライト薄膜の磁気特性に
殆ど全く影響を与えない。
膜は、最初は非磁性、絶縁性、非晶質であり、且つ空気
中で非常に安定している。結晶性磁気薄膜はスパッタリ
ングシステムから取り出された後でそのサンプルをアニ
ールすることによって得られる。アニールは、石英ラン
プ急速熱アニーリングオーブンを用いるか又は当技術分
野において知られた技術と同様の技術によって実行され
る。一般的なアニール条件は、１気圧のＯ2 中で１０分
間で８５０℃である。９５０℃のアニール温度に対して
１０秒程の短い処理時間が可能である。さらに、アニー
ル時間が数時間に増えた場合、結晶薄膜は８００℃未満
の温度で得られる。これらの薄膜がＳｉＯ2 や他の匹敵
する基板上に蒸着された場合、アニールが起こる温度
は、得られる結晶バリウムフェライト薄膜の磁気特性に
殆ど全く影響を与えない。
【００４３】Ｏ2 中でアニールされた薄膜とは異なっ
て、Ｎ2 中でアニールされた薄膜は、これらの薄膜の磁
気特性のアニール時間と温度にかなり依存する。９００
℃で２０分以上の間、Ｎ2 中でアニールされた薄膜は、
飽和保磁力が急減する。ラザフォード後方散乱法（Ruth
erford back-scattering spectroscopy ）（ＲＢＳ）を
用いて実行された研究から、長期間のＮ2 雰囲気中での
高温アニールが、Ｏ2 中で同様にアニールされた薄膜と
比べると、バリウムフェライト薄膜の酸素含有量を減少
させることがわかった。
て、Ｎ2 中でアニールされた薄膜は、これらの薄膜の磁
気特性のアニール時間と温度にかなり依存する。９００
℃で２０分以上の間、Ｎ2 中でアニールされた薄膜は、
飽和保磁力が急減する。ラザフォード後方散乱法（Ruth
erford back-scattering spectroscopy ）（ＲＢＳ）を
用いて実行された研究から、長期間のＮ2 雰囲気中での
高温アニールが、Ｏ2 中で同様にアニールされた薄膜と
比べると、バリウムフェライト薄膜の酸素含有量を減少
させることがわかった。
【００４４】或いは、アモルファスバリウムフェライト
薄膜はレーザ照射によってアニールされてもよい。レー
ザ照射は、オーブンでの高温アニールへの露光により生
じた基板材料へのダメージを最小とする利点を有する。
さらに、バリウムフェライト薄膜のレーザ結晶化は、記
録媒体上に磁気領域を形成するのを可能にしつつ、非磁
性媒体の隣接部分を残す。例えば、磁気記録ディスク上
のデータトラックは、結晶化されることができると共に
非磁性体の隣接バンドを残す。これによって、隣接する
データトラック間での高度の所望の磁気絶縁を生じる。
薄膜はレーザ照射によってアニールされてもよい。レー
ザ照射は、オーブンでの高温アニールへの露光により生
じた基板材料へのダメージを最小とする利点を有する。
さらに、バリウムフェライト薄膜のレーザ結晶化は、記
録媒体上に磁気領域を形成するのを可能にしつつ、非磁
性媒体の隣接部分を残す。例えば、磁気記録ディスク上
のデータトラックは、結晶化されることができると共に
非磁性体の隣接バンドを残す。これによって、隣接する
データトラック間での高度の所望の磁気絶縁を生じる。
【００４５】レーザアニール処理の一つの実施例におい
ては、１０．６ミクロンの波長においてＣＷモードで動
作するコヒーレントジェネラル（Coherent General）Ｅ
7000のＣＯ2 レーザからの光が、一連のＺｎＳｅ又は他
の好適なレンズを通してＳｉＯ2 基板上のバリウムフェ
ライト薄膜へ向けられる。レーザからのデフォーカスさ
れた光線は、垂直入射にてサンプルに集光されて半径
６．４ｍｍの円を形成する、円形の金属アパーチャを照
射するために使用される。照射は１００乃至３００ワッ
トで動作するレーザにより５乃至８０秒間、周囲圧力及
び周囲温度で空気中で実行される。
ては、１０．６ミクロンの波長においてＣＷモードで動
作するコヒーレントジェネラル（Coherent General）Ｅ
7000のＣＯ2 レーザからの光が、一連のＺｎＳｅ又は他
の好適なレンズを通してＳｉＯ2 基板上のバリウムフェ
ライト薄膜へ向けられる。レーザからのデフォーカスさ
れた光線は、垂直入射にてサンプルに集光されて半径
６．４ｍｍの円を形成する、円形の金属アパーチャを照
射するために使用される。照射は１００乃至３００ワッ
トで動作するレーザにより５乃至８０秒間、周囲圧力及
び周囲温度で空気中で実行される。
【００４６】上記に説明されている処理の多くのバリエ
ーションが可能である。例えば、レーザは、それが、要
求エネルギを送り、且つそのエネルギを薄膜に結合する
ことができる限りは、レーザは、Ｎｄ−ＹＡＧ、エキシ
マ、又はパルスルビーレーザであってもよい。例えば、
上記に説明された工程は、ガラスに熱的ダメージを与え
ずに、一般のガラス基板上にバリウムフェライト薄膜を
有効にアニールする為、３０８ｎｍで動作するＸｅＣｌ
エキシマーレーザと共に使用された。
ーションが可能である。例えば、レーザは、それが、要
求エネルギを送り、且つそのエネルギを薄膜に結合する
ことができる限りは、レーザは、Ｎｄ−ＹＡＧ、エキシ
マ、又はパルスルビーレーザであってもよい。例えば、
上記に説明された工程は、ガラスに熱的ダメージを与え
ずに、一般のガラス基板上にバリウムフェライト薄膜を
有効にアニールする為、３０８ｎｍで動作するＸｅＣｌ
エキシマーレーザと共に使用された。
【００４７】図７の（ａ）を参照すると、ＳｉＯ2 の基
板上に蒸着され、且つ３００ワットでのＣＯ2 レーザ照
射により５秒間アニールされた８００Åのバリウムフェ
ライト薄膜のヒステリシス曲線は、３５００エルステッ
ドの飽和保磁力と、．７５のＳ* を示している。同様
に、図７の（ｂ）は、クロムの０．０３原子パーセント
によってドープされ、且つＣＯ2 のレーザ照射により５
秒間アニールされた８００Åのバリウムファライト薄膜
のヒステリシス曲線である。この薄膜の面内飽和保磁力
は５０００エルステッドよりも少し大きい。
板上に蒸着され、且つ３００ワットでのＣＯ2 レーザ照
射により５秒間アニールされた８００Åのバリウムフェ
ライト薄膜のヒステリシス曲線は、３５００エルステッ
ドの飽和保磁力と、．７５のＳ* を示している。同様
に、図７の（ｂ）は、クロムの０．０３原子パーセント
によってドープされ、且つＣＯ2 のレーザ照射により５
秒間アニールされた８００Åのバリウムファライト薄膜
のヒステリシス曲線である。この薄膜の面内飽和保磁力
は５０００エルステッドよりも少し大きい。
【００４８】レーザ照射時間と薄膜飽和保磁力の関係が
図８の（ａ）及び（ｂ）に示されている。図８の（ａ）
は、１１０ワットの電力における照射を条件としたアモ
ルファス８００Åのバリウムフェライト薄膜に対する飽
和保磁力ｖｓ（対）レーザ露光時間のグラフである。こ
のグラフから明らかなように、照射時間を長くすること
によって、この電力レベルのより高い飽和保磁力の薄膜
を生じることになる。図８の（ｂ）は、３００ワットで
動作するレーザに対しての同様のグラフである。この電
力レベルでは、飽和保磁力は照射時間が５秒を超えると
ほぼ低下する。これらの電力レベルによって基板の局所
的加熱を生じ、これにより、バリウムフェライト薄膜と
基板の間の反応を助長し、その反応はそれらの界面で非
磁性物質を結果的に生じると考えられる。
図８の（ａ）及び（ｂ）に示されている。図８の（ａ）
は、１１０ワットの電力における照射を条件としたアモ
ルファス８００Åのバリウムフェライト薄膜に対する飽
和保磁力ｖｓ（対）レーザ露光時間のグラフである。こ
のグラフから明らかなように、照射時間を長くすること
によって、この電力レベルのより高い飽和保磁力の薄膜
を生じることになる。図８の（ｂ）は、３００ワットで
動作するレーザに対しての同様のグラフである。この電
力レベルでは、飽和保磁力は照射時間が５秒を超えると
ほぼ低下する。これらの電力レベルによって基板の局所
的加熱を生じ、これにより、バリウムフェライト薄膜と
基板の間の反応を助長し、その反応はそれらの界面で非
磁性物質を結果的に生じると考えられる。
【００４９】バリウムフェライト薄膜が蒸着される基板
は、高温のオーブンアニール処理や、最低でも、レーザ
照射の間に被る温度、には耐えることが可能でなければ
ならない。さらに、基板がバリウムフェライト薄膜と比
較的非反応性であることが望ましい。これらの基準を満
たす基板は、酸化珪素、ＳｉＯ2 （溶融シリカ又は溶融
石英ガラス）、及びコーニング（Corning ）ガラスＮ
ｏ．７９１３（バイコール（Vycor ）９６％シリカシー
トガラス）を含む。他の基板は本発明によって有用であ
るが、界面６７での反応を防止するために薄膜と基板の
間にバッファ層を要求してもよい。しかしながら、基板
薄膜反応はしばしば再生可能であり、且つ薄膜と基板の
間での蒸着力を促進し得る。これらの結果は表２にまと
められている。基板の反応度は、高温アニール後に発生
する薄膜−基板の相互拡散の量によって決定される。か
なりの相互拡散は、一般に、不十分な磁気特性と希薄な
結晶度を有する薄膜が得られる。「小さな」反応度は、
良好な磁気特性を有するバリウムフェライト結晶を暗示
するが、「大きな」反応度は、乏しい磁気特性、小さな
結晶度、及び基板と１０００Å厚さの薄膜の間に有効な
相互拡散を有する薄膜に対応する。蒸着力はステンレス
鋼のピンセットを用いた定性的なスクラッチテストによ
って決定された。
は、高温のオーブンアニール処理や、最低でも、レーザ
照射の間に被る温度、には耐えることが可能でなければ
ならない。さらに、基板がバリウムフェライト薄膜と比
較的非反応性であることが望ましい。これらの基準を満
たす基板は、酸化珪素、ＳｉＯ2 （溶融シリカ又は溶融
石英ガラス）、及びコーニング（Corning ）ガラスＮ
ｏ．７９１３（バイコール（Vycor ）９６％シリカシー
トガラス）を含む。他の基板は本発明によって有用であ
るが、界面６７での反応を防止するために薄膜と基板の
間にバッファ層を要求してもよい。しかしながら、基板
薄膜反応はしばしば再生可能であり、且つ薄膜と基板の
間での蒸着力を促進し得る。これらの結果は表２にまと
められている。基板の反応度は、高温アニール後に発生
する薄膜−基板の相互拡散の量によって決定される。か
なりの相互拡散は、一般に、不十分な磁気特性と希薄な
結晶度を有する薄膜が得られる。「小さな」反応度は、
良好な磁気特性を有するバリウムフェライト結晶を暗示
するが、「大きな」反応度は、乏しい磁気特性、小さな
結晶度、及び基板と１０００Å厚さの薄膜の間に有効な
相互拡散を有する薄膜に対応する。蒸着力はステンレス
鋼のピンセットを用いた定性的なスクラッチテストによ
って決定された。
【００５０】 表 ２ バリウムフェライト（Ba-ferrite）薄膜基板 基板 記述 反応度 接着力 溶融シリカ ＳｉＯ2 ガラス 小 良好 溶融石英 ＳｉＯ2 ガラス 小 良好 7913ガラス ９６％ＳｉＯ2 ガラス 小 良好 7059ガラス アルカリフリーガラス 中 良好 0317ガラス ソーダガラス 中 良好 酸化珪素 ＳｉＯ2 ガラス 小 優秀 ＵＤＡＣ Ｃガラス 極大 非常に弱い Ｓｉ 立方晶系（１００）（１１１） 大 良好 Ａｌ2 Ｏ3 六方晶系（反射防止薄膜）平面 小 良好 ＭｇＯ 立方晶系（１００） 大 良好 Ｙ2 Ｏ3 −ＺｒＯ2 立方晶系（１００） 極小 弱い ＬａＡｌＯ3 立方晶系（１００） 極小 弱い ＳｒＴｉＯ3 立方晶系（１００） 極小 非常に弱い
【００５１】図２の（ａ）及び（ｂ）は、基板の表面に
平行に及び垂直に印加された場において適度で且つ大き
な飽和保磁力の二つのバリウムフェライト薄膜のヒステ
リシス曲線である。バリウムフェライト−Ｍ相の大きな
結晶異方性は、１４ｋＯｅ（エルステッド）の場におい
てもこれらの薄膜の飽和を防止する。二つの配向の同等
の残留モーメントは、極めて好ましい結晶オリエンテー
ション（配向）が薄膜内に存在しないことを示唆する。
図２の（ｂ）におけるサンプル（Ｍs ＝２６５ｅｍｕ
（電磁単位）／ｃｍ3 ）の飽和保磁力（Ｈ＝２０ｋＯ
ｅ）は、バリウムフェライト（３７５ｅｍｕ／ｃｍ3 ）
の一般的なバルク値の約７１％である。欠測モーメント
は基板インターフェース６７における非磁性反応層の結
果であると仮定される。一般に、．４５乃至．６０の面
内ヒステリシス曲線の適度な磁化矩形比は、結晶体の配
向の欠如の結果である。一般に．７５乃至．８５の範囲
における飽和保磁力矩形比は、極めて大きく、且つナロ
ースイッチング磁場配分を示している。ナロースイッチ
ング磁場配分は有効な記録媒体の主要な必要条件であ
り、且つ本発明の重要な利点である。
平行に及び垂直に印加された場において適度で且つ大き
な飽和保磁力の二つのバリウムフェライト薄膜のヒステ
リシス曲線である。バリウムフェライト−Ｍ相の大きな
結晶異方性は、１４ｋＯｅ（エルステッド）の場におい
てもこれらの薄膜の飽和を防止する。二つの配向の同等
の残留モーメントは、極めて好ましい結晶オリエンテー
ション（配向）が薄膜内に存在しないことを示唆する。
図２の（ｂ）におけるサンプル（Ｍs ＝２６５ｅｍｕ
（電磁単位）／ｃｍ3 ）の飽和保磁力（Ｈ＝２０ｋＯ
ｅ）は、バリウムフェライト（３７５ｅｍｕ／ｃｍ3 ）
の一般的なバルク値の約７１％である。欠測モーメント
は基板インターフェース６７における非磁性反応層の結
果であると仮定される。一般に、．４５乃至．６０の面
内ヒステリシス曲線の適度な磁化矩形比は、結晶体の配
向の欠如の結果である。一般に．７５乃至．８５の範囲
における飽和保磁力矩形比は、極めて大きく、且つナロ
ースイッチング磁場配分を示している。ナロースイッチ
ング磁場配分は有効な記録媒体の主要な必要条件であ
り、且つ本発明の重要な利点である。
【００５２】走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の顕微鏡写真
は、バリウムフェライト薄膜の表面が約８：１のアスペ
クト比を有する平板状粒子と針状粒子の集合からなるこ
とを表している。断面透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）の
研究は、これらの粒子が柱型であり、且つ基板までずっ
と延びていることを表している。針状粒子はエッジを上
にして見ると本質的に平板である。大部分の微粒子記録
媒体において発見される針状微粒子とは対照的に、バリ
ウムフェライトの針状粒子の磁化容易軸は、その材料の
大きな結晶異方性によりその短い寸法に平行である。
は、バリウムフェライト薄膜の表面が約８：１のアスペ
クト比を有する平板状粒子と針状粒子の集合からなるこ
とを表している。断面透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）の
研究は、これらの粒子が柱型であり、且つ基板までずっ
と延びていることを表している。針状粒子はエッジを上
にして見ると本質的に平板である。大部分の微粒子記録
媒体において発見される針状微粒子とは対照的に、バリ
ウムフェライトの針状粒子の磁化容易軸は、その材料の
大きな結晶異方性によりその短い寸法に平行である。
【００５３】バリウムフェラト薄膜の表面における針状
粒子は多くの記録アプリケーションに有利な固有のテク
スチャリングを提供する。表面が織り成されるので、ト
ランスデューシングヘッドと、それらの取り付けられた
空気ベアリングスライダは表面に接着され難い。媒体の
固有テクスチャリングの図が図３の（ａ）及び（ｂ）に
示されており、これらの図は、蒸着及びアニールのそれ
ぞれの後の１０００Åのバリウムフェライト薄膜のプロ
フィルメータ走査を示す。これらの図から明らかである
ように、アニールされた薄膜の表面はアモルファス薄膜
の面よりもっと粗い。これは、薄膜のランダムの結晶配
向と、この薄膜上で異なる高さに延出している針状粒子
による。上記に使用されているように、「ランダムオリ
エンテーション（任意の配向）」という用語は、完全な
３次元ランダムオリエンテーションから、選択面内オリ
エンテーションそして薄膜の平面内のランダムオリエン
テーションを有する薄膜に及ぶ広範囲の結晶構造体を示
すことを知るべきである。
粒子は多くの記録アプリケーションに有利な固有のテク
スチャリングを提供する。表面が織り成されるので、ト
ランスデューシングヘッドと、それらの取り付けられた
空気ベアリングスライダは表面に接着され難い。媒体の
固有テクスチャリングの図が図３の（ａ）及び（ｂ）に
示されており、これらの図は、蒸着及びアニールのそれ
ぞれの後の１０００Åのバリウムフェライト薄膜のプロ
フィルメータ走査を示す。これらの図から明らかである
ように、アニールされた薄膜の表面はアモルファス薄膜
の面よりもっと粗い。これは、薄膜のランダムの結晶配
向と、この薄膜上で異なる高さに延出している針状粒子
による。上記に使用されているように、「ランダムオリ
エンテーション（任意の配向）」という用語は、完全な
３次元ランダムオリエンテーションから、選択面内オリ
エンテーションそして薄膜の平面内のランダムオリエン
テーションを有する薄膜に及ぶ広範囲の結晶構造体を示
すことを知るべきである。
【００５４】強力な相関関係は、ＳｉＯ2 基板に蒸着さ
れた薄膜内の粒子サイズと、バリウム−フェライト組成
比の間に存在する。粒子サイズは電子顕微鏡研究を走査
することによって決定され、且つバリウム−鉄の比率は
ＲＢＳデータを使用することによって決定された。より
細粒化された薄膜は、より大きなバリウム−フェリウム
比を有する薄膜内で得られる。細粒化された薄膜内の針
状粒子の一般的な寸法は、約３００乃至１５００Åであ
り、この寸法はコバルトベース合金媒体において発見さ
れる粒子の寸法に近い。５００Åよりも薄い薄膜は小さ
な磁気モーメントを有し且つ殆ど又は全くヒステリシス
を示さない。これは基板による反応の結果であると仮定
される。
れた薄膜内の粒子サイズと、バリウム−フェライト組成
比の間に存在する。粒子サイズは電子顕微鏡研究を走査
することによって決定され、且つバリウム−鉄の比率は
ＲＢＳデータを使用することによって決定された。より
細粒化された薄膜は、より大きなバリウム−フェリウム
比を有する薄膜内で得られる。細粒化された薄膜内の針
状粒子の一般的な寸法は、約３００乃至１５００Åであ
り、この寸法はコバルトベース合金媒体において発見さ
れる粒子の寸法に近い。５００Åよりも薄い薄膜は小さ
な磁気モーメントを有し且つ殆ど又は全くヒステリシス
を示さない。これは基板による反応の結果であると仮定
される。
【００５５】バリウムフェライト物質の飽和保磁力は、
粒子サイズが小さくなりすぎて熱的に活性化された逆効
果が優性になる迄、減少した粒子サイズによって増加す
るのが一般に観察される。バリウムフェライト微粒子と
セラミックにおける磁化の反転は、粒子又は微粒子のエ
ッジにある結晶及び微細構造の欠点における反転した磁
化の領域の核形成に起因すると一般に確信され、且つ反
転した領域の微粒子を介した急速な伝搬が引き続いて行
なわれる。粒子から粒子への磁壁動作は観察されない。
粒子サイズの減少による飽和保磁力の増加は、微粒子サ
イズが小さくなるにつれて粒子当たりの欠点の数が減少
したことの結果であると考えられる。非常に小さな微粒
子サイズにおいて、コヒーレント回転は磁化反転の起因
となる優性メカニズムとなることもある。図５に示され
ているように、強力な相関関係はバリウムフェライト薄
膜における飽和保磁力と粒子サイズの間に存在する。矩
形値、Ｓ、及びＳ* は、粒子サイズに相対的に鈍感であ
る。
粒子サイズが小さくなりすぎて熱的に活性化された逆効
果が優性になる迄、減少した粒子サイズによって増加す
るのが一般に観察される。バリウムフェライト微粒子と
セラミックにおける磁化の反転は、粒子又は微粒子のエ
ッジにある結晶及び微細構造の欠点における反転した磁
化の領域の核形成に起因すると一般に確信され、且つ反
転した領域の微粒子を介した急速な伝搬が引き続いて行
なわれる。粒子から粒子への磁壁動作は観察されない。
粒子サイズの減少による飽和保磁力の増加は、微粒子サ
イズが小さくなるにつれて粒子当たりの欠点の数が減少
したことの結果であると考えられる。非常に小さな微粒
子サイズにおいて、コヒーレント回転は磁化反転の起因
となる優性メカニズムとなることもある。図５に示され
ているように、強力な相関関係はバリウムフェライト薄
膜における飽和保磁力と粒子サイズの間に存在する。矩
形値、Ｓ、及びＳ* は、粒子サイズに相対的に鈍感であ
る。
【００５６】バリウムフェライト薄膜の粒子サイズは、
Ｃｒ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｙ2 Ｏ3
・ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ・ＴｉＯ2
又は＋３又は＋４の原子価を有する金属カチオンを有す
る他の単純酸化物のような化合物によって薄膜をドープ
することによって制御されることができる。細粒薄膜は
低ノイズの高領域密度記録媒体を作成するために不可欠
である。図６は、Ｃｒ 2 Ｏ3 ターゲットからドープされ
たバリウムフェライト薄膜に対する粒子サイズとドープ
剤の濃度の関係を示している。薄膜は、上記のように、
定常Ｃｒ2 Ｏ3ターゲットと定常ＢａＦｅ12Ｏ19ターゲ
ットの周りを回転する基板へスパッタリング装置を用い
て蒸着される。結果的に生じた薄膜内のクロムの濃度
は、ターゲットに印加されたスパッタリング電力を調整
することによって制御される。最小粒子は、．１乃至１
の容量％のクロム濃度を有するサンプルにおいて得られ
る。薄膜粒子サイズを変えることに加えて、ドーピング
は薄膜内の個別の結晶の飽和保磁力を変更し、且つ薄膜
内の結晶の選択オリエンテーションに影響を与えてもよ
い。ドープ剤とドーピング濃度の適切な選択によって優
れた磁気特性を有する薄膜を生じることができる。図５
及び図６に示されているように、２００Å未満の粒子サ
イズと４２５０エルステッドより大きな面内飽和保磁力
が、．１乃至１％の濃度のＣｒ2 Ｏ3 によってドープす
ることによって達成されることができる。
Ｃｒ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｙ2 Ｏ3
・ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ・ＴｉＯ2
又は＋３又は＋４の原子価を有する金属カチオンを有す
る他の単純酸化物のような化合物によって薄膜をドープ
することによって制御されることができる。細粒薄膜は
低ノイズの高領域密度記録媒体を作成するために不可欠
である。図６は、Ｃｒ 2 Ｏ3 ターゲットからドープされ
たバリウムフェライト薄膜に対する粒子サイズとドープ
剤の濃度の関係を示している。薄膜は、上記のように、
定常Ｃｒ2 Ｏ3ターゲットと定常ＢａＦｅ12Ｏ19ターゲ
ットの周りを回転する基板へスパッタリング装置を用い
て蒸着される。結果的に生じた薄膜内のクロムの濃度
は、ターゲットに印加されたスパッタリング電力を調整
することによって制御される。最小粒子は、．１乃至１
の容量％のクロム濃度を有するサンプルにおいて得られ
る。薄膜粒子サイズを変えることに加えて、ドーピング
は薄膜内の個別の結晶の飽和保磁力を変更し、且つ薄膜
内の結晶の選択オリエンテーションに影響を与えてもよ
い。ドープ剤とドーピング濃度の適切な選択によって優
れた磁気特性を有する薄膜を生じることができる。図５
及び図６に示されているように、２００Å未満の粒子サ
イズと４２５０エルステッドより大きな面内飽和保磁力
が、．１乃至１％の濃度のＣｒ2 Ｏ3 によってドープす
ることによって達成されることができる。
【００５７】本発明によって作成された薄膜は優れたコ
ンタクトスタートストップ（接触開始停止）持続性を展
開する。オーバーコート（上塗り）のない潤滑バリウム
フェライトディスクで実行されたコンタクトスタートス
トップテストは３０，０００より多くのサイクル後に約
５グラムの平均スティクション力を示した。テストの結
果において、ディスクは磨耗やデブリの兆候を示さなか
った。さらに、本発明によって作成された薄膜は深刻な
腐食を示さなかった。これはＭ−Ｂａ層の周知の安定性
が様々な環境で与えられた場合に期待されるべきことで
ある。最終的に、薄膜は、ナノ押し込み（nanoindentat
ion ）試験によって決定された１６ＧＰａの硬度値によ
って示されるように極めて持続性が高い。
ンタクトスタートストップ（接触開始停止）持続性を展
開する。オーバーコート（上塗り）のない潤滑バリウム
フェライトディスクで実行されたコンタクトスタートス
トップテストは３０，０００より多くのサイクル後に約
５グラムの平均スティクション力を示した。テストの結
果において、ディスクは磨耗やデブリの兆候を示さなか
った。さらに、本発明によって作成された薄膜は深刻な
腐食を示さなかった。これはＭ−Ｂａ層の周知の安定性
が様々な環境で与えられた場合に期待されるべきことで
ある。最終的に、薄膜は、ナノ押し込み（nanoindentat
ion ）試験によって決定された１６ＧＰａの硬度値によ
って示されるように極めて持続性が高い。
【００５８】本発明の好ましい実施例は、磁気記録ディ
スクドライブにおけるディスク面上にバリウムフェライ
ト薄膜を使用する。図９に関しては、磁気記録ディスク
ドライブ１０の略図が示されている。システム１０はデ
ィスクスピンドルアセンプリ１２とヘッドアクチュエー
タアセンブリ１４を備える。スピンドルアセンブリ１２
とヘッドアクチュエータアセンブリ１４は、微粒子感染
を阻止するために密封されたハウジング１６内に配置さ
れる。スピンドルアセンブリ１２はスピンドル２２に取
り付けられた複数の磁気記録ディスク２０を備える。ス
ピンドル２２は図示されてないハブ内電気モータによっ
て回転される。ヘッドアクチュエータアセンブリ１４は
ディスク２０に相対してアクチュエータアームアセンブ
リ３２を移動させるボイスコイルモータ３０を備える。
アセンブリ３２は、複数のアクチュエータアーム３４を
有しており、各々は二つの隣接ディスク２０の間の空間
内に位置付けられる。各アクチュエータアーム３４は対
（ペア）の読み取り、書き込みヘッド３６を有する。一
つのヘッドはアクチュエータアーム３４上に配置された
ディスクを読み取り、他のヘッドはアクチュエータアー
ム３４の下に配置されたディスクを読み取る。
スクドライブにおけるディスク面上にバリウムフェライ
ト薄膜を使用する。図９に関しては、磁気記録ディスク
ドライブ１０の略図が示されている。システム１０はデ
ィスクスピンドルアセンプリ１２とヘッドアクチュエー
タアセンブリ１４を備える。スピンドルアセンブリ１２
とヘッドアクチュエータアセンブリ１４は、微粒子感染
を阻止するために密封されたハウジング１６内に配置さ
れる。スピンドルアセンブリ１２はスピンドル２２に取
り付けられた複数の磁気記録ディスク２０を備える。ス
ピンドル２２は図示されてないハブ内電気モータによっ
て回転される。ヘッドアクチュエータアセンブリ１４は
ディスク２０に相対してアクチュエータアームアセンブ
リ３２を移動させるボイスコイルモータ３０を備える。
アセンブリ３２は、複数のアクチュエータアーム３４を
有しており、各々は二つの隣接ディスク２０の間の空間
内に位置付けられる。各アクチュエータアーム３４は対
（ペア）の読み取り、書き込みヘッド３６を有する。一
つのヘッドはアクチュエータアーム３４上に配置された
ディスクを読み取り、他のヘッドはアクチュエータアー
ム３４の下に配置されたディスクを読み取る。
【００５９】動作上、スピンドル２２はハブ内モータに
よって回転され、且つモータ３０はディスク２０同士の
間を通ってアクチュエータアーム３４を所望されるトラ
ック位置へ移動する。読み取り及び書き込みトランスデ
ューサ３６の内の一つは、次いで、所望されるトラック
へデータを書き込んだり、所望されるトラックからデー
タを読み取ったりする。
よって回転され、且つモータ３０はディスク２０同士の
間を通ってアクチュエータアーム３４を所望されるトラ
ック位置へ移動する。読み取り及び書き込みトランスデ
ューサ３６の内の一つは、次いで、所望されるトラック
へデータを書き込んだり、所望されるトラックからデー
タを読み取ったりする。
【００６０】図１０に関しては、本発明を実践するため
に有用なデータ記録ディスクドライブが図示されてい
る。ディスクファイルは、中に回転アクチュエータ４２
と、対応ディスク４４と、このディスク４４を回転する
ための駆動手段４６と、が取り付けられたハウジング４
０を含む。回転アクチュエータ４２は、ボイスコイルモ
ータを含んでおり、このモータは、固定された永久磁石
アセンブリ５２の磁界内で可動なコイル５０を備える。
アクチュエータアーム５４の一端は可動コイル５０へ取
り付けられている。アクチュエータアーム５４の他端は
トランスデューサ懸下アセンブリ４８に取り付けられて
いる。
に有用なデータ記録ディスクドライブが図示されてい
る。ディスクファイルは、中に回転アクチュエータ４２
と、対応ディスク４４と、このディスク４４を回転する
ための駆動手段４６と、が取り付けられたハウジング４
０を含む。回転アクチュエータ４２は、ボイスコイルモ
ータを含んでおり、このモータは、固定された永久磁石
アセンブリ５２の磁界内で可動なコイル５０を備える。
アクチュエータアーム５４の一端は可動コイル５０へ取
り付けられている。アクチュエータアーム５４の他端は
トランスデューサ懸下アセンブリ４８に取り付けられて
いる。
【００６１】好ましい実施例においては、ディスク４４
は、本発明によって作成された４００Åのバリウムフェ
ライト薄膜が形成されるＳｉＯ2 基板を備える。薄膜は
Ｃｒ 2 Ｏ3 ターゲットからＣｒ2 Ｏ3 の１容量％だけド
ープされ、且つ空気中で８５０℃で１０分間アニールさ
れる。
は、本発明によって作成された４００Åのバリウムフェ
ライト薄膜が形成されるＳｉＯ2 基板を備える。薄膜は
Ｃｒ 2 Ｏ3 ターゲットからＣｒ2 Ｏ3 の１容量％だけド
ープされ、且つ空気中で８５０℃で１０分間アニールさ
れる。
【００６２】本発明の先に記述された実施例は、それら
の高い面内残留及び固有のテクスチャリングに加えて多
くの利点を有する。上記に示されているように、本発明
によって作成された薄膜は、小さな電磁減結合粒子を備
えている。これによって、高密度記録に有用な記録媒体
を生じ、且つ高いＳ／Ｎ比を有する。さらに、本発明は
従来のコバルトベースの記録媒体に対していくつかの利
点を有する。第１に、バリウムフェライトスパッタリン
グターゲットは、コバルト合金ターゲット、特に、コバ
ルトがプラチナによって合金された場合と比較すると、
比較的廉価である。第２に、この媒体は非常に耐腐食性
であり且つ耐磨耗性である。従って、媒体の表面又は読
み取り／書き込みヘッドを運ぶスライダの表面へ保護又
は潤滑オーバーコート（上塗り）は全く要求されない。
これは、読み取り／書き込みヘッドが記録媒体の磁気的
に活性な部分により近接して浮動するのを可能とし且つ
より高い記録密度を可能とする。最後に、充分な磁気性
能を達成するために下塗り又は層状構造をしばしば必要
とするコバルトベースの記録媒体とは異なって、本発明
によって作成されたバリウムフェライト薄膜は、単一層
の蒸着のみによって満足できる性能を達成する。従っ
て、この媒体は製造が簡単であると共に従来のコバルト
ベースの合金よりも廉価である。
の高い面内残留及び固有のテクスチャリングに加えて多
くの利点を有する。上記に示されているように、本発明
によって作成された薄膜は、小さな電磁減結合粒子を備
えている。これによって、高密度記録に有用な記録媒体
を生じ、且つ高いＳ／Ｎ比を有する。さらに、本発明は
従来のコバルトベースの記録媒体に対していくつかの利
点を有する。第１に、バリウムフェライトスパッタリン
グターゲットは、コバルト合金ターゲット、特に、コバ
ルトがプラチナによって合金された場合と比較すると、
比較的廉価である。第２に、この媒体は非常に耐腐食性
であり且つ耐磨耗性である。従って、媒体の表面又は読
み取り／書き込みヘッドを運ぶスライダの表面へ保護又
は潤滑オーバーコート（上塗り）は全く要求されない。
これは、読み取り／書き込みヘッドが記録媒体の磁気的
に活性な部分により近接して浮動するのを可能とし且つ
より高い記録密度を可能とする。最後に、充分な磁気性
能を達成するために下塗り又は層状構造をしばしば必要
とするコバルトベースの記録媒体とは異なって、本発明
によって作成されたバリウムフェライト薄膜は、単一層
の蒸着のみによって満足できる性能を達成する。従っ
て、この媒体は製造が簡単であると共に従来のコバルト
ベースの合金よりも廉価である。
【００６３】本発明はある好ましいバージョンに関して
かなり詳細に記述されているが、他のバージョンも利用
可能である。例えば、本発明は特定の基板材料と組み合
わせて記述されているが、当技術の当業者は本発明を他
の基板に適用することができる。同様に、当技術分野に
おける当業者は、ＢａＦｅ12Ｏ19に関する本発明の教示
は化学的に殆ど一致している材料ＳｒＦｅ12Ｏ19にも適
用することができる。
かなり詳細に記述されているが、他のバージョンも利用
可能である。例えば、本発明は特定の基板材料と組み合
わせて記述されているが、当技術の当業者は本発明を他
の基板に適用することができる。同様に、当技術分野に
おける当業者は、ＢａＦｅ12Ｏ19に関する本発明の教示
は化学的に殆ど一致している材料ＳｒＦｅ12Ｏ19にも適
用することができる。
【００６４】
【発明の効果】本発明は、薄膜の平面に対して垂直に強
力に磁気的に配向されるといる制限なしに、有利な磁気
特性、耐食性、持続性、及び固有のテクスチャーを有す
るバリウムフェライト薄膜を提供する。
力に磁気的に配向されるといる制限なしに、有利な磁気
特性、耐食性、持続性、及び固有のテクスチャーを有す
るバリウムフェライト薄膜を提供する。
【図１】基板上のバリウムフェライト薄膜を示す断面図
である。
である。
【図２】（ａ）は薄膜の平面に印加された磁場を有する
適度な飽和保磁力の８５０Åのバリウムフェライト薄膜
の磁気ヒステリシス曲線を示す図である。（ｂ）は薄膜
の平面に印加された磁場を有する大きな飽和保磁力の８
５０Åのバリウムフェライト薄膜の磁気ヒステリシス曲
線を示す図である。
適度な飽和保磁力の８５０Åのバリウムフェライト薄膜
の磁気ヒステリシス曲線を示す図である。（ｂ）は薄膜
の平面に印加された磁場を有する大きな飽和保磁力の８
５０Åのバリウムフェライト薄膜の磁気ヒステリシス曲
線を示す図である。
【図３】（ａ）は蒸着の後の１０００Åのバリウムフェ
ライト薄膜のプロフィルメータ走査を示す図である。
（ｂ）はアニール後の１０００Åのバリウムフェライト
薄膜のプロフィルメータ走査を示す図である。
ライト薄膜のプロフィルメータ走査を示す図である。
（ｂ）はアニール後の１０００Åのバリウムフェライト
薄膜のプロフィルメータ走査を示す図である。
【図４】ＳｉＯ2 基板上で酸化クロムによってドープさ
れたバリウムフェライト薄膜の磁気ヒステリシス曲線を
示す図である。
れたバリウムフェライト薄膜の磁気ヒステリシス曲線を
示す図である。
【図５】種々のドープされた及びドープされないバリウ
ムフェライト薄膜に対する磁気保磁力及び粒子サイズの
関係を示すグラフである。
ムフェライト薄膜に対する磁気保磁力及び粒子サイズの
関係を示すグラフである。
【図６】ＳｉＯ2 基板上に蒸着されたバリウムフェライ
ト薄膜に対する粒子サイズ及びＣｒ2 Ｏ3 の関係を示す
グラフである。
ト薄膜に対する粒子サイズ及びＣｒ2 Ｏ3 の関係を示す
グラフである。
【図７】（ａ）はＣＯ2 のレーザ照射によってアニール
されたバリウムフェライト薄膜のヒステリシス曲線を示
す図である。（ｂ）はＣＯ2 のレーザ照射によってアニ
ールされた高い飽和保磁力のバリウムフェライト薄膜の
ヒステリシス曲線を示す図である。
されたバリウムフェライト薄膜のヒステリシス曲線を示
す図である。（ｂ）はＣＯ2 のレーザ照射によってアニ
ールされた高い飽和保磁力のバリウムフェライト薄膜の
ヒステリシス曲線を示す図である。
【図８】（ａ）は３００ワットのレーザ電力におけるレ
ーザ照射時間と飽和保磁力の関係を示すグラフである。
（ｂ）は１１０ワットのレーザ電力におけるレーザ照射
時間と飽和保磁力の関係を示すグラフである。
ーザ照射時間と飽和保磁力の関係を示すグラフである。
（ｂ）は１１０ワットのレーザ電力におけるレーザ照射
時間と飽和保磁力の関係を示すグラフである。
【図９】本発明を実践するために有用なディスクドライ
ブシステムを概略的に示す図である。
ブシステムを概略的に示す図である。
【図１０】本発明を実践するために有用なディスクドラ
イブシステムを概略的に示す平面図である。
イブシステムを概略的に示す平面図である。
７０ 基板 ６０ バリウムフェライト薄膜 ６５ 上面 ６７ 底面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ ケント ハワード アメリカ合衆国95037、カリフォルニア州 モーガン ヒル、カーサ グランデ 2705 (72)発明者 トッド ラニア ハイルトン アメリカ合衆国95123、カリフォルニア州 サンノゼ、クリー ドライヴ 452 (72)発明者 マイケル アンドリュー パーカー アメリカ合衆国94538、カリフォルニア州 フレモント、クリーブランド プレイス 5521 (72)発明者 ムハマド イナイェト ウラー アメリカ合衆国95037、カリフォルニア州 モーガン ヒル、ブルージャイ ドライヴ 17475
Claims (25)
- 【請求項１】 薄膜磁気記録媒体であって、 基板と、 前記基板上に形成され且つ５０００エルステッドよりも
大きな面内飽和保磁力を有するバリウムフェライト薄膜
と、 を備える前記薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項２】 前記バリウムフェライト薄膜がランダム
に配向された結晶構造を有する請求項１に記載の薄膜磁
気記録媒体。 - 【請求項３】 前記バリウムフェライト薄膜がＢａＦｅ
12Ｏ19を備える請求項１に記載の薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項４】 前記バリウムフェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ
3 によってドープされたＢａＦｅ12Ｏ19を備える請求項
１に記載の薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項５】 クロムが前記バリウムフェライト薄膜の
０．１乃至１の容量％を占める請求項４に記載の薄膜磁
気記録媒体。 - 【請求項６】 前記バリウムフェライト薄膜がＺｒＯ2
及びＹ2 Ｏ3 ・ＺｒＯ2 からなる群から選択された物質
によってドープされる請求項１に記載の薄膜磁気記録媒
体。 - 【請求項７】 前記物質が前記バリウムフェライト薄膜
の１乃至１０の容量％を占める請求項６に記載の薄膜磁
気記録媒体。 - 【請求項８】 前記バリウムフェライト薄膜がＣｒ2 Ｏ
3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｃｏ
Ｏ・ＴｉＯ2 からなる群から選択された物質によってド
ープされる請求項１に記載の薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項９】 薄膜磁気記録媒体であって、 基板と、 前記基板上に形成され且つ２０００エルステッドよりも
大きな面内飽和保磁力と３００Åよりも小さな粒子サイ
ズを有するバリウムフェライト薄膜と、 を備える前記薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項１０】 前記バリウムフェライト薄膜がＣｒ2
Ｏ3 によってドープされたＢａＦｅ12Ｏ19を備える請求
項８に記載の薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項１１】 クロムが前記バリウムフェライト薄膜
の０．１乃至１の容量％を占める請求項８に記載の薄膜
磁気記録媒体。 - 【請求項１２】 前記バリウムフェライト薄膜がＳｉＯ
2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 ・ＺｒＯ
2 、Ａｌ2 Ｏ3 、及びＣｏＯ・ＴｉＯ2 からなる群から
選択された物質によってドープされる請求項８に記載の
薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項１３】 前記バリウムフェライト薄膜の表面が
２０Åの２乗平均平方根値を超過する粗度を有する請求
項８に記載の薄膜磁気記録媒体。 - 【請求項１４】 磁気記録ディスクドライブであって、 基板、並びに前記基板上に形成され且つ２０００エルス
テッドよりも大きな面内飽和保磁力及び３００Åよりも
小さな粒子サイズを有するバリウムフェライト薄膜を有
する記録ディスクと、 前記記録ディスクからデータを読み取るか又は前記記録
ディスクへデータを書き込むために前記記録ディスクに
相対してトランスデューサを移動するための手段と、 を備える前記磁気記録ディスクドライブ。 - 【請求項１５】 前記バリウムフェライト薄膜が保護上
塗りを有さない請求項１４に記載の磁気記録ディスクド
ライブ。 - 【請求項１６】 長手磁気記録のために有用なバリウム
フェライト薄膜を生成するための方法であって、 セラミックバリウムフェライトターゲットから非晶質バ
リウムフェライト薄膜を基板上にスパッタ蒸着すること
と、 前記バリウムフェライト薄膜を６７５度を超える温度で
アニールし、それによって結晶性の磁性薄膜を生成する
ことと、 を備えるバリウムフェライト薄膜製造方法。 - 【請求項１７】 前記スパッタ蒸着が同軸上スパッタリ
ング装置において起こると共に前記基板が周囲温度に維
持されている請求項１６に記載の長手記録のためのバリ
ウムフェライト薄膜製造方法。 - 【請求項１８】 前記アニーリングが８５０℃より高い
温度で急速アニール熱オーブン内で起こる請求項１６に
記載の長手記録のために有用なバリウムフェライト薄膜
製造方法。 - 【請求項１９】 前記基板が前記バリウムフェライト薄
膜の水平結晶配向を促進するために選択される請求項１
６に記載の長手記録のために有用なバリウムフェライト
薄膜製造方法。 - 【請求項２０】 前記基板がＳｉＯ2 、酸化Ｓｉ、高温
ガラス、及び高温酸化物を備える群から選択される請求
項１６に記載の長手記録のために有用なバリウムフェラ
イト薄膜製造方法。 - 【請求項２１】 前記バリウムフェライトセラミックタ
ーゲットが実質的にＢａＦｅ12Ｏ19を備える請求項１６
に記載の長手記録のために有用なバリウムフェライト薄
膜製造方法。 - 【請求項２２】 長手磁気記録のために有用なバリウム
フェライト薄膜を生成するための方法であって、 セラミックバリウムフェライトターゲットから非晶質バ
リウムフェライト薄膜を基板へスパッタ蒸着すること
と、 前記薄膜をレーザ照射露光することにより前記バリウム
フェライト薄膜をアニールし、これによって結晶性磁気
薄膜を形成することと、 を備えるバリウムフェライト薄膜製造方法。 - 【請求項２３】 前記レーザ照射が、前記薄膜を、１乃
至５秒の間、２００乃至５００ワット／ｃｍ2 の範囲で
露光する請求項２２に記載の長手記録のために有用なバ
リウムフェライト薄膜製造方法。 - 【請求項２４】 前記レーザ照射が２４８ｎｍ乃至１
０．６μｍの波長で行なわれる請求項２２に記載の長手
記録のために有用なバリウムフェライト薄膜製造方法。 - 【請求項２５】 長手磁気記録方法であって、 （ａ）トランスデューサを、基板及び前記基板に形成さ
れ且つ２０００エルステッドよりも大きな面内飽和保磁
力と３００Åよりも小さな粒子サイズを有するバリウム
フェライト薄膜を備える磁気記録媒体上の領域に隣接し
て移動させることと、 （ｂ）前記バリウムフェライト薄膜の平面において６０
００エルステッドよりも高い面内磁界を発生するために
前記トランスデューサへ電流を印加し、これによって前
記領域内に３５００エルステッドよりも多くの面内残留
磁界を創生することと、 を備える前記長手磁気記録方法。
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