JPS59113162A - 磁性合金 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明はＤｙ−Ｆｅ−Ｃｏ系磁性合金に関する。より詳
しくは、ノイズ特性の優れた磁気記録媒体用のＤｙ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ系低磁歪磁性合金に関する。

〔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った磁
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、キューリ一点が室温よシやや高
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（レーザー）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、また光のケル（Ｋｅｒｒ）回転角を測定する
仁とによっ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って
いる磁性薄膜には、ＭｎＢ１で代表される多結晶性金属
薄膜、ＧＩＧ　（Ｇａｄｏ目ｎ１ｕｍ　Ｉｒｏｎ　Ｇａ
ｒ−ｎｅｔ　）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、ＭｎＢ１に代表される多結晶性金属薄膜はキ
ューリ一点が高すぎる（ＭｎＢｉではキューリ一点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
とする必要があシ、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
っては、その製造費が高すぎるので到底実用化が困難で
ある。′＝ｉ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　（３００〜５０００ｅ）、
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と違って、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
ることによって、キューリ一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　）が太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λｓ＞Ｉ　Ｘ　１０−’）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
問題があった。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って
内部応力σが発生すると、磁歪の逆効果によって生ずる
σ方向の磁気異方性エネル的に不均一となシ、その結果
Ｓ／１’、ｌ比の低下を招いてしまうのである。例えば
、バイアス・スパッタリング法によって、Ｄｙ−Ｆｅ磁
性合金薄膜を製造する場合、ペルジャー内のガス圧やス
パッタ時のバイヤス電圧によって、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
うことが問題となっていた。

〔発明の目的〕

本発明は、低磁歪で、かつ−軸磁気異方性、保磁力特性
の優れたＤｙ−Ｆｅ系磁性合金を提供し、以って磁気記
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〕

本発明者は上記目的を達成すべ（、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、Ｄｙ−Ｆ
ｅ合金にＣｏを添加し、ＦｅをＣｏで置換すると、飽和
磁歪定数λ８が低減し、更にＦｃのＣＯ置換量を増加し
ていくと、零磁歪を経て、λＳが負となる新事実を見い
出し本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の磁性合金は、Ｃ０２〜２９原子％、
Ｆｅ４５〜７３原子チおよび残部が実質的にＤｙからな
ることを特徴とする。

本発明において、ＣＯの含有量を２〜２９原子チとする
のは２原子チ未満ではλ８の減少が顕著でないため、本
発明の目的が達成されず、２９原子チを超えるとλＢの
符号が負の大きな値となるため、結局その絶対値で示さ
れる磁歪が増大するからである。

Ｆｅの含有量は４５〜７３原子チである。４５原子チ未
満ではλＳが増大し、しかも保持力が低下してしまい、
７３原子チを超えるとλＳの減少が十分でないからであ
る。

本発明の磁性合金の残部け■）ｙと不可避的混入成分か
らなる。このＤｌｒは垂Ｍ磁気異方性および保磁力を高
める上で必須の成分である。

本発明の磁性合金は通常、薄膜もしくは粉体として提供
される。よシ好壕しくけ薄膜の形態をとる。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ってもよいが、多
結晶ではその結晶粒界が物性不均一の生因とな、す、ノ
イズ特性が低下するので、非晶質であることが奸才しい
。

次に、本発明のＤｙ−Ｆｅ−Ｃｏ系磁性合金の調製法お
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Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ系磁性合金は、上記組成の合
金材料を周知の方法によって、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
却することによってインゴットとして得られる。

このインゴットを適当な寸法に切断して、スパッタリン
グ用のターゲット（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系合金をスパッタ
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℃〜１５０℃の間にキューリ
一点があシ、しかもその飽和磁歪定数の絶対値がＩ　Ｘ
　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、とシ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って詳説する。

実施例Ｉ Ｃｏ　１１．６原子％、Ｆｅ６５．４原子係、残部がＤ
ｙから成る合金材料を真空誘導溶解炉で溶解、冷却して
合金インゴットを得た。次に、この合金インゴットを適
当な寸法に切断して、スパッタ用ターゲット（隘極）を
作製した。

上記ターゲットを用いて、アルゴンガス圧６×１０−２
ｔｏｒｒ　、基板バイアス電圧−５０Ｖでバイアススパ
ッタリング法により、ガラス基板上に膜厚１２００Ｘ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４　πＭａ　７００　Ｇａｕｓｓ、保磁力２．０Ｋ
Ｏｅ。

＊　ニー　リ一点１０５℃および飽和磁歪値λ３〈１×
１０−６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
能ディスクの各諸元を第１衣に示した。

比較例１ 合金組成が７９原子％　Ｆｅ、残部Ｄｌｒであることを
除いては、実施例１と同様に非晶質合金薄膜を作製した
。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１０００　Ｘ、飽和磁束密度４フ８７５０　Ｇａｕ
ｓｓ、保磁力１．２ＫＯｅ、キューリ一点６５℃、飽和
磁歪値λｇ）２００Ｘ１０−６であった。本磁性薄膜を
記録媒体として使用した場合の膏き換え可能ディスクの
各諸元を第１表に示す。

第１表 実施例１および比較例１より、Ｃｏを添加したＤｙ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ系低磁歪非晶質磁性薄膜は、磁歪値の犬なるＤ
ｙ−Ｆｅ系磁性薄膜に比し優れたＳＡ比を示すことは明
らかである。加えてＣｏ添加によるケル（Ｋｅｒｒ　）
回転角の改善も同時に認められ、両者の相乗効果がＳ／
′Ｎ比の著しい改善をもたらしている。

実施例２〜６および比較例２〜５ 第２表に示す組成（重量％）の試料番号１〜９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、キューリ一点、
飽和磁歪定数を組成と共に第２表に示した。

第２表から明らかな通シ、本発明の磁性合金（試料番号
１〜５）は、比較される試料番号６〜９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。

〔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　以下であるため、そ
の加工時に加わる内部応力によっ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
学記録媒体にあっては、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、ｃｏの添加によって、磁気光学記録媒体のケル回転
角が大きくなり、上記■との相乗効果によってノイズ特
性が著しく改善されること、■１イオン異方性の犬なる
Ｄｙ系合金であるため一軸磁気異方性および保持力特性
に優れること、■キューリ一点が５０〜１５０℃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々い
こと、などの効果を奏し、その工業的価値は極めて大で
ある。

（１１）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コバルト（Ｃｏ　）　２〜２９原子チ、鉄（Ｆｅ
   ）４５〜７３原子チ及び残部が実質的にジスプロシウム
   （Ｄｙ）からなることを特徴とする磁性合金。
2. （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. （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。