JPS5914627A - 磁性ガ−ネツト膜の形成方法 - Google Patents
磁性ガ−ネツト膜の形成方法Info
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- JPS5914627A JPS5914627A JP12386782A JP12386782A JPS5914627A JP S5914627 A JPS5914627 A JP S5914627A JP 12386782 A JP12386782 A JP 12386782A JP 12386782 A JP12386782 A JP 12386782A JP S5914627 A JPS5914627 A JP S5914627A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/24—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids
- H01F41/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids by liquid phase epitaxy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は（１１０）面の非磁性ガーネット基板上の磁性
ガーネット膜に関する。従来磁気バブル素子、には（１
１１）面の非磁性ガーネット基板上に成長させた、（１
１１）が磁化容易軸であるような磁性ガーネット膜を用
いていた。（１１１）磁性ガーネット膜は一軸異方性の
ため、磁気バブルの磁壁構造が複雑になシ、５＝＝０バ
ブルやｓ−１パブ／Ｉ／あるいは、よプブロ、ホライン
の多いハードバブルが混在することか知られている。こ
こに８＝０．１バブル、ハードバブルの定義はたとえば
工、シェンフェルダー著マグネティック・バブル・テク
ノロジー（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｂｕｂｂｌ＠Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ ）などに記述されている。ベルシステムズ
争テクニカル・ジャーナル（Ｂｅ１ｌ ’Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ Ｔｅｅｈｎｌｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌン第５８巻第
６号第２部１４５３ページ（１９７９年）にボーベ、り
らによって提案された二層導体パターンを用いた磁気バ
ブル素子は、バブルの高周波駆動が可能でア夛、また微
小バブルを用いた高密度大容量磁気バブル素子に適する
などの特徴のため注目されている。
ガーネット膜に関する。従来磁気バブル素子、には（１
１１）面の非磁性ガーネット基板上に成長させた、（１
１１）が磁化容易軸であるような磁性ガーネット膜を用
いていた。（１１１）磁性ガーネット膜は一軸異方性の
ため、磁気バブルの磁壁構造が複雑になシ、５＝＝０バ
ブルやｓ−１パブ／Ｉ／あるいは、よプブロ、ホライン
の多いハードバブルが混在することか知られている。こ
こに８＝０．１バブル、ハードバブルの定義はたとえば
工、シェンフェルダー著マグネティック・バブル・テク
ノロジー（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｂｕｂｂｌ＠Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ ）などに記述されている。ベルシステムズ
争テクニカル・ジャーナル（Ｂｅ１ｌ ’Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ Ｔｅｅｈｎｌｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌン第５８巻第
６号第２部１４５３ページ（１９７９年）にボーベ、り
らによって提案された二層導体パターンを用いた磁気バ
ブル素子は、バブルの高周波駆動が可能でア夛、また微
小バブルを用いた高密度大容量磁気バブル素子に適する
などの特徴のため注目されている。
しかしながら、本素子を実用化するＫあたっては材料で
めるガーネット膜中に存在するバブル磁区の磁壁状態を
制御しＳ−０バブルのみを用いることが重要である。上
記論文の第７−７図に示されているように、Ｓ−１バブ
ルが混在しているとバブル転送のためのマージンを減少
させる。
めるガーネット膜中に存在するバブル磁区の磁壁状態を
制御しＳ−０バブルのみを用いることが重要である。上
記論文の第７−７図に示されているように、Ｓ−１バブ
ルが混在しているとバブル転送のためのマージンを減少
させる。
仁の問題を解決するためには、膜面に垂直な方向が磁化
容易軸でおるのみならず、膜面内にも磁気異方性が存在
するような、いわゆるオルソロンビ、り磁気異方性を有
する材料の採用が提案される。オルソロンピック異方性
を有する材料においては、膜面内の異方性が充分に大き
ければオルソフェライトの例にも明らかなようにバブル
磁区の磁壁状態はＳ＝０のみである。Ｓ−０のみのバブ
ル磁区を用いることは、導体パターンではなく通常のパ
ーマロイパターンを用いた素子においても、りハード・
バブル抑制の工程を省略できる、ＩＩ）バブルの高周波
駆動が可能である、ｆｉｌ）ストレッチャ一部でのスト
ライプ磁区の転送において転送速度のブレーク・ダウン
が生じない、橙どの有利な点を有している。
容易軸でおるのみならず、膜面内にも磁気異方性が存在
するような、いわゆるオルソロンビ、り磁気異方性を有
する材料の採用が提案される。オルソロンピック異方性
を有する材料においては、膜面内の異方性が充分に大き
ければオルソフェライトの例にも明らかなようにバブル
磁区の磁壁状態はＳ＝０のみである。Ｓ−０のみのバブ
ル磁区を用いることは、導体パターンではなく通常のパ
ーマロイパターンを用いた素子においても、りハード・
バブル抑制の工程を省略できる、ＩＩ）バブルの高周波
駆動が可能である、ｆｉｌ）ストレッチャ一部でのスト
ライプ磁区の転送において転送速度のブレーク・ダウン
が生じない、橙どの有利な点を有している。
また、磁気記録媒体中の情報を磁気転写光読み出しによ
って再生させる素子として磁性ガーネット膜を用いる場
合、電子通信学会技術報告書ＥＤ７９−２５（１９７９
年）２９ページに述べられているように、従来の材料を
用いる限りその磁壁移動速度に限界があることによって
使用可能な周波数帯域は１−３ ＭＨｚである。しかし
ながら家庭用のＶＴＲに用いるためには６ＭＨｚまで周
波数帯域を広げることが必要である。このような素子に
オルソロンビ、り異方性材料が用いられれば磁壁の最高
移動速度は通常の材料の２５〜３０ｍ／ｓｅｃよりも格
段に改善され、周波数帯域を５Ｍ）ｌｚまで拡大するこ
とが可能である。
って再生させる素子として磁性ガーネット膜を用いる場
合、電子通信学会技術報告書ＥＤ７９−２５（１９７９
年）２９ページに述べられているように、従来の材料を
用いる限りその磁壁移動速度に限界があることによって
使用可能な周波数帯域は１−３ ＭＨｚである。しかし
ながら家庭用のＶＴＲに用いるためには６ＭＨｚまで周
波数帯域を広げることが必要である。このような素子に
オルソロンビ、り異方性材料が用いられれば磁壁の最高
移動速度は通常の材料の２５〜３０ｍ／ｓｅｃよりも格
段に改善され、周波数帯域を５Ｍ）ｌｚまで拡大するこ
とが可能である。
また、レーザー光偏向素子においてもオルソロンビ、り
材料を用いれば駆動周波数を改善で、きる。
材料を用いれば駆動周波数を改善で、きる。
また磁気光学スイッチを用いた光ゲートアレイに用いれ
ばスイッチ速度を速めることができる。
ばスイッチ速度を速めることができる。
オルソロンピック異方性を有する材料は、通常のバブル
材料である（１１１）ガーネット膜からは得られない。
材料である（１１１）ガーネット膜からは得られない。
（１１１）膜の磁気対称性は一軸性である。
したがって、この膜におけるノ・−ド・バブルを抑制し
てもＳ＝０バブルと８＝１バブルとが共存し、マージン
幅の広い導体パターン素子用の材料にはなり得ない。
てもＳ＝０バブルと８＝１バブルとが共存し、マージン
幅の広い導体パターン素子用の材料にはなり得ない。
（ｉｔｏ）ガーネット液相エピタキシャル膜においては
、オルソｐンビ、り異方性が生ずる。ウオルフエらのア
プライド・フィジックス第２９巻第１２号第８１５ペー
ジ（１９７６年）の論文に示されているとと（、（１１
０）ガーネット膜がオルソロンピック異方性を有し、し
かも膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有するためＫは、
２個の異方性パラメーターＡ′およびＢ′が次の第１式
および第２式に示す関係を同時に満足する必要がある。
、オルソｐンビ、り異方性が生ずる。ウオルフエらのア
プライド・フィジックス第２９巻第１２号第８１５ペー
ジ（１９７６年）の論文に示されているとと（、（１１
０）ガーネット膜がオルソロンピック異方性を有し、し
かも膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有するためＫは、
２個の異方性パラメーターＡ′およびＢ′が次の第１式
および第２式に示す関係を同時に満足する必要がある。
Ｂ’＜ ２ （１）Ｂ’
（−２Ａ’ ／（２）しかしなが
ら、多くのガーネットにおいてはＡ′）Ｏ，Ｂ’（０で
Ａ’／Ｂ’の値は約−２であり、一般に（１１０）面を
もつ非磁性ガーネット基板上に成長させたときに膜面に
垂直な方向が磁化容易軸とはならない。したがって、第
１式および第２式を同時に満たすようなオルソロンビ、
り異方性を有する（１１０）ガーネット膜を提供できる
ようなガーネット膜の製造条件を見出すことが二重導体
パターンバブル素子や、周波数帯域の広い磁気転写・光
読み出し素子、又は高い周波数域で駆動可能なレーザ光
偏光素子あるいは磁気光学スイッチを用いた光ゲートア
レイを実用化する上で伺よりも大切である。
（−２Ａ’ ／（２）しかしなが
ら、多くのガーネットにおいてはＡ′）Ｏ，Ｂ’（０で
Ａ’／Ｂ’の値は約−２であり、一般に（１１０）面を
もつ非磁性ガーネット基板上に成長させたときに膜面に
垂直な方向が磁化容易軸とはならない。したがって、第
１式および第２式を同時に満たすようなオルソロンビ、
り異方性を有する（１１０）ガーネット膜を提供できる
ようなガーネット膜の製造条件を見出すことが二重導体
パターンバブル素子や、周波数帯域の広い磁気転写・光
読み出し素子、又は高い周波数域で駆動可能なレーザ光
偏光素子あるいは磁気光学スイッチを用いた光ゲートア
レイを実用化する上で伺よりも大切である。
バブル径が微小化するにつれ、磁性膜の飽和磁速密度４
πＭ！Ｉが大きくなり、ますます（１１０）方向が磁化
容易軸となる材料の探索が困難になってきた。また、ア
イ・イー・イー・イー・トランザクシ舊ンズ・オ°ン・
マクネティクス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ。
πＭ！Ｉが大きくなり、ますます（１１０）方向が磁化
容易軸となる材料の探索が困難になってきた。また、ア
イ・イー・イー・イー・トランザクシ舊ンズ・オ°ン・
マクネティクス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ。
Ｍａｇｎ、 ）第ＭＡＧ−１３号第１０８７ページ（１
９７７年）やジャーナル・オプ・アプライド＠フィシ、
クス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｌｅｓ ）第４９巻第２号９３９ページ（１９７８年
）のブリードらの論文に記載されているオルソロンビ、
り異方性を４−）ガーネット膜は大きい格子定数ミスマ
ツチをもつように成長されておシ、膜の製造技術として
はミスマ。
９７７年）やジャーナル・オプ・アプライド＠フィシ、
クス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｌｅｓ ）第４９巻第２号９３９ページ（１９７８年
）のブリードらの論文に記載されているオルソロンビ、
り異方性を４−）ガーネット膜は大きい格子定数ミスマ
ツチをもつように成長されておシ、膜の製造技術として
はミスマ。
チの小さい通常の（１１１）や（１１０）面上へのエピ
タキシャル成長に比べ格段に難しく、再現性よく結晶成
長収率を得ることが難しい。
タキシャル成長に比べ格段に難しく、再現性よく結晶成
長収率を得ることが難しい。
本発明の目的は二重導体パターンバブル素子や周波数帯
域の広い磁気転写・光読み出し素子や高い周波数で駆動
可能なレーザ光偏光素子などへの応用に不可欠である、
膜面に垂直な磁化容易軸を有し、かつ成長時の格子定数
のミスマツチが小さいガーネット膜を用いて、膜面に垂
直な（１１０）方向が磁化容易軸であるような、微小バ
ブル径のオルソロンビ、り磁気異方性をもった（１１０
）磁性ガーネット膜の形成方法を提供することである。
域の広い磁気転写・光読み出し素子や高い周波数で駆動
可能なレーザ光偏光素子などへの応用に不可欠である、
膜面に垂直な磁化容易軸を有し、かつ成長時の格子定数
のミスマツチが小さいガーネット膜を用いて、膜面に垂
直な（１１０）方向が磁化容易軸であるような、微小バ
ブル径のオルソロンビ、り磁気異方性をもった（１１０
）磁性ガーネット膜の形成方法を提供することである。
従来（１１０）非磁性ガーネット基板上に成長させた磁
性ガーネット膜で膜面垂直方向が磁化容易軸で６９、か
つ基板との格子定数ミスマツチが０．０１３Ａ以下（ミ
スマツチ率０．１ ％以下）であるような公知の組成例
はきわめて少なく、ＥｕＬａＣａＧｅＡＩＦ＊ガーネ、
ト（アプライドウフィシ、クス・レターズ第２９巻第１
２号８１５ページ（１９７６年） ） 、 ＹＴｍＢＩ
ＡＪＧａＦｓガーネ、ト（ジャーナル・オプ・アプライ
ド・フィシ、クス第５２巻第１２号７３４７ページ（１
９８１年） ） 、 ＥｕＬａＧｄＦ・ガーネット（特
願昭第５７−０７１９９３号）など僅かである。
性ガーネット膜で膜面垂直方向が磁化容易軸で６９、か
つ基板との格子定数ミスマツチが０．０１３Ａ以下（ミ
スマツチ率０．１ ％以下）であるような公知の組成例
はきわめて少なく、ＥｕＬａＣａＧｅＡＩＦ＊ガーネ、
ト（アプライドウフィシ、クス・レターズ第２９巻第１
２号８１５ページ（１９７６年） ） 、 ＹＴｍＢＩ
ＡＪＧａＦｓガーネ、ト（ジャーナル・オプ・アプライ
ド・フィシ、クス第５２巻第１２号７３４７ページ（１
９８１年） ） 、 ＥｕＬａＧｄＦ・ガーネット（特
願昭第５７−０７１９９３号）など僅かである。
本発明は（１１０）面の非磁性ガーネット基板上に磁性
ガーネッ）Ｍを形成する方法において液相エピタキシャ
ル成長法によ〕成長させた核層に対してイオン注入を行
なう工程を有することを特徴とする。
ガーネッ）Ｍを形成する方法において液相エピタキシャ
ル成長法によ〕成長させた核層に対してイオン注入を行
なう工程を有することを特徴とする。
すなわち本発明者は（１１０）面の非磁性ガーネット基
板上に、格子定数ミスｉ、チ率が０．１ ％以下である
ように成長させた磁性ガーネット膜が、たとえ成長上シ
のままでは膜面に垂直な（１１０）方向が磁化容易軸に
なっていなくても、この膜に単イオン注入又は多重イオ
ン注入することによって（１１０）方向を磁化容易軸に
する仁とができるという新しい発見に基、き、本発明を
なすに至りた。成長上シで〔１１０〕が磁化容易軸でｈ
りても、イオン注入によってその磁気異方性が変化する
ことを利用して、大きい面内異方性を誘起することも可
能であった。このガーネット膜は磁気バブル素子に適す
るのみならず、磁気転写・光読み出し素子。
板上に、格子定数ミスｉ、チ率が０．１ ％以下である
ように成長させた磁性ガーネット膜が、たとえ成長上シ
のままでは膜面に垂直な（１１０）方向が磁化容易軸に
なっていなくても、この膜に単イオン注入又は多重イオ
ン注入することによって（１１０）方向を磁化容易軸に
する仁とができるという新しい発見に基、き、本発明を
なすに至りた。成長上シで〔１１０〕が磁化容易軸でｈ
りても、イオン注入によってその磁気異方性が変化する
ことを利用して、大きい面内異方性を誘起することも可
能であった。このガーネット膜は磁気バブル素子に適す
るのみならず、磁気転写・光読み出し素子。
レーザ光偏光素子、あるいは磁気光学スイッチを用いた
光ゲートアレイなどに用いることができる。
光ゲートアレイなどに用いることができる。
以下実施例をもって本発明の詳細な説明する。
実施例Ｉ
ＥｕＬｓＬａ＠、ＩＧｄｏ、ｓＦ＠ｓ０１２ガーネ、ト
膜を液相エピタキシャル成長法で表の融液組成１を用い
て（１１０）Ｎｄ３Ｇａ、Ｏ，□基板上に８５０℃にて
成長させた。膜厚は０．８μｍで飽和磁化（４πＭｍ）
は１０７０Ｇでめった。
膜を液相エピタキシャル成長法で表の融液組成１を用い
て（１１０）Ｎｄ３Ｇａ、Ｏ，□基板上に８５０℃にて
成長させた。膜厚は０．８μｍで飽和磁化（４πＭｍ）
は１０７０Ｇでめった。
キ島り一温度は２８０℃であった。
（１１０）ガーネット膜の磁気異方性は、膜面に垂直な
（１１０）方向と面内の（００１）方向の異方性エネル
ギーＫｎと、面内の（００１）と［１１０）の間の異方
性Δを用いて、Ｅｗ（Ｋｕ十Δｔｈ２φ）ｔｈ２θで表
わされるが、本ＬＰＥｉｌの磁気異方性を強磁性共鳴を
用いて測定した結果、Ｋｕ ＝ −５０００ｅｒｇ／ｃ
ｎおよびΔ＝＋７５０００ｅｒｇ／−で６りた。Ｋｕ＋
Δと前述のＡ’、Ｂ’の関係は、 Ａ’ｗ −Ｋｕ十Δ （３）Ｂ’
＝−２（Ｋｕ十Δ）（４） で与えられるが、この２つの式よシ本ＬＰＥＭについて
はＡ−＋８００００．Ｂ’−−１４００００ｅｒｇ／ｅ
ＩＩでｉｈＩ、（１）式は満すが（２）式を満たさない
ため（１１０）方向が磁化容易軸になっていない。
（１１０）方向と面内の（００１）方向の異方性エネル
ギーＫｎと、面内の（００１）と［１１０）の間の異方
性Δを用いて、Ｅｗ（Ｋｕ十Δｔｈ２φ）ｔｈ２θで表
わされるが、本ＬＰＥｉｌの磁気異方性を強磁性共鳴を
用いて測定した結果、Ｋｕ ＝ −５０００ｅｒｇ／ｃ
ｎおよびΔ＝＋７５０００ｅｒｇ／−で６りた。Ｋｕ＋
Δと前述のＡ’、Ｂ’の関係は、 Ａ’ｗ −Ｋｕ十Δ （３）Ｂ’
＝−２（Ｋｕ十Δ）（４） で与えられるが、この２つの式よシ本ＬＰＥＭについて
はＡ−＋８００００．Ｂ’−−１４００００ｅｒｇ／ｅ
ＩＩでｉｈＩ、（１）式は満すが（２）式を満たさない
ため（１１０）方向が磁化容易軸になっていない。
この磁性ガーネｙ）ＩＩＩＣ三重イオン注入を行なりた
。すなわち、２００ ＫｓＶの加速電圧でＨ＠“イオン
を１．７５Ｘ１０”儒−！（これを２００／Ｈ・＋／１
．７５Ｅ１６と表現する）だけ注入したのち、１００／
Ｈ＠”／１．２５１１”６．さらｉｃ ４０／Ｈ＠”１
０．５ Ｅ １６の条件で三重注入した。この三重イオ
ン注入後のｈｌ、 ｍｌを同様に強磁性共鳴で測定した
結果、Ａ’＝−１６００００＊ｒｇ／ｃ＋４ｓＢ’−−
１３００００・ｒｇ／ａｆとなった。このイオン注入に
伴うＡ’、Ｂ’の値の変化はこの磁性ガーネット族の磁
歪定数がλ…−＋１８Ｘ１０”’、λ３．−〇の値、を
有するための歪誘導異方性によると説明できる。ナなわ
ちイオン注入によって生じた応力をσとするとＮ、 Ｂ
ｌの変化量はΔＡ′−１０八・０．ΔＢ′−３σλ１８
．で与見られる。イオン注入後のＡ’、Ｂ’の値は（１
）１．（２）式のいずれもを満たしている。しかも反磁
界エネルギーよシも大きいため（１１０）が磁化容易軸
となりた。三重イオン注入のため、イオン注入ダメージ
レベルは膜厚全体にわたシはｙ均質でありた。
。すなわち、２００ ＫｓＶの加速電圧でＨ＠“イオン
を１．７５Ｘ１０”儒−！（これを２００／Ｈ・＋／１
．７５Ｅ１６と表現する）だけ注入したのち、１００／
Ｈ＠”／１．２５１１”６．さらｉｃ ４０／Ｈ＠”１
０．５ Ｅ １６の条件で三重注入した。この三重イオ
ン注入後のｈｌ、 ｍｌを同様に強磁性共鳴で測定した
結果、Ａ’＝−１６００００＊ｒｇ／ｃ＋４ｓＢ’−−
１３００００・ｒｇ／ａｆとなった。このイオン注入に
伴うＡ’、Ｂ’の値の変化はこの磁性ガーネット族の磁
歪定数がλ…−＋１８Ｘ１０”’、λ３．−〇の値、を
有するための歪誘導異方性によると説明できる。ナなわ
ちイオン注入によって生じた応力をσとするとＮ、 Ｂ
ｌの変化量はΔＡ′−１０八・０．ΔＢ′−３σλ１８
．で与見られる。イオン注入後のＡ’、Ｂ’の値は（１
）１．（２）式のいずれもを満たしている。しかも反磁
界エネルギーよシも大きいため（１１０）が磁化容易軸
となりた。三重イオン注入のため、イオン注入ダメージ
レベルは膜厚全体にわたシはｙ均質でありた。
磁壁モビリティを強磁性共鳴半値幅から求めたところ、
μｗ＝７５０（ＷＩΦ５ｅｃ−”、Ｏｅ−’でありた。
μｗ＝７５０（ＷＩΦ５ｅｃ−”、Ｏｅ−’でありた。
この値は通常の２μｍ或いは１μｍ磁気バブル素子に用
いられている（ Ｙ８ｍＬｕＧａ ）１ （ＦＩＧ＠
）ｓｏｔ＊ガーネ、ト膜の約５００ ｃｍ ” ｓｅｅ
″′１． □ｅ−１に比べて大きい。さらに、この材料
は強い面内磁気異方性のため、バブル磁区の磁壁状態は
Ｓ＝Ｏバブルのみであった。バブル移動速度は１０，０
００ｃｍ／ｌｉｃにおいても、いまだ飽和を示さなかっ
たが、装置の限界のためこれ以上の値では測定ができな
かった。抗磁力Ｈｅは３．００６であった。
いられている（ Ｙ８ｍＬｕＧａ ）１ （ＦＩＧ＠
）ｓｏｔ＊ガーネ、ト膜の約５００ ｃｍ ” ｓｅｅ
″′１． □ｅ−１に比べて大きい。さらに、この材料
は強い面内磁気異方性のため、バブル磁区の磁壁状態は
Ｓ＝Ｏバブルのみであった。バブル移動速度は１０，０
００ｃｍ／ｌｉｃにおいても、いまだ飽和を示さなかっ
たが、装置の限界のためこれ以上の値では測定ができな
かった。抗磁力Ｈｅは３．００６であった。
本実施例のガーネット膜の格子定数は１２．５１８Ａで
１）、基板単結晶の格子定数１２．５０９Ａと比べて僅
かに大きかったが、ミスマツチ率は０．０７％であった
。イオン注入後のミスマツチ率は０．２７チであった。
１）、基板単結晶の格子定数１２．５０９Ａと比べて僅
かに大きかったが、ミスマツチ率は０．０７％であった
。イオン注入後のミスマツチ率は０．２７チであった。
本実施例のイオン注入されたＬＰＥ膜を使用して二重導
体パターンバブル素子を形成したところ充分な転送マー
ジン幅が得られた。パーマロイから成る非対称シェブロ
ンパターンを用いた、いわゆるフィールドアクセスバブ
ル素子に本ＬＰＥ膜を用いたところ、ハードバブル抑制
のためのプロセスは不要で、その工程が省略できたため
に素子の歩留りが高上した。またこの材料を光測光素子
として用いたところ高速駆動が可能であった。また磁気
記録媒体中の情報を磁気転写し、レーザ光によって読み
出す素子として本ＬＰＥ膜を用いたところ記録再生周波
数５ＭＨｚでも十分動作した。
体パターンバブル素子を形成したところ充分な転送マー
ジン幅が得られた。パーマロイから成る非対称シェブロ
ンパターンを用いた、いわゆるフィールドアクセスバブ
ル素子に本ＬＰＥ膜を用いたところ、ハードバブル抑制
のためのプロセスは不要で、その工程が省略できたため
に素子の歩留りが高上した。またこの材料を光測光素子
として用いたところ高速駆動が可能であった。また磁気
記録媒体中の情報を磁気転写し、レーザ光によって読み
出す素子として本ＬＰＥ膜を用いたところ記録再生周波
数５ＭＨｚでも十分動作した。
実施例２
格子定数がｘ２．５ｏｔＸＯＥｕ１４ Ｌａ （Ｌ２Ｇ
ｄ ｏ、４Ｆ＠ ４．７Ｇａ ｏ、５０１２ガーネツト
膜を表の融液組成２を用いて（１１０）Ｎｄ３Ｇ８５０
１□基板上に８４５℃にて１．０ ／Ａｍ （ｐ厚さに
育成したところ、４ｙｒＭｓ＝９６５Ｇ、Ａ’＝十５０
０００ｅｒｇ／ｃｆ１．Ｂ’＝−９００００ｅｒｇ／ｄ
、λ＋ｏｏ ＝＋５ Ｘ １０””、λｍ ＝ ０．
５ Ｘ １０−’であった。この材料に１００／Ｈｅ／
２．５Ｅ１５＋４０／Ｈｅ／ＩＥ１５の二重Ｈｅイオン
注入を実施したあとのＡ’、Ｂ’値はＡ’＝−１３００
００ｅｒｇ／ｃｒ１．Ｂ’＝−８００００ｅｒｇ／ｃｄ
になり、膜面に垂直な（１１０）方向が磁化容易軸であ
った。
ｄ ｏ、４Ｆ＠ ４．７Ｇａ ｏ、５０１２ガーネツト
膜を表の融液組成２を用いて（１１０）Ｎｄ３Ｇ８５０
１□基板上に８４５℃にて１．０ ／Ａｍ （ｐ厚さに
育成したところ、４ｙｒＭｓ＝９６５Ｇ、Ａ’＝十５０
０００ｅｒｇ／ｃｆ１．Ｂ’＝−９００００ｅｒｇ／ｄ
、λ＋ｏｏ ＝＋５ Ｘ １０””、λｍ ＝ ０．
５ Ｘ １０−’であった。この材料に１００／Ｈｅ／
２．５Ｅ１５＋４０／Ｈｅ／ＩＥ１５の二重Ｈｅイオン
注入を実施したあとのＡ’、Ｂ’値はＡ’＝−１３００
００ｅｒｇ／ｃｒ１．Ｂ’＝−８００００ｅｒｇ／ｃｄ
になり、膜面に垂直な（１１０）方向が磁化容易軸であ
った。
強い面内磁気異方性のためバブル磁区の磁壁状態はＳ−
０バブルのみであった。キュリ一温度は２５６℃であっ
た。
０バブルのみであった。キュリ一温度は２５６℃であっ
た。
実施例３
格子定数がｘ２．４３３’ｈの”Ｌ７””０．３”４．
５”０．５０１２ガーネ、ト膜を表の融液組成３を用い
て（１１０） ８ｒｎ３ＧＩＬｓ％ （基板格子定数ｘ
ｚ、４３ｇ’；ｙ＞Ｋ８４９℃にて育成した。４πＭｇ
＝４８０Ｇ、Ａ’＝＋３００００ｅｒｇ／ｃＩＩＩ。
５”０．５０１２ガーネ、ト膜を表の融液組成３を用い
て（１１０） ８ｒｎ３ＧＩＬｓ％ （基板格子定数ｘ
ｚ、４３ｇ’；ｙ＞Ｋ８４９℃にて育成した。４πＭｇ
＝４８０Ｇ、Ａ’＝＋３００００ｅｒｇ／ｃＩＩＩ。
Ｂ”−１１０００ｅｒｇ／ｃ＋４ 、λ５ｏｏ＝＋１５
Ｘ １０−’、λ■＝＋ Ｉ Ｘ １０−’であった
。この膜に１５０／Ｈ−／２Ｅ１６十ｓ ｏ／Ｈ−／ｌ
ｏ Ｅ １６ ＋ ３５／Ｈケ：１０．６Ｅ１６の三重
Ｈ！＋イオン注入を行なった。イオン注入後Ａ’−４０
００ｅｒｇ／ｃｄ、 Ｂ’＝ １５０００ｓｒｇ／ｃ
＋４であル、オに’）Ｏ：／ビ、り磁気異方性をもつバ
ブル材料になった。
Ｘ １０−’、λ■＝＋ Ｉ Ｘ １０−’であった
。この膜に１５０／Ｈ−／２Ｅ１６十ｓ ｏ／Ｈ−／ｌ
ｏ Ｅ １６ ＋ ３５／Ｈケ：１０．６Ｅ１６の三重
Ｈ！＋イオン注入を行なった。イオン注入後Ａ’−４０
００ｅｒｇ／ｃｄ、 Ｂ’＝ １５０００ｓｒｇ／ｃ
＋４であル、オに’）Ｏ：／ビ、り磁気異方性をもつバ
ブル材料になった。
実施例４
表の融液組成４から膜厚０．７μｍのＥｕ ＬｓＬａ
ｏ、ｓＦ＠４．５Ａ１０．．０１□（格子定数１２．５
０１λ、４πＭｇ□７２０Ｇ）を（１１０）Ｎｄ Ｇａ
５０□２ガーネツト基板上に成長させた。成長上シでは
Ａ＝−４００００ｓｒｇ／ｃ＋４． Ｂ＝−８００００
ｅｒｇ／ｅｊでｓｂ、（１） 、 （２）式を共に満足
してはいたが、面内異方性Δ（（３）および（４）式の
関係か１ らΔ−２Ａ−τＢで表わされる）はちょうど０であり、
ハードバブルが存在した。λ１ａｏ＝＋７Ｘ１０−’。
ｏ、ｓＦ＠４．５Ａ１０．．０１□（格子定数１２．５
０１λ、４πＭｇ□７２０Ｇ）を（１１０）Ｎｄ Ｇａ
５０□２ガーネツト基板上に成長させた。成長上シでは
Ａ＝−４００００ｓｒｇ／ｃ＋４． Ｂ＝−８００００
ｅｒｇ／ｅｊでｓｂ、（１） 、 （２）式を共に満足
してはいたが、面内異方性Δ（（３）および（４）式の
関係か１ らΔ−２Ａ−τＢで表わされる）はちょうど０であり、
ハードバブルが存在した。λ１ａｏ＝＋７Ｘ１０−’。
λｔｔｔ ” ｏであった。このようなガーネット膜に
１７０／Ｈｅ／２Ｅ１５＋８０／Ｈ＠／１−８Ｅ１５＋
３５／Ｈ＠１０．９Ｅ１５の三重イオンＧ注入したとこ
ろＡ＝−１１００００ｅｒｇ／ｄｉ、 Ｂ ＝ −９０
０００ｅｒｇ／ｄとなシ、［１１０）が磁化容易軸であ
ると同時に、膜面内にも大き込磁気異方性が誘導された
。特性ｍ Ｏ，１２μ７ＦＬの微小バブル材料になって
おシ、ハードバブルは存在しなかった。
１７０／Ｈｅ／２Ｅ１５＋８０／Ｈ＠／１−８Ｅ１５＋
３５／Ｈ＠１０．９Ｅ１５の三重イオンＧ注入したとこ
ろＡ＝−１１００００ｅｒｇ／ｄｉ、 Ｂ ＝ −９０
０００ｅｒｇ／ｄとなシ、［１１０）が磁化容易軸であ
ると同時に、膜面内にも大き込磁気異方性が誘導された
。特性ｍ Ｏ，１２μ７ＦＬの微小バブル材料になって
おシ、ハードバブルは存在しなかった。
実施例５
表の融液組成５から膜厚０．４μｍのＥｕ、 Ｌｕ、Ｆ
、ｑ、Ｏ，□ガーネ、）ＬＰＥ膜を（１１０） ｃａ
ｓＧａ 、Ｏｓ ｚ基板上に８３０℃にて成長させた。
、ｑ、Ｏ，□ガーネ、）ＬＰＥ膜を（１１０） ｃａ
ｓＧａ 、Ｏｓ ｚ基板上に８３０℃にて成長させた。
膜の格子定数は１２．３８８Ａであった。４πＭ＋５＝
１５００Ｇ、Ａ’＝＋１５０，０００ｅｒｇ／ｄｉ 、
Ｂ′＝−１００，０００ｅｒｇ／ｃａｌ 、λｔｏｏ
＝＋６．Ｘｌ０−”λ１１１ ＝ １．ＯＸ １０−
’でｈりだ。この材料に８０／Ｈｅ／６Ｅ１５の条件で
Ｈｅ＋を単打込みしたところ、ＡＩ＝−９０，０００ｅ
ｒｇ／ｄｌＢ’−−９０，０００ｅｒｇ／ａｌｌのオ／
Ｌ／ ン四ンビック磁気異方性をもつバブル材料になっ
た。
１５００Ｇ、Ａ’＝＋１５０，０００ｅｒｇ／ｄｉ 、
Ｂ′＝−１００，０００ｅｒｇ／ｃａｌ 、λｔｏｏ
＝＋６．Ｘｌ０−”λ１１１ ＝ １．ＯＸ １０−
’でｈりだ。この材料に８０／Ｈｅ／６Ｅ１５の条件で
Ｈｅ＋を単打込みしたところ、ＡＩ＝−９０，０００ｅ
ｒｇ／ｄｌＢ’−−９０，０００ｅｒｇ／ａｌｌのオ／
Ｌ／ ン四ンビック磁気異方性をもつバブル材料になっ
た。
以上の実施例１〜５に用いたガーネット膜はイオン注入
後の強磁性共鳴スペクトルによれば、イオン注入前のス
ペクトルと全く異なってしまってお夛、膜厚全体にわた
ってほぼ均質な歪によって層全体の磁気異方性が変化し
たと説明される。大きな異方性変化の大部分はλ鳳０゜
＞５ＸＩＦ’であるためである。イオン注入後の各試料
はいずれも［１１０］が磁化容易軸で、しかも大きｂ面
内異方性のために、伺らハ・−ドパプル抑制法を行なう
ことなくハードバブルが存在せず、またバブル径が小さ
く微小バブル材料に適していた。磁気転写・光読み出し
素子としても周波数帯域を広げることができ、レーザ偏
光素子としても高周波駆動が可能であった。磁気光学ス
イッチをもちいたゲートアレイとしてもスイッチ速度が
早いため優れていた。
後の強磁性共鳴スペクトルによれば、イオン注入前のス
ペクトルと全く異なってしまってお夛、膜厚全体にわた
ってほぼ均質な歪によって層全体の磁気異方性が変化し
たと説明される。大きな異方性変化の大部分はλ鳳０゜
＞５ＸＩＦ’であるためである。イオン注入後の各試料
はいずれも［１１０］が磁化容易軸で、しかも大きｂ面
内異方性のために、伺らハ・−ドパプル抑制法を行なう
ことなくハードバブルが存在せず、またバブル径が小さ
く微小バブル材料に適していた。磁気転写・光読み出し
素子としても周波数帯域を広げることができ、レーザ偏
光素子としても高周波駆動が可能であった。磁気光学ス
イッチをもちいたゲートアレイとしてもスイッチ速度が
早いため優れていた。
またイオン注入後アニールするとイオン注入で引き起こ
された歪の一部’ｔ−ｘ放することが知られてオリ、ア
ニール温度を制御することで、オルソロンビ、り磁気異
方性の値の制御が可能であった。
された歪の一部’ｔ−ｘ放することが知られてオリ、ア
ニール温度を制御することで、オルソロンビ、り磁気異
方性の値の制御が可能であった。
このように本発明に基くガーネット膜の工業的価値は大
きい。
きい。
なお実施例１〜５に用いたガーネット膜以外にも本発明
による磁性ガーネッ）ｋの形成方法は有用であシ、磁歪
効果を利用してイオン注入することによって（１１０）
膜の磁気異方性を変化させるという目的には、本実施例
の組成に限定されないことは勿論である。
による磁性ガーネッ）ｋの形成方法は有用であシ、磁歪
効果を利用してイオン注入することによって（１１０）
膜の磁気異方性を変化させるという目的には、本実施例
の組成に限定されないことは勿論である。
また本実施例ではＨａ”３型注入ＩＨｅ＋２重注入。
Ｈ！＋３重注入＋ Ｈｅ＋単注入につき具体的なイオン
注入条件を゛記載したが、イオン注入条件はガーネット
膜の成長上シ或いは熱処理したあとの磁気異方性定数と
その材料の磁歪定数に応じて決められるべきものでｌ）
、本実施例のイオン注入条件に限定されるもの□ではな
いことは言う優でもないことである。
注入条件を゛記載したが、イオン注入条件はガーネット
膜の成長上シ或いは熱処理したあとの磁気異方性定数と
その材料の磁歪定数に応じて決められるべきものでｌ）
、本実施例のイオン注入条件に限定されるもの□ではな
いことは言う優でもないことである。
（以 下 余 白）
手続補正書印発）
５８．１０．１７
昭和 年 月 日
特許庁長官 殿
１、事件の表示 昭和５７年 特許願第１２３８
６７号２、発明の名称 磁性ガーネット膜のＨＩＣ４
−ｙ５．ｆ−３、補正をする者 事件との関係 出 願 人東京都港区芝五
丁目３３番１号 （４２３） 日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 １）明細書第５頁第７行目にｒＢ’＜２Ｊ、とおるのを
ｒ Ｂ’ ＜ ＯＪと補正する。
６７号２、発明の名称 磁性ガーネット膜のＨＩＣ４
−ｙ５．ｆ−３、補正をする者 事件との関係 出 願 人東京都港区芝五
丁目３３番１号 （４２３） 日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 １）明細書第５頁第７行目にｒＢ’＜２Ｊ、とおるのを
ｒ Ｂ’ ＜ ＯＪと補正する。
２）明細書第７頁第４〜５行目Ｋ「磁性ガーネ、ト膜の
形成方法ｊとあるのを「磁性ガーネ、ト膜」と補正する
。
形成方法ｊとあるのを「磁性ガーネ、ト膜」と補正する
。
３）明細書Ｗ１８頁第２ｏ行目に「Ｅｕ２，８Ｌａ０．
ｌＧｄ０．Ｉ Ｆｅ５Ｏ１２がネット膜」とあるのをｒ
Ｂｕ２４ Ｌａ□、Ｉ Ｔｍ６．Ｉ Ｆｅ５Ｏ１２ガ
ーネット膜」と補正する。
ｌＧｄ０．Ｉ Ｆｅ５Ｏ１２がネット膜」とあるのをｒ
Ｂｕ２４ Ｌａ□、Ｉ Ｔｍ６．Ｉ Ｆｅ５Ｏ１２ガ
ーネット膜」と補正する。
４）明細書第１０頁第２０行目に「（ＹＳｍＬｕＧａ）
ａ（ＦｅＧｅ）５０１２ガーネ、ト膜」 とあるのをｒＱ’ｓｍＬｕｃａ ＞ｌ （ＦｅＧｅ ）
５０１２ガーネ、ト膜」と補正する。
ａ（ＦｅＧｅ）５０１２ガーネ、ト膜」 とあるのをｒＱ’ｓｍＬｕｃａ ＞ｌ （ＦｅＧｅ ）
５０１２ガーネ、ト膜」と補正する。
５）明細書第１２頁第６行目にｒＢｕ２．４Ｌａ６．２
Ｇｄｏ、４Ｐｅａ、ｙ Ｇａｏ、ａＯｘｚガーネット膜
」とあるのをｒＢｕ ２．４Ｌａ ｏ、２ Ｔｎｎｌ）
、４Ｆｅ４．７ Ｇａ ｇ、３０１２ガーネツト膜」と
補正する。
Ｇｄｏ、４Ｐｅａ、ｙ Ｇａｏ、ａＯｘｚガーネット膜
」とあるのをｒＢｕ ２．４Ｌａ ｏ、２ Ｔｎｎｌ）
、４Ｆｅ４．７ Ｇａ ｇ、３０１２ガーネツト膜」と
補正する。
６） 明細書第１７頁第５行目Ｋ ｒＧｄｚＯｓＪ ト
ｈるのをｒＴｍ２０３ Ｊと補正する。
ｈるのをｒＴｍ２０３ Ｊと補正する。
〜＋デ
Claims (1)
- （１１０）面の非磁性ガーネット基板上に磁性ガーネッ
ト膜を形成する方法において液相エピタキシャル成長法
によシ成長させた該層に対してイオン注入を行なう工程
を有することを特徴とする磁性ガーネット膜の形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12386782A JPS5914627A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 磁性ガ−ネツト膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12386782A JPS5914627A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 磁性ガ−ネツト膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914627A true JPS5914627A (ja) | 1984-01-25 |
Family
ID=14871339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12386782A Pending JPS5914627A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 磁性ガ−ネツト膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914627A (ja) |
-
1982
- 1982-07-16 JP JP12386782A patent/JPS5914627A/ja active Pending
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