JPS6079703A - 磁気バブル素子用ガ−ネツト膜 - Google Patents
磁気バブル素子用ガ−ネツト膜Info
- Publication number
- JPS6079703A JPS6079703A JP58186737A JP18673783A JPS6079703A JP S6079703 A JPS6079703 A JP S6079703A JP 58186737 A JP58186737 A JP 58186737A JP 18673783 A JP18673783 A JP 18673783A JP S6079703 A JPS6079703 A JP S6079703A
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- Japan
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- point
- garnet film
- film
- segment
- line segment
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- Pending
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- Thin Magnetic Films (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、磁気バブルメモリ素子用ガーネット膜に関し
、詳しくは、バブル直径がほぼ0.5μm以下の微小磁
気バブルを保持するのに好適な磁気バブル素子用ガーネ
ット族に関する。
、詳しくは、バブル直径がほぼ0.5μm以下の微小磁
気バブルを保持するのに好適な磁気バブル素子用ガーネ
ット族に関する。
磁気バブルメモリ素子用ガーネット材料においてバブル
直径を小さくするためには飽和磁束密度(4πM、)を
大きくすれば良いことが知られている。バブル直径を0
.5μm以下にするためには、4πM、を約1800G
以上にする必要がある。このようなカーネット材料とし
てSmアL”!−FFe50J2が知られている( A
I P 、 Conferencepr□ceedi
ugs A 29 Pp、 105−107 、197
5)。ところで、バブルを安定に保つためには磁化を膜
面に垂直に向けるための異方性エネルギー(Ku )が
ある程度大きい必要があシ、バブルの安定度9(ミKu
/2πM、2)が1.5以上となるような値でおること
が望ましい。Kuがちまシ小さくなると、バブル発生器
等で不必要なバブルが発生するエラーが生じ易くなる。
直径を小さくするためには飽和磁束密度(4πM、)を
大きくすれば良いことが知られている。バブル直径を0
.5μm以下にするためには、4πM、を約1800G
以上にする必要がある。このようなカーネット材料とし
てSmアL”!−FFe50J2が知られている( A
I P 、 Conferencepr□ceedi
ugs A 29 Pp、 105−107 、197
5)。ところで、バブルを安定に保つためには磁化を膜
面に垂直に向けるための異方性エネルギー(Ku )が
ある程度大きい必要があシ、バブルの安定度9(ミKu
/2πM、2)が1.5以上となるような値でおること
が望ましい。Kuがちまシ小さくなると、バブル発生器
等で不必要なバブルが発生するエラーが生じ易くなる。
上記のSm、L u3−アF es 012ガーネツト
系(7)K u#′i、s 重量とLu量の積y・<3
−y)にはは比例する。従って、この系で通轟なKuの
値を得るためにはfJ重量とl、u量の比を適当に調整
すれば良い。ところが、Sm”+とL u 3 +のイ
オン半径がそれぞれ1.13人、0.99人と異なるた
めに、S重量とLu量の比を変えると膜の格子定数が変
化する。膜と基板の格子定数が大きく異なると、膜面に
凹凸状の欠陥が発生し、ツクプルの媒体として使用でき
なくなる。そこで、上記の糸でS重量とI、u量の比を
変化させてに、uを調竪するためには、格子定数の異な
った基板を用いる必要がめる。上記の系と格子定数が一
致する非磁性ガーネット単結晶基板としてはGd3Ga
5O12+SSm3GasOtおよびNd3GasOt
gが一般的に知られている。第1表および第1図に、こ
れら3棟類の基板上に成長させた8myL”5−yF
esOtzのl(uおよびqを示す。(第6回日本応用
磁気学会学術講演概要集p、163.1982) 第1表および第1図に見るようにGd3Ga5O12お
よびNdaGasOtz単結晶基板上に成長させたSm
yLua−yFesOlg(7) Q ハ1.5 j
j) モ小す< 安定fxバブルが得られない。これに
対し、SmaGasOt*単結晶基板上に成長させた膜
ではKuがほぼ最大となシ、qが1.8で安定なバブル
が得られる。ところが、Sm3GasOtzはG d=
o B501 z + N da G aso 1zに
比べて単結晶の引き上げが難しく、これまでに直径50
1a以上の良質な単結晶が引き上げられた例がない。こ
のために、Smア1u3−アFe5O12を8m5()
asO1z基板上に成長させてバブルメモリを作製する
ことは極めて困難である。
系(7)K u#′i、s 重量とLu量の積y・<3
−y)にはは比例する。従って、この系で通轟なKuの
値を得るためにはfJ重量とl、u量の比を適当に調整
すれば良い。ところが、Sm”+とL u 3 +のイ
オン半径がそれぞれ1.13人、0.99人と異なるた
めに、S重量とLu量の比を変えると膜の格子定数が変
化する。膜と基板の格子定数が大きく異なると、膜面に
凹凸状の欠陥が発生し、ツクプルの媒体として使用でき
なくなる。そこで、上記の糸でS重量とI、u量の比を
変化させてに、uを調竪するためには、格子定数の異な
った基板を用いる必要がめる。上記の系と格子定数が一
致する非磁性ガーネット単結晶基板としてはGd3Ga
5O12+SSm3GasOtおよびNd3GasOt
gが一般的に知られている。第1表および第1図に、こ
れら3棟類の基板上に成長させた8myL”5−yF
esOtzのl(uおよびqを示す。(第6回日本応用
磁気学会学術講演概要集p、163.1982) 第1表および第1図に見るようにGd3Ga5O12お
よびNdaGasOtz単結晶基板上に成長させたSm
yLua−yFesOlg(7) Q ハ1.5 j
j) モ小す< 安定fxバブルが得られない。これに
対し、SmaGasOt*単結晶基板上に成長させた膜
ではKuがほぼ最大となシ、qが1.8で安定なバブル
が得られる。ところが、Sm3GasOtzはG d=
o B501 z + N da G aso 1zに
比べて単結晶の引き上げが難しく、これまでに直径50
1a以上の良質な単結晶が引き上げられた例がない。こ
のために、Smア1u3−アFe5O12を8m5()
asO1z基板上に成長させてバブルメモリを作製する
ことは極めて困難である。
本発明の目的は、SmyLus−yFesOt2系微小
バブル用ガーネット膜の有する上記の問題点を解決し直
径50■以上の単結晶引き上げが可能なNd5GasO
ti 基板を用いて、直径が0.5μm以下のバブルを
安定に保持できる磁気バブル素子用磁性ガーネット膜を
提供することにある。
バブル用ガーネット膜の有する上記の問題点を解決し直
径50■以上の単結晶引き上げが可能なNd5GasO
ti 基板を用いて、直径が0.5μm以下のバブルを
安定に保持できる磁気バブル素子用磁性ガーネット膜を
提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は磁気バブル用ガ
ーネッlの組成を一般式 %式% で表わされる組成とし、Xおよびyの値を第3図の領域
Aの中に置くことにある。このように、Sm1l”とL
u 34−の一部をSm”よシもイオン半径の大きな
イオン(Bis“のイオン半径は1.20人である)で
置洪しかつNd3G85012基板と格子定数を一致さ
せた膜では、置換量の増加とともにSm蓋は減少しl、
u賞は増加する。置換量がある値よりも小さい場合には
、Sm凰の減少の割合よシもLu量の増加の割合が大き
いのでS重量とLu1iの積が増加し、SmとLuの共
存効果による異方性エネルギーKuの増加が期待できる
。また、置換イオンとしてB13+を選ぶことにより上
記の効果によって期待されるよりも大きなl(uの増加
が見られる。
ーネッlの組成を一般式 %式% で表わされる組成とし、Xおよびyの値を第3図の領域
Aの中に置くことにある。このように、Sm1l”とL
u 34−の一部をSm”よシもイオン半径の大きな
イオン(Bis“のイオン半径は1.20人である)で
置洪しかつNd3G85012基板と格子定数を一致さ
せた膜では、置換量の増加とともにSm蓋は減少しl、
u賞は増加する。置換量がある値よりも小さい場合には
、Sm凰の減少の割合よシもLu量の増加の割合が大き
いのでS重量とLu1iの積が増加し、SmとLuの共
存効果による異方性エネルギーKuの増加が期待できる
。また、置換イオンとしてB13+を選ぶことにより上
記の効果によって期待されるよりも大きなl(uの増加
が見られる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
Nd5GasOs2基板と格子定数が一致したSmyL
u3−yFe、0ujliのsmとLuの一部を置換し
てS重量と1ullの槓を増加させるためにはできるだ
けイオン半径が大きいことが望ましい。このような置換
イオンとしては、電荷補償を必要としないBi3°+L
a3+が適している。第2図にN ds G as O
lz基板と格子定数がほぼ一致しているB l z (
8mLu )s−zFesOs*およびLaw (Sm
Lu)s−xPesoxsの置換量Xと異方性エネルギ
ー1(uの関係を示す。第2図に見るように置換イオン
としてBi3+を用いた場合の方がLa”を用いた場合
よシもKuの増加が大きく、直径0.5μm以下のバブ
ルを安定に存在させるために必要なK Ll @得るこ
とができる。
u3−yFe、0ujliのsmとLuの一部を置換し
てS重量と1ullの槓を増加させるためにはできるだ
けイオン半径が大きいことが望ましい。このような置換
イオンとしては、電荷補償を必要としないBi3°+L
a3+が適している。第2図にN ds G as O
lz基板と格子定数がほぼ一致しているB l z (
8mLu )s−zFesOs*およびLaw (Sm
Lu)s−xPesoxsの置換量Xと異方性エネルギ
ー1(uの関係を示す。第2図に見るように置換イオン
としてBi3+を用いた場合の方がLa”を用いた場合
よシもKuの増加が大きく、直径0.5μm以下のバブ
ルを安定に存在させるために必要なK Ll @得るこ
とができる。
本発明において、S重量および8重量は極めて重要な量
であシ、好ましい効果を得るためには所定の範囲内にめ
ることが必要である。第2表は一般式B ”! 8my
Lua−x−yFeso+zで表わされるガーネット膜
においてB11xとsmyの値を種々に変えた場合の特
性を示す。基板としては(111)面のNd5GasO
tz基板を用いた。第2表におhて、特性の良否はOお
よびXで表わした。バブルの安定度qが1.5以上であ
って直鎖0.5μm以下のバブルを安疋に保持でき、が
っ膜とNd5GasOtz基板の格子定数の差Δa1の
絶対値が0.03 人よシも小さいものを○、これ等の
条件を満足しないものをXで表わした。
であシ、好ましい効果を得るためには所定の範囲内にめ
ることが必要である。第2表は一般式B ”! 8my
Lua−x−yFeso+zで表わされるガーネット膜
においてB11xとsmyの値を種々に変えた場合の特
性を示す。基板としては(111)面のNd5GasO
tz基板を用いた。第2表におhて、特性の良否はOお
よびXで表わした。バブルの安定度qが1.5以上であ
って直鎖0.5μm以下のバブルを安疋に保持でき、が
っ膜とNd5GasOtz基板の格子定数の差Δa1の
絶対値が0.03 人よシも小さいものを○、これ等の
条件を満足しないものをXで表わした。
また、第2表の結果をXおよびyをパラメータにして第
3図に示した。第3図において、記号○。
3図に示した。第3図において、記号○。
×は第2表と同じく特性の良否を示し、また各○。
×に付した数値は試料番号であって、それぞれ第2表の
試料番号に対応する。第3図から明らかなようにBI量
XとS重量yが、線分at b、cおよびdによって囲
まれた領域A内にあると、バブルの安定度が1.5以上
であって直径0.5μm以下のバブルを安定に保持でき
、しかも、Nd3GasOt2基板と腺の格子定数の差
の絶対値が0.03Å以下の良質な膜が得られる。しか
し、x、yが領域Aの外にあるとこのような条件は満足
されず、好ましい特性は得られない。
試料番号に対応する。第3図から明らかなようにBI量
XとS重量yが、線分at b、cおよびdによって囲
まれた領域A内にあると、バブルの安定度が1.5以上
であって直径0.5μm以下のバブルを安定に保持でき
、しかも、Nd3GasOt2基板と腺の格子定数の差
の絶対値が0.03Å以下の良質な膜が得られる。しか
し、x、yが領域Aの外にあるとこのような条件は満足
されず、好ましい特性は得られない。
すなわち、第3図において、x、yが線分aよシ左方の
領域にある。とバブルの安定度qが1.5よりも小さく
なり、線分すよシも下方の領域あるいは線分dよシ上方
の領域にあると膜とNd3GaS0111基板の格子定
数の差の絶対値が0.03人よシも大きくなる。また、
x、yが線分Cよシ右方の領域では、イオン半径の大き
なり1の量が多いために良質なエピタキシャル膜が得ら
れない。
領域にある。とバブルの安定度qが1.5よりも小さく
なり、線分すよシも下方の領域あるいは線分dよシ上方
の領域にあると膜とNd3GaS0111基板の格子定
数の差の絶対値が0.03人よシも大きくなる。また、
x、yが線分Cよシ右方の領域では、イオン半径の大き
なり1の量が多いために良質なエピタキシャル膜が得ら
れない。
本発明のBIJmyLus−x−yFesOtgの異方
性エネルギーKuはf3mとLuの共存効果によって期
待される値よシも大きくなっている。第1図の結果から
、Smとluの共存効果による異方性エネルギーはK
u(8m−L”)=1.2 X 10 ’ X (f3
.重量)×(Lu量) Cerg/ctlとなる。Nd
aGasOtz基板と格子定数の一致しているB i、
(SmLu)s−FesOt*およびL a z (S
mL u )a−zF eso 12のKuからKu(
8111−Lll、)を差し引いた値と置換量Xの関係
を第4図に示す、、第4図に見るように Lag (8mLu )s−xFesOtzの場合には
K u −Ku(“−L″)がほぼゼロで1この腺のl
(uはSmとI、uの共存効果による異方性エネルギー
であることを示している。これに対し、 Bix(SmLu)s−xFesOsxの場合にはKu
−K g(8m−Lu)が置換量Xとともに増加してい
る。
性エネルギーKuはf3mとLuの共存効果によって期
待される値よシも大きくなっている。第1図の結果から
、Smとluの共存効果による異方性エネルギーはK
u(8m−L”)=1.2 X 10 ’ X (f3
.重量)×(Lu量) Cerg/ctlとなる。Nd
aGasOtz基板と格子定数の一致しているB i、
(SmLu)s−FesOt*およびL a z (S
mL u )a−zF eso 12のKuからKu(
8111−Lll、)を差し引いた値と置換量Xの関係
を第4図に示す、、第4図に見るように Lag (8mLu )s−xFesOtzの場合には
K u −Ku(“−L″)がほぼゼロで1この腺のl
(uはSmとI、uの共存効果による異方性エネルギー
であることを示している。これに対し、 Bix(SmLu)s−xFesOsxの場合にはKu
−K g(8m−Lu)が置換量Xとともに増加してい
る。
これは、Biが存在することによって異方性エネルギー
が発生しているものと考えられる。
が発生しているものと考えられる。
Biによって異方性エネルギーが得られることはすでK
B i z (YLJs−* F eso 1m膜にお
いて見い出されている。(Journal of Cr
ystal Qrowth58、 I)I)95−10
2.1982)第5図にB 1 x (SmLu)a−
xFes O1d’よびB t * (YL、)s−x
F es 012の13iによる異方性エネルギーK
u(”> 1!:B ttXの関係を示す。第5図に見
るように、Big(8mLu)t−zFesOtaの方
がKu(”)が犬きくなっている。このことからf3i
とSmを共存させることによシ、よシ大きな異方性エネ
ルギーが得られることがわかる。
B i z (YLJs−* F eso 1m膜にお
いて見い出されている。(Journal of Cr
ystal Qrowth58、 I)I)95−10
2.1982)第5図にB 1 x (SmLu)a−
xFes O1d’よびB t * (YL、)s−x
F es 012の13iによる異方性エネルギーK
u(”> 1!:B ttXの関係を示す。第5図に見
るように、Big(8mLu)t−zFesOtaの方
がKu(”)が犬きくなっている。このことからf3i
とSmを共存させることによシ、よシ大きな異方性エネ
ルギーが得られることがわかる。
本発明によれば、飽和磁束密度が1800G以上の膜で
バブルの安定度q t−1,5以上にできるので膜厚と
バブル直径がほぼ等しい磁性ガーネットaにおいて直径
が0.5μm以下のパズルを安定に保持できる効果があ
る。また、直径が50sow以上の単結晶の引き上げが
可能なNd3G85012 、!+!:板と膜の格子定
数をほぼ一致させることができるので、現在製品化され
ているGd3Ga5O12基板を用いたバブル用ガーネ
ット膜と同様に、バブルメモリの大量生産が可能となる
。
バブルの安定度q t−1,5以上にできるので膜厚と
バブル直径がほぼ等しい磁性ガーネットaにおいて直径
が0.5μm以下のパズルを安定に保持できる効果があ
る。また、直径が50sow以上の単結晶の引き上げが
可能なNd3G85012 、!+!:板と膜の格子定
数をほぼ一致させることができるので、現在製品化され
ているGd3Ga5O12基板を用いたバブル用ガーネ
ット膜と同様に、バブルメモリの大量生産が可能となる
。
第1図は、8myLun−yFesosiのS重量yと
異方性エネルギーKuの関係を示す図、第2図は、B
1t(S mLu )s−tFesOtgおよびLat
<8mLu)s−xF esOt2の異方性エネルギー
1(uと置換量Xの関係を示す図、第3図は、B it
8myLu!−x−yF el Oxgにおいて13
i量XとSm童yの好ましい値の範囲を示す図、第4図
はBig(SmLu)s−xFesolgおよびLag
(8mLu)3−7esOtzの異方性エネルギーKu
とSm、Luの共存効果による異方性エネルギーKu(
”l−りの差と置換Jixの関係を示す図、第5図はB
ig(SmLu)s−xFesouおよびBig(YL
u)s−xFesOtxの13iによる異方性エネルノ 第 I ■ S叛マシ 第 2 a i侠i又 第 3 目 0 02 0・4 06 θ・8 B、 j ス 第 4 日 00・20・4 0.6 0−8 号狭量叉 第 5 目 B1量父
異方性エネルギーKuの関係を示す図、第2図は、B
1t(S mLu )s−tFesOtgおよびLat
<8mLu)s−xF esOt2の異方性エネルギー
1(uと置換量Xの関係を示す図、第3図は、B it
8myLu!−x−yF el Oxgにおいて13
i量XとSm童yの好ましい値の範囲を示す図、第4図
はBig(SmLu)s−xFesolgおよびLag
(8mLu)3−7esOtzの異方性エネルギーKu
とSm、Luの共存効果による異方性エネルギーKu(
”l−りの差と置換Jixの関係を示す図、第5図はB
ig(SmLu)s−xFesouおよびBig(YL
u)s−xFesOtxの13iによる異方性エネルノ 第 I ■ S叛マシ 第 2 a i侠i又 第 3 目 0 02 0・4 06 θ・8 B、 j ス 第 4 日 00・20・4 0.6 0−8 号狭量叉 第 5 目 B1量父
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 液相エピタキシャル成長ff1KよF>Nd3GasO
u単結晶基板上に形成された、一般式 %式% なる組成のカーネットmにおいて、上記Xおよびyの値
が第3図の点1 (0,05,2,7)と点2(0,0
5゜2.1)を結ぶ線分81点2(0,05,2,1)
と、点3 (0,45,1,56)を結ぶ線分51点3
(0,45゜1.56)と点4(0,45,2,17)
を結ぶ線分Cおよび点4 (0,45,2,17)と点
1(0,05゜2.7)t−箱ぶ線分dによって囲まれ
た穎域内にあることを特徴とした磁気バブル素子用ガー
ネット膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186737A JPS6079703A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 磁気バブル素子用ガ−ネツト膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186737A JPS6079703A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 磁気バブル素子用ガ−ネツト膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079703A true JPS6079703A (ja) | 1985-05-07 |
Family
ID=16193764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58186737A Pending JPS6079703A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 磁気バブル素子用ガ−ネツト膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079703A (ja) |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58186737A patent/JPS6079703A/ja active Pending
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