JPS61287032A - 磁性体薄膜の製造方法 - Google Patents
磁性体薄膜の製造方法Info
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- JPS61287032A JPS61287032A JP60127406A JP12740685A JPS61287032A JP S61287032 A JPS61287032 A JP S61287032A JP 60127406 A JP60127406 A JP 60127406A JP 12740685 A JP12740685 A JP 12740685A JP S61287032 A JPS61287032 A JP S61287032A
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
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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】
産業上の利用分野
本発明は、高密度の垂直磁気記録を可能とする磁性体薄
膜の製造方法に関するものである。′従来の技術 近年磁気記録は、高密度化、ディジタル化の方向へ進み
つつある。磁気記録の方式として従来は、磁気記録媒体
の面内に磁化の容易軸を持っているいわゆる面内磁化に
よる磁気記録方式が主であった。しかしながら本方式で
は、記録密度を上げれば上げるほど澁気記録媒体内の磁
化方向が互いに反発し合うように並ぶため高密度化を計
るのが困難になってきている。そこで最近磁気記録の新
しい方式として、磁気記録媒体の面内に対して垂直方向
に磁化容易軸を持っているいわゆる垂直磁化による磁気
記録方式が開発され〔例えば 岩崎。
膜の製造方法に関するものである。′従来の技術 近年磁気記録は、高密度化、ディジタル化の方向へ進み
つつある。磁気記録の方式として従来は、磁気記録媒体
の面内に磁化の容易軸を持っているいわゆる面内磁化に
よる磁気記録方式が主であった。しかしながら本方式で
は、記録密度を上げれば上げるほど澁気記録媒体内の磁
化方向が互いに反発し合うように並ぶため高密度化を計
るのが困難になってきている。そこで最近磁気記録の新
しい方式として、磁気記録媒体の面内に対して垂直方向
に磁化容易軸を持っているいわゆる垂直磁化による磁気
記録方式が開発され〔例えば 岩崎。
“垂直磁化を用いた高密度磁気記録”日経エレクトロニ
クス(8,7)!192.p、100゜19ア8.〕記
録密度が飛躍的に増大することが可能となった。この垂
直磁気記録方式にもちいられている記録媒体としては、
コバルト−クロム(Co −Cr )合金膜が主として
、スパッタ法、真空蒸着法〔例えば 岩崎、大内、′高
周波スパッタ法によるCo−Cx垂直記録媒体”信学会
論文誌Vo1.63−C,A4. pp、 238−2
45゜April、 1980.1等によって開発さ
れつつある。またCo−Cr以外にもバリウムフェライ
ト(B ao ・6 F e 203 )がスパッタ法
〔例えば 星、株間。
クス(8,7)!192.p、100゜19ア8.〕記
録密度が飛躍的に増大することが可能となった。この垂
直磁気記録方式にもちいられている記録媒体としては、
コバルト−クロム(Co −Cr )合金膜が主として
、スパッタ法、真空蒸着法〔例えば 岩崎、大内、′高
周波スパッタ法によるCo−Cx垂直記録媒体”信学会
論文誌Vo1.63−C,A4. pp、 238−2
45゜April、 1980.1等によって開発さ
れつつある。またCo−Cr以外にもバリウムフェライ
ト(B ao ・6 F e 203 )がスパッタ法
〔例えば 星、株間。
直性、山中;対向ターゲット式スノくツタによるC軸配
向!a−フェライト膜の構造と磁気特性、信学論(q、
T as−C,1,P、e−1e (昭和58−ol)
)により得られている。
向!a−フェライト膜の構造と磁気特性、信学論(q、
T as−C,1,P、e−1e (昭和58−ol)
)により得られている。
発明が解決しようとする問題点
これらの垂直磁気記録媒体において、Go −Cr合金
膜は、低温で作成することが可能であるが、垂直磁化の
大きさの目安となる垂直磁気異方性がバリウムフェライ
トよりちいさい。そのため完全な垂直磁化膜とはならず
ある程度面内の磁化成分をものこすという問題があり、
しかも記録媒体が金属であるため、さびの問題や磁気ヘ
ッドが媒体面を走行中に金属(Co−Cτ合金)がくっ
つく、いわゆる金属の焼き付き現象等がおこるという欠
点を有している。
膜は、低温で作成することが可能であるが、垂直磁化の
大きさの目安となる垂直磁気異方性がバリウムフェライ
トよりちいさい。そのため完全な垂直磁化膜とはならず
ある程度面内の磁化成分をものこすという問題があり、
しかも記録媒体が金属であるため、さびの問題や磁気ヘ
ッドが媒体面を走行中に金属(Co−Cτ合金)がくっ
つく、いわゆる金属の焼き付き現象等がおこるという欠
点を有している。
一方バリウムフエライトは、はぼ完全なC軸配向の膜が
得られるため、その結晶磁気異方性からほぼ完全な垂直
磁化膜が作成できる。しかしながらバリウムフェライト
を含むヘキサゴナルフェライト膜を作成するのには、5
00”C以上の基板温度が必要である、そのためポリイ
ミドやアルミニウム上にバリウムフェライトやヘキサゴ
ナルフェライトを作成することが困難である。
得られるため、その結晶磁気異方性からほぼ完全な垂直
磁化膜が作成できる。しかしながらバリウムフェライト
を含むヘキサゴナルフェライト膜を作成するのには、5
00”C以上の基板温度が必要である、そのためポリイ
ミドやアルミニウム上にバリウムフェライトやヘキサゴ
ナルフェライトを作成することが困難である。
またバリウムフェライト単独では、垂直磁気異方性が大
きく、磁気記録媒体としての保磁力(抗磁力)が、20
00〜3000エールステツド(Oe)と高くなるため
、例えばフェライトヘッド(Mn−Zn 7エライト
ヘツド)のごときヘッドでは、その飽和磁束密度(13
g )がちいさいため、媒体を十分に磁化することが困
難である。〔例えば、スパッタ合金膜ヘッドによる高抗
磁力媒体への記録。
きく、磁気記録媒体としての保磁力(抗磁力)が、20
00〜3000エールステツド(Oe)と高くなるため
、例えばフェライトヘッド(Mn−Zn 7エライト
ヘツド)のごときヘッドでは、その飽和磁束密度(13
g )がちいさいため、媒体を十分に磁化することが困
難である。〔例えば、スパッタ合金膜ヘッドによる高抗
磁力媒体への記録。
信学技報MR77−2(1977)P、11)7エ2イ
トヘツドで記録再生を行なうためには、抗磁力を下げな
ければならない、そのためにバリウムフェライトにコバ
ルト(C,)とチタン(Ti)を添加し抗磁力を下げる
試みがなされているが、バリウムフェライトの飽和磁化
も下げるという問照点を有している。
トヘツドで記録再生を行なうためには、抗磁力を下げな
ければならない、そのためにバリウムフェライトにコバ
ルト(C,)とチタン(Ti)を添加し抗磁力を下げる
試みがなされているが、バリウムフェライトの飽和磁化
も下げるという問照点を有している。
問題点を解決するための手段
本発明は、前記問題点を解決するため、従来のスパッタ
法や真空蒸着法ではなく、プラズマ中に反応ガスを流し
、プラズマの活性さを利用した、プラズマCVD法によ
って350”C以下の低温でバリウムフェライト単相よ
り保磁力(抗磁力)がちいさく、しかも飽和磁束密度(
Ms )の大きいベキサゴナルフェライトを製造する方
法を提供するものである。
法や真空蒸着法ではなく、プラズマ中に反応ガスを流し
、プラズマの活性さを利用した、プラズマCVD法によ
って350”C以下の低温でバリウムフェライト単相よ
り保磁力(抗磁力)がちいさく、しかも飽和磁束密度(
Ms )の大きいベキサゴナルフェライトを製造する方
法を提供するものである。
作 用
発明者らは、プラズマCVD法を用いることによって3
60℃以下の低温で保磁力がちいさく、Ms の大き
いベキサゴナルフェライトが得られることを見いだした
。すなわち、Fe、 Ba、 Go、 Znを含有
する金属アルコオキサイド、あるいは、Fe、 Ba、
Co、 Zn を含有するβ−ジケトン金属キレート
を加熱し気化しやすくさせてアルゴン(Ar)をキャリ
アガスとし、酸素を反応ガスとして、高周波プラズマ(
周波数13.56 MHz )中にこれらを導入して、
350”C以下の基板上で分解析出させることによりベ
キサゴナルフェライトを生成させるものである。
60℃以下の低温で保磁力がちいさく、Ms の大き
いベキサゴナルフェライトが得られることを見いだした
。すなわち、Fe、 Ba、 Go、 Znを含有
する金属アルコオキサイド、あるいは、Fe、 Ba、
Co、 Zn を含有するβ−ジケトン金属キレート
を加熱し気化しやすくさせてアルゴン(Ar)をキャリ
アガスとし、酸素を反応ガスとして、高周波プラズマ(
周波数13.56 MHz )中にこれらを導入して、
350”C以下の基板上で分解析出させることによりベ
キサゴナルフェライトを生成させるものである。
このように低温でベキサゴナルフェライトの析出が可能
となるのは、プラズマ中においては、化学反応を低温で
引きおこす活性なラジカルやイオン等の化学種が多く存
在し、通のCVD(熱による分解析出をおこなうCVD
)では、エネルギー的におこりえない反応がプラズマ中
では可能であるためである。〔例えば、薄膜ハンドブッ
ク 226ページ、オーム社 昭和58年12月10日
〕また一般にプラズマCVD法は、通常の熱CVD法に
くらべて、低温で酸化物、炭化物、窒化物等の高融点物
質が合成できるばかりでなく、熱分解析出反応を伴うた
めに低温においても高純度でしかも結晶性の良い膜が得
られる。そのためへキサゴナルフェライトのような結晶
の配向性の良いことが必要でしかもそれを低温で合成す
るのには最適の方法であると考えられる。
となるのは、プラズマ中においては、化学反応を低温で
引きおこす活性なラジカルやイオン等の化学種が多く存
在し、通のCVD(熱による分解析出をおこなうCVD
)では、エネルギー的におこりえない反応がプラズマ中
では可能であるためである。〔例えば、薄膜ハンドブッ
ク 226ページ、オーム社 昭和58年12月10日
〕また一般にプラズマCVD法は、通常の熱CVD法に
くらべて、低温で酸化物、炭化物、窒化物等の高融点物
質が合成できるばかりでなく、熱分解析出反応を伴うた
めに低温においても高純度でしかも結晶性の良い膜が得
られる。そのためへキサゴナルフェライトのような結晶
の配向性の良いことが必要でしかもそれを低温で合成す
るのには最適の方法であると考えられる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面にもとづいて説
明する。図は、本発明の一実施例におけるプラズマCV
D装置の概略図を示すものである。)同図において、1
1は反応チャンバー、12は高周波電極、13は高周波
電源、14は基板加熱ホルダー、16は基板、16はF
e (OR)sあるいはF e (C5H−、O)3の
バブラー、17はB a (OR)2 あるいは、Ba
(C6−0)2のバブラー、18はCo (OR)s
アルイハC0(C5H7o)3ツバフラー、19 ハZ
n(OR)4匁あるいは、Zn(C6H7Q)2のバブ
ラー、20はキャリアガス(Ar)のボンベ、21は反
応ガス(C゜)のボンベ、22はロータリーポンプであ
る。
明する。図は、本発明の一実施例におけるプラズマCV
D装置の概略図を示すものである。)同図において、1
1は反応チャンバー、12は高周波電極、13は高周波
電源、14は基板加熱ホルダー、16は基板、16はF
e (OR)sあるいはF e (C5H−、O)3の
バブラー、17はB a (OR)2 あるいは、Ba
(C6−0)2のバブラー、18はCo (OR)s
アルイハC0(C5H7o)3ツバフラー、19 ハZ
n(OR)4匁あるいは、Zn(C6H7Q)2のバブ
ラー、20はキャリアガス(Ar)のボンベ、21は反
応ガス(C゜)のボンベ、22はロータリーポンプであ
る。
まずジェトキシ鉄(Fe (C−02H6)3〕、ジェ
トキシバリウム(Ba (C・C2H6)2〕、ジェト
キシコバルト(: Co (C−C2H5)3’] 、
ジェトキシ亜鉛CZ211CO−C2H6)4]の入っ
たバブラー16.17.18.19を160℃に加熱し
、これらのバブラーにバブル用のアルゴンガス2oをそ
れぞれ2 es o cc/分、80CC/分。
トキシバリウム(Ba (C・C2H6)2〕、ジェト
キシコバルト(: Co (C−C2H5)3’] 、
ジェトキシ亜鉛CZ211CO−C2H6)4]の入っ
たバブラー16.17.18.19を160℃に加熱し
、これらのバブラーにバブル用のアルゴンガス2oをそ
れぞれ2 es o cc/分、80CC/分。
10cc/分、10ac/分の流量で流し、これらの蒸
気をロータリーポンプ22によって減圧状態になった反
応チャンバー11内の345℃に加熱されたポリイミド
基板上に導入する。次に同じく、反応ガスである酸素2
1を250cc/分の流量で同じくポリイミド基板上に
流す。この時のガス圧は10Torrであった。次いで
高周波電力(13,56MHz )をs o o W
(6W/ci)で60分間印加し、反応させた。
気をロータリーポンプ22によって減圧状態になった反
応チャンバー11内の345℃に加熱されたポリイミド
基板上に導入する。次に同じく、反応ガスである酸素2
1を250cc/分の流量で同じくポリイミド基板上に
流す。この時のガス圧は10Torrであった。次いで
高周波電力(13,56MHz )をs o o W
(6W/ci)で60分間印加し、反応させた。
次にこの時ポリイミド基板上に析出したベキサゴナルフ
ェライトの膜厚は、約2.4μmであった。
ェライトの膜厚は、約2.4μmであった。
次にこの膜について、X線解析、およびVSM(振動試
料型磁力計)による膜の磁気的特性を測定した。結果は
、第−表、試料番号1に示す。
料型磁力計)による膜の磁気的特性を測定した。結果は
、第−表、試料番号1に示す。
以下余白
以下同様にして、基板温度、金属アルコオキサイドの種
類、およびβ−ジケトン金属キレートの種類、バブラー
量(Ar の流量)、反応チャンバー内の圧力、高周波
電力等を変化させた時のX線解析、VSMの結果を第−
表試料番号2〜12に示す。また試料番号13〜19は
本願発明外の比較例である。
類、およびβ−ジケトン金属キレートの種類、バブラー
量(Ar の流量)、反応チャンバー内の圧力、高周波
電力等を変化させた時のX線解析、VSMの結果を第−
表試料番号2〜12に示す。また試料番号13〜19は
本願発明外の比較例である。
ここでX線解析は、ヘキサゴナルフェライトの単相でC
軸配向が得られたかどうかを調べた。またVSMの結果
からヘキサゴナルフェライトの飽和磁化と、ヒステリシ
ス曲線(B−Hカーブ)を求めヘキサゴナルフエライト
の垂直方向(薄膜の膜面に対して垂直の方向)の残留磁
化と保磁力、および水平方向の残留磁化と保磁力を求め
た。(垂直方向の残留磁化および保磁力が水平方向の残
留磁化および保磁力にくらべて大きければ大きいほどよ
りすぐれた垂直磁化膜である。) 基板温度を360℃以下にするのがのぞましく、350
℃以上になると基板材料として使用されるポリイミドや
M等において熱的変形や劣化がおこり良質のへキサゴナ
ルフェライト膜が得られないためである。
軸配向が得られたかどうかを調べた。またVSMの結果
からヘキサゴナルフェライトの飽和磁化と、ヒステリシ
ス曲線(B−Hカーブ)を求めヘキサゴナルフエライト
の垂直方向(薄膜の膜面に対して垂直の方向)の残留磁
化と保磁力、および水平方向の残留磁化と保磁力を求め
た。(垂直方向の残留磁化および保磁力が水平方向の残
留磁化および保磁力にくらべて大きければ大きいほどよ
りすぐれた垂直磁化膜である。) 基板温度を360℃以下にするのがのぞましく、350
℃以上になると基板材料として使用されるポリイミドや
M等において熱的変形や劣化がおこり良質のへキサゴナ
ルフェライト膜が得られないためである。
またプラズマ電力を0.6W〜10Wと限定したのはα
sW/7以下のプラズマ電力では、十分に気相中で単相
のへキサゴナルフエライトが合成できないためでおり、
1ow/CIL以上では、電力が強すぎて気相中で出来
たヘキサゴナルフエライトが再分解されヘキサゴナルフ
ェライト以外の相(Fe30. (CoFe204)等
)が析出するためである。
sW/7以下のプラズマ電力では、十分に気相中で単相
のへキサゴナルフエライトが合成できないためでおり、
1ow/CIL以上では、電力が強すぎて気相中で出来
たヘキサゴナルフエライトが再分解されヘキサゴナルフ
ェライト以外の相(Fe30. (CoFe204)等
)が析出するためである。
またプラズマを維持する時の圧力をα1〜10Tarτ
に限定したのは、o、1Toττ以下では、反応生成物
(ヘキサゴナルフエライト)の製膜速度が遅く、実用上
問題があるためであり、10 Torr以上では、基板
上に膜として成虫せず、空間でパウダー状物質となるた
めである。
に限定したのは、o、1Toττ以下では、反応生成物
(ヘキサゴナルフエライト)の製膜速度が遅く、実用上
問題があるためであり、10 Torr以上では、基板
上に膜として成虫せず、空間でパウダー状物質となるた
めである。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、プラズマの活
性さを巧みに利用して、360℃以下の比較的低温で垂
直方向の残留磁化が大きく垂直方向の保磁力の比較的ち
いさいヘキサゴナルフェライト膜が作成できる方法であ
って、高密度の磁気記録を達成するのにきわめて有益な
発明である。
性さを巧みに利用して、360℃以下の比較的低温で垂
直方向の残留磁化が大きく垂直方向の保磁力の比較的ち
いさいヘキサゴナルフェライト膜が作成できる方法であ
って、高密度の磁気記録を達成するのにきわめて有益な
発明である。
図は、本発明の一実施例におけるプラズマCVD装置の
概略図である。 11・・・・・・反応チャンバー、12・・・・・・高
周波電極、13・・・・・・高周波電源、14・・・・
・・基板加熱ホルダー、16・・・・・・基板、16・
・・・・・F e (OR)sのバブラー、17・・・
・・・Ba(OR)2のバブラー、18・・・・・・C
0pR)3のバブラー、19・・・・・・Zn (OR
)4のバブラー、に・・・・・・Ar キャリアガスボ
ンベ、21・・・・・・反応ガス(O2)ボンベ、22
・・・・・・ロータリーホンプ。
概略図である。 11・・・・・・反応チャンバー、12・・・・・・高
周波電極、13・・・・・・高周波電源、14・・・・
・・基板加熱ホルダー、16・・・・・・基板、16・
・・・・・F e (OR)sのバブラー、17・・・
・・・Ba(OR)2のバブラー、18・・・・・・C
0pR)3のバブラー、19・・・・・・Zn (OR
)4のバブラー、に・・・・・・Ar キャリアガスボ
ンベ、21・・・・・・反応ガス(O2)ボンベ、22
・・・・・・ロータリーホンプ。
Claims (11)
- (1)鉄(Fe)、バリウム(Ba)、コバルト(Co
)および亜鉛(Zn)を含有する金属アルコオキサイド
、あるいはβ−ジケトン金属キレートと、これらの蒸気
を輸送するガスとしてのアルゴン(Ar)および反応ガ
スとしての酸素(O_2)をプラズマ中で分解させ、加
熱された基板上にヘキサゴナルフェライトを析出させる
ことを特徴とする磁性体薄膜の製造方法。 - (2)鉄を含有するアルコオキサイド化合物として、化
学式がFe(OR)_3(ただしRはアルキル基)、で
示されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
磁性体薄膜の製造方法。 - (3)鉄を含有するβ−ジケトン金属キレートとして、
化学式がFe(C_5H_7O)_3で示されることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁性体薄膜の製
造方法。 - (4)バリウムを含有するアルコオキサイド化合物とし
て、化学式がBa(OR)_2(ただし、Rはアルキル
基)で示されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の磁性体薄膜の製造方法。 - (5)バリウムを含有するβ−ジケトン金属キレートと
して、化学式がBa(C_5H_7O)_2で示される
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁性体薄
膜の製造方法。 - (6)コバルトを含有するアルコオキサイド化合物とし
て化学式がCo(OR)_3(ただし、Rはアルキル基
)で示されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の磁性体薄膜の製造方法。 - (7)コバルトを含有するβ−ジケトン金属キレートと
して、化学式がCo(C_5H_7O)_3で示される
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁性体薄
膜の製造方法。 - (8)亜鉛を含有するアルコオキサイド化合物として化
学式がZn(OR)_2(ただし、Rはアルキル基)で
示されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
磁性体薄膜の製造方法。 - (9)亜鉛を含有するβ−ジケトン金属キレートとして
、化学式がZn(C_5H_7O)_2で示されること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁性体薄膜の
製造方法。 - (10)プラズマを発生させる時の電力(パワー)が0
.5W/cm^2〜10W/cm^2(Wはワット)で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁性
体薄膜の製造方法。 - (11)プラズマを維持する時の圧力が0.1〜10T
orrであることを特徴とする特許請求の範囲第9項記
載の磁性体薄膜の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12740685A JPH0664738B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 磁性体薄膜の製造方法 |
| US06/826,386 US4717584A (en) | 1985-02-07 | 1986-02-05 | Method of manufacturing a magnetic thin film |
| DE8686300848T DE3685346D1 (de) | 1985-02-07 | 1986-02-07 | Magnetischer duenner film und verfahren zu seiner herstellung. |
| EP86300848A EP0194748B1 (en) | 1985-02-07 | 1986-02-07 | Magnetic thin film and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12740685A JPH0664738B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 磁性体薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287032A true JPS61287032A (ja) | 1986-12-17 |
| JPH0664738B2 JPH0664738B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=14959192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12740685A Expired - Lifetime JPH0664738B2 (ja) | 1985-02-07 | 1985-06-12 | 磁性体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664738B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01208468A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-22 | Riken Corp | バリウム系薄膜製造法 |
| JPH0296916A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁性媒体およびその製造方法 |
| EP1221709A2 (en) * | 1995-12-15 | 2002-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma display panel suitable for high-quality display and production method |
| JP2008088511A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Adeka Corp | 薄膜形成用原料、薄膜の製造方法及び亜鉛化合物 |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP12740685A patent/JPH0664738B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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| Publication number | Publication date |
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