JP3318204B2 - 垂直磁化膜およびその製造法ならびに 垂直磁気記録媒体 - Google Patents
垂直磁化膜およびその製造法ならびに 垂直磁気記録媒体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直磁気記録に用いら
れる垂直磁化膜及びその製造法並びにこの垂直磁化膜を
用いた垂直磁気記録媒体に関する。
れる垂直磁化膜及びその製造法並びにこの垂直磁化膜を
用いた垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ−Ｐｔ系合金は耐蝕性に優れた永久
磁石材料で歯科等の医療用としての応用が期待されてい
る。またＣｏ−Ｐｔ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｐｔ系合金も優れ
た永久磁石材料であり、精密機器・健康医療機具等に用
いられている。先に本発明者らは、ガラス基板上に成膜
した５０ａｔ％Ｐｔ付近の組成のＦｅ−Ｐｔ系合金薄膜
が、その微細な結晶組織のために１５ｋＯｅ以上の非常
に大きな保磁力を示すことを開示した（特開平６−２２
４０３８）。しかし、この合金薄膜はｃ軸配向膜ではな
く面内で高保磁力を有する面内磁化膜であり、光磁気記
録・垂直磁気記録等で必要とされる垂直磁化膜ではない
ので、これらの記録媒体には適さない。
磁石材料で歯科等の医療用としての応用が期待されてい
る。またＣｏ−Ｐｔ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｐｔ系合金も優れ
た永久磁石材料であり、精密機器・健康医療機具等に用
いられている。先に本発明者らは、ガラス基板上に成膜
した５０ａｔ％Ｐｔ付近の組成のＦｅ−Ｐｔ系合金薄膜
が、その微細な結晶組織のために１５ｋＯｅ以上の非常
に大きな保磁力を示すことを開示した（特開平６−２２
４０３８）。しかし、この合金薄膜はｃ軸配向膜ではな
く面内で高保磁力を有する面内磁化膜であり、光磁気記
録・垂直磁気記録等で必要とされる垂直磁化膜ではない
ので、これらの記録媒体には適さない。
【０００３】現在実用化されている垂直磁気記録材料で
あるCo-Cr系合金垂直磁化膜はCoの一軸結晶磁気異方性
に基づいているが、この異方性磁界が飽和磁化の値に及
ばないため、副成分としてCrを添加して飽和磁化を下げ
て垂直磁化膜としている。従ってCo本来の飽和磁化の値
（〜1.8T）を生かしきれていない。それに対し（Fe 1-a C
o a ） 100-xPtx（0≦a≦0.4，30≦x≦55）合金の異方性磁
界は、飽和磁化4πMsの値（FePtの場合1.45T）よりも一
桁以上大きいため、副成分を添加して飽和磁化を下げて
使う必要がない。また、（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx（0≦a≦
0.4，30≦x≦55）合金は、貴金属元素を含むためCo-Cr
系合金よりも耐食性に優れている。
あるCo-Cr系合金垂直磁化膜はCoの一軸結晶磁気異方性
に基づいているが、この異方性磁界が飽和磁化の値に及
ばないため、副成分としてCrを添加して飽和磁化を下げ
て垂直磁化膜としている。従ってCo本来の飽和磁化の値
（〜1.8T）を生かしきれていない。それに対し（Fe 1-a C
o a ） 100-xPtx（0≦a≦0.4，30≦x≦55）合金の異方性磁
界は、飽和磁化4πMsの値（FePtの場合1.45T）よりも一
桁以上大きいため、副成分を添加して飽和磁化を下げて
使う必要がない。また、（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx（0≦a≦
0.4，30≦x≦55）合金は、貴金属元素を含むためCo-Cr
系合金よりも耐食性に優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、FePt合金とCoPt
合金は希土類系化合物に匹敵する一軸結晶磁気異方性定
数Kuの値を有しているので（FePt；7x107erg/cc、CoP
t；4x107erg/cc）、ガラスあるいは多結晶基板上に成長
させたこれら合金薄膜は、高保磁力の垂直磁化成分を有
するが、膜面内方向が容易軸である面内磁化膜であり角
型性に劣る。しかし、（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx（0≦a≦0.
4，30≦x≦55）合金膜の結晶配向を制御し異方性化でき
れば、高飽和磁化・高保磁力、好ましくは8kG以上の飽
和磁化及び500Oe以上の保磁力を持つ垂直磁化膜が実現
でき、垂直磁気記録媒体として応用できるものと考えら
れる。また、（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx系合金膜は、貴金属
ベースであるため高い耐食性を示すことも有利な点であ
る。本発明は（Fe1-aCoa）100-xPtx系合金の結晶配向を
揃えた垂直磁化膜及びこれを得る方法と、これを用いた
垂直磁気記録媒体を提供するものである。
合金は希土類系化合物に匹敵する一軸結晶磁気異方性定
数Kuの値を有しているので（FePt；7x107erg/cc、CoP
t；4x107erg/cc）、ガラスあるいは多結晶基板上に成長
させたこれら合金薄膜は、高保磁力の垂直磁化成分を有
するが、膜面内方向が容易軸である面内磁化膜であり角
型性に劣る。しかし、（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx（0≦a≦0.
4，30≦x≦55）合金膜の結晶配向を制御し異方性化でき
れば、高飽和磁化・高保磁力、好ましくは8kG以上の飽
和磁化及び500Oe以上の保磁力を持つ垂直磁化膜が実現
でき、垂直磁気記録媒体として応用できるものと考えら
れる。また、（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx系合金膜は、貴金属
ベースであるため高い耐食性を示すことも有利な点であ
る。本発明は（Fe1-aCoa）100-xPtx系合金の結晶配向を
揃えた垂直磁化膜及びこれを得る方法と、これを用いた
垂直磁気記録媒体を提供するものである。
【０００５】本発明はFePt合金の高い結晶磁気異方性と
飽和磁化に着目し、結晶配向性と結晶組織を制御するこ
とにより、高飽和磁化・高保磁力の垂直磁化膜が得られ
ることを見出したものである。薄膜製造法としては真空
蒸着法、各種スパッタリング法（直流スパッタ、高周波
スパッタ、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッ
タ、イオンプレーティング）と、各種化学的気相成長法
（CVD、MOCVD等）が適用できる。
飽和磁化に着目し、結晶配向性と結晶組織を制御するこ
とにより、高飽和磁化・高保磁力の垂直磁化膜が得られ
ることを見出したものである。薄膜製造法としては真空
蒸着法、各種スパッタリング法（直流スパッタ、高周波
スパッタ、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッ
タ、イオンプレーティング）と、各種化学的気相成長法
（CVD、MOCVD等）が適用できる。
【０００６】成膜方法は、真空中または各種ガス（アル
ゴン、ネオン、キセノン、窒素など）雰囲気中において
先ず100〜1000℃の単結晶基板上に5μm以下（0を含ま
ず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を積層
し、次いでその上に400〜700℃の基板温度で（Fe 1-a C
o a ） 100-xPtx（0＜a≦0.4，30≦x≦55）または（Fe 1-a C
o a ） 100-x-yPtxMy（0≦ a≦0.4，30≦x≦55，0.001≦y
≦15）合金層を積層する。上記一般式（Fe 1-a Co a ）
100-x Pt x のa=0のFePt合金層の場合は、バッファ層を積
層する前に100A以下（0を含まず）の厚さのFeからなる
シード層を積層する。a>0の合金の場合もシード層を成
膜すれば、より結晶配向性の良好な薄膜が得られる。
ゴン、ネオン、キセノン、窒素など）雰囲気中において
先ず100〜1000℃の単結晶基板上に5μm以下（0を含ま
ず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を積層
し、次いでその上に400〜700℃の基板温度で（Fe 1-a C
o a ） 100-xPtx（0＜a≦0.4，30≦x≦55）または（Fe 1-a C
o a ） 100-x-yPtxMy（0≦ a≦0.4，30≦x≦55，0.001≦y
≦15）合金層を積層する。上記一般式（Fe 1-a Co a ）
100-x Pt x のa=0のFePt合金層の場合は、バッファ層を積
層する前に100A以下（0を含まず）の厚さのFeからなる
シード層を積層する。a>0の合金の場合もシード層を成
膜すれば、より結晶配向性の良好な薄膜が得られる。
【０００７】またバッファ層と（Fe 1-a Co a ） 100-x-yPtx
Myあるいは（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx合金層を交互に積層し
た多層膜としても、良好な磁気特性の垂直磁化膜が得ら
れる。多層膜を構成するバッファ層厚は、磁気特性の低
下を防ぐため100 A以下が望ましい。
Myあるいは（Fe 1-a Co a ） 100-xPtx合金層を交互に積層し
た多層膜としても、良好な磁気特性の垂直磁化膜が得ら
れる。多層膜を構成するバッファ層厚は、磁気特性の低
下を防ぐため100 A以下が望ましい。
【０００８】本発明に関る基板としてはＭｇＯ、サファ
イア、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、スピネル、アルカリハラ
イド、マイカ等の単結晶基板を用いることができるが、
バッファ層の金属との格子整合がよいことが望ましい。
シード層としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の遷
移金属あるいは遷移金属合金が望ましい。バッファ層と
してはＦｅＰｔ層との格子整合がよい面心立方晶の金属
・合金が望ましく、具体的にはＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｐｄとこれらの元素からなる合金があげられる。
イア、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、スピネル、アルカリハラ
イド、マイカ等の単結晶基板を用いることができるが、
バッファ層の金属との格子整合がよいことが望ましい。
シード層としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の遷
移金属あるいは遷移金属合金が望ましい。バッファ層と
してはＦｅＰｔ層との格子整合がよい面心立方晶の金属
・合金が望ましく、具体的にはＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｐｄとこれらの元素からなる合金があげられる。
【０００９】また、ガラスまたは多結晶基板上にＭｇ
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓの（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いてもよい。
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓの（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いてもよい。
【００１０】また、必要により２００℃〜７００℃の温
度で熱処理することで垂直磁気異方性が増すため、優れ
た垂直磁化膜を得ることができる。
度で熱処理することで垂直磁気異方性が増すため、優れ
た垂直磁化膜を得ることができる。
【００１１】[ 第１発明 ](a) 単結晶基板上に、5μm以下（0を含まず）の厚さの
面心立方金属からなるバッファ層と、該バッファ層上に
一般式（Fe 1-a Co a ） 100-xPtxで表わされ，組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層する
か、あるいは (b) 単結晶基板上に、100Å以下（0を含まず）の厚さ
のFeからなるシード層と、該シード層上に5μm以下（0
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層
と、該バッファ層上にFePtの組成と少量の不純物からな
り、かつ膜面垂直方向が磁化容易軸である合金層を成膜
してなり、 高飽和磁化と高保磁力を有することを特徴と
する垂直磁化膜。
面心立方金属からなるバッファ層と、該バッファ層上に
一般式（Fe 1-a Co a ） 100-xPtxで表わされ，組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層する
か、あるいは (b) 単結晶基板上に、100Å以下（0を含まず）の厚さ
のFeからなるシード層と、該シード層上に5μm以下（0
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層
と、該バッファ層上にFePtの組成と少量の不純物からな
り、かつ膜面垂直方向が磁化容易軸である合金層を成膜
してなり、 高飽和磁化と高保磁力を有することを特徴と
する垂直磁化膜。
【００１２】[ 第２発明 ] 単結晶基板上に、5μm以下（0を含まず）の厚さの面心
立方金属からなるバッファ層と、該バッファ層上に一般
式（Fe 1-a Co a ） 100-x-yPtxMyで表され、MはBe、B、C、
Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Ni、Mn、Cu、Ge、Zr、Nb、M
o、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、希土類元素、Hf、T
a、W、Re、Os、Ir、Au、Biのうちから選択される1種ま
たは2種以上の元素であり、その組成比aと原子比率x、y
は 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ y ≦ 15 である組成と少量の不純物からなり、かつ膜面垂直方向
が磁化容易軸である合金層を積層してなり、高飽和磁化
と高保磁力を有することを特徴とする垂直磁化膜。
立方金属からなるバッファ層と、該バッファ層上に一般
式（Fe 1-a Co a ） 100-x-yPtxMyで表され、MはBe、B、C、
Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Ni、Mn、Cu、Ge、Zr、Nb、M
o、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、希土類元素、Hf、T
a、W、Re、Os、Ir、Au、Biのうちから選択される1種ま
たは2種以上の元素であり、その組成比aと原子比率x、y
は 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ y ≦ 15 である組成と少量の不純物からなり、かつ膜面垂直方向
が磁化容易軸である合金層を積層してなり、高飽和磁化
と高保磁力を有することを特徴とする垂直磁化膜。
【００１３】[ 第３発明] 単結晶基板上とバッファ層の間に、100 A以下（0を含ま
ず）の厚さのシード層を成膜したことを特徴とする第2
発明に係る垂直磁化膜。
ず）の厚さのシード層を成膜したことを特徴とする第2
発明に係る垂直磁化膜。
【００１４】[第４発明] 単結晶基板がMgO、サファイア、Si、Ge、GaAs、スピネ
ル、アルカリハライドまたはマイカからなり、バッファ
層がPt、Au、Ag、CuおよびPdの1種または2種以上の金属
からなることを特徴とする上記何れかの発明に係る垂直
磁化膜。
ル、アルカリハライドまたはマイカからなり、バッファ
層がPt、Au、Ag、CuおよびPdの1種または2種以上の金属
からなることを特徴とする上記何れかの発明に係る垂直
磁化膜。
【００１５】シード層はFeからなるものとする。
【００１６】[ 第５発明 ] 単結晶基板が、ガラスまたは多結晶基板上にMgO、Si、G
e、GaAsの（100）配向膜を成膜してなることを特徴とす
る第１〜第３発明に係る垂直磁化膜。
e、GaAsの（100）配向膜を成膜してなることを特徴とす
る第１〜第３発明に係る垂直磁化膜。
【００１７】[ 第６発明 ] バッファ層と合金層とを交互に積層した多層膜からなる
ことを特徴とする上記何れかの発明に係る垂直磁化膜。
ことを特徴とする上記何れかの発明に係る垂直磁化膜。
【００１８】[第７発明](a) 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず5μm以下（0
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上
に一般式（Fe1-a Coa）100-xPtxで表され、組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である合金層を積層するか、あるいは(b)100℃〜1000℃
の単結晶基板上に、先ず100Å以下（0を含まず）の厚さ
のFeからなるシード層を成膜し、次いで5μm以下（0を
含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を成
膜し、その後基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上に
FePtで組成が表される合金層を積層することを特徴と
し、合金層の膜面垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和
磁化と高保磁力を有する垂直磁化膜の製造法。
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上
に一般式（Fe1-a Coa）100-xPtxで表され、組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である合金層を積層するか、あるいは(b)100℃〜1000℃
の単結晶基板上に、先ず100Å以下（0を含まず）の厚さ
のFeからなるシード層を成膜し、次いで5μm以下（0を
含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を成
膜し、その後基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上に
FePtで組成が表される合金層を積層することを特徴と
し、合金層の膜面垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和
磁化と高保磁力を有する垂直磁化膜の製造法。
【００１９】[第８発明](a) 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず5μm以下（0
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上
に一般式（Fe 1-a Co a ） 100-x Ptxで表され、組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層する
か、あるいは(b) 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先
ず100Å以下（0を含まず）の厚さのFeからなるシード層
を成膜し、次いで5μm以下（0を含まず）の厚さの面心
立方金属からなるバッファ層を成膜し、その後基板温度
400℃〜700℃で該バッファ層上にFePtで組成が表される
合金層を積層することを特徴とし、前記合金層の膜面垂
直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高保磁力を有
する垂直磁化膜の製造法。
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上
に一般式（Fe 1-a Co a ） 100-x Ptxで表され、組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層する
か、あるいは(b) 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先
ず100Å以下（0を含まず）の厚さのFeからなるシード層
を成膜し、次いで5μm以下（0を含まず）の厚さの面心
立方金属からなるバッファ層を成膜し、その後基板温度
400℃〜700℃で該バッファ層上にFePtで組成が表される
合金層を積層することを特徴とし、前記合金層の膜面垂
直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高保磁力を有
する垂直磁化膜の製造法。
【００２０】[ 第９発明 ](a) 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず5μm以下（0
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、その後基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上
に一般式（Fe1-a Coa）100-xPtxで表され、組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物から合金層を積層するか、あ
るいは100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず100Å以上
（0を含まず）の厚さのFeからなるシード層を成膜し、
次いで5μm以下（0を含まず）の厚さの面心立方金属か
らなるバッファ層を成膜し、その後基板温度400℃〜700
℃で該バッファ層上にFePtで組成が表される合金層を積
層し、これらをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の
200〜700℃の温度で加熱することを特徴とし、前記合金
層の膜面垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高
保磁力を有する垂直磁化膜の製造法。
を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を
成膜し、その後基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上
に一般式（Fe1-a Coa）100-xPtxで表され、組成比aと原
子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物から合金層を積層するか、あ
るいは100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず100Å以上
（0を含まず）の厚さのFeからなるシード層を成膜し、
次いで5μm以下（0を含まず）の厚さの面心立方金属か
らなるバッファ層を成膜し、その後基板温度400℃〜700
℃で該バッファ層上にFePtで組成が表される合金層を積
層し、これらをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の
200〜700℃の温度で加熱することを特徴とし、前記合金
層の膜面垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高
保磁力を有する垂直磁化膜の製造法。
【００２１】[第1０発明] 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず5μm以下（0を含
まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を成膜
し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上に一
般式（Fe 1-a Co a ） 100-x-yPtxMyで表され、MはBe、B、
C、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Ni、Mn、Cu、Ge、Zr、Nb、
Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、希土類元素、Hf、T
a、W、Re、Os、Ir、Au、Biのうちから選択される1種ま
たは2種以上の元素であり、その組成比aと原子比率x、y
は 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ y ≦ 15 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れらをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の200〜700
℃の温度で加熱することを特徴とし、前記合金層の膜面
垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高保磁力を
有する垂直磁化膜の製造法。
まず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層を成膜
し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バッファ層上に一
般式（Fe 1-a Co a ） 100-x-yPtxMyで表され、MはBe、B、
C、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Ni、Mn、Cu、Ge、Zr、Nb、
Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、希土類元素、Hf、T
a、W、Re、Os、Ir、Au、Biのうちから選択される1種ま
たは2種以上の元素であり、その組成比aと原子比率x、y
は 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ y ≦ 15 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れらをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の200〜700
℃の温度で加熱することを特徴とし、前記合金層の膜面
垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高保磁力を
有する垂直磁化膜の製造法。
【００２２】[第１１発明] バッファ層と合金層とを交互に積層し多層膜とすること
を特徴とする第7〜第１０発明に係る垂直磁化膜の製造
法。
を特徴とする第7〜第１０発明に係る垂直磁化膜の製造
法。
【００２３】[第１２発明] 単結晶基板上とバッファ層の間に、第8発明の(a)ｋ、第
9発明の[a)および第10発明100Å以下（0を含まず）の厚
さのシード層を成膜することを特徴とする第7発明、第8
発明の(a)、第9発明の(a)および第10発明に係る垂直磁
化膜の製造法。
9発明の[a)および第10発明100Å以下（0を含まず）の厚
さのシード層を成膜することを特徴とする第7発明、第8
発明の(a)、第9発明の(a)および第10発明に係る垂直磁
化膜の製造法。
【００２４】[第１３発明]上記何れかの発明 の垂直磁化膜からなることを特徴とす
る垂直磁気記録媒体。
る垂直磁気記録媒体。
【００２５】
【作用】本発明の一般式(Fe 1-a Co a ) 100-xPtx系合金層の
組成比aと原子比率xを 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 と限定したのは、この組成範囲ではバッファ層の存在に
より(Fe 1-a Co a ) 100-xPtx合金層の組織制御がなされ、そ
の結果高保磁力と高角型比の優れた垂直磁化膜が得られ
るが、この組成を外れると結晶磁気異方性が低下し良好
な垂直磁化膜が得られないからである。
組成比aと原子比率xを 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 と限定したのは、この組成範囲ではバッファ層の存在に
より(Fe 1-a Co a ) 100-xPtx合金層の組織制御がなされ、そ
の結果高保磁力と高角型比の優れた垂直磁化膜が得られ
るが、この組成を外れると結晶磁気異方性が低下し良好
な垂直磁化膜が得られないからである。
【００２６】また、一般式(Fe 1-a Co a ) 100-x-yPtxMy系合
金層の組成比aと原子比率x、yを 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ x ≦ 55 のように限定したのは、その組成を外れた場合には結晶
磁気異方性が低下するため良好な垂直磁化膜が得られな
くなり、飽和磁化とキュリー点が低下しすぎるためであ
る。
金層の組成比aと原子比率x、yを 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ x ≦ 55 のように限定したのは、その組成を外れた場合には結晶
磁気異方性が低下するため良好な垂直磁化膜が得られな
くなり、飽和磁化とキュリー点が低下しすぎるためであ
る。
【００２７】Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Λｕ、Ｂｉのいずれかを１５％以下添加すると、保磁力
を大きくする効果がある。さらに、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒのいずれかを１５％以下添加す
ると、合金膜の耐食性を向上させる効果がある。
Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、希土類元素、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Λｕ、Ｂｉのいずれかを１５％以下添加すると、保磁力
を大きくする効果がある。さらに、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒのいずれかを１５％以下添加す
ると、合金膜の耐食性を向上させる効果がある。
【００２８】図６に示すように、バッファ層の磁気特性
改善効果は500nm〜1000nm(1μm)程度で最も大きくな
る。また、バッファ層の厚さが1000nm(1μm)までは改善
効果は甚だし低下はせず、これ以上の厚さでは保磁力・
角型比とも徐々に低下してくるので、バッファ層厚さを
５μm以下（０を含まず）に限定した。
改善効果は500nm〜1000nm(1μm)程度で最も大きくな
る。また、バッファ層の厚さが1000nm(1μm)までは改善
効果は甚だし低下はせず、これ以上の厚さでは保磁力・
角型比とも徐々に低下してくるので、バッファ層厚さを
５μm以下（０を含まず）に限定した。
【００２９】また、ガラスあるいは多結晶基板上にＭｇ
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ等の（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いれば若干特性は低下するが同
等の効果が得られる。
Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ等の（１００）配向膜を成膜
し、これを基板として用いれば若干特性は低下するが同
等の効果が得られる。
【００３０】１００Å以下の単体金属あるいは合金から
なるシード層をバッファ層の前に成長させれば、結晶配
向性が改善され、より良好な磁気特性を有する垂直磁化
膜が得られる。
なるシード層をバッファ層の前に成長させれば、結晶配
向性が改善され、より良好な磁気特性を有する垂直磁化
膜が得られる。
【００３１】シード層とバッファ層の成長中基板温度は
１００〜１０００℃としているが、１０００℃以上の基
板温度では薄膜の平滑性が悪くなり、１００℃以下では
エピタキシャル成長が困難となるためである。一般に３
００℃以下の比較的低温の場合にはエピタキシャル成長
が難しくなってくるため、最終到達真空度をあげて清浄
な雰囲気中で成膜することが望ましい。
１００〜１０００℃としているが、１０００℃以上の基
板温度では薄膜の平滑性が悪くなり、１００℃以下では
エピタキシャル成長が困難となるためである。一般に３
００℃以下の比較的低温の場合にはエピタキシャル成長
が難しくなってくるため、最終到達真空度をあげて清浄
な雰囲気中で成膜することが望ましい。
【００３２】（Fe a Co 1-a ） 100-x-yPtxMy合金層成長中の
基板温度は400℃〜700℃としているが、これは400℃以
下では（Fe a Co 1-a ） 100-x-yPtxMy合金層が規則化せず、
700℃以上ではバッファ層との拡散を抑えることができ
ないためである。
基板温度は400℃〜700℃としているが、これは400℃以
下では（Fe a Co 1-a ） 100-x-yPtxMy合金層が規則化せず、
700℃以上ではバッファ層との拡散を抑えることができ
ないためである。
【００３３】さらに必要に応じて成膜後に２００℃〜７
００℃で加熱することにより、規則化が促進されその結
果垂直磁気異方性が大きくなり、優れた垂直磁化膜が得
られるが、２００℃以下では効果が小さくまた７００℃
以上ではバッファ層との拡散を抑えることができないの
で２００℃〜７００℃と限定した。
００℃で加熱することにより、規則化が促進されその結
果垂直磁気異方性が大きくなり、優れた垂直磁化膜が得
られるが、２００℃以下では効果が小さくまた７００℃
以上ではバッファ層との拡散を抑えることができないの
で２００℃〜７００℃と限定した。
【００３４】次に本発明の実施例につき説明する。 実施例１（Fe 1-a Co a ） 100-x-y Ptx のa=０の場合、すなわちFe
100-xPtx薄膜の製造と評価について説明する。
100-xPtx薄膜の製造と評価について説明する。
【００３５】図１に、本発明の垂直磁化膜の形成に用い
た３元マグネトロン高周波スパッタリング装置を示す。
真空チャンバ内にＦｅ−Ｐｔ層形成用ターゲット１と、
ＰｔおよびＡｕバッファ層形成用ターゲット２と、Ｆｅ
シード層形成用ターゲット３を設置してある。Ｆｅ−Ｐ
ｔ層形成用ターゲットは、Ｆｅターゲット上にＰｔチッ
プを対称に配置した複合ターゲットである。各ターゲッ
トをスパッタリング電極に取り付けた後に、真空チャン
バ内を２ｘ１０−７Ｔｏｒｒ以下に排気した。その後Ｍ
ｇＯ（１００）単結晶基板をヒータで加熱し、６００℃
まで昇温した。温度が安定した後に、アルゴンガスを真
空チャンバ内に導入し、２０ｍＴｏｒｒの圧力となるよ
うにメインバルブを調整した。その後、高周波電力を電
源から各ターゲットに与えて予備スパッタを３０分間行
った後に、基板上に薄膜成長を始めた。先ず、６００℃
の基板温度でシード層であるＦｅ層を１０Åと、次いで
ＰｔおよびＡｕバッファ層を２００Å〜１μｍの厚さま
で成長を行った。Ｆｅ−Ｐｔ層の形成は５００℃で行っ
た。その後アルゴンガスを真空チャンバ内に導入し冷却
した。同様の方法で、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に
Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層とＡｕバッファ層からなる多層
膜を作製した。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層厚とＡｕ層厚
は、それぞれ１００Åと５０Åで、積層回数は１０周期
である。多層膜部分の成長中基板温度は５００℃であ
る。
た３元マグネトロン高周波スパッタリング装置を示す。
真空チャンバ内にＦｅ−Ｐｔ層形成用ターゲット１と、
ＰｔおよびＡｕバッファ層形成用ターゲット２と、Ｆｅ
シード層形成用ターゲット３を設置してある。Ｆｅ−Ｐ
ｔ層形成用ターゲットは、Ｆｅターゲット上にＰｔチッ
プを対称に配置した複合ターゲットである。各ターゲッ
トをスパッタリング電極に取り付けた後に、真空チャン
バ内を２ｘ１０−７Ｔｏｒｒ以下に排気した。その後Ｍ
ｇＯ（１００）単結晶基板をヒータで加熱し、６００℃
まで昇温した。温度が安定した後に、アルゴンガスを真
空チャンバ内に導入し、２０ｍＴｏｒｒの圧力となるよ
うにメインバルブを調整した。その後、高周波電力を電
源から各ターゲットに与えて予備スパッタを３０分間行
った後に、基板上に薄膜成長を始めた。先ず、６００℃
の基板温度でシード層であるＦｅ層を１０Åと、次いで
ＰｔおよびＡｕバッファ層を２００Å〜１μｍの厚さま
で成長を行った。Ｆｅ−Ｐｔ層の形成は５００℃で行っ
た。その後アルゴンガスを真空チャンバ内に導入し冷却
した。同様の方法で、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に
Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層とＡｕバッファ層からなる多層
膜を作製した。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層厚とＡｕ層厚
は、それぞれ１００Åと５０Åで、積層回数は１０周期
である。多層膜部分の成長中基板温度は５００℃であ
る。
【００３６】図２に作製したＦｅ−Ｐｔ薄膜とＦｅ５０
Ｐｔ５０／Ａｕ多層膜の構成を示す。
Ｐｔ５０／Ａｕ多層膜の構成を示す。
【００３７】図３に、一例として作製したＦｅ５０Ｐｔ
５０薄膜のＸ線回折パターンを示す。Ｆｅ５０Ｐｔ５０
層は、（００１）、（００２）、（００３）面のピーク
のみが観察され、ほぼ１００％膜面垂直にｃ軸配向して
いることが分かる。
５０薄膜のＸ線回折パターンを示す。Ｆｅ５０Ｐｔ５０
層は、（００１）、（００２）、（００３）面のピーク
のみが観察され、ほぼ１００％膜面垂直にｃ軸配向して
いることが分かる。
【００３８】図４に、作製したＦｅ５０Ｐｔ５０薄膜の
膜面垂直と膜面内に磁場を印加した時のヒステリシスル
ープを示す。膜面垂直方向が磁化容易方向の垂直磁化膜
であり、ほぼ１００％の角型比と約５ｋＯｅの保磁力が
得られた。
膜面垂直と膜面内に磁場を印加した時のヒステリシスル
ープを示す。膜面垂直方向が磁化容易方向の垂直磁化膜
であり、ほぼ１００％の角型比と約５ｋＯｅの保磁力が
得られた。
【００３９】図５に、キュリー点、保磁力および角型比
のＰｔ組成依存性を示す。キュリー点はほぼ５０ａｔ％
Ｐｔで約４８０℃の最大値をとり、Ｆｅ側あるいはＰｔ
側に組成がずれると低下するが、ＦｅＰｔ３の反強磁性
相の存在のために、Ｐｔ側の低下が顕著である。保磁力
および角型比は、ともにＦｅＰｔ規則相の存在する５０
ａｔ％付近で最大値をとり、この組成からずれるほど特
性は低下する。
のＰｔ組成依存性を示す。キュリー点はほぼ５０ａｔ％
Ｐｔで約４８０℃の最大値をとり、Ｆｅ側あるいはＰｔ
側に組成がずれると低下するが、ＦｅＰｔ３の反強磁性
相の存在のために、Ｐｔ側の低下が顕著である。保磁力
および角型比は、ともにＦｅＰｔ規則相の存在する５０
ａｔ％付近で最大値をとり、この組成からずれるほど特
性は低下する。
【００４０】図６に、角型比および保磁力のバッファ層
厚依存性を示す。バッファ層厚の増大とともに角型比と
保磁力が増大し、磁気特性の改善に非常に有効であるこ
とが分かる。バッファ層厚が０．５μｍ以上ではやや特
性の低下が見られる。
厚依存性を示す。バッファ層厚の増大とともに角型比と
保磁力が増大し、磁気特性の改善に非常に有効であるこ
とが分かる。バッファ層厚が０．５μｍ以上ではやや特
性の低下が見られる。
【００４１】図７に、Ｆｅ５０Ｐｔ５０／Ａｕ多層膜の
ヒステリシスループを示す。垂直磁化膜となり、飽和磁
化１１．０ｋＧ保磁力３．０ｋＯｅが得られた。
ヒステリシスループを示す。垂直磁化膜となり、飽和磁
化１１．０ｋＧ保磁力３．０ｋＯｅが得られた。
【００４２】実施例２ 本実施例では各種副成分元素Ｍを添加した場合の（Ｆｅ
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦
０．４，３０≦ｘ≦５５，０．００１≦ｙ≦１５）合金
薄膜の磁気特性について示す。副成分添加はＦｅ−Ｃｏ
およびＣｏターゲット上にＰｔチップと同時に添加元素
のチップを対称に配置して行い、他の作製方法は実施例
１と同様である。表１および表２に、（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金薄膜の代表的な
ものについて、その磁気特性（保磁力、飽和磁化）の値
を示す。
ａＣｏ１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ（０≦ａ≦
０．４，３０≦ｘ≦５５，０．００１≦ｙ≦１５）合金
薄膜の磁気特性について示す。副成分添加はＦｅ−Ｃｏ
およびＣｏターゲット上にＰｔチップと同時に添加元素
のチップを対称に配置して行い、他の作製方法は実施例
１と同様である。表１および表２に、（ＦｅａＣｏ
１−ａ）１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金薄膜の代表的な
ものについて、その磁気特性（保磁力、飽和磁化）の値
を示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】シード層は１０ÅのＦｅ層、バッファ層は
１０００ÅのＰｔ層の順でＭｇＯ（１００）単結晶基板
上に成長させた。シード層およびバッファ層成長時の基
板温度は５００℃で（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金層成長時の基板温度は４
００℃である。
１０００ÅのＰｔ層の順でＭｇＯ（１００）単結晶基板
上に成長させた。シード層およびバッファ層成長時の基
板温度は５００℃で（ＦｅａＣｏ１−ａ）
１００−ｘ−ｙＰｔｘＭｙ合金層成長時の基板温度は４
００℃である。
【００４６】さらに各種副成分元素を添加する場合に
は、変態温度が低下し規則度も低下する。そのため、成
膜後に熱処理を行えば規則化が促進されて垂直異方性も
増加し、特性向上も期待される。表１および表２に、４
００℃で成膜後熱処理した場合と熱処理しない場合の磁
気特性を比較して示す。飽和磁化の熱処理前後の変化
は、ほとんどない。
は、変態温度が低下し規則度も低下する。そのため、成
膜後に熱処理を行えば規則化が促進されて垂直異方性も
増加し、特性向上も期待される。表１および表２に、４
００℃で成膜後熱処理した場合と熱処理しない場合の磁
気特性を比較して示す。飽和磁化の熱処理前後の変化
は、ほとんどない。
【００４７】図８〜図１４に、（Ｆｅ０．７Ｃ
ｏ０．３）５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁
力Ｈｃおよび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙとの関係
を示す。なお、希土類元素はＳｃ、Ｙおよびランタン系
元素からなるものであるが、その効果は均等である。
ｏ０．３）５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁
力Ｈｃおよび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙとの関係
を示す。なお、希土類元素はＳｃ、Ｙおよびランタン系
元素からなるものであるが、その効果は均等である。
【００４８】実施例３ 本実施例では、あらかじめＭｇＯ（１００）配向膜が成
膜されたガラス基板上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐｔ
５０垂直磁化膜の磁気特性について示す。作製方法は実
施例１および２と同様である。図１５に、膜面垂直と膜
面内方向に磁場を印加した時のヒステリシスループを示
す。ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に成膜した場合より
は角型性に若干劣るが、垂直磁化膜が得られていること
がわかる。
膜されたガラス基板上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐｔ
５０垂直磁化膜の磁気特性について示す。作製方法は実
施例１および２と同様である。図１５に、膜面垂直と膜
面内方向に磁場を印加した時のヒステリシスループを示
す。ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に成膜した場合より
は角型性に若干劣るが、垂直磁化膜が得られていること
がわかる。
【００４９】
【発明の効果】本発明の垂直磁化膜は高い飽和磁化と高
保磁力を有するため、垂直磁気記録媒体等に好適であ
る。
保磁力を有するため、垂直磁気記録媒体等に好適であ
る。
【図１】図１は、本発明の成膜に用いた３元高周波マグ
ネトロンスパッタ装置の模式図である。
ネトロンスパッタ装置の模式図である。
【図２】図２は、Ｆｅ−Ｐｔ垂直磁化膜とＦｅ５０Ｐｔ
５０／Ａｕ多層膜の構成を示す模式図である。
５０／Ａｕ多層膜の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０垂直磁化膜のＸ線回
折パターンを示す特性図である。
折パターンを示す特性図である。
【図４】図４は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０垂直磁化膜の磁化の
ヒステリシスループを示す特性図である。
ヒステリシスループを示す特性図である。
【図５】図５は、Ｆｅ−Ｐｔ垂直磁化膜のキュリー点Ｔ
ｃ、角型比Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔ組成依存
性を示す特性図である。
ｃ、角型比Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔ組成依存
性を示す特性図である。
【図６】図６は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０垂直磁化膜の角型比
Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔバッファ層厚依存性
を示す特性図である。
Ｍｒ／Ｍｓおよび保磁力ＨｃのＰｔバッファ層厚依存性
を示す特性図である。
【図７】図７は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０（１００Å）／Ａｕ
（５０Å）多層垂直磁化膜のヒステリシスループを示す
特性図である。
（５０Å）多層垂直磁化膜のヒステリシスループを示す
特性図である。
【図８】図８は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）５５−ｙＰ
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Λｌ、Ｍｇである。
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Λｌ、Ｍｇである。
【図９】図９は、（Ｆｅ０．７ＣＯ０．３）５５−ｙＰ
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＳｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎである。
ｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとおよび飽和磁
化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性図である。
副成分はＳｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎである。
【図１０】図１０は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏであ
る。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏであ
る。
【図１１】図１１は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＡｇ、Ｉｎ、希土類、Ｓｎ、Ｓｂで
ある。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＡｇ、Ｉｎ、希土類、Ｓｎ、Ｓｂで
ある。
【図１２】図１２は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＨｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ｂｉであ
る。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＨｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ｂｉであ
る。
【図１３】図１３は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅであ
る。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＣｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅであ
る。
【図１４】図１４は、（Ｆｅ０．７Ｃｏ０．３）
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＯｓ、Ｉｒである。
５５−ｙＰｔ４５Ｍｙ合金垂直磁化膜の保磁力Ｈｃとお
よび飽和磁化４πＭｓと副成分組成ｙの関係を示す特性
図である。副成分はＯｓ、Ｉｒである。
【図１５】図１５は、ガラス基板上にＭｇＯ（１００）
配向膜を成膜し、その上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐ
ｔ５０垂直磁化膜のヒステリシスループを示す特性図で
ある。
配向膜を成膜し、その上に作製したＦｅ３０Ｃｏ２０Ｐ
ｔ５０垂直磁化膜のヒステリシスループを示す特性図で
ある。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 10/16 Ｈ０１Ｆ 10/16 (56)参考文献 特開 平６−76260（ＪＰ，Ａ) ＰＨＹＳＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｂ，米国，1994年 ８月 １日，ＶＯＬ ＵＭＥ50，ＮＵＭＢＥＲ５，3419−3422 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔ ｉｓｍ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ，米国，ｖｏｌ．113, ｎｏ．１−３，110−114 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/62 - 5/858 H01F 10/16
Claims (16)
- 【請求項１】 単結晶基板上に、5μm以下（0を含ま
ず）の厚さの面心立方金属からなるバッファ層と、該バ
ッファ層上に一般式（Fe 1-a Co a ） 100-xPtxで表わさ
れ，組成比aと原子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物からなり、かつ膜面垂直方向
が磁化容易軸である合金層を積層してなり、高飽和磁化
と高保磁力を有することを特徴とする垂直磁化膜。 - 【請求項２】 単結晶基板上に、100Å以下（0を含ま
ず）の厚さのFeからなるシード層と、該シード層上に5
μm以下（0を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバ
ッファ層と、該バッファ層上にFePtの組成と少量の不純
物からなり、かつ膜面垂直方向が磁化容易軸である合金
層を積層してなり、高飽和磁化と高保磁力を有すること
を特徴とする垂直磁化膜。 - 【請求項３】単結晶基板上に、5μm以下（0を含まず）
の厚さの面心立方金属からなるバッファ層と、該バッフ
ァ層上に一般式（Fe 1-a Co a ） 100-x-yPtxMyで表され、M
はBe、B、C、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Ni、Mn、Cu、G
e、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、希土類
元素、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Au、Biのうちから選択
される1種または2種以上の元素であり、その組成比aと
原子比率x、yは 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ y ≦ 15 である組成と少量の不純物からなり、かつ膜面垂直方向
が磁化容易軸である合金層を積層してなり、高飽和磁化
と高保磁力を有することを特徴とする垂直磁化膜。 - 【請求項４】前記単結晶基板上と前記バッファ層の間
に、100 A以下（0を含まず）の厚さのFeからなるシード
層を成膜したことを特徴とする請求項１または３に記載
の垂直磁化膜。 - 【請求項５】前記単結晶基板がMgO、サファイア、Si、G
e、GaAs、スピネル、アルカリハライドまたはマイカか
らなり、前記バッファ層がPt、Au、Ag、CuおよびPdの1
種または2種以上の金属からなることを特徴とする請求
項1ないし４のいずれか1項に記載の垂直磁化膜。 - 【請求項６】前記単結晶基板が、ガラスまたは多結晶基
板上にMgO、Si、Ge、GaAsの（100）配向膜を成膜してな
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか1項に
記載の垂直磁化膜。 - 【請求項７】前記バッファ層と前記合金層とを交互に積
層した多層膜からなることを特徴とする請求項1ないし
６のいずれか1項に記載の垂直磁化膜。 - 【請求項８】100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず5μ
m以下（0を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバッ
ファ層を成膜し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バッ
ファ層上に一般式（Fe 1-a Co a ） 100-xPtxで表され、組
成比aと原子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、前記合金層の膜面垂直方向が磁化容易軸
であり、高飽和磁化と高保磁力を有する垂直磁化膜の製
造法。 - 【請求項９】 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず1
00 A 以下（0を含まず）の厚さのFeからなるシード層を
成膜し、次いで5μm以下（0を含まず）の厚さの面心立
方金属からなるバッファ層を成膜し、その後基板温度40
0℃〜700℃で該バッファ層上にFePtで表される組成と少
量の不純物からなる合金層を積層することを特徴とし、
前記合金層の膜面垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和
磁化と高保磁力を有する垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１０】100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず5
μm以下（0を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバ
ッファ層を成膜し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バ
ッファ層上に一般式（Fe 1-a Co a ） 100-x-yPtxMyで表さ
れ、MはBe、B、C、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Ni、Mn、C
u、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、希
土類元素、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Au、Biのうちから
選択される1種または2種以上の元素であり、その組成比
aと原子比率x、yは 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ y ≦ 15 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層するこ
とを特徴とし、前記合金層の膜面垂直方向が磁化容易軸
であり、高飽和磁化と高保磁力を有する垂直磁化膜の製
造法。 - 【請求項１１】 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先
ず5μm以下（0を含まず）の厚さの面心立方金属からな
るバッファ層を成膜し、その後基板温度400℃〜700℃で
該バッファ層上に一般式（Fe1-a Coa）100-xPtxで表さ
れ、組成比aと原子比率xは 0 < a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れらをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の200〜700
℃の温度で加熱することを特徴とし、前記合金層の膜面
垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高保磁力を
有する垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１２】 100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先
ず100 A 以下（0を含まず）の厚さのFeからなるシード
層を成膜し、次いで5μm以下（0を含まず）の厚さの面
心立方金属からなるバッファ層を成膜し、その後基板温
度400℃〜700℃で該バッファ層上にFePtで組成が表され
る組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、これら
をさらに真空中または非酸化性雰囲気中の200〜700℃の
温度で加熱することを特徴とし、前記合金層の膜面垂直
方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高保磁力を有す
る垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１３】100℃〜1000℃の単結晶基板上に、先ず5
μm以下（0を含まず）の厚さの面心立方金属からなるバ
ッファ層を成膜し、次いで基板温度400℃〜700℃で該バ
ッファ層上に一般式（Fe1-a Coa）100-x-yPtxMyで表さ
れ、MはBe、B、C、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Ni、Mn、C
u、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、希
土類元素、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Au、Biのうちから
選択される1種または2種以上の元素であり、その組成比
aと原子比率x、yは 0 ≦ a ≦ 0.4 30 ≦ x ≦ 55 0.001 ≦ y ≦ 15 である組成と少量の不純物からなる合金層を積層し、こ
れらをさらに真空中または非酸化性雰囲気中の200〜700
℃の温度で加熱することを特徴とし、前記合金層の膜面
垂直方向が磁化容易軸であり、高飽和磁化と高保磁力を
有する垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１４】前記バッファ層と前記合金層とを交互に
積層し多層膜とすることを特徴とする請求項８ないし１
３のいずれか1項に記載の垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１５】前記単結晶基板上と前記バッファ層の間
に、100Å以下（0を含まず）の厚さのFeからなるシード
層を成膜することを特徴とする請求項１０，１１または
１３に記載の垂直磁化膜の製造法。 - 【請求項１６】 請求項1ないし８のいずれか1項に記載
の垂直磁化膜からなることを特徴とする垂直磁気記録媒
体。
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|---|---|---|---|
| JP17536696A JP3318204B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 垂直磁化膜およびその製造法ならびに 垂直磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17536696A JP3318204B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 垂直磁化膜およびその製造法ならびに 垂直磁気記録媒体 |
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| JPH09320847A JPH09320847A (ja) | 1997-12-12 |
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|---|---|---|---|
| JP17536696A Expired - Fee Related JP3318204B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 垂直磁化膜およびその製造法ならびに 垂直磁気記録媒体 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3318204B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8778146B2 (en) | 2010-10-25 | 2014-07-15 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium |
| US9607644B2 (en) | 2012-12-06 | 2017-03-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| US9728218B2 (en) | 2012-03-22 | 2017-08-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Magnetic recording medium for heat-assisted magnetic recording |
| US9928866B2 (en) | 2012-01-19 | 2018-03-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method for manufacturing magnetic recording medium |
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| JP3730906B2 (ja) * | 2001-12-03 | 2006-01-05 | 日立マクセル株式会社 | 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置 |
| JP4585214B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2010-11-24 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
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| JP4951075B2 (ja) * | 2010-03-02 | 2012-06-13 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体及びその製造法、並びにそれを用いた磁気記録再生装置 |
| JP5786347B2 (ja) | 2011-02-02 | 2015-09-30 | 富士電機株式会社 | 熱アシスト記録装置用の磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JP2020065006A (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 株式会社アルバック | 磁気記憶素子の製造方法 |
| CN114606471B (zh) * | 2022-04-01 | 2023-11-14 | 季华实验室 | 一种FeCoCr磁码盘薄膜材料及其制备方法和应用 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP17536696A patent/JP3318204B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
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|---|
| Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，米国，ｖｏｌ．１１３，ｎｏ．１−３，１１０−１１４ |
| ＰＨＹＳＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｂ，米国，１９９４年 ８月 １日，ＶＯＬＵＭＥ５０，ＮＵＭＢＥＲ５，３４１９−３４２２ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09320847A (ja) | 1997-12-12 |
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