JPH0721544A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
磁気記録媒体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0721544A JPH0721544A JP16772893A JP16772893A JPH0721544A JP H0721544 A JPH0721544 A JP H0721544A JP 16772893 A JP16772893 A JP 16772893A JP 16772893 A JP16772893 A JP 16772893A JP H0721544 A JPH0721544 A JP H0721544A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- film
- recording medium
- mnal alloy
- magnetic recording
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】MnAl合金のτ相を磁性層とする垂直磁気記
録媒体を提供する。 【構成】磁気記録媒体は、Mnのβ相から成る下地膜と
MnAl合金のτ相から成る磁性膜で構成されている。
β相及びτ相の膜面と平行な結晶面がそれぞれ{10
0}面及び{001}面であることが望ましい。また、
製造方法は、250〜400℃においてMnとAlを交互
に被着させて磁性膜を形成することを特徴としている。
録媒体を提供する。 【構成】磁気記録媒体は、Mnのβ相から成る下地膜と
MnAl合金のτ相から成る磁性膜で構成されている。
β相及びτ相の膜面と平行な結晶面がそれぞれ{10
0}面及び{001}面であることが望ましい。また、
製造方法は、250〜400℃においてMnとAlを交互
に被着させて磁性膜を形成することを特徴としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に係り、特
に、膜面垂直方向に磁化容易軸をもつ磁性薄膜に関す
る。
に、膜面垂直方向に磁化容易軸をもつ磁性薄膜に関す
る。
【0002】
【従来の技術】記憶容量を飛躍的に増大させるための新
たな情報記録媒体として垂直磁気記録媒体が注目を集め
ている。垂直磁気記録媒体には二種類あり、膜面と垂直
方向に反転磁区を作ることにより記録した情報を、磁性
膜のカー回転を利用して再生を行う方法と、洩れ磁界を
検出して再生する方法に大別される。光磁気記録媒体に
用いる磁性薄膜としては、膜面垂直方向に磁化容易軸を
持っていること及びカー回転角が大きいことが必要であ
る。その候補の一つとしてMnAl合金のτ相が検討さ
れている。しかし、τ相は準安定相であるため、その作
製には急冷やアニール等の特別な熱処理が必要である。
薄膜としてτ相を作製した報告は、例えばジャーナル・
オブ・アプライド・フィジックス,第61巻,第428
1頁から第4283頁(Journal of Applied Physics
Vol.61 pp.4281−4283)に記載されてい
る。この報告によると、150℃に加熱したガラス基板
上にスパッタ法でMnAl合金を形成することによりτ
相を得ている。しかし、τ相の結晶方位は揃っておら
ず、したがって磁化容易軸も明確でなく、光磁気記録媒
体には適さない。これに対して、アプライド・フィジッ
クス・レター,第57巻,第2609頁から第2611
頁(Applied Physics Letter Vol.57 pp.2609−
2611)には、τ相の{001}面が膜面と平行に揃
った薄膜のエピタキシャル成長に成功したという報告が
掲載されている。この報告によると、分子線エピタキシ
ー法により、まずGaAs単結晶基板上にAlAs層を
成長させたのち、Alの単原子層とMnの単原子層を交
互に約0.7nm 積層して、これを約200℃のアニー
ルで単結晶化し、次にこれをテンプレートとして150
℃から250℃の間の温度でMnAl合金を成長させる
ことによりτ相が得られている。また、このMnAl合
金薄膜のカー回転角は約0.11 度であることが、アプ
ライド・フィジックス・レター,第60巻,第1393
頁から第1395頁(Applied Physics Letter Vol.6
0 pp.1393−1395)に記載されている。
たな情報記録媒体として垂直磁気記録媒体が注目を集め
ている。垂直磁気記録媒体には二種類あり、膜面と垂直
方向に反転磁区を作ることにより記録した情報を、磁性
膜のカー回転を利用して再生を行う方法と、洩れ磁界を
検出して再生する方法に大別される。光磁気記録媒体に
用いる磁性薄膜としては、膜面垂直方向に磁化容易軸を
持っていること及びカー回転角が大きいことが必要であ
る。その候補の一つとしてMnAl合金のτ相が検討さ
れている。しかし、τ相は準安定相であるため、その作
製には急冷やアニール等の特別な熱処理が必要である。
薄膜としてτ相を作製した報告は、例えばジャーナル・
オブ・アプライド・フィジックス,第61巻,第428
1頁から第4283頁(Journal of Applied Physics
Vol.61 pp.4281−4283)に記載されてい
る。この報告によると、150℃に加熱したガラス基板
上にスパッタ法でMnAl合金を形成することによりτ
相を得ている。しかし、τ相の結晶方位は揃っておら
ず、したがって磁化容易軸も明確でなく、光磁気記録媒
体には適さない。これに対して、アプライド・フィジッ
クス・レター,第57巻,第2609頁から第2611
頁(Applied Physics Letter Vol.57 pp.2609−
2611)には、τ相の{001}面が膜面と平行に揃
った薄膜のエピタキシャル成長に成功したという報告が
掲載されている。この報告によると、分子線エピタキシ
ー法により、まずGaAs単結晶基板上にAlAs層を
成長させたのち、Alの単原子層とMnの単原子層を交
互に約0.7nm 積層して、これを約200℃のアニー
ルで単結晶化し、次にこれをテンプレートとして150
℃から250℃の間の温度でMnAl合金を成長させる
ことによりτ相が得られている。また、このMnAl合
金薄膜のカー回転角は約0.11 度であることが、アプ
ライド・フィジックス・レター,第60巻,第1393
頁から第1395頁(Applied Physics Letter Vol.6
0 pp.1393−1395)に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、膜
面垂直方向に磁化容易軸をもつMnAl合金のτ相を得
るためには、GaAs単結晶基板上のAlAs層の成長
やτ相のテンプレートの形成など厳密な条件の制御や超
高真空が必要であり、実用化は困難である。
面垂直方向に磁化容易軸をもつMnAl合金のτ相を得
るためには、GaAs単結晶基板上のAlAs層の成長
やτ相のテンプレートの形成など厳密な条件の制御や超
高真空が必要であり、実用化は困難である。
【0004】本発明の目的は、容易に作製可能な、Mn
Al合金のτ相を磁性層とする垂直磁気記録媒体を提供
することにある。
Al合金のτ相を磁性層とする垂直磁気記録媒体を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、M
nのβ相を下地膜として、その上にMnAl合金を形成
することによって達成できる。ここでMnのβ相の膜面
と平行な結晶面が{100}面に揃っていることが望ま
しい。また、MnとAlの組成比の厳密な制御を不必要
とするために、250〜400℃においてMnとAlを
交互に被着することによってMnAl合金を形成するこ
とが望ましい。
nのβ相を下地膜として、その上にMnAl合金を形成
することによって達成できる。ここでMnのβ相の膜面
と平行な結晶面が{100}面に揃っていることが望ま
しい。また、MnとAlの組成比の厳密な制御を不必要
とするために、250〜400℃においてMnとAlを
交互に被着することによってMnAl合金を形成するこ
とが望ましい。
【0006】
【作用】上記本発明の手段はMnのβ相の{100}面
上にMnAl合金のτ相の{001}面が平行となるよ
うに成長しやすいことを利用したものである。したがっ
て、膜面垂直方向に磁化容易軸をもつMnAl合金のτ
相を形成するには、下地膜として用いるMnのβ相の膜
面と平行な結晶面が{100}面に揃っていることが望
ましい。また、MnAl合金の形成に関しては、250
〜400℃において行えば、たとえMnとAlを交互に
被着しても拡散によってMnとAlが混合しτ相を得る
ことができる。
上にMnAl合金のτ相の{001}面が平行となるよ
うに成長しやすいことを利用したものである。したがっ
て、膜面垂直方向に磁化容易軸をもつMnAl合金のτ
相を形成するには、下地膜として用いるMnのβ相の膜
面と平行な結晶面が{100}面に揃っていることが望
ましい。また、MnAl合金の形成に関しては、250
〜400℃において行えば、たとえMnとAlを交互に
被着しても拡散によってMnとAlが混合しτ相を得る
ことができる。
【0007】
(実施例1)本実施例では電子ビーム蒸着装置を用い
た。真空槽に電子線加熱装置を2台置き、それぞれのる
つぼにMn及びAlを入れて加熱し蒸発させた。積層構
造の制御はそれぞれのるつぼの上に設けられたシャッタ
の開閉により行うことができる。膜厚の制御は水晶振動
子膜厚計でモニタして行った。
た。真空槽に電子線加熱装置を2台置き、それぞれのる
つぼにMn及びAlを入れて加熱し蒸発させた。積層構
造の制御はそれぞれのるつぼの上に設けられたシャッタ
の開閉により行うことができる。膜厚の制御は水晶振動
子膜厚計でモニタして行った。
【0008】本実施例における蒸着の条件は、真空度は
約1/106Torr、蒸着速度は約0.2nm/sec 基板温度
は約350℃としたが、厳密な制御や超高真空は必要で
はなく、条件を多少変えてもほぼ同じ特性と構造をもつ
磁性膜が得られた。
約1/106Torr、蒸着速度は約0.2nm/sec 基板温度
は約350℃としたが、厳密な制御や超高真空は必要で
はなく、条件を多少変えてもほぼ同じ特性と構造をもつ
磁性膜が得られた。
【0009】本実施例では基板としてGaAs単結晶の
{100}面を用い、これを真空槽に入れる直前に水で
2〜3%に薄めたフッ酸で表面のエッチングをした。
{100}面を用い、これを真空槽に入れる直前に水で
2〜3%に薄めたフッ酸で表面のエッチングをした。
【0010】蒸着は次の順序で行った。まずMnを5n
mの厚さまで形成し、続いてAlとMnを交互に膜厚計
で測定した厚さが5nmずつとなるように蒸着を繰返
し、全体の厚さが100nmとなるまで続けた。蒸着終
了後直ちに基板加熱を止め、室温程度まで基板温度が下
がった時点で真空槽から取り出し、膜の構造,磁気特性
及びカー回転角を測定した。
mの厚さまで形成し、続いてAlとMnを交互に膜厚計
で測定した厚さが5nmずつとなるように蒸着を繰返
し、全体の厚さが100nmとなるまで続けた。蒸着終
了後直ちに基板加熱を止め、室温程度まで基板温度が下
がった時点で真空槽から取り出し、膜の構造,磁気特性
及びカー回転角を測定した。
【0011】最終的な媒体の構成はほぼ図1のようにな
っている。膜の構造はX線回折法により調べた。下地膜
に関しては図2からMnのβ相の{100}面が膜面と
平行にほぼ揃っていることがわかる。MnAl合金膜に
関しては図3からτ相の{001}面が膜面と平行にほ
ぼ揃っていることがわかる。磁気特性は振動試料型磁束
計により磁化曲線を測定することにより調べた。図4及
び図5はそれぞれ磁界を膜面に対して垂直方向と平行方
向に印加した場合の磁化曲線である。これらの図からこ
の磁性膜が膜面垂直方向に磁化容易軸をもつことがわか
る。さらにカー回転角を測定した。波長633nmで膜
表面側から測定した結果、約0.3度であった。
っている。膜の構造はX線回折法により調べた。下地膜
に関しては図2からMnのβ相の{100}面が膜面と
平行にほぼ揃っていることがわかる。MnAl合金膜に
関しては図3からτ相の{001}面が膜面と平行にほ
ぼ揃っていることがわかる。磁気特性は振動試料型磁束
計により磁化曲線を測定することにより調べた。図4及
び図5はそれぞれ磁界を膜面に対して垂直方向と平行方
向に印加した場合の磁化曲線である。これらの図からこ
の磁性膜が膜面垂直方向に磁化容易軸をもつことがわか
る。さらにカー回転角を測定した。波長633nmで膜
表面側から測定した結果、約0.3度であった。
【0012】(実施例2)本実施例では、直流スパッタ
リング装置を用いて、膜の形成を行った。MnとAlの
二つのターゲットを用い、Ar圧2mTorr,投入電力密
度0.5W/cm2,被着速度0.5nm/secの条件で行っ
た。400℃に加熱したガラス基板上に、まずMnを2
0nm形成し、次に基板温度を300℃に下げた後、M
nとAlを同時にほぼ同じ速度で被着させた。全体の膜
厚が100nmになるまでスパッタを続け、スパッタ終
了後直ちに基板加熱を止めた。下地膜はMnのβ相がで
きていることがX線回折法で確認できたが、その結晶方
位はあまり揃っていなかった。MnAl合金のτ相につ
いても結晶方位はあまり揃っていないことが確認され
た。その結果、磁気特性は図6及び図7に示す磁化曲線
のようになっていた。カー回転角は波長633nmで約
0.2 度であった。
リング装置を用いて、膜の形成を行った。MnとAlの
二つのターゲットを用い、Ar圧2mTorr,投入電力密
度0.5W/cm2,被着速度0.5nm/secの条件で行っ
た。400℃に加熱したガラス基板上に、まずMnを2
0nm形成し、次に基板温度を300℃に下げた後、M
nとAlを同時にほぼ同じ速度で被着させた。全体の膜
厚が100nmになるまでスパッタを続け、スパッタ終
了後直ちに基板加熱を止めた。下地膜はMnのβ相がで
きていることがX線回折法で確認できたが、その結晶方
位はあまり揃っていなかった。MnAl合金のτ相につ
いても結晶方位はあまり揃っていないことが確認され
た。その結果、磁気特性は図6及び図7に示す磁化曲線
のようになっていた。カー回転角は波長633nmで約
0.2 度であった。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、膜面垂直方向に磁化容
易軸をもつMnAl合金のτ相を容易に作製できるの
で、MnAl合金を光磁気記録媒体として実用化するこ
とが可能となる。また、本発明によって作製した磁気記
録媒体は、磁性針を用いた磁気記録に適した磁気特性を
もっており、磁性針を用いた磁気記録媒体として応用可
能である。磁性針を用いた磁気記録の原理については、
アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・
マグネティクス,第27巻,第5286頁から第528
8頁(IEEE Transactions on Magnetics Vol.27 pp.
5286−5288)に記載されている。
易軸をもつMnAl合金のτ相を容易に作製できるの
で、MnAl合金を光磁気記録媒体として実用化するこ
とが可能となる。また、本発明によって作製した磁気記
録媒体は、磁性針を用いた磁気記録に適した磁気特性を
もっており、磁性針を用いた磁気記録媒体として応用可
能である。磁性針を用いた磁気記録の原理については、
アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・
マグネティクス,第27巻,第5286頁から第528
8頁(IEEE Transactions on Magnetics Vol.27 pp.
5286−5288)に記載されている。
【図1】膜の断面構造を表す説明図。
【図2】実施例1で作製した下地膜及びGaAs基板の
X線回折図。
X線回折図。
【図3】実施例1で作製したMnAl合金膜及びGaA
s基板のX線回折図。
s基板のX線回折図。
【図4】実施例1で作製したMnAl合金膜について磁
界を膜面垂直方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
界を膜面垂直方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
【図5】実施例1で作製したMnAl合金膜について磁
界を膜面平行方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
界を膜面平行方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
【図6】実施例2で作製したMnAl合金膜について磁
界を膜面垂直方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
界を膜面垂直方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
【図7】実施例2で作製したMnAl合金膜について磁
界を膜面垂直方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
界を膜面垂直方向に印加して測定した磁化曲線の特性
図。
1…基板、2…Mnのβ相を主成分とした下地膜、3…
MnAl合金膜。
MnAl合金膜。
Claims (5)
- 【請求項1】Mnのβ相を主成分とする下地膜とMnA
l合金のτ相を主成分とする磁性膜からなることを特徴
とする磁気記録媒体。 - 【請求項2】請求項1において、上記Mnのβ相の膜面
と平行な結晶面が{100}面であり、上記MnAl合
金のτ相の膜面と平行な結晶面が{001}面である磁
気記録媒体。 - 【請求項3】請求項2において、上記Mnのβ相を主成
分とする下地膜がGaAs単結晶の{100}面上に形
成されている磁気記録媒体。 - 【請求項4】Mnのβ相を主成分とする下地膜上に25
0〜400℃においてMnとAlを交互に被着させるこ
とによりMnAl合金のτ相を形成することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項5】請求項4において、上記Mnのβ相を主成
分とする下地膜がGaAs単結晶の{100}面上に形
成されている磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16772893A JPH0721544A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16772893A JPH0721544A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0721544A true JPH0721544A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15855061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16772893A Pending JPH0721544A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0721544A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG86421A1 (en) * | 1999-07-16 | 2002-02-19 | Showa Denko Kk | Magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device |
WO2003036626A1 (en) * | 2001-10-22 | 2003-05-01 | Klemmer Timothy J | Magnetic films having magnetic and non-magnetic regions and method of producing such films by ion irradiation |
JP2005220444A (ja) * | 2005-03-31 | 2005-08-18 | Nikko Materials Co Ltd | 高純度金属、高純度金属からなるスパッタリングターゲット及びスパッタリングにより形成した薄膜並びに高純度金属の製造方法 |
US7158346B2 (en) | 2003-12-23 | 2007-01-02 | Seagate Technology Llc | Heat assisted magnetic recording film including superparamagnetic nanoparticles dispersed in an antiferromagnetic or ferrimagnetic matrix |
CN110446797A (zh) * | 2017-03-22 | 2019-11-12 | Tdk株式会社 | MnAl合金 |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP16772893A patent/JPH0721544A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG86421A1 (en) * | 1999-07-16 | 2002-02-19 | Showa Denko Kk | Magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device |
WO2003036626A1 (en) * | 2001-10-22 | 2003-05-01 | Klemmer Timothy J | Magnetic films having magnetic and non-magnetic regions and method of producing such films by ion irradiation |
US6849349B2 (en) | 2001-10-22 | 2005-02-01 | Carnegie Mellon University | Magnetic films having magnetic and non-magnetic regions and method of producing such films by ion irradiation |
US7158346B2 (en) | 2003-12-23 | 2007-01-02 | Seagate Technology Llc | Heat assisted magnetic recording film including superparamagnetic nanoparticles dispersed in an antiferromagnetic or ferrimagnetic matrix |
JP2005220444A (ja) * | 2005-03-31 | 2005-08-18 | Nikko Materials Co Ltd | 高純度金属、高純度金属からなるスパッタリングターゲット及びスパッタリングにより形成した薄膜並びに高純度金属の製造方法 |
CN110446797A (zh) * | 2017-03-22 | 2019-11-12 | Tdk株式会社 | MnAl合金 |
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