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
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- 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
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- phase
- film
- recording medium
- mnal alloy
- magnetic recording
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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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