JPS61121309A - フエリ磁性ガーネツト層の製造方法 - Google Patents

フエリ磁性ガーネツト層の製造方法

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JPS61121309A
JPS61121309A JP60249091A JP24909185A JPS61121309A JP S61121309 A JPS61121309 A JP S61121309A JP 60249091 A JP60249091 A JP 60249091A JP 24909185 A JP24909185 A JP 24909185A JP S61121309 A JPS61121309 A JP S61121309A
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garnet layer
magnetic
hydrogen
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テイエリー・カプラ
フイリツプ・ジエラール
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フェリ磁性ガーネット層の製造方法に関し、
評言すれば、フェリ磁性ガーネット中に高グレーナ磁気
異方性を有する層の触媒反応による製造方法に関するも
のである。本発明はとぐに磁気バブルメモリかつとくに
非注入ディスクバブルメモリの製造分野に、ならびに磁
気光学まfcは半導体材料の製造分野に応用される。
一般に、パズルメモリの製造は非磁性基板、王としてガ
ーネット上に層に対して垂直な成長異方性を有するフェ
リ磁性ガーネット層をエピタキシにより製造することか
らなる。磁気バブルは表面に対して垂直に向けられた磁
化がバブルを収容する材料の磁化に比して逆にされる小
さな磁区であることか指摘される。その場合にイオンは
エビタフティック層に注入される。
このイオン注入はフェリ磁性ガーネット層の表面上にブ
レーナ磁化層、すなわちその磁化が前記層の表面に対し
て平行である層の製造を可能にする。このプレーナ磁化
層は磁気バブルの安定性を増大する目的を有する。この
イオン注入に約0゜5μmの厚さのプレーナ磁化層の製
造を可能にする。
適宜な注入マスクを使用することにより、非注入パター
ンを有するバブルメモリの場合に、ディ・スフ、菱形等
の形状を有する隣接するパターンである伝達パターンを
画成することができる。イオン注入がこれらのパターン
のまわりに単に実施されるとき、このパターンは非注入
パターンと呼ばれる。
鉄お二びニッケルに基礎を置かたパターンを有するバブ
ルメモリの場合に、イオン注入は、プレーナ磁化を有す
る表面層を形成するのに役立つことに加えて、また「ハ
ード」バブル、すなわち複合壁を備え之構造を有するバ
ブルを除去するのに使用される。
伝達パターンに沿う磁気バブルの伝達セフエリ磁性層の
表面に対して平行な方向に回転直流磁界を印加すること
にLり実現される。プレーナ磁化表面層の下に位置決め
されたバブルは注入および非注入領域間の応力フィール
ドによる十分な電位を介して非注入伝達パターンに結合
される。伝達パターンに沿う磁気バブルの移動はバブル
を運ぶ可動荷電壁を生じる回転磁界の作用の結果として
生じる。
表面層の前記磁気異方性を得るためにフェリ磁性ガーネ
ットの磁化特性が相当な時間使用される。
したがって、イオンボンバードメントはエビタフティッ
クガーネット層の表面上に、結果として前記フェリ磁性
ガーネット層に対して垂直な方向へのメツシュパラメー
タの変形に至る欠点を生じる。
ガーネット層内には、前記欠点が前記層の表面に対して
平行に向けられた高機械的応力を生じる。
メツシュパラメータの膨張はフェリ磁性層の表面に対し
て平行に実施されることができないことが証明された。
フェリ磁性ガーネット層は負の磁歪係数を有するように
製造される。この場合に、イオン注入によって得られる
圧縮応力は出発材料、すなわち非注入材料の成長異方性
を越える注入面層の平面に磁気異方性を誘起する。
あいにく、この磁歪メカニズムはその負の磁歪係数と同
様に、材料の成長異方性(エピタキシによる成長)の大
きさに依存する制限を有する。しtがって欠点の一定の
しきい値を越えて、注入表面層の磁性が中和されるため
、注入イオン用量を不定に増大することができずそして
もはや非注入伝達パターンに沿ってバブルを動かすこと
ができない。
しかしながら、磁気バブルメモリの新たな発生およびと
ぐに非注入パターンメモリがLり高い清報密質を記憶す
る傾向があることに鑑みて、高成長異方性を有する材料
を使用して達成されることができない磁気パズルの大き
さを減じる必要がある。あいにく、このような材料に工
り、簡単な磁歪メカニズムによって注入層にプレーナ磁
化を得ることはもはや出来ない。
注入層の磁気異方性を増大するために、たとえ出発材料
の成長異方性であっても、前記注入層にアルゴンイオン
の逆スパツタリングを実施することが最近示されている
。この方法[1984年のハンブルグでのインターマグ
・コンフェランスにおいて発表された、ケイ・ペツィ等
による「プラズマ露光によるイオン注入ガーネットファ
イバの磁気および結晶特性」と題する論文に説明されて
いる。
本発明は前述した欠点の回避を可能にする7エリ磁性ガ
ーネット中に高プレーナ磁気異方性を有する層を製造す
るための他の方法に関する。
本発明は注入フェリ磁性ガーネット層の上方部への水素
の触媒反応による導入に基礎を置いている0 評言すれば、本発明は非磁性基板からのエピタキシによ
り少なくとも1つのフェリ磁性ガーネット層を形成し、
フェリ磁性ガーネット層中に欠点(ディフェクト)を生
ずるために該磁性ガーネット層へのイオン注入を行ない
、磁性ガーネット層上に該ガーネット層に水素を活性化
しかつ拡散することができる金属層を蒸着しそして磁性
ガーネット層への水素の拡散を引き起すために、完全な
構造を水素雰囲気下で加熱してなる、非磁性基板上に高
磁気異方性を有するフェリ磁性ガーネット層を製造する
方法に関する。
本発明によれば、触媒として役立つ金1mを使用するフ
ェリ磁性ガーネット層への水素の拡散は前記層の磁気異
方性のかなりの増大を可能にする。
この磁気異方性の増大は、イオン注入中に発生され几欠
点における水素の化学反応によって説明されることがで
き、前記欠点は未決定のま几は自由な結合を生じる。
本発明による方法の好適な実施例によれば、金属層はパ
ラジウム層である。好都合には、水素の存在下での加熱
は100〜300℃の間で行なわれる。
本発明による他の好適な実施例に:れば、金属層は20
〜50nmの間の厚さを有する。
本発明による他の好適な実施例によれば、注入イオンは
ネオンイオンである。
本発明による高プレーナ磁気異方性を有するフェリ磁性
ガーネット層を製造する方法は非注入伝達パターンを有
するバブルメモリの製造に好都合に使用されることがで
きる。
このような用途において1本発明による方法は非磁性基
板からのエピタキシにエリフェリ磁性ガーネット層を形
成し、該磁性ガーネット層の上方部に欠点を生じかつ伝
達パターンを形成するためにイオンを注入し、フェリ磁
性ガーネット層上に該ガーネット層の注入部に水素を活
性化しかつ拡散することができる金属層を蒸着しそして
ガーネット層の注入部への水素の拡散を引き起すために
完全な構造を水素雰囲気下で加熱する段階からなる0 以下に、本発明の非限定的な実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。この説明は非注入ディスクバブルメモリ
の製造に関連してなされるが、明らかに本発明は、前述
し友ように、より多ぐの全般的な用途を有する。
図示のごとく、本方法の第1段階はガドリニウムギヤレ
イト(Ga3Gas o、2)のごとき非磁性基板2上
に、その磁化ベクトルがフェリ磁性ガーネット層4の表
面に対して垂直に向けられる前記フェリ磁性ガーネット
94をエピタキシによるそれ自体公知の方法において形
成することからなる。約1000 nmの厚さを有する
前記フェリ磁性層4において、櫃性界の存在下で磁気バ
ブル5がある。
フェリ磁性ガーネットH以下の式 %式% に従って公知の材料にすることができる。
フェリ磁性ガーネット層4の磁化ベクトルの方向付けは
従来公知であるエピタキシ条件の適切な選択に裏って得
られる材料の成長異方性による。
本方法の次の段階はフェリ磁性層4の上方部乙にかつ約
300nmの厚さにわ之って欠点の形成を得るためにフ
ェリ磁性層4へのイオン注入を実施することからなる。
このイオン注入はフェリ磁性層4の注入上方部6がアモ
ルファスにされないような用量お工びエネルギにおいて
かつとぐにガーネット層がその磁気特性を失なうように
、水素、ネオン、チッ素、酸素、アルゴン等のごとき種
々の型のイオンにより実施されることができる。とくに
ネオンイオン注入f12X101′原子/−の用量お工
び200keVのエネルギにおいて行なわれることがで
きる。
フェリ磁性ガーネット層4の上方部6への欠点の形成に
加えて、イオン注入は磁気バブル5の非注入伝達パター
ン7を適切なマスクを使用しての前記上方部への形成を
可能にする。
前記イオン注入に続いて、フェリ磁性層4上には例えば
20ないし50nmの間の厚さを有する金属層8が蒸着
される。この金属層8は、完全な構造が水素の存在下に
持ち来たされるとき、フェリ磁性層4の注入部6に水素
を活性化しかつ拡散する性質を有する。
金属層8を構成する材料として1例えば、パラジウムお
=び銀ま7′Cハニツケルの合金のごときパラジウムま
之ハその合金、純粋なプラチナまたはその合金の形で使
用することができる。これらの種々の材料は種々のメカ
ニズムにより水素ガスの水素原子への分解(発生期の水
素形成)を可能にし、したがってフェリ磁性層4の上方
部への水素の拡散を許容する。水素は拡散触媒として役
立つ。
好都合にはパラジウム材料膚が使用される。
本方法の次の段階はフェリ磁性層4の上方部6への水素
の拡散を許容するように、水素の存在下で完全な構造を
加熱することからなる。加熱は好都合には100〜30
0℃の間の温度で実施される。100℃以下の温度は比
較的長い拡散時間(数日)となり、一方300℃以上の
温度はフェリ磁性層4の上方部6に高プレーナ磁気異方
性を得るのに有害となる。
したがって、過度に高い温度は欠点の回復かつとくにイ
オン注入中のフェリ磁性層4の上方@6に形成された未
決定の結合の閉止に至る。しかしながら、それは拡散さ
れた水素との化学的結合の形成を許容するこれらの欠点
の存在である。
加熱時間は加熱温度、ならびに使用される水素圧力の関
数である。加熱温度が高ければ高い程、一定の水素圧力
に関してその存続時間は工9短かくなる。同じ方法にお
いて、水素圧力が高ければ高い程、一定の加熱温度に関
して加熱時間がより短かぐなる。水素の存在下で構造を
加熱する段階は1以上の個々の段階において実施される
ことができる。
前述された段階はプレーナ磁化を有する表面層6全形成
すべく磁気異方性を変化することにニジ可能にしかつ下
にある磁気バブル5を安定化するのにとくに使用される
本方法の最終段階は金14rfjakとくに化学的エツ
チングにニジ除去するか、またはバブルメモリに書込み
、記録情報、非破壊読出し、記録対記録伝送お工び消去
の機能を生じるのに必要な種々の導電体を化学的エツチ
ングにより形成することからなる。
前述された本発明の方法の実施例は磁気バブルの非注入
伝達パターンをとくに含んでいる注入フェリ磁性層6の
上方部のプレーナ磁気異方性に得られる顕著な増加を示
す。
2×10 原子/c14の用量お工び200 keVの
エネルギでのネオンイオンの式(ysn+t、uca)
3(Feoe)50.2から作られたフェリ磁性ガーネ
ット層4への注入に続いて、処理前後において異方性磁
界ΔH工(A / mにおいて)の変化を測定すること
にエフ新たな7エリ磁性材料の異方性と注入7エリ磁性
材料との間の磁気異方性変化の決定が行なわれた。
これに前記フェリ磁性層上への真空蒸発による約50.
nmの厚さを有するパラジウム層の蒸着が追随しかつ異
方性磁界の変化が再び測定された。
これに炉内で165℃でかつ1気圧(10’ Pa)の
水素圧力下で24時間水素の存在下で得られた構□造の
第1の加熱が追随した。これに新次なフェリ磁性層の異
方性と処理されfc7エリ磁性層の異方性との間の磁気
異方性変化の測定が追随した。
最後に、得られた構造の最後の加熱が水素の存在下で実
施され、その圧力は22時間15分にわたって144℃
の温度で1気圧であった。新たなフェリ磁性層の異方性
磁界とこの方法において処理されたフェリ磁性層の異方
性磁界との間の異方性磁界の変化が再び測定された。
平行して、前述したと同一の処理および測定がパラジウ
ムで被覆されてないサンプルに実施されかつ本方法の各
段階において水素凝縮はホウ素イオンにL名板反応によ
って決定された。得られた結果は以下の表に示されてい
る。この表から、注入フェリ磁性層の磁気異方性は本発
明による方法を使用することにエフ二倍以上になったこ
とを見ることができる。
表 処理前    第1加熱後 第2加熱後N無し  乃七
胃v  PIi無し  と有り λ無し  員有りΔH
186拳103 179・io3   iao・103
 427−103195・103 458・103(A
/Ifl) 水素 無し  無し  少々   多大 少々  多大
留意すべきことは、磁気バブルを含んでいる。非注入フ
ェリ磁性層の部分が水素の存在下での構造の加熱段階に
工9変更されないということである。
【図面の簡単な説明】
図面は非注入パターン金有するバブルメモ’J ffi
作る目的で本発明による方法の種々の段階を示す斜視図
である。 図中、符号2は非磁性基板、4はフェリ磁性ガーネット
層、5は磁気バブル、6はフェリ磁性ガーネット層の上
方部、7は非注入伝達パターン、8は金属層である。 代理人 弁理士 佐 々 木 清 隆 (外2名)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非磁性基板上に高磁気異方性を有するフェリ磁性
    ガーネット層を製造するフェリ磁性ガーネット層の製造
    方法において、前記非磁性基板からのエピタキシにより
    少なくとも1つのフェリ磁性ガーネット層を形成し、前
    記フェリ磁性ガーネット層中に欠点を生ずるために該磁
    性ガーネット層へのイオン注入を行ない、前記磁性ガー
    ネット層上に該ガーネット層に水素を活性化しかつ拡散
    することができる金属層を蒸着しそして前記磁性ガーネ
    ット層への水素の拡散を引き起すために、完全な構造を
    水素雰囲気下で加熱してなることを特徴とするフェリ磁
    性ガーネット層の製造方法。
  2. (2)前記金属層はパラジウム層であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載のフェリ磁性ガーネット
    層の製造方法。
  3. (3)前記全体は100〜300℃の間の温度に加熱さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項および第2
    項のいずれか1項に記載のフェリ磁性ガーネット層の製
    造方法。
  4. (4)前記金属層は20ないし50nmの間の厚さを有
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3
    項のいずれか1項に記載のフェリ磁性ガーネット層の製
    造方法。
  5. (5)前記注入イオンはネオンイオンであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1
    項に記載のフェリ磁性ガーネット層の製造方法。
  6. (6)非磁性基板上に高プレーナ磁気異方性を有するフ
    ェリ磁性ガーネット層の製造方法において、前記非磁性
    基板からのエピタキシによりフェリ磁性ガーネット層を
    形成し、該フェリ磁性ガーネット層の上方部に欠点を生
    じかつ伝達パターンを形成するためにイオンを注入し、
    前記フェリ磁性ガーネット層上に該ガーネット層の注入
    部に水素を活性化しかつ拡散することができる金属層を
    蒸着しそして前記ガーネット層の前記注入部への水素の
    拡散を引き起すために、完全な構造を水素雰囲気下で加
    熱してなる、非注入伝達パターンを有するバブルメモリ
    の製造に応用されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項ないし第5項のいずれか1項に記載のフェリ磁性ガ
    ーネット層の製造方法。
JP60249091A 1984-11-12 1985-11-08 フエリ磁性ガーネツト層の製造方法 Pending JPS61121309A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8417199 1984-11-12
FR8417199A FR2573243B1 (fr) 1984-11-12 1984-11-12 Procede de fabrication par catalyse d'une couche ayant une forte anisotropie magnetique dans un grenat ferrimagnetique

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US (1) US4624858A (ja)
EP (1) EP0186532B1 (ja)
JP (1) JPS61121309A (ja)
DE (1) DE3576055D1 (ja)
FR (1) FR2573243B1 (ja)

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EP0186532B1 (fr) 1990-02-14
US4624858A (en) 1986-11-25
EP0186532A1 (fr) 1986-07-02
FR2573243B1 (fr) 1986-12-26
FR2573243A1 (fr) 1986-05-16
DE3576055D1 (de) 1990-03-22

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