JPS63176454A - 多層膜材料 - Google Patents
多層膜材料Info
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- JPS63176454A JPS63176454A JP484187A JP484187A JPS63176454A JP S63176454 A JPS63176454 A JP S63176454A JP 484187 A JP484187 A JP 484187A JP 484187 A JP484187 A JP 484187A JP S63176454 A JPS63176454 A JP S63176454A
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Links
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Landscapes
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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Fe、Co、Niの磁性元素から構成された多
層膜で、飽和磁束密度が1.8(テスラ)以上で、保磁
力が1 (Oe)以下の軟磁気特性を有する磁性多層膜
材料に関する。
層膜で、飽和磁束密度が1.8(テスラ)以上で、保磁
力が1 (Oe)以下の軟磁気特性を有する磁性多層膜
材料に関する。
異種元素を数nm前後の厚さで交互に積層した磁束多層
膜は近年活発に研究が進められているが、元素の組み合
せとしては2元素で、かつ磁性金属と非磁性金属例えば
F e / M g 、 F e / V 、 F e
/ Cu + Co / Cu等の組合わせがほとんど
である。(文献1日本応用磁気学会、第43回研究会資
料(1986)第1頁〜第8頁) また、3d強磁性金属のみからなる合金としてF e
−Co合金の磁気特性について、日本応用磁気学会誌V
oQ 10.111Q2 (1986)第315頁か
ら第318頁において論じられている。しかし保磁力(
HC)の最低値は5 (Oe)であり、かなり大きい。
膜は近年活発に研究が進められているが、元素の組み合
せとしては2元素で、かつ磁性金属と非磁性金属例えば
F e / M g 、 F e / V 、 F e
/ Cu + Co / Cu等の組合わせがほとんど
である。(文献1日本応用磁気学会、第43回研究会資
料(1986)第1頁〜第8頁) また、3d強磁性金属のみからなる合金としてF e
−Co合金の磁気特性について、日本応用磁気学会誌V
oQ 10.111Q2 (1986)第315頁か
ら第318頁において論じられている。しかし保磁力(
HC)の最低値は5 (Oe)であり、かなり大きい。
上記従来技術は3d強磁性金属のFe、Go。
Niを用いて交互に積層した場合の構造や特性について
は配慮がされていない。
は配慮がされていない。
本発明の目的は、Fe、Co、Niの3元素を用いて交
互に積層した構造の多層膜で、飽和磁束密度が1.8
(T)以上の高飽和磁束密度で、かつ保磁力が1(O
e)以下の軟磁気特性に優れた磁性薄膜材料を提供する
ことにある。
互に積層した構造の多層膜で、飽和磁束密度が1.8
(T)以上の高飽和磁束密度で、かつ保磁力が1(O
e)以下の軟磁気特性に優れた磁性薄膜材料を提供する
ことにある。
上記目的は+ Fe、Co、Niの3元素から構成され
た多層膜で、Co / F e / N i / F
eまたはN i / F e / Co / F eを
1つの周期として、基板上に上記周期でくり返し積層し
、しかも、Fe、Co、Niの各層の膜厚dCo、dF
e。
た多層膜で、Co / F e / N i / F
eまたはN i / F e / Co / F eを
1つの周期として、基板上に上記周期でくり返し積層し
、しかも、Fe、Co、Niの各層の膜厚dCo、dF
e。
Fe
Fe
造にすることにより達成される。
第1図に本発明の膜構成を示す。基板1上にCo /
F e / N i / Co ・=−の順またはNi
/F e / Co / F e / N i −−の
順に、真空度1O−8Torr以下の超高真空中で蒸着
する。蒸着時、基板面内の一方向に磁場の強さ数ガウス
以上を加える。
F e / N i / Co ・=−の順またはNi
/F e / Co / F e / N i −−の
順に、真空度1O−8Torr以下の超高真空中で蒸着
する。蒸着時、基板面内の一方向に磁場の強さ数ガウス
以上を加える。
Fe、Co、Niの各層の膜厚は、Fe層の膜厚に対す
るcoあるいはNi層の膜厚比が0.05〜0.5
の範囲で、しかもFe層の膜厚が10nm以下になるよ
うにする。以下、本発明の実施例につき図面を用いて説
明する。
るcoあるいはNi層の膜厚比が0.05〜0.5
の範囲で、しかもFe層の膜厚が10nm以下になるよ
うにする。以下、本発明の実施例につき図面を用いて説
明する。
以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。第
2図は本発明の実施例に用いた超高真空中蒸着装置の概
略図を示す。膜作製室7の到達真空度はI X 10”
−’°Torr以下で、チャンバー中には3個の電子ビ
ームガンの蒸発源が設けられている。第2図では1個の
み代表して示しである。電子ビームガン8を用いて各々
の蒸発材料Fe。
2図は本発明の実施例に用いた超高真空中蒸着装置の概
略図を示す。膜作製室7の到達真空度はI X 10”
−’°Torr以下で、チャンバー中には3個の電子ビ
ームガンの蒸発源が設けられている。第2図では1個の
み代表して示しである。電子ビームガン8を用いて各々
の蒸発材料Fe。
Co、Niを基板に蒸着する。9は蒸着源シャッター、
10は基板ホルダー、11は水晶発振式膜厚モニターで
ある。12.13は基板面内の一方向に磁場を印加する
ためヨーク及び磁場印加用電磁石コイルである。14は
排気装置である。第1図に示す各層の膜厚の制御は水晶
発振式膜厚モニタを用いて行なった。蒸着速度は0.1
〜0.5人/分である。また基板はSi単結晶基板及び
ガラス基板で、基板温度は100℃で行なった。基板と
蒸発源間距離は300mmである。以上の様な条件で第
1図に示すような膜構成で多層膜を作製した。第3図は
作製したG o / F e / N i多層膜の保磁
力を示す、保磁力HeはFe層の厚さdFe(n m)
を小さくすると減少し、dFe≦10nmでHe≦1
(Oe)となった。
10は基板ホルダー、11は水晶発振式膜厚モニターで
ある。12.13は基板面内の一方向に磁場を印加する
ためヨーク及び磁場印加用電磁石コイルである。14は
排気装置である。第1図に示す各層の膜厚の制御は水晶
発振式膜厚モニタを用いて行なった。蒸着速度は0.1
〜0.5人/分である。また基板はSi単結晶基板及び
ガラス基板で、基板温度は100℃で行なった。基板と
蒸発源間距離は300mmである。以上の様な条件で第
1図に示すような膜構成で多層膜を作製した。第3図は
作製したG o / F e / N i多層膜の保磁
力を示す、保磁力HeはFe層の厚さdFe(n m)
を小さくすると減少し、dFe≦10nmでHe≦1
(Oe)となった。
第4図は、第3図と同じ多層膜材の飽和磁束密度Bsを
示す、Feのみの膜では約2.15 (T)で、dCo
/dFe、dNi/dFeの値が大になるほどBsは減
少し、d Co/ d F e二o、5で約1.7〜1
.8 (T)となる、従って、第3図及び第4図より飽
和磁束密度が1.8(T)以上で、かつ保磁力Hcが1
(Oe)以下の軟磁気特性の多層膜とするには0.05
≦d Co / d F e 。
示す、Feのみの膜では約2.15 (T)で、dCo
/dFe、dNi/dFeの値が大になるほどBsは減
少し、d Co/ d F e二o、5で約1.7〜1
.8 (T)となる、従って、第3図及び第4図より飽
和磁束密度が1.8(T)以上で、かつ保磁力Hcが1
(Oe)以下の軟磁気特性の多層膜とするには0.05
≦d Co / d F e 。
d N i / d F e≦0.5 、dFe≦1
0nmである。dCo/dFe、dNi/dFaの下限
0.05、はCo層及びFe層の厚さの制御の精度で制
限される。
0nmである。dCo/dFe、dNi/dFaの下限
0.05、はCo層及びFe層の厚さの制御の精度で制
限される。
本発明によれば、高飽和磁束密度でかつ低保磁力の磁性
膜を作製できるという効果がある。
膜を作製できるという効果がある。
第5図は第1図と同様な積層構造の膜であるが、第5図
においては、N i / F e / G o / F
sが1つの周期となっていて、Niが第1層である。
においては、N i / F e / G o / F
sが1つの周期となっていて、Niが第1層である。
coの結晶構造は六方稠密構造(hcp構造)であり、
通常、基板上に蒸着したCo膜はhcp構造のC軸が基
板面に対し垂直方向に配向した膜となる。このようなC
軸配向の膜は垂直磁化膜である。ところが、下地を体心
立方構造の膜とし、さらにCo膜の膜厚が10nm以下
であれば、C。
通常、基板上に蒸着したCo膜はhcp構造のC軸が基
板面に対し垂直方向に配向した膜となる。このようなC
軸配向の膜は垂直磁化膜である。ところが、下地を体心
立方構造の膜とし、さらにCo膜の膜厚が10nm以下
であれば、C。
のC軸方向は基板面内方向に配向することを別途実験的
に確認した。そこで、第5図では、第1図の積層順序に
対して、NiとCOを入れ換えて、Co層はFe層の上
にくるようにした。この時、COは基板面内方向にC軸
が優先配向した面内磁化膜となり、多層膜全体が面内磁
化膜になるという効果がある。
に確認した。そこで、第5図では、第1図の積層順序に
対して、NiとCOを入れ換えて、Co層はFe層の上
にくるようにした。この時、COは基板面内方向にC軸
が優先配向した面内磁化膜となり、多層膜全体が面内磁
化膜になるという効果がある。
第6図は第1図において、Co層を蒸着する前にCrの
下地膜5を設けた例である。体心立方構造のCrを形成
し、その上にG o / F e / N i /Fs
をくり返し積層しである。Crの場合、膜厚が50nm
以下であればCo膜は面内にC軸が配向した構造であり
、第5図の場合と同じような効果がある。この下地膜材
料としては体心立方構造の元素であれば同じ様な結果が
得られた。
下地膜5を設けた例である。体心立方構造のCrを形成
し、その上にG o / F e / N i /Fs
をくり返し積層しである。Crの場合、膜厚が50nm
以下であればCo膜は面内にC軸が配向した構造であり
、第5図の場合と同じような効果がある。この下地膜材
料としては体心立方構造の元素であれば同じ様な結果が
得られた。
本発明によれば、飽和磁束密度が1.8(T)以上で・
保磁力が1(Oe)以下の軟磁気特性にすぐれた磁性簿
膜材料を容易に作製できるという効果がある。
保磁力が1(Oe)以下の軟磁気特性にすぐれた磁性簿
膜材料を容易に作製できるという効果がある。
第1図、第5図及び第6図は本発明の端成説明図、第2
図は本発明の一実施例の構成説明図、第3図、第4図は
本発明の実施例における特性線図である。 1・・・基板、2・・・Co層、3・・・Fe層、4・
・・Ni層、5・・・下地膜、7・・・真空チャンバ、
8・・・電子ビームガン、9・・・蒸発源シャッタ、1
0・・・基板ホルダ。
図は本発明の一実施例の構成説明図、第3図、第4図は
本発明の実施例における特性線図である。 1・・・基板、2・・・Co層、3・・・Fe層、4・
・・Ni層、5・・・下地膜、7・・・真空チャンバ、
8・・・電子ビームガン、9・・・蒸発源シャッタ、1
0・・・基板ホルダ。
Claims (1)
- 1、Fe、Co、Niの3元素から構成された多層膜で
、基板上にCo/Fe/Ni/FeまたはNi/Fe/
Co/Feが1周期となつて積層されたことを特徴とす
る多層膜材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP484187A JPS63176454A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 多層膜材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP484187A JPS63176454A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 多層膜材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63176454A true JPS63176454A (ja) | 1988-07-20 |
Family
ID=11594909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP484187A Pending JPS63176454A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 多層膜材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63176454A (ja) |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP484187A patent/JPS63176454A/ja active Pending
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