人工格子堆積スパッタ法による強磁性ホイスラ合金膜の磁気光学特性向上に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460117
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology.
• Principal Investigator: 直江 正彦 東京工業大学, 工学部, 教授 (40016465)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 茂樹 東京工業大学, 工学部, 助手 (60180246)
• Keywords: 光磁気記録媒体 / 巨大カー回転能材料 / 強磁性ホイスラ合金 / 人工格子形多層膜 / 交互堆積スパッタ法 / プラズマフリー膜形成 / 対向ターゲット式スパッタ装置

Research Abstract

PtMnSbの組成を持つホイスラー合金は現在までに報告された光磁気材料の中で最大の力ー回転角を持つので、高いS/N比を示す書き込み、消去繰返し可能な光記録媒体への応用が強く要望さている。我々はこの2年間でこの材料の薄膜化と膜面垂直磁気異方性を達成することを目的として作成、解析、評価、応用にわたって系統的な研究を行なった。前年度は、MnSb層50A、Pt層12、5Aで作成した人工格子膜を適温で熱処理することにより、均質膜では誘起不可能な垂直磁気異方性が出現し、しかもCIB相結晶子の(111)面が配向した膜を形成することが出来た。本年度は前の成果を与えたスパッタ装置において更にプラズマ拘束性に優れた磁界発生装置に画期的な改良を加え、基板および成長しつつある膜の表面を完全プラズマフリーによることによって数原子層(3〜10A)の交互堆積を可能にした。このようにして作製されたPtとMnSbの超薄層の多重膜を試料として電子顕微鏡による切断面の観察、X線小角散乱による人工格子の長周期構造の解析を行ないながら、作製条件と積層構造の関連性を系統的に調べ、きわめて薄い層を堆積しても界面の乱れがなく十分な周期構造が形成できることを明らかにした。また磁力計による飽和磁化、保磁力、トルクメータによる垂直磁気異方性定数、マイクロ・カー効果測定装置よる微小領域力ー回転角の測定を行ないながら、それらが最大となる最適作製条件を明らかにした。これらの結果をふまえ、規格寸法(3.5、14インチ径)の光磁気ディスクを作製して実用特性を評価したところノイズレベルに問題が残るものの十分大きな出力が得られ、本方式のスパッタ法によりPtとMnSbの超薄膜を交互堆積した人工格子形多層膜は光磁気記録媒体として十分実用に供しうる可能性を有していることが確認された。

Research Products

• [Publications] Masahiko,NAOE: Journal of Applied Physics. 63(8). 3636-3638 (1988)
• [Publications] Masahiko,NAOE: Journal of Applied Physics. 63(8). 3850-3852 (1988)
• [Publications] K.,Le Dang: Journal of Applied Physics. 63(8). 4119-4120 (1988)
• [Publications] Satoshi,ONO: Mat.Res.Soc.Symp.Proc.(Abstract). (1988)
• [Publications] Masao,NAGAKUBO: Journal of Applied Physics. 15. 5449-5441 (1988)
• [Publications] Masao,NAGAKUBO: Journal of Applied Physics. 15. 5751-5753 (1988)