高密度磁気記録用高配向・低ノイズバリウムフェライト薄膜媒体の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06650374
• 研究機関: 東京工芸大学
• 研究代表者: 星 陽一 東京工芸大学, 工学部, 助教授 (20108228)
• 研究分担者: 鈴木 英佐 東京工芸大学, 工学部, 助教授 (60113007)
• キーワード: バリウムフェライト / 磁気記録媒体 / スパッタリング / 微粒子化 / 垂直磁気記録 / 原子層成長 / 薄膜

研究概要

超高密度バリウムフェライト(BaM)薄膜媒体を実現するために不可欠な、BaM薄膜中の結晶粒子サイズを微細化するための方法を検討するとともに、より良好な配向性と結晶性を持つBaM膜をより低温で作製するための、薄膜作製法について検討し、以下の結果を得た。
(1)結晶粒子の微細化について
(1)BaM薄膜の膜厚を30nm以下にすることにより、結晶粒径を30nm以下に微細化できること、(2)初期成長層の堆積時にイオン衝撃を行うことで、初期成長層の核密度を増加させることができ、その結果として結晶粒径の微細化が可能なこと、(3)下地層としてC軸配向ZnO薄膜を用いた場合、ZnO下地層はBaM相の結晶成長を促進する効果はあるものの、500℃以上の高温領域ではZnの拡散が容易に起こってしまい、ZnO下地層の結晶粒子の微細化によるBaM薄膜の微細化はあまり有効では無いことが分かった。
(2)原子層成長法によるC軸配向BaM薄膜の作製
(1)BaMのC面がBaイオンの含まれないスピネル層(S層)と酸素イオンの一部がBaイオンで置換された層(R層)とが、約11.5Å周期で積層された構造になっていることから、それぞれの原子層を、交互に積層してBaM薄膜を作製することを試みた結果、良好な結晶性を持つ板状結晶からなる膜が得られることが分かった。(2)BaM結晶中の所定の位置へのBaイオンの移動に要する温度がBaM相生成温度を決定していることから、この方法による低温でのBaM膜作製の可能性を検討した結果、通常の方法に比べ40℃程度BaM膜の作製に必要な基板温度を低下させることができた。
以上のように、本研究ではBaM薄膜中の結晶粒子を微細化する方法や、原子層成長法などの新しい作製方法を開発することができた。

研究成果

• [文献書誌] Y. Hoshi et al.: "Suppression of cone formation on carbon target during sputtering" Jpn. J. Appl. Phys.33. 4991-4996 (1994)
• [文献書誌] Y. Hoshi et al.: "Control of Orientation and Crystallito Size of Barium Ferrite Thin Film" IEEE Trans. Mag.31. 2782-2784 (1995)
• [文献書誌] Y. Hoshi et al.: "Magnetic Properties of Ba Ferrite Thin Films with Various Crystal Orientation" Proceedings of 2nd Int. Symposium on Electrochemical Technolegg Applocations in Electronics. 1995.
• [文献書誌] 星陽一 他: "スパッタ法による超高硬度ダイヤモンドライクカーボン保護膜の作製" 日本応用磁気学会誌. 19,S2. 104-107 (1995)
• [文献書誌] Y. Hoshi et al.: "Formation of barium ferrite thin films by a facing target sputtering system with small size turget" Proceedings of the first Magneto- Electronics Int. Sympol. 281-284 (1994)
• [文献書誌] Y. Hoshi et al.: "Uniaxial magnetetic anisotropy of iron thin films deposited by oblique incidence of deposition particles." J. Appl. Phys.(to be published). (1996)