多元レーザー蒸着法による超高密度記録材料の研究・開発

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08405026
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 豊田工業大学
• 研究代表者: 鈴木 孝雄 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70005495)
• 研究分担者: PHILLIPS G. 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, ポストドクトラル研究 (60288561) ; ACHARYA R. 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, ポストドクトラル研究 (50288560) ; ABARRA N. 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, ポストドクトラル研究 (30281489) ; DRENT W.Van 日本学術振興会, 外国人特別研究員
• キーワード: 高密度光-記録 / 光-磁気記録 / 光-磁気効果 / レーザー蒸着 / 多元レーザー蒸着法 / 非晶質TbFeCo磁性薄膜 / Co-Pt合金薄膜 / Co / Pt多層薄膜

研究概要

本研究は高密度光-磁気記録材料(以下媒体と略す)創製の為、多元レーザー蒸着法を用いることにより、磁性薄膜を作製し、光-磁気効果特性と作製条件との相関を明らかにし、かつ作製条件組成等を記録特性に対して最適化することを目的としている。本研究は3年間にわたるものである。この為本年度は、
1.多元レーザー蒸着法装置の設計、製作及び立上げ
2.磁性薄膜(主に非晶質TbFeCo薄膜、Co-Pt合金及び多層膜)の創製
3.上記磁性薄膜の磁性測定及び評価
を行なうことをまず当初の計画として実験を実施した。
多元レーザー蒸着装置
本装置は市販のものでなく、いくつかの独創的な特徴をもった試作装置である。すなわち(1)1ヶのレーザー源を用いて種々の組成ターゲット上に照射、蒸発できるようにするため、ターゲットを回転できる機構をもっている。(2)は薄膜の物性及び膜厚等の均一性の向上の為、下地基板は蒸着中公転かつ自転できる機構を装備している。(3)レーザー蒸着の他にフィラメント蒸着法も可能である。(4)基板及びターゲット間の距離を変化でききる等である。
レーザー源としてはNd:YAGレーザーを用いて(本備品として購入)、上記記録媒体の蒸着に必要な十分な出力密度を要している。設計試作はほぼ完成し、作製条件の制御及び再現性等に関しての実験を平成9年度に行なう予定である。
磁性薄膜の創製及び磁性評価
上記多元レーザー蒸着装置の試作と平行して、媒体に対する基礎的実験を行なった。スパッター蒸着法によるTbFeCo非晶質薄膜の作製を行なった。組成として、Tb(FeCo)及びTb(FeCo)を用い、Ar雰囲気中で行なった。蒸着速度の較正(膜厚測定装置購入)、Ar圧力等に対する磁性の評価を行なった。この結果、Tb(FeCo)の場合抗磁力はAr圧力に大きく依存し、数KOeから15KOeまで大きく変化することがわかった。本ターゲットを多元レーザー蒸着装置に用い、作製薄膜の磁性の比較検討を次年度に行なう。
以上のように多元レーザー蒸着装置の試作はほぼ完成した。しかしながら作製条件の制御及び再現性については今後の課題であり、又作製薄膜の磁性及びその他の物性評価は次年度以降に行なう予定である。媒体として用いるTbFeCo非晶質薄膜はスパッター法により作製した結果、垂直磁化膜であり、磁性も当初期待した結果を得ることができた。これらのタ-ゲツトを多元レーザー蒸着装置にて使用し、組成、作製条件をより最適化することを次年度以降に行なうものである。

研究成果

• [文献書誌] P.Glijer et al.: ""MFM Studies of Recording Phenomena in High Density Longitudinal Recording"" IEEE Trans Mag. Vol35,No5. 3557-3562 (1996)
• [文献書誌] P.Gliger and T.Suzuki: ""High Resolution Measurements of Magnetic Recording Using Magnetic Force Microscope(MFM)"" J.Magn.Soc.Jpn. Vol20,No5. 905-911 (1996)
• [文献書誌] H.Kisker and T.Suzuki: ""Coercivity Mechanism in Data Storage Media"" J.Magn.Soc.Jpn. Vol20,No5. 185-188 (1996)
• [文献書誌] T.Suzuki: ""Magnet-Optics Recording Materials"" MRS Bulletin. September. 42-47 (1996)
• [文献書誌] P.Glijer et al: ""MFM Obseryation of Nanoscale Marks Written by SIL Near Field Recording"" J.Magn.Soc.Jpn.Vol.20,No5. 297-302 (1996)
• [文献書誌] H.Kisker et al: ""Magnetism and Microstructure of Nanocrystalline Nickel"" J.Appl.Phys.Vol.79. 5143-5145 (1996)
• [文献書誌] P.Glijer et al.: ""Magnetic Recording Measurements of High Coercivity Longitudinal Media Using Magnetic Force Microscopy(MFM)"" J.Appl.Phys.Vol79. 5327-5329 (1996)
• [文献書誌] I.Moritani et al: ""The Effect of Additives on MSR Performance of GdFeCoM/TbFeCo(M=Ta,Pt)Double Layer"" J.Appl.Phys.Vol79. 5677-5679 (1996)
• [文献書誌] S.Gadetsky et al: ""Magneto-Optical Recording on Patterned Substrates"" J.Appl.Phys.Vol79. 5687-5692 (1996)
• [文献書誌] W.P.Van Drent et al: ""Spectroscopic Kerr Investigations of CoNi/Pt Multilayers"" J.Appl.Phys.Vol79. 6190-6192 (1996)