(57)【要約】   原子比で０％〜３５％（０を含む）のＣｏ、１．５〜２％のＡｌを含有し、材料中に含まれる結晶の＜１１０＞方向が基板面に対して垂直に配向し、さらに平均結晶子径が１５０Å以下であるＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。薄膜の製造方法および使用方法も開示されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子比で０％〜３５％のＣｏ、１．５％〜２％のＡｌを含有し、材料中に含まれる結晶の＜１１０＞方向が基板面に対して垂直に配向し、さらに結晶子径が１５０Å以下であるＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項２】
Ｃｏの量が０％である請求項１に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項３】
Ｃｏの量が５％〜１５％である請求項１に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項４】
Ｃｏの量が１０％〜２０％である請求項１に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項５】
Ｃｏの量が１５％〜２５％である請求項１に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項６】
Ｃｏの量が２０％〜３０％である請求項１に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項７】
Ｃｏの量が２５％〜３５％である請求項１に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項８】
前記基板が金属、ガラス、シリコンまたはセラミックスを含む請求項１〜７のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項９】
前記基板がＭｇＯまたはＳｉＯ２を含む請求項１〜８のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１０】
前記結晶子径が１４０Å以下である請求項１〜９のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１１】
前記結晶子径が１２０Å以下である請求項１〜１０のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１２】
前記結晶子径が１００Å以下である請求項１〜１１のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１３】
前記薄膜の上部にＭｏ、Ｗ、ＲｕまたはＴａを含む保護層をさらに備える請求項１〜１２のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１４】
前記薄膜が複数のＡｌ層を有する請求項１〜１３のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１５】
前記Ａｌ層がそれぞれ０．４Åの厚みである請求項１４に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１６】
前記薄膜が複数のＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ層を含む請求項１〜１５のいずれかに記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１７】
前記ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ層はそれぞれ０〜１．８Åの厚みである請求項１６に記載のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜。
【請求項１８】
Ｆｅ、ＣｏおよびＡｌのうち１以上を含むターゲット材をスパッタリングにより基板の上に成膜し、
原子比で０％〜３５％のＣｏ、１．５％〜２％のＡｌを含有し、材料中に含まれる結晶の＜１１０＞方向が基板面に対して垂直に配向し、さらに結晶子径が１５０Å以下であるＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜の製造方法。
【請求項１９】
前記ターゲット材がＦｅ、Ｃｏ、ＡｌおよびＦｅ−Ｃｏ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金およびＣｏ−Ａｌ合金から選ばれる請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記基板がスパッタリングの間加熱されている請求項１８または１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記基板はスパッタリングの間周囲温度である請求項１８または１９に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記基板は金属、ガラス、シリコンまたはセラミックスを含む請求項１８〜２１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２３】
前記基板はＭｇＯまたはＳｉＯ２を含む請求項１８〜２２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２４】
前記薄膜の上部にＭｏ、Ｗ、ＲｕまたはＴａを含む保護層をさらに備える請求項１８〜２３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２５】
前記スパッタリングはマグネトロン・スパッタリングである請求項１８〜２４のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
２０１６年１０月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／４１３，５８２の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、ギガヘルツ領域を含む高周波数領域で使用される軟磁性材料に関し、磁化が高く、ダンピングパラメータおよび保磁力の小さい鉄（Ｆｅ）−アルミニウム（Ａｌ）系磁性薄膜に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
通信技術の大容量化、高速化に伴い、インダクター、ローパスフィルター、バンドパスフィルターなどの電子部品に使用される磁性材料は、ギガヘルツ帯の高い周波数帯域においても透磁率が高く磁気損失が低いことが望まれている。一般に、軟磁性材料の損失の原因としてヒステリシス損失、渦電流損失、残留損失が挙げられる。
【０００４】
ヒステリシス損失は磁気ヒステリシスの面積に比例する。このため、保磁力を下げることで磁気ヒステリシスの面積を減らし、ヒステリシス損失を低減できる。
【０００５】
渦電流損失を減らすには、磁性体の電気抵抗を高くすることと、薄膜を面内に磁化する場合、膜厚を薄くすることが効果的であることが知られている。
【０００６】
残留損失とは、ヒステリシス損失および渦電流損失以外の損失である。残留損失の例として、磁壁共鳴、回転磁化による共鳴(強磁性共鳴)の共鳴現象による損失が挙げられる。磁壁共鳴を抑制するには、磁性体の結晶を単磁区臨界粒径以下のサイズにし、磁壁をなくすことが有効である。鉄の等方的な結晶の場合、単磁区臨界粒径は２８０Å程度である。
【０００７】
回転磁化の共鳴については、共鳴の線幅を狭くすることによって、なるべく共鳴周波数に近い高い周波数まで損失を小さくすることができる。一般に、透磁率の周波数依存性において、回転磁化による共鳴は線幅を持っており、その幅はダンピングパラメータαに比例する。そのためダンピングパラメータの値を小さく制御することで、共鳴ピークの広がりが抑えられ、より広い周波数帯域における低損失を実現できる。
【０００８】
非特許文献１では、分子線エピタキシー法により作製した鉄の薄膜の強磁性共鳴を測定している。薄膜が薄くなると次第に表面粗さなどに起因する外的要因により共鳴の線幅が大きくなる。その外的要因による影響を排除して推定した材料固有のダンピングパラメータは、周波数の線幅に関して求めた値で０．００３、磁場の線幅に関して求めた値で０．００４３の値であると報告されている。影響する外的要因は表面粗さ、材料の欠陥および結晶の配向である。これらの要因を制御することは、重要である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｅｐｉｔａｘｉａｌ  Ｆｅ  ｆｉｌｍｓ  ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｂｙ  ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ”，Ｂｉｊｏｙ  Ｋ．，ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．９５（１１）：６６１０−６６１２，２００４  さらに、高い透磁率を得るためには、磁化を大きくすることが有効であるとよく知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、必要とされているのは、高周波（例えばギガヘルツ）用途の電子部品に適した、大きな磁化を有し、小さなダンピングパラメータおよび保磁力を有する新しい磁性材料である。
【００１１】
本発明は、磁化が大きく、ダンピングパラメータと保磁力が小さい高周波用途の電子部品に適した磁性材料を提供するものである。この観点から、本発明のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、原子比で０％〜３５％（０％を含む）のＣｏ、１．５％〜２％のＡｌを含有し、材料中に含まれる結晶の＜１１０＞方向が基板面に対して垂直に配向し、さらに結晶子径が１５０Å以下であることを特徴とする。磁化が大きくダンピングパラメータが小さくかつ保磁力の小さいギガヘルツ帯での使用に適した付加的な磁性材料が開示されている。それらを含むことができる開示された磁性材料の製造方法および装置も開示されている。
【００１２】
さらなる利点は、以下に続く明細書において部分的に説明され、および明細書から部分的に明らかであり、以下に記載の側面の実施により学ばれてもよい。以下に記載される構成の利点は、添付の特許請求の範囲において具体的に挙げられる要素および組み合わせを用いて、理解および達成される。前述の概略、および後述の詳述の両方が単なる例示および解説であり、開示された構成が特許請求の範囲について何ら制限的なものではないことが理解される。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、本発明を実施するための下記の例（以下、かかる例を「実施形態」という）に限定されるものではないことが理解されるべきである。本発明の構成上の特徴は、下記の実施形態に限定されず、当業者が容易に想定できる特徴、実質的に同一である特徴、および均等である特徴が含まれる。
（磁性材料）
【００１４】
本発明のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、原子比で０％〜３５％（０％を含む）のＣｏ、１．５％〜２％のＡｌを含有し、また、１５０Å以下の平均結晶子径を有し、さらに、結晶の＜１１０＞方向が基板面に対して垂直な配向を有している。たとえば、Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は０％以上（たとえば、５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上）のＣｏを有する。他の例では、Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、３５％以下（たとえば３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下）のＣｏを有する。また、さらなる例においては、Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、上限または下限が０％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％または３５％のいずれかである範囲において、Ｃｏを有することができる。いくつかの例において、Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、１．５％以上（たとえば１．６％以上、１．７％以上、１．８％以上または１．９％以上）のＡｌを有することができる。いくつかの例において、Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、２％以下（たとえば１．９％以下、１．８％以下、１．７％以下または１．６％以下）のＡｌを有することができる。さらなるいくつかの例において、Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、上限または下限が１．５％、１．６％、１．７％、１．８％、１．９％または２％のいずれかである範囲において、Ａｌを有することができる。いくつかの例において、Ｆｅ−Ａｌ系磁性薄膜は、１５０Å以下（たとえば、１２５Å以下、１００Å以下、７５Å以下、５０Å以下、２５Å以下）の平均子径を有することができる。Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は良好な磁気特性を有する、すなわち、ダンピングパラメータが０．０１未満（たとえば、０．００９以下、０．００８以下、０．００６以下、０．００５以下、０．００４以下、０．００３以下、０．００２以下、０．００１以下）であり、保磁力が１００  Ｏｅ未満（たとえば、９０  Ｏｅ以下、８０  Ｏｅ以下、７０  Ｏｅ以下、６０  Ｏｅ以下、５０  Ｏｅ以下、４０  Ｏｅ以下、３０  Ｏｅ以下、２０  Ｏｅ以下または１０  Ｏｅ以下）である。
（磁性材料の作製方法）
【００１５】
本発明の一実施形態は以下のように作製される。原料としてまずターゲット材を準備する。Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌの単元素のターゲットを用いてもよいし、薄膜が目的の組成となるように組成調整されたターゲット材を用いてもよい。また、目的の組成となるように組成調整できれば、複数の合金ターゲットの組み合わせを用いてもよく、合金ターゲットと単元素ターゲットの組み合わせを用いてもよい。その場合、合金ターゲットは、Ｆｅ−Ｃｏ−Ａｌ合金ターゲット、Ｆｅ−Ｃｏ合金ターゲット、Ｆｅ−Ａｌ合金ターゲット、Ｃｏ−Ａｌ合金ターゲットのいずれを用いてもよい。酸素は磁性材料の飽和磁化を低下させ、保磁力を増加させるので、ターゲット材中の酸素含有量を極力低減することが望ましい。
【００１６】
スパッタリングにて成膜を行うための基板は、各種の金属、ガラス、シリコン、セラミックスなどのどれでも構成することができるが、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｃｏ−Ａｌ合金と反応しないものが好ましい。
【００１７】
スパッタリングを行う成膜装置の真空槽は、酸素等の不純物元素を極力低減することが望ましいため、好ましくは１０−５Ｔｏｒｒ以下、より好ましくは１０−６Ｔｏｒｒ以下まで排気する。
【００１８】
成膜の前にターゲット材の清浄表面を出すために予備スパッタリングを十分に行うことが望ましい。そのため、成膜装置は、基板とターゲットの間に真空状態で操作可能な遮蔽機構を有することが望ましい。スパッタリングの方法は、マグネトロン・スパッタリング法を用いるのが好ましく、雰囲気ガスとしては磁性材料と反応しないＡｒを用いる。スパッタリング電源はＤＣ，ＲＦのどちらを用いてもよく、ターゲット材に応じて適宜選択できる。
【００１９】
上述のターゲット材および基板を用いて成膜する。成膜方法の例としては、複数のターゲットを同時に用いて各成分を同時に成膜する同時スパッタ法、各ターゲットを順番に用いて成膜する多層膜法などを使用できる。
【００２０】
多層膜法では、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｃｏ−Ａｌ合金から目的の組成を得るために必要なターゲット材の組み合わせを適宜選択し、各層を所定の順番で積層を繰り返し、所定の厚みを得る。Ａｌよりも酸化物の標準生成自由エネルギーが大きい元素の酸化物、たとえばＳｉＯ２ガラスなどを使用する場合、Ａｌの酸化を防ぐため、Ａｌを含有しないＦｅ、Ｃｏあるいはその合金から成膜することが好ましい。Ｆｅよりも酸化物の標準生成エネルギーが大きな元素の酸化物を用いる場合は、試料との反応性を確認して使用する必要がある。
【００２１】
本発明のＦｅ−Ａｌ系磁性薄膜の厚みは、成膜速度、時間、アルゴン雰囲気圧力、多層膜の場合は積層回数を調整することにより任意の厚みに設定できる。厚みの調整をするには、あらかじめ成膜条件と膜厚の関係を調べておく必要がある。膜厚の測定法は、接触式段差測定法、Ｘ線反射率法、変更顕微鏡法（エリプソメトリー）、水晶振動子マイクロバランス法などが一般的に行われる。
【００２２】
スパッタリング中は基板を加熱すると膜のひずみが低減され保磁力を低下させる傾向にある。多層膜法を用いても、各層の厚みをなるべく５０Å以下（例えば、４０Å以下、３０Å以下、２０Å以下または１０Å以下）にすることにより、加熱をしなくても合金薄膜が得られる。基板の加熱を行うかどうかは、電子部品に要求される特性に応じて適宜選択すればよい。成膜後にひずみをとるために熱を加えてもよい。成膜中、成膜後の加熱は、極力試料を酸化させないために、アルゴンなどの不活性ガス中か真空中で行うことが望ましい。
【００２３】
本発明のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜の上部には、磁性薄膜の酸化を防ぐため、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｔａなどの保護膜を設けることができる。
【実施例】
【００２４】
以下の実施例は、開示される主題に従う方法および結果を解説するために、以下に明記される。これらの実施例は、本明細書に開示される主題のすべての態様を包含することを意図せず、代表的な方法および結果を解説することを意図している。これらの実施例は、当業者に対し明らかな、本発明の同等物のおよびバリエーションを排除する意図はない。
【００２５】
数値（たとえば量、温度等）の点に関し、正確性を心がけているが、一部、エラーおよび誤差が含まれる。他で示されない限り、部は、重量部であり、温度は℃であるか、周囲温度であり、圧力は、大気圧に近いものである。反応条件、たとえば成分濃度、温度、圧力ならびに記載されたプロセスから得られる産物の精度および収率を最適化するために用いられる他の反応範囲および条件）の多くのバリエーションおよび組み合わせがある。合理的で、所定の実験のみが、そのようなプロセス条件を最適化するために必要とされる。
【００２６】
ターゲット材として、Ｆｅ、Ｆｅ−３４ａｔ％Ｃｏ、Ａｌを使用した。成膜を行うための基板については、表面が（１００）面となっている単結晶ＭｇＯ基板｛ＭｇＯ（１００）基板｝および  ＳｉＯ２ガラス基板を用いた。
【００２７】
成膜装置は１０−７Ｔｏｒｒまで排気可能で同一槽内に複数のスパッタリング機構を有する装置を用いた。この成膜装置内には前記ターゲット材および保護膜を形成するＲｕターゲット材を装着した。スパッタリングにはマグネトロン・スパッタリング法を用いた。成膜時に基板を加熱する場合には、ハロゲンランプの輻射熱で加熱し、基板温度を１５０℃に保った。アルゴン導入前のベース圧力は、加熱なしのときには２ｘ１０−７Ｔｏｒｒであり、加熱したときには１．５ｘ１０−６Ｔｏｒｒであった。成膜は４ｍＴｏｒｒのアルゴン雰囲気下で行った。成膜速度と厚みを制御するためにスパッタリングガンへの供給電力と成膜時間を調整した。
【００２８】
（試料作製）
表１に示すように、Ｅｘａｍｐｌｅ  １、２、１３、１４は、Ｃｏを含まないＦｅ−Ａｌ合金磁性薄膜である。Ｆｅ層の厚さを１．８Å、Ａｌ層の厚さを０．４ÅとしてＦｅとＡｌの層をＳｉＯ２ガラスまたはＭｇＯ（１００）基板上に、交互に所定回数の成膜し、その後厚さ５０ÅのＲｕ保護層を設けた。Ｅｘａｍｐｌｅ  １、２の試料作製時には基板加熱を行わなかった。加熱を行わない場合においては、基板温度は成膜時に７０℃〜８０℃程度になっていると考えられる。Ｅｘａｍｐｌｅ  １３、１４の作製時には基板を１５０℃に加熱しながら成膜を行った。
【００２９】
Ｅｘａｍｐｌｅ  ３〜１２、１５〜２０は、Ｃｏを含むＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜である。Ｆｅ層の厚さを０〜１．８Å、Ｆｅ−Ｃｏ層の厚さを０〜１．８Åの範囲内で変え、Ａｌ層の厚さを０．４Åとなるようにして組成を制御した。Ｆｅ、Ｆｅ−３４ａｔ％Ｃｏ合金、Ａｌの順番でＳｉＯ２ガラスまたはＭｇＯ（１００）基板上に所定回数繰り返し成膜し、その後厚さ５０ÅのＲｕ保護層を設けた。Ｅｘａｍｐｌｅ  ３〜１２の試料作製時には基板加熱を行わなかった。加熱を行わない場合においては、成膜時の基板温度は７０℃〜８０℃程度になると考えられる。Ｅｘａｍｐｌｅ  １５〜２０の作製時には基板を１５０℃に加熱しながら成膜を行った。
（構造評価）
【００３０】
Ｘ線反射率法により各試料の膜の厚さを求めた。また、Ｘ線回折法により、２θで２５°〜９０°の範囲で回折パターンを測定し、各試料の回折ピーク位置を半値幅中点法により求めた。得られたピーク位置から生成相を同定し、さらに格子定数を求めた。また、各試料の回折ピークの半値幅からシェラーの式を用いて結晶子径を求めた。結果を表１に示す。
【表１】
2019534562.tif 000002
【００３１】
Ｒｕ保護層を除いた膜の厚さはＥｘａｍｐｌｅ  １〜１２で５２０〜５５０Å、Ｅｘａｍｐｌｅ  １３〜２０では、６１０〜６８０Åであった。これは、Ｘ線反射率法により求められた膜厚からＲｕ保護層の設計厚みを差し引いた値である。
【００３２】
Ｅｘａｍｐｌｅ  １、３、５、７、９、１１および１９において、２θで２５〜９０°の範囲で測定された試料のＸ線回折パターンは、Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜から１本の回折ピークしか得られなかった。このピークは４４度付近に存在する体心立方構造の（１１０）面のピークである。未反応のＦｅおよびＡｌなどのピークが見られないため、試料中の各層の元素が拡散しあいＦｅ−Ｃｏ−Ａｌ合金を形成していると考えられる。格子定数はＣｏ量の増加に伴い減少する傾向を示すのは、合金の形成によるものと考えられる。結晶子径はいずれも１５０Å以下の小さなものであった。  
【００３３】
この結果から、多層膜として成膜した上記の実施例がＦｅ−ＡｌまたはＦｅ−Ｃｏ−Ａｌの固溶体を形成しており、また、いずれも１５０Åの微結晶を有し、その結晶の＜１１０＞方向は基板面に垂直に配向していることが分かった。
【００３４】
ＭｇＯ（１００）基板上に成膜された偶数番号の実施例においては上記の（１００）ピークはＭｇＯ（２００）ピークと重なって確認できないが、Ｅｘａｍｐｌｅ  １、３、５および７と同様な配向、結晶粒子径を有すると考えられる。
【００３５】
Ｅｘａｍｐｌｅ  １３、１５のＳｉＯ２基板上の膜においては、体心立方構造の（１１０）面のピークも他のピークも確認されなかった。Ｅｘａｍｐｌｅ  １４、１６は各々Ｅｘａｍｐｌｅ  １３、１５と同じ組成でＭｇＯ（１００）上に成膜されているため、Ｅｘａｍｐｌｅ  １４、１６も体心立方構造の（１１０）面のピークを持たない可能性もある。
【００３６】
（磁気特性評価）
振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印可磁界１０ｋＯｅのヒステリシスループを測定し、室温における保磁力の値を求めた。さらに、薄膜面内における強磁性共鳴（ＦＭＲ）を周波数範囲１２〜６６ＧＨｚ、直流磁場強度の範囲０〜１６．５ｋＯｅで測定した。測定結果から各周波数における線幅（Ｌｉｎｅ  Ｗｉｄｔｈ）を求めた。共鳴周波数と線幅の関係を最小二乗法を用いて一次関数でフィッティングし、ダンピングパラメータαを求めた。結果を表２に示す。
【表２】
2019534562.tif 000003
【００３７】
Ｅｘａｍｐｌｅ  １〜１２の基板加熱を行わなかった試料において、Ｃｏを含まないＥｘａｍｐｌｅ  １、２でも比較的高い飽和磁化Ｍｓが得られているが、Ｃｏを含むＥｘａｍｐｌｅ  ３〜１２においてはさらに高く、Ｃｏ量２４％〜３０％付近で最も高くなる。ダンピングパラメータαもＣｏを含まないＥｘａｍｐｌｅ  １、２でも非特許文献１に示されたＦｅ薄膜の構造的な外的要因を排除して求められた０．００３、０．００４３の値と比較して同等以下の小さい良好な値が得られている。Ｃｏが添加され、その量が増えるとさらにαが低減され、Ｃｏ量２４％付近で最も低いαが得られている。Ｈｃについては、Ｃｏ量が増えると増加する傾向にあるが、いずれもほぼ１００  Ｏｅ以下の低い値に抑えられている。
【００３８】
Ｅｘａｍｐｌｅ  １３〜２０の基板加熱を行った試料でも、Ｍｓ、Ｈｃ  およびαのＣｏ量依存性について、前述と同様な傾向にある。基板を加熱することには、Ｈｃを大幅に低減する効果がある。Ｅｘａｍｐｌｅ  １３〜２０においては、Ｍｓが低下し、αが増加してしまった。しかし、加熱方式を変え成膜前のベース圧力を極力低減することにより不純物の混入を極力抑えることで改善できると考えられる。
【００３９】
以上の実施例から、本発明のＦｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜は、磁化が高く、保磁力が低く、ダンピングパラメータが小さい特性を合わせ持ち、高周波用電子部品に適した特性を有することが分かった。Ｆｅ−Ａｌ系合金磁性薄膜はＣｏを含有することにより磁化をさらに高くできる。また、試料単磁区臨界粒径以下の平均結晶子径を有し、結晶の＜１１０＞方向が基板面に対して垂直な配向を有しているという特徴がダンピングパラメータおよび保磁力を低減させていると考えられる。保磁力は基板を加熱することによりさらに改善される。
【００４０】
膜厚への飽和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈｃおよびダンプングパラメータαを、融解したシリカまたはＭｇＯ（１００）基板に周囲温度で成膜されたＦｅ７３．６Ｃｏ２４．８Ａｌ１．６の組成を有する膜に対して評価した。（製造方法は、上記でＥｘａｍｐｌｅ  ３〜１２および１５〜２０として記載したものである。）データは表３に示す。表３のＥｘａｍｐｌｅは０．００７未満の低いα値を示している。特に、約８２０Åの膜厚であるＥｘａｍｐｌｅ  ２７および３９のαは、特に低い約０．０００５の値であった。
【００４１】
【表３】
2019534562.tif 000004
【００４２】
本発明から明らかなもの、および本来備わっている他の有利な点は、当業者にとっては明らかである。特定の特徴およびサブコンビネーションは、有用であることが理解され、他の特徴およびサブコンビネーションの参照なしに、使われる。これは、請求の範囲により、意図され、請求の範囲内である。その範囲から離れないで、発明から多くの可能な例がなされてもよいため、ここに記載されている、または添付の図面に示されている事柄は、例証となるものであり、限定するものではないということが理解される。
【国際調査報告】
2019534562.tif 000005
2019534562.tif 000006