(57)【要約】【課題】大きな磁歪定数を確保しつつ薄膜化した強磁性超磁歪膜を提供する。【解決手段】基板と、前記基板上に形成された下地膜層と、前記下地膜層上に形成された磁性膜層を備える強磁性超磁歪膜であって、前記下地膜層はＴａ、Ｔｉのいずれか一種以上から構成され、且つ前記磁性膜層はＮｉ量が４７原子％以上且つ５６原子％以下で、Ｍｎ量が２０原子％以上且つ２８原子％以下で残部Ｇａおよび不可避不純物を有するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であることを特徴とする強磁性超磁歪膜を用いる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、下地膜層を介して前記基板上に形成された磁性膜層を備える強磁性超磁歪膜であって、前記下地膜層はＴａ、Ｔｉのいずれか一種以上から構成され、且つ前記磁性膜層はＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であり、その破断面の結晶構造の形態が、基板面から膜表面になるに従い結晶組織幅が広がることを特徴とする強磁性超磁歪膜。
【請求項２】
前記Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金の破断面の結晶構造の形態は、基板面側の結晶組織幅（Ｗ１）と膜表面側の結晶組織幅（Ｗ２）との比［Ｗ２／Ｗ１］が１．３以上且つ２．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の強磁性超磁歪膜。
【請求項３】
基板と、前記基板上に形成された下地膜層と、前記下地膜層上に形成された磁性膜層を備える強磁性超磁歪膜であって、前記磁性膜層はＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であり、結晶粒の平均粒径は、５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下であることを特徴とする強磁性超磁歪膜。
【請求項４】
前記磁性膜層はＮｉ量が４７原子％以上且つ５６原子％以下で、Ｍｎ量が２０原子％以上且つ２８原子％以下で残部Ｇａおよび不可避不純物を有するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の強磁性超磁歪膜。
【請求項５】
前記磁性膜層は、Ｎｉが４４．８ｍａｓｓ％以上且つ５５．３ｍａｓｓ％以下であり、Ｍｎが１７．８ｍａｓｓ％以上且つ２５．９ｍａｓｓ％以下であり、Ｇａが１８．８ｍａｓｓ％以上且つ以上３７．４ｍａｓｓ％であり、ＮｉとＭｎとＧａの総和が１００ｍａｓｓ％に相当するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の強磁性超磁歪膜。
【請求項６】
基板上に下地膜層を介してＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金の強磁性超磁歪膜を１００ｎｍ以上且つ３０００ｎｍ以下の厚さで形成し、その後真空中または非酸化性雰囲気中で７２３Ｋ以上且つ９７３Ｋ以下の熱処理を施すことを特徴とする強磁性超磁歪膜の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強磁性と超磁歪特性を有する強磁性超磁歪膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁歪特性を有する磁性材料は、外部磁界を印加した際に伸びや縮みなどの変位を発生させる性質を持っており、これを応用したデバイスには変位制御用あるいは駆動用アクチュエータ、トルクセンサ、超音波振動子などに用いられ、材料としてＴｄ−Ｄｙ−Ｆｅ希土類系合金などが知られている。
【０００３】
最近、上記材料に加えてＦｅ−Ｐｔ系合金（特開平１１−２６９６１１号公報）やＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金（特開平１０−２５９４３８号公報）が提案された。これらは磁界によって、例えば正方晶構造から立方晶構造への、結晶変態が起こり、したがって従来知られていた磁歪材料より遥かに大きな値を現出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金は主として粉末冶金法によって製造されている。しかしながら当該材料を磁気デバイスへ展開させることを考えると、薄膜化し形状加工することが望ましいが、大きな磁歪定数を確保しつつ薄膜化したという報告はされていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためには、ターゲットなど母材から真空成膜法などで基板上に薄膜を形成する。基板上に成膜するために下地膜層を形成した後、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金の磁性膜層を形成し、真空中または非酸化性雰囲気中で熱処理を行うことにより大きな磁歪を誘導する。
【０００６】
［１］　本発明の強磁性超磁歪膜は、基板と、下地膜層を介して前記基板上に形成された磁性膜層を備える強磁性超磁歪膜であって、前記下地膜層はＴａ、Ｔｉのいずれか一種以上から構成され、且つ前記磁性膜層はＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であり、その破断面の結晶構造の形態が、基板面から膜表面になるに従い結晶組織幅が広がることを特徴とする。
【０００７】
［２］　上記［１］の前記Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金の破断面の結晶構造の形態は、基板面側の結晶組織幅（Ｗ１）と膜表面側の結晶組織幅（Ｗ２）との比［Ｗ２／Ｗ１］が１．３以上且つ２．０以下であることが望ましい。
【０００８】
［３］　本発明の他の強磁性超磁歪膜は、基板と、前記基板上に形成された下地膜層と、前記下地膜層上に形成された磁性膜層を備える強磁性超磁歪膜であって、前記磁性膜層はＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であり、結晶粒の平均粒径は、５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
［４］　上記［１］〜［３］のいずれかの強磁性超磁歪膜は、前記磁性膜層はＮｉ量が４７原子％以上且つ５６原子％以下で、Ｍｎ量が２０原子％以上且つ２８原子％以下で残部Ｇａおよび不可避不純物を有するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であることが望ましい。
【００１０】
［５］　上記［１］〜［３］のいずれかの強磁性超磁歪膜は、前記磁性膜層は、Ｎｉが４４．８ｍａｓｓ％以上且つ５５．３ｍａｓｓ％以下であり、Ｍｎが１７．８ｍａｓｓ％以上且つ２５．９ｍａｓｓ％以下であり、Ｇａが１８．８ｍａｓｓ％以上且つ３７．４ｍａｓｓ％以下であり、ＮｉとＭｎとＧａの総和が１００ｍａｓｓ％に相当するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であることが望ましい。
【００１１】
［６］　本発明の強磁性超磁歪膜の熱処理方法は、基板上に下地膜層を介してＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金の強磁性超磁歪膜を１００ｎｍ以上且つ３０００ｎｍ以下の厚さで形成し、その後真空中または非酸化性雰囲気中で７２３Ｋ以上且つ９７３Ｋ以下の熱処理を施すことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上述の本発明の構成により、優れた強磁性超磁歪膜が実現される。Ｎｉ量とＭｎ量のさらに好ましい範囲は、Ｎｉ量が５０原子％以上且つ５５原子％以下で、Ｍｎ量が２２原子％以上且つ２６原子％以下、残部Ｇａ及び不可避的不純物（Ｇａが１９〜２８原子％）である。或いは、Ｎｉが４８．１ｍａｓｓ％以上且つ５４．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎが１９．８ｍａｓｓ％以上且つ２３．９ｍａｓｓ％以下、Ｇａが２２．１ｍａｓｓ％以上且つ３２．０ｍａｓｓ％以下、３元素の総和が１００ｍａｓｓ％であり、不可避的不純物を含有していてもよい。また、磁性膜層は１００ｎｍ以上且つ３０００ｎｍ以下の厚さで形成されていることが好ましい。あまりに薄いと十分な強磁性特性と超磁歪特性が得られない。また厚さが３０００ｎｍを超えると、薄膜の残留応力により基板から剥離し素子化が困難となる。
【００１３】
ここで、原子％とは、磁性膜層もしくはその任意の一部について、構成する全原子の数を１００としたときに、含有される各々の元素の数を百分率で表現する単位である。例えば、Ｎｉ量が４７原子％とは、磁性膜層の表面を定量分析したときに、検知した全原子数（１００％）に対してＮｉ原子の個数が４７％であることに相当する。磁性膜層を質量で定量分析したときの単位がｍａｓｓ％（＝質量％（もしくはｗｔ％））である場合、前記磁性膜層はＮｉ量が４４．８〜５５．３ｍａｓｓ％で、Ｍｎ量が１７．８〜２５．９ｍａｓｓ％で、残部Ｇａ（１８．８〜３７．４ｍａｓｓ％）および不可避不純物を有するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金であれば、上記本発明に係る組成比は充足する。
【００１４】
なお、不可避的不純物としては、磁性膜層の作製に用いる原料、例えばＪＩＳで規定されるＮｉ、ＭｎもしくはＧａ、それらの化合物に含まれる不純物元素が挙げられる。他にも、磁性膜層やその原料を形成する工程で含まれ得る気体元素（酸素、窒素、水素等）等も不可避的不純物に含まれる。これら不可避的不純物はｐｐｍオーダー、すなわち１０−４原子％もしくは１０−４ｍａｓｓ％の単位もしくはそれ以下であることが望ましい。より好ましくは組成分析装置の測定限界以下もしくは数ｐｐｍ以下に抑制する。
【００１５】
なお、基板とは、下地膜層を介して磁性膜層を支える部材である。“基板上”とは基板の面に下地膜層と磁性膜層が形成されている状態に相当し、必ずしも配置の上下関係を限定する用語ではない。
【００１６】
本発明に係るＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜は、下地膜層がＴａ、Ｔｉのいずれか一種以上の組成からなることが望ましい。下地膜層の膜厚は特に制限されるものではないが、厚い膜厚は生産上好ましくなく、さらに素子の超磁歪特性が低下する薄い膜厚ではその上に形成する強磁性磁歪膜の特性発現に有効ではないため、０．１ｎｍ以上且つ１００ｎｍ以下の範囲とするのが好ましい。下地膜層はＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜の結晶配向性や膜質を改善し、強磁性特性と超磁歪特性を向上させる効果を有する。さらに、強磁性磁歪膜層の機械的破壊や耐食性を高めるために下地膜層と同一な材料で保護膜を設けても良い。
【００１７】
本発明に係るＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜の熱処理方法は、成膜後に真空中または非酸化性雰囲気中で７２３Ｋ以上且つ９７３Ｋ以下の熱処理を施す。大気中の熱処理では膜が酸化され所望する特性が発現しない。熱処理を行うことにより結晶性が改善し、優れた強磁性特性と超磁歪特性が実現する。７２３Ｋ未満では前記効果が得らない。上限の温度は特に制限されるものではないが、基板の耐熱温度などから基板材種が限定され生産上好ましくない。７７３Ｋ以上且つ９７３Ｋ以下では特に優れた強磁性特性と超磁歪特性が得られる。従来のバルク材では用いない低温度である７７３Ｋ以上且つ９７３Ｋ以下の熱処理温度で優れた強磁性特性と超磁歪特性であることを特徴とする。
【００１８】
より詳細には、本発明のＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜の熱処理方法は、基板上に下地膜層を形成し、前記下地膜層上にＮｉ量が４７原子％以上且つ５６原子％以下で、Ｍｎ量が２０原子％以上且つ２８原子％以下で残部Ｇａおよび不可避不純物を有するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金の磁性膜層を形成し、その後真空中または非酸化性雰囲気中で７２３Ｋ以上且つ９７３Ｋ以下の熱処理を施すことを特徴とする。前記磁性膜層は、Ｎｉが４４．８ｍａｓｓ％以上且つ５５．３ｍａｓｓ％以下であり、Ｍｎが１７．８ｍａｓｓ％以上且つ２５．９ｍａｓｓ％以下であり、Ｇａが１８．８ｍａｓｓ％以上且つ３７．４ｍａｓｓ％以下であり、ＮｉとＭｎとＧａと不可避的不純物の総和が１００ｍａｓｓ％に相当するＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金でもよい。
【００１９】
Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金は、たとえば特開２００１−２７９３５６号公報によれば、スパッタ後の破断面形態は柱状結晶構造を示し、熱処理を施すことにより結晶粒は粗大化し、柱状結晶構造が不明瞭になることが知られている。しかしながら、本発明のＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜膜は破断面からの結晶構造の形態が、基板面から膜表面になるに従い結晶組織幅が広がる結晶を有しており、この基板面から膜表面になるに従い結晶組織幅が広がる結晶の基板面の結晶組織幅（Ｗ１）と膜表面の結晶組織幅（Ｗ２）との比［Ｗ２／Ｗ１］が１．３以上且つ２．０以上の範囲で特に優れた強磁性特性と超磁歪特性が得られる。［Ｗ２／Ｗ１］が１．３以下である場合或いは、１．３以上且つ２．０以上の範囲であっても、本発明のＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜の組成を満足しないあるいは、超える領域では目的とする超磁歪特性が十分発現しない。
【００２０】
本発明に係るＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜は、その断面形態から結晶粒の平均粒径が５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下で特に優れた強磁性特性と超磁歪特性が得られる。平均粒径が５０ｎｍ以下である場合では目的とする超磁歪特性が十分発現しない。
【００２１】
なお、本発明では基板上に下地膜層、磁性膜層を一層ずつ形成しているが、下地膜層と磁性膜層を交互に複数層重ねても良い。基板は熱膨張係数や耐熱温度などを考慮の上その材料を選定して良い。
【００２２】
本発明に係るＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜の作製にはスパッタ法、イオンビーム法などを用いることが出来る。
【００２３】
また、本発明は、上記本発明のいずれかに係る強磁性超磁歪膜と、前記強磁性超磁歪膜に磁場を印加する手段（例えば導体もしくはコイル）を備えるアクチュエータを構成することができる。さらに、前記基板が、カンチレバー、片持ち梁もしくは両持ち梁を構成し、前記強磁性超磁歪膜に磁場を印加することにより、前記基板を変位させることができる。特に、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）や微小なマイクロアクチュエータ等に、本発明に係る強磁性超磁歪膜を適用することが望ましい。
【００２４】
【実施例】
次に本発明のＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜を実施例によって具体的に説明するが、これら実施例により本発明が限定されるものではない。
【００２５】
基板として、片面が研磨され、表面に１μｍ酸化処理（酸化Ｓｉ膜を被覆）を施したＳｉ基板と、両面研磨されたガラス基板の２種類を用い、各々に次に述べる条件で強磁性超磁歪膜を形成した。
まず、基板をスパッタ装置内に設置し、下地膜層用にＴａターゲットを設置し、磁性膜層に組成を変えたＮｉ−Ｍｎ−Ｇａターゲットをスパッタ装置内に設置した。装置内を３×１０−５Ｐａ以下まで排気した後、Ａｒガスを１００ｍｌ／ｓ流し、装置内の圧力を０．３５Ｐａに保ち、放電出力２００Ｗで放電させて基板洗浄（即ち、放電によるクリーニング）を６０ｓ（６０秒）行った。次いで、放電出力１５０Ｗに設定し、下地膜層に用いるＴａターゲットに放電させ、基板上にＴａ下地膜層を５０ｎｍ成膜した。その後、５２原子％Ｎｉ−２４．５原子％Ｍｎ−２３．５原子％Ｇａターゲット（ｍａｓｓ％で５０．６％Ｎｉ，２２．３％Ｍｎ，２７．１％Ｇａ）に放電させ、磁性膜層を１０００ｎｍ形成し、本発明の強磁性超磁歪膜（発明品１）を製造した。
さらに発明品１と同様の製造方法でターゲット組成を５４原子％Ｎｉ−２３．６原子％Ｍｎ−２２．４原子％Ｇａ（ｍａｓｓ％で５２．６％Ｎｉ，２１．５％Ｍｎ，２５．９％Ｇａ）、５５．５原子％Ｎｉ−２２．５原子％Ｍｎ−２２．０原子％Ｇａ（ｍａｓｓ％で５４．０％Ｎｉ，２０．５％Ｍｎ，２５．４％Ｇａ）、４７．４原子％Ｎｉ−２７．２原子％Ｍｎ−２５．４原子％Ｇａ（ｍａｓｓ％で４６．０％Ｎｉ，２４．７％Ｍｎ，２９．３％Ｇａ）とかえたターゲットを用い、磁性膜層を１０００ｎｍ形成した発明品２と、磁性膜層を３００ｎｍ形成した発明品３及び４をそれぞれ製造した。ガス流量の単位ｍｌ／ｓは、１秒当たり１０−６立方メートルのガスを流すこと（１０−６（ｍ３／ｓ））に相当する。
【００２６】
次いで、発明品１から４を真空熱処理炉を用いて、熱処理温度を８７３Ｋ、熱処理時間を１時間、酸化防止のため６．７×１０−３Ｐａ以下の真空中で熱処理を行い、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜を得た。
【００２７】
（比較例）
実施例と同様にＳｉ基板とガラス基板を用い、スパッタ装置内に設置し、下地膜層用にＴａターゲットを、磁性膜層に５８．１原子％Ｎｉ−１３．２原子％Ｍｎ−２８．７原子％Ｇａターゲット（ｍａｓｓ％で５５．６％Ｎｉ，１１．８％Ｍｎ，３２．６％Ｇａ）をスパッタ装置内に設置した。装置内を３×１０−５Ｐａ以下まで排気した後、Ａｒガスを１００ｍｌ／ｓ流し、装置内の圧力を０．３５Ｐａに保ち、放電出力２００Ｗで放電させ基板洗浄を６０ｓ（６０秒）行った。放電出力１５０Ｗに設定し、下地膜層に用いるＴａターゲットに放電させ、基板上にＴａ下地膜層を５０ｎｍ成膜した。その後、５８．１原子％Ｎｉ−１３．２原子％Ｍｎ−２８．７原子％Ｇａターゲットに放電させ、磁性膜層を１０００ｎｍ形成し、比較品１を得た。さらに５４．１原子％Ｎｉ−１４．５原子％Ｍｎ−３１．４原子％Ｇａターゲット（ｍａｓｓ％で５１．５％Ｎｉ，１２．９％Ｍｎ，３５．５％Ｇａ）に放電させ、磁性膜層を３００ｎｍ形成し、比較品２を得た。
【００２８】
また、熱処理条件は実施例と同様に、熱処理温度を８７３Ｋ、熱処理時間を１時間、酸化防止のため、６．７×１０−３Ｐａ以下の真空中で熱処理を行った。製造した発明品及び比較品の評価結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
磁歪測定は歪ゲージ法を用いた。歪ゲージ法では、ガラス基板の裏面に歪ゲージを貼付け、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて、試料を固定して０〜１２００ｋＡ／ｍの外部磁界を与え、そのときの基板の伸びを測定し、磁歪を算出した。
【００３１】
表１より、測定磁界１２００ｋＡ／ｍで磁歪を評価した結果、発明品はいずれも１０×１０−４以上の高い磁歪値が得られた。特に発明品１は１６×１０−４と最も高い磁歪値を得た。比較品はいずれも４×１０−４以下の低い磁歪値に留まった。
【００３２】
また、飽和磁化は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定磁界２００ｋＡ／ｍで評価した結果、発明品はいずれも０．４Ｔ以上の飽和磁化が得られた。比較品は飽和磁化が得られず磁性の発現が見られなかった。
【００３３】
製造した発明品及び比較品をそれぞれ膜の破断面を作製し、ＦＥ−ＳＥＭ（電界放射型走査電子顕微鏡）を用いて観察倍率５００００倍で評価した。図１と図３に発明品と比較品のＦＥ−ＳＥＭ写真の一例を示す。図１の組織形状の模式図を図２に示し、図３の組織形状の模式図を図４に示す。ＦＥ−ＳＥＭで観察した写真から破断面の基板面近傍（Ｗ１）と膜表面近傍（Ｗ２）に平行に２本の線を引き、その線に交差する膜の結晶組織の数を測定し、（測定長さ／結晶組織の数）により基板面近傍（Ｗ１）と膜表面近傍（Ｗ２）の結晶組織の幅（すなわち、幅の平均値）を求め、［Ｗ２／Ｗ１］を評価した。その結果、［Ｗ２／Ｗ１］は発明品が１．３から１．８と大きく、比較品は１．２と小さい。これは発明品の結晶構造は比較品に比べ、基板面から膜表面になるに従い結晶組織幅が広がることがわかる。
【００３４】
本発明品の図１の破断面形状を、対応する図３で説明する。このＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜は、結晶組織１や結晶組織２のように膜表面側で幅が広がった結晶組織を有する。他方、基板４の近傍では幅の狭い結晶組織５が多い。図１の写真では、膜表面が白く見える白色領域３があるが、試料の帯電に起因するものであり、形状的な特徴ではない。ＦＥ−ＳＥＭの加速電圧は５０ｋＶである。スケールは、文字で“６００ｎｍ”と表示したように、スケールの点間が６０ｎｍに相当する。
【００３５】
比較例の図３の破断面形状を、対応する図４で説明する。このＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜は、一部に結晶組織１１のように基板面近傍と比較して膜表面近傍でやや幅が広がった結晶組織もあるが、基板１２近傍でも膜表面近傍でも、結晶組織の幅はさほど大きくは異ならない。ほとんどの結晶組織は柱状をしている。膜表面が白く見える白色領域１０は図１に比べて狭い。なお、図１〜４の構成について、結晶組織とは、膜の破断面に露呈した粒状もしくは柱状の組織を指す。結晶粒の集合体もしくは結晶粒自体であり、この強磁性超磁歪膜を駆動するセルに相当する。熱処理によるためか、Ｔａ下地膜膜層と強磁性超磁歪膜との境界は明瞭ではない。
【００３６】
次に、結晶粒径は、製造した発明品及び比較品をそれぞれ膜の断面を作製し、断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いて評価した。図５と図７に発明品と比較品の断面ＴＥＭ写真の一例を示す。得られた断面ＴＥＭ写真から膜表面に平行に３本の線を引き膜の結晶粒の数を測定し、（測定長さ／結晶粒の数）により膜の結晶粒の平均粒径を求めた。その結果、発明品の平均粒径は８０ｎｍから３７５ｎｍと大きく、比較品は１５ｎｍ以下と小さいことがわかった。
【００３７】
本発明品の図５のＴＥＭ像を、対応する図６の模式図で説明する。点線で示した強磁性超磁歪膜の膜表面２０は帯電による白色領域２１である。それより下の膜表面近傍では、結晶粒２２や結晶粒２３が観察された。これら結晶粒は図１のような結晶組織を構成する要素であり、超磁歪膜の駆動に寄与する。符号２４は未観察領域である。
【００３８】
従来例の図７のＴＥＭ像を、対応する図８の模式図で説明する。点線で示した強磁性超磁歪膜の膜表面３０は帯電による白色領域３１である。それより下の膜表面近傍では、微細な結晶粒が多数観察された。同図ではそれら全ての結晶粒の模写は難しいので省略し、粒径が突出して大きい結晶粒３２や結晶粒３３を選んで模写した。他の粒径が小さいため、平均粒径は１５ｎｍ以下になった。これら結晶粒は図５の結晶粒に比べてはるかに小さい。符号３４は未観察領域である。
【００３９】
【発明の効果】
上述のように、本発明の強磁性超磁歪膜によれば、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ系合金を所定の構成で成膜し、所定の温度で熱処理することにより強磁性特性と超磁歪特性を有する優れた強磁性超磁歪膜を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜の破断面ＦＥ−ＳＥＭ像である薄膜の写真。
【図２】図１を説明するための模式図。
【図３】比較品の破断面ＦＥ−ＳＥＭ像である薄膜の写真。
【図４】図３を説明するための模式図。
【図５】本発明のＮｉ−Ｍｎ−Ｇａ系強磁性超磁歪膜の断面ＴＥＭ像である薄膜の写真。
【図６】図５を説明するための模式図。
【図７】比較品の断面ＴＥＭ像である薄膜の写真。
【図８】図７を説明するための模式図。
【符号の説明】
１　結晶組織、　２　結晶組織、　３　白色領域、　４　基板、
５　結晶組織、　１０　白色領域、　１１　結晶組織、　１２　基板、
２０　膜表面、　２１　白色領域、　２２　結晶粒、　２３　結晶粒、
２４　未観察領域、
３０　膜表面、　３１　白色領域、　３２　３３　結晶粒、
３４　未観察領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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