(57)【要約】【課題】高周波帯域で動作可能であって、事後プロセスを用いずに高い異方性磁界と強磁性共鳴周波数を得るとともに、強磁性共鳴半値幅が狭帯域化された磁性薄膜を提供する。【解決手段】磁性薄膜１０は、磁性粒子１８が絶縁体１６に包み込まれたグラニュラ層１４と絶縁層２０とを交互に積層した積層グラニュラ膜１２を強磁性層とし、その最外層上に反強磁性層２２を形成した交換結合膜である。交換結合磁界に伴う異方性磁界の増加から、高い強磁性共鳴周波数が得られる。また、交換結合の形成に伴い、磁区構造が単磁区化されるため、磁化困難軸励起過程が均一な磁化回転のみとなり、磁壁移動磁化過程の混入に伴う強磁性共鳴線幅の増加を抑制できる。積層グラニュラ膜１２の微細構造の最適化と、反強磁性層２２の積層によって高い異方性磁界と強磁性共鳴周波数を得るため、熱処理や微細加工等の事後プロセスが不要である。【選択図】図１
2012009795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子が絶縁体に包み込まれたグラニュラ層と絶縁層とが交互に積層された積層グラニュラ膜の最外層上に、反強磁性層を形成したことを特徴とする磁性薄膜。
【請求項２】
前記反強磁性層を挟んで前記積層グラニュラ膜を積層するとともに、該積層体の最外層上に、更に反強磁性層を形成したことを特徴とする請求項１記載の磁性薄膜。
【請求項３】
前記グラニュラ層の磁性粒子がＣｏＦｅであり、該磁性粒子を包み込む絶縁体がＳｉＯ２であって、かつ、前記グラニュラ層と積層される絶縁層がＳｉＯ２であるときに、
前記グラニュラ層の厚みが４〜６ｎｍ，
前記絶縁層の厚みが０．８〜１．０ｎｍ，
前記グラニュラ層中の絶縁体に対する磁性粒子の体積比率が３．７以上，
を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の磁性薄膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の磁性薄膜を使用したことを特徴とする磁気デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波帯域で動作可能な磁性薄膜及び磁気デバイスに関し、更に具体的には、強磁性共鳴線幅の増加抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される移動体通信機器の急速な普及に伴い、高い伝送速度を持つ通信機器に対する需要が高まりつつある。伝送速度を高めるために作成された新しい通信規格は、既存の電波通信技術との競合を避けるために動作周波数が高くなる傾向にあり、近年ではＵＷＢ（Ultra Wide Band）やＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）などＧＨｚ帯域を動作周波数とする規格が多く策定されている。従って、昨今の通信規格のデバイスに用いる材料には、ＧＨｚ帯域での動作が不可欠になる。
【０００３】
しかしながら、磁性体薄膜は強磁性共鳴現象があるがために、高い周波数で動作させることが難しい。強磁性共鳴損失による影響を防ぐためには、飽和磁化と異方性磁界を増やして共振周波数を高めればよいが、飽和磁化は材料によってほぼ決まった値になってしまうため、現実的には異方性磁界を増やして磁化回転の復元力を大きくする必要がある。
【０００４】
異方性磁界を高めるための手段として、
(1)磁場中熱処理などによる誘導磁気異方性の付与、
(2)磁性薄膜にスリットを設けることなどによる形状磁気異方性の付与、
(3)強磁性体と反強磁性体の交換結合、
(4)応力の印加に伴う磁気弾性効果に基づく透磁率変化、
などが知られている。前記(3)の強磁性体と反強磁性体の交換結合に関しては、例えば、下記特許文献１の「高周波用磁性薄膜及びそれを利用した高周波用磁性デバイス」や、特許文献２の「交換結合膜および磁気抵抗効果素子」のように、強磁性体と反強磁性体を積層する技術がある。
【０００５】
また、強磁性共鳴に伴う強磁性共鳴損失は、強磁性共鳴周波数前後の広い周波数帯域にわたって存在するため、そのピーク線幅を狭帯域化することができれば、インダクタの磁心など透磁率実数成分を用いたデバイスへの適用が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２２７０２４号公報
【特許文献２】特開平８−８８１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記(1)の磁場中熱処理による誘導磁気異方性の付与は、熱処理過程を必要とするためにプロセスが煩雑になり、(2)のスリット加工による形状磁気異方性の付与では、スリット部分の磁性薄膜の透磁率が目減りするために実質的な透磁率が減少してしまうという不都合がある。また、前記(3)の強磁性−反強磁性交換結合では、反強磁性体と強磁性体の接合界面に発生した交換結合磁界が強磁性層全体に伝播する際に一定量の損失が発生するため、異方性分散（異方性磁界の値の空間的なばらつき）が大きくなるとともに、膜全体の飽和磁化が低くなり透磁率が低下するという問題がある。前記(4)の応力による磁気弾性効果においては、デバイス加工時の外部応力、熱処理・微細加工などによる応力開放、などによって膜中の応力が変化することにより異方性磁界の値が大幅に変化するという不都合がある。
【０００８】
更に、上述したピーク線幅の狭帯域化による強磁性共鳴損失については、現在、高周波磁性薄膜材料として一般的に用いられているグラニュラ磁性薄膜では、その構造的な不均一性（磁性粒子の粒径や粒子間距離、組成など）により、異方性分散が高いレベルになり、強磁性共鳴半値幅が広いものが大半を占めている。
【０００９】
本発明は、以上のような点に着目したもので、高周波帯域で動作可能であって、熱処理や微細加工等の事後プロセスを用いずに高い異方性磁界と強磁性共鳴周波数を得るとともに、交換結合膜やグラニュラ膜において観察される異方性分散を最小限に抑制して強磁性共鳴半値幅を狭帯域化した磁性薄膜及び磁気デバイスを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の磁性薄膜は、磁性粒子が絶縁体に包み込まれたグラニュラ層と絶縁層とが交互に積層された積層グラニュラ膜の最外層上に、反強磁性層を形成したことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記反強磁性層を挟んで前記積層グラニュラ膜を積層するとともに、該積層体の最外層上に、更に反強磁性層を形成したことを特徴とする。
【００１１】
他の形態は、前記グラニュラ層の磁性粒子がＣｏＦｅであり、該磁性粒子を包み込む絶縁体がＳｉＯ２であって、かつ、前記グラニュラ層と積層される絶縁層がＳｉＯ２であるときに、前記グラニュラ層の厚みが４〜６ｎｍ，前記絶縁層の厚みが０．８〜１．０ｎｍ，前記グラニュラ層中の絶縁体に対する磁性粒子の体積比率が３．７以上，を満たすことを特徴とする。本発明の磁気デバイスは、前記いずれかに記載の磁性薄膜を使用したことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、グラニュラ層と絶縁層とを積層した積層グラニュラ膜の最外層上に、反強磁性層を設けて交換結合膜を作製し、該交換結合膜を磁性薄膜として利用することとしたので、交換結合磁界に伴う異方性磁界の増加から、高い強磁性共鳴周波数が得られる。また、交換結合の形成に伴い、磁区構造が単磁区化されるため、磁化困難軸励起過程が均一な磁化回転のみとなり、磁壁移動磁化過程の混入に伴う強磁性共鳴線幅の増加を抑制する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の磁性薄膜の模式図であって、(A)は実施例１を示す図，(B)は他の実施例を示す図である。
【図２】Ｉｎ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ交換結合膜（磁性薄膜）の磁化曲線を示す図である。
【図３】(A)はＩｎ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ交換結合膜（磁性薄膜）の透磁率周波数特性を示す図，(B)はＩｎ−Ｍｎを形成していない比較例のＣｏＦｅＳｉＯ膜の透磁率周波数特性を示す図である。
【図４】(A)は交換結合磁界のＣｏＦｅＳｉＯ層（グラニュラ層）厚み依存性を示す図，(B)は強磁性共鳴周波数のＣｏＦｅＳｉＯ層厚み依存性を示す図，(C)は強磁性共鳴半値幅のＣｏＦｅＳｉＯ層厚み依存性を示す図である。
【図５】(A)は交換結合磁界のＳｉＯ２層（絶縁層）厚み依存性を示す図，(B)は強磁性共鳴周波数のＳｉＯ２層厚み依存性を示す図，(C)は強磁性共鳴半値幅のＳｉＯ２層厚み依存性を示す図である。
【図６】(A)は交換結合磁界のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２（グラニュラ層中の絶縁体に対する磁性粒子の）体積比率依存性を示す図，(B)は強磁性共鳴周波数のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２体積比率依存性を示す図，(C)は強磁性共鳴半値幅のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２体積比率依存性を示す図である。
【図７】ＣｏＦｅＳｉＯ層の厚みを６ｎｍ，ＳｉＯ２層の厚みを１．５ｎｍとしたときのＩｎ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ膜の磁化曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
最初に、図１(A)及び図２〜図７を参照しながら、本発明の基本構造である実施例１を説明する。図１(A)は実施例１の構造を示す模式図である。図１(A)に示すように、本実施例の磁性薄膜１０は、磁性粒子１８が絶縁体１６中に包み込まれたグラニュラ層１４と絶縁層２０が交互に積層された積層グラニュラ膜１２を強磁性体層とし、その最外層上に反強磁性層２２を設けることで形成される交換結合膜であって、前記積層グラニュラ膜１２の微細構造の最適化と、反強磁性層２２との積層による交換結合磁界の形成とによって、高い異方性磁界と強磁性共鳴周波数を得るものである。前記磁性粒子１８の粒径や、磁性粒子１８の間隔は制御が可能である。前記磁性粒子１８としては、例えば、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉやそれらの合金などが用いられ、絶縁体１６及び絶縁層２０としては、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯなどが用いられ、反強磁性層２２としては、Ｉｒ−Ｍｎ合金，Ｆｅ−Ｍｎ合金，ＮｉＯ（酸化ニッケル），ＣｏＯ（酸化コバルト）などが用いられる。
【００１６】
＜具体例＞・・・本実施例の製造方法及び磁気特性の解析について、具体例を挙げて説明する。まず、Ｃｏ８０Ｆｅ２０合金及びＳｉＯ２のターゲットを用いた２元スパッタによって、厚さ５０ｎｍのＣｏＦｅＳｉＯ／ＳｉＯ２積層グラニュラ膜（グラニュラ層１４がＣｏＦｅＳｉＯ膜，絶縁層２０がＳｉＯ２の積層グラニュラ膜）を作製し、その最上層（ないし最外層）に反強磁性層２２として、厚さ１０ｎｍのＩｒ−Ｍｎ層を成膜した。試料の作成はすべて静磁場中で行い、成膜中の印加磁場方向に磁化容易軸が形成されている。このようにして得られたＩｒ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ交換結合膜（磁性薄膜１０）の磁気特性の解析を行った。異方性磁界，飽和磁化，保持力などの静磁気特性はＶＳＭ装置（理研電子株式会社製）を、透磁率の周波数特性は高周波透磁率測定装置（凌和電子株式会社製：ＰＭＭ９Ｇ−１）を用いて評価を行った。
【００１７】
図２には、Ｉｒ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ交換結合膜の磁化曲線が示されている。同図において、横軸は磁界［ｋＯｅ］，縦軸は磁化［Ｔ］を表している。図２の磁化曲線からは、磁化容易軸方向のシフトが確認されるため、この材料系において交換結合磁界が形成されていることが分かる。また、磁化困難軸方向の磁化曲線は、磁化回転のみの磁化過程に伴うものとなっており、交換結合による磁区構造の単磁区化も確認されている。
【００１８】
図３(A)には、前記Ｉｒ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ交換結合膜の透磁率周波数特性が示されており、図３(B)には比較例として、Ｉｒ−Ｍｎを形成していないＣｏＦｅＳｉＯ膜の透磁率周波数特性が示されている。これら図３において、横軸は周波数［ＭＨｚ］，縦軸は透磁率を表している。図３(A)に示す透磁率周波数特性では、強磁性共鳴周波数が約３．３ＧＨｚとなっていることが観察されており、Ｉｒ−Ｍｎを形成しない図３(B)に示す比較例（積層グラニュラ膜１２のみの構造体）の試料の強磁性共鳴周波数が約２．４ＧＨｚであることから、強磁性共鳴周波数が高周波化されていることが分かる。一方、強磁性共鳴半値幅（ピークの最大値の半分の値におけるピークの幅）は３６０ＭＨｚとなっており、前記比較例の試料の半値幅が４５０ＭＨｚであることから、強磁性共鳴線幅が狭帯域化される効果も確認された。
【００１９】
次に、強磁性層（積層グラニュラ膜１２）の微細構造変化に伴う交換結合磁界、強磁性共鳴周波数、強磁性共鳴半値幅の変化を観察するため、ＣｏＦｅＳｉＯ層（グラニュラ層１４）の厚みＴａ（磁性粒子１８の粒径）や、ＳｉＯ２層（絶縁層２０）の厚みＴｂ（膜厚方向の磁性粒子の間隔）、ＣｏＦｅ／ＳｉＯ２の体積比率（グラニュラ層１４における磁性粒子１８と絶縁体１６の体積比率）を変化させた試料を作製し、その磁気特性の解析を行った。
【００２０】
図４(A)には、交換結合磁界のＣｏＦｅＳｉＯ層（グラニュラ層１４）の厚み依存性，図４(B)には強磁性共鳴周波数のＣｏＦｅＳｉＯ層の厚み依存性，図４(C)には強磁性共鳴半値幅のＣｏＦｅＳｉＯ層厚み依存性が示されている。これらの磁気特性の測定にあたり、ＳｉＯ２層の厚みは、１ｎｍに固定した。図４(A)〜(C)において、横軸はＣｏＦｅＳｉＯ層の厚みＴａ［ｎｍ］を表し、図４(A)の縦軸は交換結合磁界［Ｏｅ］を、図４(B)の縦軸は強磁性共鳴周波数［ＧＨｚ］を、図４(C)の縦軸は強磁性共鳴半値幅［ＭＨｚ］を表している。
【００２１】
まず、図４(A)の交換結合磁界について検討すると、交換結合磁界は、ＣｏＦｅＳｉＯ層の厚みＴａが６ｎｍのときに最大値３７Ｏｅをとることが確認された。交換結合磁界がグラニュラ層厚みによって変化するのは、グラニュラ層１４の厚みが小さい領域における超常磁性（磁気モーメントが熱擾乱によって乱された状態）成分、グラニュラ層１４の厚みが大きい試料における磁性粒子１８の結晶磁気異方性の顕在化が影響しているものと考えられる。交換結合磁界が大きいほど、異方性磁界の増加によって強磁性共鳴周波数が高くなるため、グラニュラ層の厚みＴａは、４〜８ｎｍ程度が好ましいことが分かる。
【００２２】
次に、図４(B)の強磁性周波数のグラニュラ層厚み依存性について検討する。強磁性共鳴周波数は、５ｎｍにおいて最大値（３．２３ＧＨｚ）をとることが分かる。強磁性共鳴周波数は、異方性磁界の大きさに影響を受けるため、交換結合磁界の変化をそのまま反映したものであると考えられる。図４(B)の結果からは、交換結合を形成し、強磁性共鳴周波数が増加する条件は、ＣｏＦｅＳｉＯ層厚みＴａが、約３〜６ｎｍの範囲であることが分かる。
【００２３】
また、図４(C)の強磁性共鳴半値幅のグラニュラ層厚み依存性の結果からは、強磁性共鳴半値幅は、グラニュラ層厚みＴａが６ｎｍのときに最小値２９０ＭＨｚをとることが確認された。強磁性共鳴半値幅がグラニュラ層厚みＴａによって変化するのは、積層グラニュラ膜１２自身の磁気特性変化に加え、前記図４(A)に示す交換結合磁界の変化が影響しているものと考えられる。この結果から、強磁性共鳴半値幅が狭くなる条件は、グラニュラ層厚みＴａが、４〜６ｎｍの範囲であることが分かる。以上の交換結合磁界、強磁性共鳴周波数、強磁性共鳴半値幅の全ての特性を勘案すると、ＣｏＦｅＳｉＯ層の厚みＴａを、４〜６ｎｍの範囲に設定すると好適であることが分かる。
【００２４】
次に、ＳｉＯ２層の厚み依存性について検討する。図５(A)には、交換結合磁界のＳｉＯ２層（絶縁層２０）の厚み依存性、図５(B)には、強磁性共鳴周波数のＳｉＯ２層の厚み依存性，図５(C)には強磁性共鳴半値幅のＳｉＯ２層厚み依存性が示されている。これらの磁気特性の測定に当たり、グラニュラ層１４（ＣｏＦｅＳｉＯ層）の厚みＴａは、６ｎｍに固定した。図５(A)〜(C)において、横軸はＳｉＯ２層の厚みＴｂ［ｎｍ］を示しており、縦軸は、それぞれ前記図４(A)〜(C)と同様となっている。また、図７には、ＣｏＦｅＳｉＯ層の厚みを６ｎｍ，ＳｉＯ２層の厚みを１．５ｎｍとしたときのＩｎ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ膜の磁化曲線が示されている。
【００２５】
図５(A)の交換結合磁界のＳｉＯ２層の厚み依存性を見ると、交換結合磁界はＳｉＯ２が１ｎｍのときに最大値（３８Ｏｅ）をとることが分かる。交換結合磁界のＳｉＯ２厚みに対する変化は、ＳｉＯ２層が薄い領域では、積層構造が明瞭に形成されず、磁性粒子１８の粒径や粒子間隔に分散が生じたものと考えられる。また、図７に示すように、ＳｉＯ２層が厚い領域（ＳｉＯ２層厚さ１．５ｎｍ）では、磁界容易軸方向に磁化曲線に分裂が確認されることから、絶縁層（ＳｉＯ２層）２０を介した交換相互作用（磁気的相互作用）が消失し、界面で形成された交換結合が強磁性層（積層グラニュラ膜１２）の全体に作用しなかったものと推測される。以上の理由から、高い交換結合磁界を得るためには、ＳｉＯ２層の厚みを０．８〜１．０ｎｍに設定することが有効であることが分かる。
【００２６】
図５(B)の強磁性共鳴周波数のＳｉＯ２層の厚み依存性を見ると、強磁性共鳴周波数は、ＳｉＯ２層の厚みＴｂの増加と共に減少する傾向を示している。ＳｉＯ２層の厚みＴｂの増加に伴い、ＣｏＦｅＳｉＯ層（グラニュラ層１４）間の交換相互作用が低下するため、強磁性層，すなわち、積層グラニュラ膜１２の全体の交換結合が作用しなくなり、磁性薄膜１０全体の異方性磁界が低下し、強磁性共鳴周波数が低下するものと考えられる。強磁性共鳴周波数を高い値に保つためには、ＳｉＯ２層の厚みＴｂを薄く設定して磁性粒子間の交換相互作用を強め、異方性磁界を高めることが有効であることが分かる。
【００２７】
図５(C)の強磁性共鳴半値幅のＳｉＯ２層の厚み依存性を見ると、強磁性共鳴半値幅は、１．２ｎｍで極小値（３３０ＭＨｚ）とることが分かる。ＳｉＯ２層が薄い領域では、積層構造が明瞭に形成されないことから、磁性粒子１８の粒径や粒子間隔に分散が生じ、ＳｉＯ２層が厚い領域では、絶縁層２０（ＳｉＯ２層）を介した交換相互作用が消失するため、このような特性変化が確認されるものと考えられる。従って、強磁性共鳴半値幅を狭めるためには、ＳｉＯ２層厚みＴｂを０．８〜１．５ｎｍに設定すればよいことが分かる。以上の結果から、交換結合磁界，強磁性共鳴周波数，強磁性共鳴半値幅の全て特性を勘案すると、ＳｉＯ２層厚みは０．８〜１．０ｎｍの範囲に設定することが好適であることが分かる。
【００２８】
次に、ＣｏＦｅ／ＳｉＯ２の体積比率依存性，すなわち、グラニュラ層１４中の磁性粒子１８と絶縁体１６の体積比率の依存性について検討する。図６(A)には、交換結合磁界のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２の体積比率依存性、図６(B)には、強磁性共鳴周波数のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２の体積比率依存性、図６(C)には、強磁性共鳴半値幅のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２体積比率依存性が示されている。これらの磁気特性の測定に当たり、ＣｏＦｅＳｉＯ層の厚みＴａは、６ｎｍに、ＳｉＯ２層の厚みＴｂは、１ｎｍに固定した。図６(A)〜(C)において、横軸はＣｏＦｅ／ＳｉＯ２体積比率を表しており、縦軸は、それぞれ前記図４(A)〜(C)と同様に、交換結合磁界、強磁性共鳴周波数、強磁性共鳴半値幅を表している。
【００２９】
図６(A)の交換結合磁界のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２の体積比率について見ると、交換結合磁界は、ＣｏＦｅ／ＳｉＯ２比率に応じて増加する傾向を示している。これは、ＣｏＦｅＳｉＯ層（グラニュラ層１４）中の磁性金属ＣｏＦｅ（磁性粒子１８）の比率が低下すると、膜面内方向の磁性粒子１８の間隔が広がるため、交換相互作用が低下し、交換結合磁界の値も減少するものと考えられる。
【００３０】
次に、図６(B)の強磁性共鳴周波数のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２体積比率依存性について見ると、強磁性共鳴周波数は、ＣｏＦｅ／ＳｉＯ２比率に応じて増加する傾向を示している。上述した交換結合磁界と同様に、膜面内方向の交換相互作用の低下が、交換結合磁界が膜全体に作用することを妨げていることに起因すると推測できる。
【００３１】
図６(C)の強磁性共鳴半値幅のＣｏＦｅ／ＳｉＯ２体積比率依存性について検討する。ＣｏＦｅ／ＳｉＯ２比率が高くなるにつれ、強磁性共鳴半値幅が小さくなる傾向を示していることが分かる。強磁性共鳴半値幅は、磁性粒子１８（ＣｏＦｅ）の粒径の均一性が高いほどその線幅が狭くなるため、磁性金属（ＣｏＦｅ）比率を高めて磁性粒子１８の粒径の均一性を高めることにより、その半値幅が狭くなったものと考えられる。以上の交換結合磁界、強磁性共鳴周波数、強磁性共鳴半値幅の全ての特性を勘案すると、ＣｏＦｅ／ＳｉＯ２体積比率は高い値であるほど好ましい特性を示し、特に、３．７以上に設定することが好適であることが分かる。
【００３２】
このように、実施例１によれば、グラニュラ層１４と絶縁層２０とが交互に積層された積層グラニュラ膜１２の最外層上に、反強磁性層２２を設けて交換結合膜を作製し、該交換結合膜を磁性薄膜１０として利用することとしたので、次のような効果がある。
(1)交換結合磁界に伴う異方性磁界の増加から、高い強磁性共鳴周波数が得られる。
(2)交換結合の形成に伴い、磁区構造が単磁区化されるため、磁化困難軸励起過程が均一な磁化回転のみとなり、磁壁移動磁化過程の混入に伴う強磁性共鳴線幅の増加を抑制できる。
(3)前記積層グラニュラ膜１２の微細構造の最適化と、反強磁性層２２の積層により高い異方性磁界と強磁性共鳴周波数を得るため、事後プロセス（熱処理、微細加工等）を必要としない。
【００３３】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例１では、磁性粒子１８としてＣｏＦｅ合金を用いたが、各種の磁性金属を用いるようにしてよい。例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ合金などを用いることができる。また、絶縁体１６及び絶縁層２０として、ＳｉＯ２を具体例としたが、Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯなどの他の絶縁体を用いるようにしてもよい。反強磁性層２２についても一例であり、公知の各種の反強磁性材料を用いてよい。
(2)図１(B)に示す磁性薄膜５０のように、積層グラニュラ膜１２（積層数は任意）自体が反強磁性層２２を挟んで積層し、その積層体の最上層にも反強磁性層２２を設けた構造としてもよい。
(3)前記実施例１に示した成膜条件も一例であり、上述した膜厚や基板温度などを満たす範囲内であれば、必要に応じて適宜変更してよい。
(4)前記実施例では、グラニュラ層１４としてＣｏＦｅＳｉＯ層を利用したときの厚み、絶縁層２０としてＳｉＯ２層を利用したときの厚み、グラニュラ層中の絶縁体に対する磁性粒子の体積比率の最適範囲について説明したが、これも一例である。なお、材料の違いによって若干の変化が生じるとしても、上述した最適範囲から大きく逸脱することはないと考えられる。
(5)本発明の磁性薄膜１０は、インダクタ，ノイズフィルタ，磁界センサなどの高周波帯域で使用される各種磁気デバイス（磁性部品や機器）に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、グラニュラ層と絶縁層とを積層した積層グラニュラ膜の最外層上に、反強磁性層を設けて磁性薄膜を形成するため、積層グラニュラ膜の微細構造の最適化と、反強磁性層の積層による交換結合磁界の形成によって、高い異方性磁界と強磁性共鳴周波数を得るとともに、強磁性共鳴半値幅の狭帯域化が可能となり、高周波帯域で動作可能な磁性薄膜の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１０：磁性薄膜（Ｉｒ−Ｍｎ／ＣｏＦｅＳｉＯ交換結合膜）
１２：積層グラニュラ膜
１４：グラニュラ層（ＣｏＦｅＳｉＯ層）
１６：絶縁体
１８：磁性粒子
２０：絶縁層（ＳｉＯ２層）
２２：反強磁性層
５０：磁性薄膜
【図１】
2012009795.tif 000003
【図２】
2012009795.tif 000004
【図３】
2012009795.tif 000005
【図４】
2012009795.tif 000006
【図５】
2012009795.tif 000007
【図６】
2012009795.tif 000008
【図７】
2012009795.tif 000009