JPH01150224A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分界コ 本発明は磁気記録媒体に関する。更に詳細には、本発明
は記録再生特性に優れた磁気記録媒体に関する。

［従来の技術］ 高密度記録の需要増加に伴い、種々の新しい記録方式の
検討が進められている。特に、磁気記録の分野では、垂
直磁気記録方式が、将来の有望な記録法の一方式として
、盛んに検討されている。

このモ直磁気記録用の記録媒体材料としては主にＣｏ−
Ｃｒ合金薄膜が検討されており、その優れた高密度記録
性能も数多くの実験により実証されている。

しかし、Ｃｏ−Ｃｒ薄膜媒体を用いた垂直記録ノ」式は
、このように高密度記録特性に優れる反面、低密度領域
の出力が従来の面内記録方式に比べ低いという問題があ
る。これは、ｃｏ−Ｃｒ膜膜両面面自由磁極が生み出す
反磁界の影響により、記録磁化が６ＩＡＭｉを受けるた
めである。

従って、この問題に対する、対策としては、ｃｏ−Ｃｒ
膜と基板の間に軟磁性層を設け、ｃｏ−Ｃｒ膜の軟磁性
層に接する界面の自由磁極を減少させる方法が考えられ
る。この考えは、既に特公昭５８−９１号公報に開示さ
れ、いわゆる二層膜媒体として、広く検討が行われてき
た。

しかし、この種の媒体も、軟磁性層の存在がｃｏ−Ｃｒ
記録層の結晶配向を乱し、その結果Ｃ。

−Ｃｒ膜の垂直磁化特性が劣化するという問題点を有す
る。

この対策としては、いくつもの方法が考えられている。

先ず第１に、軟磁性層とＣｏ−Ｃｒ層の間に、Ｃｏ−Ｃ
ｒと同じ六方稠密構造を持つＴｉ中間層を介在させ、両
層間の結晶成長のつながりを断ち切ろうとする方法が挙
げられる。この方法によれば、確かに良好な結晶量同性
をもつＣｏ−Ｃｒ膜が得られるが、軟磁性層及びＣｏ−
Ｃｒ記録層間がＴｉという非磁性層により隔てられてい
るため、Ｃｏ−Ｃｒ記録層表面に発生する自由磁Ｖ１：
を充分に減少させることができず、その結果、１１生出
力の大幅な向上は見られない。

第２の方法としては、基板上に稠密六方構造のＴｉ下地
層、更に面心立方構造のパーマロイを積層することによ
り、パーマロイの（１１１）軸を膜面垂直方向に配向さ
せ、この層ヒにＣｏ−Ｃｒ膜をエピタキシャル成長させ
ることにより、良好な結晶配向のＧｏ−Ｃｒ膜を得る方
法がある。しかし、この方法でも、Ｃｏ−Ｃｒ膜結晶配
向性改占の効果は充分ではなく、その高密度記録性能は
満足すべきものではなかった。

［発明が解決しようとする問題コ 本発明は、上記のような従来の垂直記録二層膜媒体が持
っていた高密度記録性能の不足という欠点を解消し、就
で記録再生特性に優れた磁気記録媒体を提供する事を目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らが長年にわたり広範な実験と試作を続けた結
果、非磁性基板上に、Ｃ軸が膜面垂直方向に配向した六
方稠密構造をとることのできる元素からなる下地層を介
し、ｃｏまたはＣｏ合金からなる低保磁力中間層、更に
、該中間層よりも高い垂直方向保磁力を有するＣｏ合金
垂直磁気異方性層を設けることにより記録再生特性に優
れた磁気記録媒体が得られることを発見した。本発明は
斯かる知見に基づき完成された。

本発明の磁気記録媒体の概要部分断面構造を第１図に示
す。

第１図に示されるように、非磁性基体１上に、Ｃ軸が膜
面垂直方向に配向した六方稠密構造をとることのできる
元素からなる下地層２が形成されており、このド地層２
の上にはＣｏまたはＣｏ合金からなる低保磁力中間層３
が積層されており、該中間層−ヒに、中間層よりも高い
垂直方向保磁力を有するＣｏ合金垂直磁気異方性層４が
設けられている。

Ｃ軸が膜面垂直方向に配向した六方稠密構造をとること
のできる元素は例えば、Ｔ　ｌ　＊　Ｚ　ｎ　＋ＲＵ　
＋　　ＲｅおよびＲｂ等である。これらのうち、Ｔｉが
最も好ましい。

下地層は真空蒸着法、スパンタリング法等の物理蒸着法
により形成されるが、何れの方法によってもＴｉミド層
はＣ軸が膜面垂直方向に配向した六方稠密構造となる。

そのため、その層」二に形成されるＣｏあるいはその合
金の中間層もＴｉ下地層上にエピタキシャル的に成長し
、Ｃ軸が膜面垂直方向に向いた六方稠密構造の膜となる
。なお、本発明における中間層のＣｏあるいはＣｏ合金
とは、Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ１　Ｃｏ−Ｍｏｗ　Ｃｏ−０ｓ
、Ｃｏ−Ｐｔ＋　Ｃ。

−Ｒｅ、Ｃｏ−Ｒｕ、Ｃｏ−８ｂ、Ｃｏ−８ｉ＋Ｃｏ−
Ｔａ＋　Ｃｏ−Ｖ＋　Ｃｏ　−Ｗ、　Ｃｏ−Ｚｎなどの
ことであり、材料により多少異なるが添加元素が約２０
ｗｔ％以下の組成領域で上記結晶構造を保ちつつ、かつ
、３００００以下の庭い保磁力の膜となる。添加元素量
が２０ｗｔ％を越えると保磁力は３０００ｅよりも上昇
し、その後、低下に転する。

しかし、飽和磁化Ｍｓは低ドし続ける。従って、３００
０ｅ以−ドの保磁力と共に高い飽和磁化を確保するため
にはＣｏ合金中の添加元素は２０ｗｔ％以下でなければ
ならない。

中間層の保磁力が３０００ｅよりも高いと、この−１ユ
に積層される磁気異方性層のフラックスが閉じられず垂
直残留磁化が低下する。本発明により中間層を保磁力が
３０００ｅ未溝のｈｃｐ構造膜とするとフラックスが閉
じられ、垂直磁気異方性層の垂直残留磁化が大きくなり
、再生出力が向上された磁気記録媒体が得られる。

Ｔｉ下地層を介さず基板上に直接、低保磁力層および高
保磁力垂直磁気異方性層を形成した場合には、Ｃ軸の膜
面垂直方向への配向は乱れる傾向にある。その結果、垂
直磁気異方性も乱れ、高密度領域における再生出力の低
下につながる。

これに対し、前記のようにｈｃｐ構造のＴｉ下地層を介
して低保磁力の中間層を設け、この上に垂直磁気異方性
層を形成すると、そのＣ軸配向性はエピタキシャル成長
のため、非常に優れたちのとなり、理想的な積層型記録
媒体（いわゆる二層膜媒体）が得られる。

市直磁気ｗ方性層はＣｏを主成分とする合金から構成す
ることができる。Ｃｏと合金を形成することのできる金
属は例えば、ｃｒ、Ｍｏ、Ｏｓ。

Ｒｅ＋　Ｒｕ＋　Ｖ＋　Ｍｏｗ　Ｗ等である。なお、こ
れらの材料中、Ｃｒ以外の添加元素では、その含有率が
２０〜３０ｗｔ％Ｘの範囲内にあることが良好な垂直磁
化膜作製のための必須要件である。Ｃｏ−Ｃｒ合金が特
に好ましい。

中間層および垂直磁気異方性層も下地層と同様に真空蒸
着法、スパッタリング法等の物理蒸着法により形成する
ことができる。

下地層の厚さは特に限定されないが、一般的には１００
人〜１００００人の範囲内である。ｌ。

０人未満では均一な膜厚の下地層を形成するのが困難で
あるばかりか、中間層のエピタキシャル成長にも支障が
生じる可能性がある。一方、１ｏ。

００人人超は下地のコラム径が大きくなりすぎ、そのｌ
−に形成される磁性層構成コラムも粗大化するため、高
密度記録性能が劣化する等の不都合が生じる。

低保磁力中間層の膜厚も特に限定されないが、一般的に
は１００人〜５０００人の範囲内である。

１００人未満ではフラックスを閉じるのに不七分であり
、５０００人超に４磁と中間層の軟磁気的性質が劣化す
るようになる等の問題点が出てくる。

垂直磁気異方性層の膜厚は一般的に５００人〜５０００
人の範囲内である。５００人未満では十分な垂直残留磁
化が得られない。一方、５０００人超で４磁気ヘッド飽
和により飽和記録できなくなるため好ましくない。

本発明の磁気記録媒体に使用される非磁性基板としては
、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等の高分子
フィルム、ガラス類、セラミック。

アルミ、陽極酸化アルミ、黄銅などの金属板、Ｓｉ　’
Ｆｊ−結晶板１表面を熱酸化処理したＳｉ’ｌｉ結晶板
などがある。この非磁性基体は必要に応じて、平面研磨
やテクスチャリング加工を行うためのニッケル・リン系
合金層やアルマイト処理層等の下地研磨層を設けること
もできる。

また、磁気記録媒体としては、ポリエステルフィルム、
ポリイミドフィルムなどの合成樹脂フィルムを基体とす
る磁気テープや磁気ディスク、合成樹脂フィルム、アル
ミニウム板およびガラス板等からなる円盤やドラムを基
体とする磁気ディスクや磁気ドラムなど、磁気ヘッドと
摺接する構造の種々の形態を包含する。

［実施例コ 以ド、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実１１１Ｆ 基板として厚さが４０μｍポリイミドフィルムを用い、
該基板上に、下地層として１００人厚蒸着ｉ層、中間層
として膜厚１００人、保磁力１゜ＯｅのＣｏ膜、更に、
垂直磁気異方性層として、膜厚３５００人のＣｏａｔ　
Ｃｒｔ　？膜をそれぞれ真空蒸着法により形成し、本発
明の′磁気記録媒体（試料１）を作製した。

比較のために、同じ基板を使用し、Ｔｉ下地層を介する
ことなく該基板上に直接、中間層として膜厚１００人、
保磁力１ｏｎｅのＣｏ膜、更に垂直磁気異方性層として
、膜厚３５００人のＣｏＢＩＣｒｌｌ膜をそれぞれ真空
蒸着法により形成し、磁気記録媒体（試料２）を作製し
た。同様に、前記と同じ基板を使用し、該基板上に、Ｆ
地層として１００人厚４Ｔｉ層、中間層として膜厚１０
０人、保磁力１００ｅのＮｉ８θＦｅ２θ膜、更に、垂
直磁気異方性層として、膜厚３５００人のＣ。

ａｔｃｒｔｔ膜をそれぞれ真空蒸着法により形成し、磁
気記録媒体（試料３）を作製した。また、前記と同じ基
板上に、膜厚３５００人のＣｏＢＩＣｒｌｑ磁性膜のみ
を真空蒸着法により形成し、単層型の磁気記録媒体（試
料４）を作製した。

これらの試料の結晶構造をＸ線回折法により調べた。特
に、ＣｏＣｒ記録層のＣ軸配向性は（ＯＯ・２）面ロッ
キング曲線の半値幅Δθ５０により評価した。これらの
結果を下記の表１に要約して示す。

表−り 前記の表１に示された結果から明らかなように、本発明
によるＴｉ／Ｃｏ／Ｃｏ−Ｃｒ積層構造におけるＣｏ−
Ｃｒ膜のＣ軸配向度ΔＯ５θは非常に小さく、優れた結
晶配向性を有する。

また、記録再生特性については、上記試料を３゜５イン
チディスクに打ち抜き、アモルファス−フェライト複合
型リングヘッド（ギャップ長０．　２１μｍ）を搭載し
たフロッピーディスクドライブにより評価した。このよ
うにして測定された試料１〜４の記録密度特性を第２図
に示す。

第２図に示された各試料の特性曲線を比較すれば容易に
理解されるように、本発明の記録媒体（試料ｌ）は再生
出力も高く、優れた高密度記録性能を示す。

実遁］１と ポリイミドフィルム基板上に膜厚２００人のＴｉ下地層
、膜厚４００人のｃｏ８８ＭＯ１２中間層、膜厚２３０
０人のＣｏＢθＣｒ２θ記録層を積層した構造の記録媒
体において、００８８Ｍ。

１２中間層の形成条件、特に基板温度と成膜速度を変え
ることにより保磁力を大きく変化させた。

そして、実施例１と同様の方法で記録再生特性の評価を
行い、記録密度１０ｋｆｃｉにおける再生出力のＣｏ中
間層保磁力依存性を調べた。その結果を第３図に示す。

但し、第３図における縦軸の出力は最大値により、規格
化しである。

この図より、中間層の保磁力が３０００ｅ以上になると
、再生出力が急激に低下することが分かる。

これは中間層の保磁力が高いと、記録層裏面に発生する
自由磁極を充分に消失させることができなくなるためと
思われる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、非磁性基板上に、Ｃ
軸が膜面垂直方向に配向した六方稠密構造をとることの
できるＴｉ等の元素からなる下地層を設けるので、その
上に積層される中間層および東向磁気異方性層も下地層
上にエピタキシャル的に成長し、Ｃ軸が膜面垂直方向に
向いた六方稠密構造の膜となる。また、中間層の保磁力
を３０００ｅ以下とし、垂直磁気異方性層の保磁力を中
間層よりも高くしている。

かくして、優れた結晶配向性を有し、垂直磁気異方性層
裏面に発生する自由磁極を十分に消失させることができ
る。その結果、垂直磁気異方性層の再生出力が大幅に向
上され、優れた高密度記録特性を有する磁気記録媒体が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体の概念的断面構造を
示す断面図、第２図は実施例１で得られた試料の記録密
度に対する再生出力の関係を示す特性図、第３図は中間
層の保磁力に対する再生出力の関係を示す特性図である
。 ｌ・・・非磁性基体、２・・・下地層、３・・・中間層
。 ４・・・市直磁気異方性層 第１図 第２図 Ｖ　　針’！　／！　　　（Ｋｆｃｉ）第３図 中間層ｉ吊霜刀（Ｏｅ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基板上に、Ｃ軸が膜面垂直方向に配向した
   六方稠密構造をとることのできる元素からなるＦ地層を
   介し、ＣｏまたはＣｏ合金からなる低保磁力中間層、更
   に、該中間層よりも高い垂直方向保磁力を有するＣｏ合
   金垂直磁気異方性層を設けた事を特徴とする磁気記録媒
   体。
2. （２）下地層はＴｉ、Ｚｎ、Ｒｕ、ＲｅおよびＲｂから
   なる群から選択される元素により構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体
   。
3. （３）下地層はＴｉから構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載の磁気記録媒体。
4. （４）中間層を構成するＣｏ合金における添加元素の配
   合量は２０ｗｔ％以下であり、該中間層は３００Ｏｅ以
   下の保磁力を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の磁気記録媒体。
5. （５）垂直磁気異方性層はＣｏ−Ｃｒから構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気
   記録媒体。