JPH01317221A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置、磁気テープ装置等に用い
られる記録媒体に係り、特に高密度、高Ｓ／Ｎ記録に好
適な記録媒体に係る。

〔従来の技術〕

従来の面内長手方向の残留磁化を利用する面内記録方式
において、高密度記録を達成するためには、例えば、電
々公社通信研究所研究実用化報告第３１巻第１号（１，
９８２）２６０頁から２６７頁に示されているように、
記録媒体としてＣｏ−Ｎｊ系合金の連続薄膜媒体を用い
、保磁力を高める一方、記録磁性層を薄膜化することが
なされている。

一方、高密度化に適した方法として媒体の膜面に対し垂
直な方法に磁化容易軸が強く配向したＣ　ｏ　／　Ｃｒ
系合金媒体を用いる垂直記録方式が、アイ・イー・イー
・イー　トランザクションズオン　マグネティクス、エ
ム・ニー・ジー１３゜ナンバー５（１９７７年）１２７
２頁から１２７４頁（：ｒＥＥＥ　１’ｒａｎｓ、ｏｎ
　Ｍａｇｎ、Ｖｏ］、ＭＡＧ−１３，Ｎｎ５（＋９７７
）Ｐ　Ｐ　１．２７２〜１２７４）において提案されて
いる。

ｔつＡ 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のＣｏ　−Ｎ　ｉ系面内連続薄膜媒体では、第４図
曲線１１および、第２図曲線２１に示すように、低密度
の再生出力は高いが、記録密度の増加とともに媒体ノイ
ズが増大し、再生出力が低密度出力に対して半減する記
録密度（この記録密度を一般にＤδ０と呼ぶ）付近にお
いて媒体ノイズは最大値に達する。

これは、以下に述べる理由による。面内連続薄膜媒体で
は、記録されたトラックの幅方向にわたって、−様な位
置で磁化が反転せず、ジグザク状の境界をつくる。この
磁化遷移領域では、磁化の向きがランダムに向いており
、媒体ノイズの発生源となる。記録密度を増すと、ジグ
ザグ状の磁化遷移領域の占める割合が増えるため、ノイ
ズが増大する。さらに記録密度を増すと、隣接する磁化
遷移領域が干渉するため、再生出力が低下するとともに
、磁化遷移領域が大部分を占めるため、ノイズは最大値
に達する。この状態は、磁化方向がランダムな領域が大
部分を占めている状態であるため、ＡＣ消去ノイズとほ
ぼ等しくなる。

上記現像に関しては、アイ・イー・イー・イー１−ラン
ザクションズ　オン　マグネティクス、エム・ニー・ジ
ー２１．ナンバー５　（１９８５年）］３５０頁から１
３５５頁（ＩＥＥＥ　１’ｒａｎｓ、ｏｎ　Ｍａｇｎ。

ｖｏｌ、、ＭＡＧ−２１，Ｎｎ５　（１９８５）　Ｐ　
Ｐ　ｌ　３５０〜１３５５）、アイ・イー・イー・イー
　トランザクションズ　オン　マグネティクス、エム・
ニー・ジー２２．ナンバー５　（１９８６年）８９５頁
から８９７頁（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ｏｎ　Ｍａｇｎ
、ｖｏｌ、、ＭＡＧ−２２゜Ｎα５（１９８６）ＰＰ８
９５〜８９７）等において論じられている。

ところで磁気記録を行う場合、信号の最大記録密度は、
一般的にＤ３０程度である。従って上記ノイズ特性によ
り、Ｄ５０付近の記録密度では再生信号のＳ／Ｎが小さ
くなるという問題がある。

一方、Ｃｏ−Ｃｒのような垂直媒体を用いると、第１図
曲線１２および第２図曲線２２に示すように、媒体ノイ
ズは信号記録密度によらず一定であり、ｌ”）５０も高
いため、高密度記録に適している。

このノイズ特性は、垂直媒体では面内連続薄膜媒体のよ
うなジグザク状の磁化遷移領域をとらず、磁化遷移がノ
イズ源にならないことによる。上記のようなＣｏ　−Ｃ
Ｐ垂直媒体のノイズ特性についても、アイ・イー・イー
・イー　トランザクションズ　オン　マグネティクス、
エム・ニー・ジー２１、ナンバー５（１９８５年）１３
５０頁から１３５５　Ｎ（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ｏｎ
　Ｍａｇｎ、ｖｏｌ、ＨＡＧ−２１゜Ｎα５（１９８５
）　Ｐ　Ｐ　１．３５０〜１３５５）において述べられ
ている。しかしながら、第１図曲線１２に示すように再
生出力が小さいため、機器ノイズを含めたトータルのＳ
／Ｎが小さくなるという問題がある。

本発明の目的は、面内連続薄膜媒体と垂直媒体のＳ／Ｎ
に関する以上のような問題をふまえ、Ｄｒ＋ｏは面内連
続薄膜媒体より高く、Ｄ５ｏにおける再生出力は垂直媒
体より高い記録再生密度特性（第４図曲線１３）と、実
際に記録再生に使用されるＤ５０程度の記録密度では媒
体ノイズがピークを過ぎ、低ノイズ領域となるようなノ
イズ特性（第２図曲線２３）を実現することにより、従
来の面内連続薄膜媒体よりも高密度な領域で高Ｓ／Ｎの
記録再生が行える記録媒体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、連続薄膜媒体において、媒体膜面に対して
垂直な方向の保磁力ＨＣ⊥と、面内方向の保磁力Ｈｃ　
ｔｔの関係が、−Ｈｅ上≦ＨＣ／／≦ＨＣ⊥であす、記
録層の膜厚δを、記録波長λに対して、δ〉０．］λと
し、Ｄ５ｏの信号記録時の媒体ノイズＮＤ５０と、直流
消去ノイズＮＤＣ１交流消去ノイズＮＡＣの関係を、Ｎ
ｏｃ≦Ｎ　ｏ５ｏ　＜　Ｎ　ＡＣとすることにより達成
される。

〔作用〕

垂直方向の保磁力ＨＣ⊥と面内方向の保磁力Ｈｃ　／／
の関係がＨｅ上＝Ｈｃ〃である媒体は等方性媒体であり
、第５図領域５１および５３の境界で表わされる。これ
よりも面内方向の保磁力ＨＣ／／が大きくなると、面内
に磁化容易となり面内媒体となる（第５図領域５１）。

逆に垂直方向の保磁力が大きくなると垂直媒体に近くな
るが、垂直媒体として優れた高密度特性が得られる高配
向垂直媒体は、概ねＨＣ⊥）　２　Ｈｃｔｔの領域（第
５図領域５２）である。

Ｈａ上とＨＣ／／の関係を、−ＨＣ⊥≦Ｈｃ　ｔｉ≦Ｈ
Ｃ⊥にすると、第５図領域５３に示されるように、面内
媒体と垂直媒体の中間的な媒体である。つまり、記録さ
れた磁化には、垂直成分に、面内成分が含まれ、その程
度は両成分の反磁界の大きさに依存する。

つまり、低密度信号記録時には、垂直方向の反磁界が大
きいため、磁化方向は面内を向きやすい。

一方、高密度信号記録時には、面内の反磁界が強まり、
かつ垂直の反磁界が弱まるため、磁化は垂直力向を向く
ようになる。媒体膜厚δが大きいほど反磁界の大きさの
関係から、この現象は顕著に現われる。

したがって、上記媒体では、低密度信号記録時には、面
内磁化をもつため、面内連続薄膜媒体同様、ジグザク状
の磁化遷移領域を生じ、記録密度増大に伴い媒体ノイズ
は増し、交流消去ノイズＮＡＣに近づく。さらに高密度
になると、前記理由により、磁化が垂直成分を強くもつ
ようになるため、ジグザク状磁化遷移を生じなくなるた
め、媒体ノイズは減少し、Ｄ５０の記録密度は媒体ノイ
ズのピークを過ぎ、ノイズ低下領域となる。したがって
Ｄ５ｏの信号記録時の媒体ノイズＮＤ５０と、直流消去
ノイズＮｏｃ及び交流消去ノイズＮＡＣの関係は、 １’Ｊｏｃ≦ＮＤ５０≦ＮＡＣとなる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る磁気記録媒体の実施例について図面
を用いて詳細に説明する。

第３図は、本発明に係る磁気記録媒体の実施例の断面構
造を示す図である。非磁性基板３４の上に真空蒸着法に
より、Ｃｒ下地層３３．Ｃｏ−Ｃｒ記録磁性層３２．非
磁性表面保護層３１の順に積層した。Ｃｒ下地層の膜厚
は３００人、Ｃ。

−Ｃｒ・記録磁性層の膜厚δは０．２　　μｍ、保磁力
は面内、型方向とも４０００ｅである。ここでＣｒ下地
層３３は、Ｃｏ　−Ｃｒ層の磁化容易軸を面内方向に向
きやすくなる働きがある。下地膜材料については、Ｃｒ
に限定することなく、同様の働きをもつものであればよ
い。このような効果の得られる材料としては、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、Ｖ、Ｍｏ。

Ｗおよびそれらを主成分とする合金がある。また、作成
方法はスパッタ法でもよい。さらに、Ｃｏ　−Ｃｒ層の
磁化容易方向を面内に向きやすくする方法として、Ｇ　
ｏ　−Ｃｒ層の蒸着あるいはスパッタ時にＯｚのような
ガスを不純物として導入する方法もある。

一ヒ記媒体に、１−ラック幅４５μｍ９巻線数５０ター
ンのリングヘッドを用いて、相対速度２．５ｍ／ｓで記
録再生した結果、Ｄｒ＋ｏは４５ＫＦＣＴ２周波数帯域
４　、５　Ｍ　Ｈｚで測定した媒体ノイズ値は、直流消
去ノイズＮＤｃ＝３．５μＶ　ｒｍ　ｓ　、交流消去ノ
イズＮＡｃ＝５．５μＶｒｍｓ、Ｄ５ｏの記録密度の信
号記録時媒体ノイズＮｏ５ｏ　＝　４　、２μＶ　ｒ　
ｍ　ｓであった。

第１図は上記媒体の信号記録時媒体ノイズの記録密度依
存性を示した図である。低密度領域では記録密度の増加
に伴い媒体ノイズ値は増大し、２０ＫＦＣＴの記録密度
で最大値に達し、その値はＮ　Ａ　Ｃと同程度であった
。さらに記録密度を高くすると、媒体ノイズは逆に減少
する。Ｄ５０の記録密度における媒体ノイズ値は、最大
値に対して−２，３ｄｒ３である。

一般に、磁気記録装置において使用される最大記録密度
は、Ｄ５０程度であるので、本実施例に示す媒体を用い
ると、ノイズの低い領域で記録再生を行うことができる
。

第１図において、ノイズが低下しはじめるは、磁化の垂
直成分の寄与のためであり、垂直成分の強さは、反磁界
係数によって決まる。反磁界係数は記録波長λと、媒体
膜厚δの比λ／δで決定される。本実施例では、第１図
からノイズが低下し始める領域は、λ／８〈１０である
。この結果から、使用する記録波長λを決定すると、上
記効果を得るためには、媒体膜厚δはδ〉０．１λであ
ることが必要である。例えば５０Ｋｌ・ＣＩ（λ＝１μ
ｍ）で使用する場合には媒体膜厚はδ〉０．１μｍであ
る。一方、膜厚の上限はヘッドの記録能力から決定され
る。

第５図は、垂直方向の保磁力Ｈｅ上と面内方向の保磁力
Ｈｃ／／の関係の異なる連続薄膜媒体を種々作成し、媒
体の種類との関係を示したものである。

図中Δ印のプロットはＧ　ｏ　−Ｎ　ｉ系の連続薄膜媒
体であり、ＨＣＪＬ　＜　Ｈｃｔｉの面内媒体領域５１
に属する。口開のプロットは非磁性基板上に直接、ある
いはＧｅ、Ｔｉの下地層を介してＣｏ　−Ｃｒ　）ｌを
積層した媒体であり、いずれもＨｃｌ）　２　ＨＣ／／
の垂直媒体領域５２に属する。図中Ｏ印は上記実施例の
方法でＣｒ下地層上にＧ　ｏ　−Ｃｒ層を積層した場合
であり、第２図曲線２３に示すようなノイズ特性を示し
た。これらま、ＨｃｌとＨＣ／／の関係では、垂直媒体
領域５２と面内媒体領域５１の中間的領域に属する。つ
まり、ＨｃｌとＨｃｔｉの関係は−ＨＣ上≦Ｈｃｔｔ≦
ＨＣ⊥ で示される。

〔発明の効果〕

以上に示したように、本発明によれば、高密度になるほ
ど媒体ノイズが低下するので、高密度領域で高Ｓ　／　
Ｎの記録再生が実現でき、高密度磁気記録装置を実現す
る上で効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の磁気記録媒体の信号記録時ノ
イズの記録密度依存特性図、第２図は同媒体の信号記録
時媒体ノイズの記録密度依存特性図、第３図は本発明の
実施例の磁気記録媒体の断面図、第４図はＣｏ　−Ｎ　
ｉ系面内連続薄膜媒体とＣｏ　−Ｃｒ垂直媒体の記録密
度特性図、第５図は種々の媒体の垂直方向の保磁力と面
内方向の保磁力の関係および実施例の記録媒体膜の保磁
力特性を示す説明図である。 １１・・・Ｃｏ　−Ｎ　ｉ系面内連続薄膜媒体の記録密
度特性、１２・・Ｃｏ−Ｃｒ垂直媒体の記録密度特性、
１３・・・目標記録密度特性、２１・・・ｃｏ　−Ｎ　
ｉ系面内連続薄膜媒体のノイズ特性、２２・・・Ｇ　ｏ
　−Ｃｒ垂直媒体のノイズ特性、２３・・・目標ノイズ
特性、３１・・・非磁性表面保護層、３２・・・Ｃｏ　
−Ｃｒ記録磁性層、３３・・・Ｃｒ下地層、３４・・・
非磁性基板、５１・・・面内媒体領域、５２・・・垂直
媒体領域、５３・・・中間的領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続薄膜磁気記録媒体において、媒体膜面に対して
   垂直な方向の保磁力Ｈ＿Ｃ＿⊥と、膜面内方向の保磁力
   Ｈ＿Ｃ＿■の関係が、 １／２Ｈ＿Ｃ＿⊥≦Ｈ＿Ｃ＿■≦Ｈ＿Ｃ＿⊥であり、記
   録波長λに対し、記録磁性層厚 δ＞０．１λであり、かつ、再生出力が低密度出力に対
   して半減する記録密度（Ｄ＿５＿０）の信号記録時媒体
   ノイズ値Ｎ＿Ｄ＿５＿０と、直流清去時の媒体ノイズ値
   Ｎ＿Ｄ＿Ｃおよび、交流消去時の媒体ノイズ値Ｎ＿Ａ＿
   Ｃの関係が、 Ｎ＿Ｄ＿Ｃ≦Ｎ＿Ｄ＿５＿０＜Ｎ＿Ａ＿Ｃ であることを特徴とする磁気記録媒体。