JPH0317813A - 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｝ 本発明は磁気記録媒体に関し、特に垂直磁気記録、光磁
気記録に好適な磁気記録媒体に関する。

〔課題を解決するための手段｝ Ｌ記目的を達成するため、本発明によれば、基板ｔ−に、スピネル型結晶構造を有する結晶質膜から成る下地層と、スピネル型フェライト結晶買膜から成る磁気記録層を順次積層して構成される磁気記録媒体において、前記下地層の格子定数が、前記磁気記録層の格子定数より大きいことを特徴とする磁気記録媒体が提供される。 以下本発明を図面を参照しながら詐述する。 第ｌ図は本発明による磁気記録媒体の最も基本的な層構成を示す断面図である。同図に示すように本発明の磁気記録媒体は、基本的に、基板Ｉ１にスピネル型結晶構造を有する下地Ｍ２と、スビルル型フェライトから成る磁気記録層３を順次積層して構威され、かつ丁地層２の格子定数が磁気記録層３の格子定数より大きくなっている。 基板ｌとしては，　ＡＱ、八悲合金，ステンレススチール等の金属、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）　．ボリカーボネート（ＰＣ）、エボキシ等の樹脂、ソーダガラス、硼珪酸ガラス、バリウム硼硅酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス等のガラスを用いることができ、厚さは０．１〜２開程度が適当である。 下地層２は下記式（１）で表わされる材料を用いて形成される。 ＡＢ，０４　　　　（ただし、＾は２価のイオンになる金属元素、Ｂは３価のイオンになる金属元＃）　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）ＡとしてはＭｇ，　Ｍｎ，　Ｃｏ，　Ｎｉ，　Ｃｕ，　Ｚｎ，　Ｆ（１等から選ばれる１種以上、ＢとしてはＣｒ，　Ｉｎ、Ｒｈ，　Ｓｃ，　ＴＱ，Ｆｅ等から選ばれるＩｌｌ以上が用いられる。但し、特殊な場合としてＡに２価のイオンの代わりに１価のイオンと３価のイオンが、又、Ｂに３価のイオンの代わりに２価のイオンと４価のイオンが同時に入ったもの等がある。成膜法としては蒸着法、スバッタ法、ＣＶＤ法が使用され、その膜厚は０．０５〜５ｐｍ程度が適当である。 磁気記録層３は下記式（ＩＩ）で表わされる材料を用いて形威される。 ＡＢｘＦｅ，−）（０，　　　（＾．Ｂの条件は（！）式と同じであり、かつ０≦ｘ　（２である．）　・・・（Ｉｔ）磁気記録層３の成膜法には下地層２の場合と同様，蒸着法、スパッタ法，　ＣＶＤ法等が使用され、膜厚は０．０５〜５ｐｍ程度が適当である．下地層２の格子定数が磁気記録層３の格Ｙ一定数より大きいと、その上に作製したスピネルフェライト・結晶は、ｌ！！層の原ｔ配列に揃う傾向がある為、格ｆ一定数の差だけ膜而内方向に引き伸ばされた形となる。それと同時に膜而に対して垂直方向には縮んだ形となり、その結果として格子爪が発生する。つまり、磁気記録層３の格子面間隔は、膜而内方向では下地層２との差はほとんどなくなり、逆に、膜垂直方向では本来の磁気記録材料の値より小さくなる。以上の理由により、本来、一軸異方性を持たない立方晶の結晶構造であるスピネルフェライトが、一軸異方性のある正方晶的な結晶構造に変化し、磁気記録層３において大きな垂直磁気異方性が誘起される。この場合，垂直磁気異方性の発生は両者の格子定数の違いに起因することから，従来のような基板に対する熱膨張係数の制約はなくなり、基板材料として上述のように一般のガラス、金属，＃ａ１脂が使用でき、コストダウンを図ることができる。また，下地層２と磁気記録層３の接着力が強いため、時間が経過しても垂直磁気異方性は減少せず、長期にわたって特性が安定となる。 磁気記録層３を構成するスピネルフェライトの格子定数は通常８．３〜８．５入であるので、下地層２の格子定数は８．４〜８．７人程度でかつ上記の条件を満足するものが好ましい。下地層２と磁気記録層３の格子定数の大きさは上記（＋）式及び（ＩＩ）式における＾とＢの組み合せにより制御できる。 本発明においては，下地層２及び磁気記録層３が多結晶膜から或り，かつこれらの結晶方位が配向していることが好ましい。すなわち、下地層２の結晶方位を（＋００）、（＋１０）、（Ｉｌｌ）面等が膜而と平行になるように配向させ、磁気記録層３も下地層と同方向に配向させる。こうすることにより．垂直磁気異方性をより増大させることができ、垂直磁気記録及び光磁気記録における安定性及び読み出し特性を向上させることができる。 下地層２の配内方位及び配尚の程度は膜作製時の基板温度，酸素分圧、堆積速度等により制御できる。磁気記録層３は下地層２の配向方位に配向しやすく、更に基板温度、酸素分圧、堆積速度等により制御が可能である。配向させる方位は特に限定されないが、磁気記録層３の材料の磁化容易軸が膜面に対して乗直方向となるように配向させるのがより効果的である。 また、本発明においては、下地層２にＩｎを含有させることができる．すなわち下地層２を下記式（ＩＩＩ）で表わされる材料で形成することができる。 Ａ　Ｂ．−ｙ　Ｉ　ｎｙｏ，　　　（Ａ，Ｂの条件は（１）式と同じでありかつ０＜ｙ≦２である。）　　・・・（［１１）この場合、１ｎをわずかに含イｆさせただけで下地層２の格子定数を大きくでき、下地層２と磁気記録Ｒｉ３の両層の格子定数の関係を容易に制御することができる。 また、本発明においては、磁気記録層３の構戊材料として上記（ＩＩ）式で表わされる材料としてγ−Ｆｅｌｏｎ又はＦｅ，０，を用いることもできる。ｙ−Ｆｅ，０，又はＦｅ，０，を用いると、磁化が大きくなるとともに適当な保磁力が得られるため垂直磁気記録媒体として好適な特性となる．γ−Ｆｅ，Ｏ．は分子式としては（ＩＩ）式と異なるが、（口１／ａＦｅ″＋ｍｚ＋）（Ｆｅｔ”）０．・・・口は空格子点：と表わされ、結晶構造はスピネル型となり、スピネル型フェライトの一種である。なお、ｙ−Ｆｅ，Ｏ，又はＦｅ，０．の一部を上述のＡ，Ｂの元素で置換したものも用いることができる。なお、磁気ヘッドとの摩耗を防ぐために、第２図に示すように、媒体表面に炭素等からなる潤滑層４を設けた構成とすることもできる。 また、本発明においては、磁気記録層３を下記式（■）で表わされる材料で形成することができる．ＣｏｚＦｅ，−ｚＯ．　　　　　　　　　　＋＋　（ｒｖ）この場合、Ｃｏを含有させることにより磁気光学効果が大きくなるとともに、保磁力も大きくなり，光磁気記録媒体に好適な特性となる。なお、式（ｒＶ）においてＦｅの一部を上述のＡ，Ｂの元素で置換したものも用いることができる。 さらに、本発明を光磁気記録媒体に適用する場合には、例えば第３図〜第８図に例示するような層構成とすることができるが、これに限定されるものではない． 第３図は磁気記録層３の表面に反射層５を設けたもの，第４図は基板１と下地層２の間に誘電体層６を設けたもの、第５図は基板１と下地層２の間に誘電体層６を設けるとともに磁気３己録層３の表面番こ反射屑５を設けたもの，第６図は磁気記録層３の表面に：Ｊ４７４体層６を設けさらにその上に反射層５を設けたもの、第７図は基板書と下地層２の間に半透過反射層５′及び誘電体層６を設けるとともに磁気記録層３の表面に反射層５を設けたもの、第８図は基板１と下地Ｍ２の間に反射層５を設けるとともに磁気記録層３の表面に保護層７を設けたものである。 反射層５，５′はＡ党、＾ｕ，　Ａｇ，　Ｃｕ，　Ｃｒ等の金属膜又はＳｉＯｘ，　Ｓｉ，Ｎ，、＾ｆｉＮ，　ＡＱ，０、ＭｇＯ、ｚ＊ｓ，　ＭｇＦ，等の誘電体の多層膜より形成され、成膜法としては蒸着法、スバッタ法等が使用され、膜厚は金属膜の場合は０．０２〜０．５一程度が適当であり、誘電体多層膜の場合は各層を厳密に制御する必要があるが、おおむね合ａ↑厚さは０．０２−１μ程度が適当である。 反射層５．５′の反射率は特に限定されないが、磁気記録層３に対して光の入射方向と反射側にある反射層５は高い方がよく、光の入射側にある反射層５′は半透過膜である必要がある。 誘電体層６はＳｉＯｘ，　Ｓｉ，Ｎ，、ＡＱＮ，　ＡＱ，０、ＭｇＯ、ＺｎＳ％ＭｇＦ，等の誘電体材料を用いて蒸着法、スバッタ法等により成膜され、膜厚は０．０５〜１ｐ８程度が適当であり、多重反射効果を利用する場合には読み出しを行う光の波長との関係で所定の厚さにする必要がある。 第３図ないし第７図の媒体は光磁気記録において基板１側から光を入射するタイプのものであるが、第８図の媒体は基板１と反射側から光を入射するタイプのものであるため、磁気記録層３の表面に厚い保護層７が設けられている。この保護層７は紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂等を用いて塗布法等より形成され，その厚さは０．１〜２鵬一程度が適当である。 上記のように基板ｌと下地層２の間及びｌ又は磁気記録層３の表面に、反射層５．５′及び／又は誘電体層６あるいは保護層７を設けることにより、記録感度及び再生特性（Ｓ／Ｎ）を向上させることができ、光磁気記録媒体として好適となる。 さらに、本発明においては、下地層２も式（ＩＩ）で示される材料で作製し，磁気特姓を持たせるようにしてもよい。この場合、下地層２の特性としては高誘磁率、低保磁力のものが好ましい。このようにすると、垂直磁気記録においては記録時に磁気ヘッドの磁束を集中させ、記録時の消費電力の低減、記録周波数の向上を図ることができ、光磁気記録においては媒体の反磁界を減少させて記録ビット内の反射磁性の発生を減少させ、再生性能（Ｓ／Ｎ）を向上させることができる。 なお、当然のことながら、以上述べたそれぞれの構成上の特徴を任意で組み合わせてもよく、その場合にも各々の特徴からのそれぞれの効果が発揮される。又、基本的には下地層＋記録層の！組の構或で目的の効果は得られるが、下地層＋記録層を何周期も繰り返して積層させてもよい。 【実施例】

１．２醜鳳厚のアルミノ硅酸ガラスを基板として用い、
該ガラス基板上に下地層としてＮｉ．，，Ｚｎ，．．Ｉ
ｎ，，．Ｆｅ，，．０．（１００）配向膜を、さらにそ
の上に磁気記録層としてＣｏＦｅ，Ｏ，　（１００）配
向膜を対向ターゲット式スバッタ法によりそれぞれ０．
４−、０．２４の厚さに形成し，さらにその上にＣｒ反
射層をＥＢ蒸着法により０．０５ｐ厚に蒸着形成して第
３図に示す如き構成の光磁気ディスクを作製した。この
光磁気ディスクの下地層の格子定数は８．４６人、磁気
記録層の格子定数は膜面に平行に配向した（Ｉｌｌ）面
の測定結果より換算すると８．３４人であった。 上記で作製した光磁気ディスクについて磁気異方性を評
価してみたところ、膜而に対して垂直方向に磁化容易幀
があり、一軸異方性エネルギーとして約３００ＫＪ／ｍ
’という結果が得られ、垂直磁化膜であることがわかっ
た。 又，繰り返し昇温試験等を行っても磁気異方性の変化は
［１１１１されなかった。更にこのディスクにレーザー
光を使用して光磁気記録，再生を行ったところ、約１，
Ｏｐａ幅、１．５一長のビットが安定に記録され、４５
ｄＢ以上の再生Ｃ／Ｎが得られた。 以上のように、ヂ下地層として，磁気記録層ＣｏＦｅ，
　Ｏ，より格子定数の大きな”＊−ｈ”＊．ｈ　Ｉｎｍ
−＊Ｆｅ，．，０４を使用する事により、本来一軸異方
性のないＣｏＦｅ，　０．を安定な垂直磁化膜とする事
ができ、又、磁気光学効果の大きなＣｏＦｅ，　０，を
使用する事により，光磁気記録としての再生特性を向上
する事ができ、更にＣｒ反射層により再生特性の向丘及
び記録感度の向上が達成できた。 〔発明の効果｝ 以上詳細に説明したように，本発明によれば、磁気記録
層の作製を低温で行なうことが可能となり、さらに基板
に対する熱膨張係数の制約がなくなって一般的な基板材
料が使用できるようになるため、安価に磁気記録媒体を
提供することが可能になり、さらに、垂直磁気異方性が
長期的に安定なものとなり、記録媒体としての信頼性が
向上する。

【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基本的な構成を示
す断面図、第２図は潤滑層を設けた構成例を示す断面図
、第３図〜第８図は本発明を光磁気記録媒体に適用した
場合の構成例を示す断面図である。 ｌ・・・基板　　　　　　　　２・・・下地層３・・・
磁気記録層　　　　４・・・潤滑層５．５′・・・反射
層　　　　　　　６・・・誘電体層７・・・保護層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、スピネル型結晶構造を有する結晶質膜
   から成る下地層と、スピネル型フェライト結晶質膜から
   成る磁気記録層を順次積層して構成される磁気記録媒体
   において、前記下地層の格子定数が、前記磁気記録層の
   格子定数より大きいことを特徴とする磁気記録媒体。