JPH0340491B2 - - Google Patents
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- JPH0340491B2 JPH0340491B2 JP56194400A JP19440081A JPH0340491B2 JP H0340491 B2 JPH0340491 B2 JP H0340491B2 JP 56194400 A JP56194400 A JP 56194400A JP 19440081 A JP19440081 A JP 19440081A JP H0340491 B2 JPH0340491 B2 JP H0340491B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- magnetic recording
- substrate
- coercive force
- recording
- Prior art date
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/65—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
- G11B5/656—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing Co
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- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
- Y10T428/264—Up to 3 mils
- Y10T428/265—1 mil or less
-
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- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31678—Of metal
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
本発明は、磁気記録媒体に関し、特には超高密
度記録用の垂直磁気記録媒体に関するものであ
る。 超高密度記録が可能な垂直磁気記録は近い将来
の実用化を目指して多方面で精力的な研究が進め
られている。従来からの磁気記録媒体において
は、基板上の磁性膜においてリング型磁気ヘツド
によつて磁性膜水平方向の磁化(面内方向の磁
化)によつて記録が行われている。水平磁化によ
る記録の場合、記録密度を増加していくと磁性膜
の反磁界が増して残留磁化の減衰と回転を生じ、
再生出力が著しく減少するため、記録密度の高密
度化に限界がある。そこで、磁性膜の面に垂直な
方向即ち厚さ方向に磁化を行う垂直磁気記録方式
が水平磁気記録の高密度化の壁を破るものとして
提唱されている。垂直磁気記録においては、原理
的に、記録信号が短波長になる即ち記録密度を増
大していくにつれ、減磁界が小さくなる性質があ
るので、水平磁気記録より高密度記録に有利であ
ると期待されているのである。 このような垂直磁気記録に用いる記録媒体とし
ては、スパツタ法により作成したCo−Cr膜がき
わめて優れたものとして既に提案されている。ス
パツタ法は、不活性ガスの低真空中でグロー放電
を行つたとき陰極(ターゲツト)にガスイオンが
衝突することにより陰極材料を原子またはその集
団として気化させ、こうしてスパツタされて飛出
した金属原子を陽極近くに位置づけた基板の表面
上に付着せしめる方法であり、金属磁性薄膜の製
造方法の一つとして良く知られているものであ
る。 本発明者は、このCo−Cr膜について実用化及
び量産化の観点から研究を進めてきたが、その過
程で幾つかの問題があることを知見した。即ち、
第1に、スパツタ装置を使用して高速成膜を実施
する場合、膜面に垂直方向の保磁力(Hc(⊥))
が大きすぎ、実際にデイジタル記録を行う際充分
なオーバーライト特性が得られないことであり、
第2に保磁力(Hc(⊥))が成膜時の基板の温度
にきわめて大きな依存性を示すので、量産のため
連続して成膜した場合、ターゲツトからの輻射熱
による基板温度の変化が不可避的に起り、それに
伴つて保磁力(Hc(⊥))が変化し、同一品質の
成膜が不可能となることである。 先ず、第1のオーバーライト特性については、
少くとも26dB以上必要であり、これを満足する
には保磁力(Hc(⊥))は600Oe以下でなければ
ならない。Co−Cr膜の場合、実験室的規模での
低速成膜(<数百A/分)時には基板の冷却を工
夫しさえすればHc(⊥)<600Oeとすることが可
能ではあるが、実際の工業化を行う場合それが可
能とされる数千A/分の高速成膜時にはどうして
も600Oe以上となり、はなはだしい場合には
1800Oeにまでも達した。従つて、Co−Cr膜では
実際にデイジタル記録を行うに充分のオーバーラ
イト特性を工業化を許容する生産速度において実
現しえない。 次に、保磁力(Hc(⊥))の基板温度依存性の
問題であるが、Co−Cr膜の場合、保磁力は基板
温度の上昇に対し30Oe/10度以上の割合で増加
することが知見された。基板は主にターゲツトか
らの輻射熱により加熱されるが、連続生産の場合
基板の温度は時々刻々変化することが予想され、
上記のような大きな温度依存性の下では同一特性
の成膜が不可能である。 斯界では、Co−Cr系に第3成分として例えば
ロジウムを添加する等の試みもあるが、上記問題
はいぜんとして解消しない。本発明は、以上の理
由に鑑みて為されたものであり、特に実用化や量
産化に適した優れた超高密度磁気記録用の垂直磁
気記録媒体を提供することを目的とする。 コバルトは大きな結晶異方性エネルギーを有
し、その六方晶形の結晶構造によつて垂直磁気膜
となる基本的元素と考えられる。本発明者はコバ
ルト系合金について広範な検討の結果Co−Mo−
V合金が本発明の目的に好適であることを見出し
た。本発明に従う垂直磁化膜は、75〜90重量%
Coと、15重量%以下のMoと、残余がV及び不可
避的に随伴する不純物とから構成される。 本発明のCo−V−Mo膜においては、垂直記録
媒体として最も重要なパラメータである(002)
面からのX線反射ロツキング曲線の半値巾Δθ50
の値は5゜以内であり、これはCo−Cr膜と同等で
ある。このX線反射ロツキング曲線とは膜の結晶
構造のC軸の分散度合を表わすものである。ま
た、デイジタル記録において充分なオーバーライ
ト特性が得られるかどうかを決定するHc(⊥)に
ついても、Moの添加量を調節することにより上
限の600Oe以下の範囲で300〜600Oeの値に制御
可能である。更に、基板温度の上昇に伴なう保磁
力Hc(⊥)の増加率も10Oe/10度以下とCo−Cr
膜の1/3以下に抑えることができ、連続成膜の場
合にターゲツトからの輻射熱による基板温度の変
化に伴つての保磁力変化をCo−Cr膜の場合より
はるかに低くすることができる。 本発明のCo−Mo−V膜において、Coは垂直
磁化膜を実現する大きな結晶異方性を有する結晶
構造を形成する基本的元素として75〜95重量%必
要である。75%より少ないと所定の垂直磁化が不
足し、他方95%を越えると飽和磁化が高くなりす
ぎる。残る5〜25重量%がMo及びVで構成され
る。Vのみを添加した場合にはCo−Cr膜におけ
るCrと同様に飽和磁化Msを低下させ、h.c.p構造
を安定化させ、異方性磁界Hk>4πMsを満足する
ものの、垂直保磁力が低すぎまたロツキング曲線
の半値巾も広がる傾向を示すが、これにMoを添
加することにより前者が300〜600Oeの範囲でま
た後者が2.8〜3.4度の範囲で目的とする膜を得る
ことができる。Moの添加量は少量でも相応の効
果を生じるが、他方15%を越えると保磁力(Hc
(⊥))の低下を示しはじめる。そこでMoは15重
量%以下とされ、Moの添加量により保磁力(Hc
(⊥))を自在に制御することができる。残部は、
V及び不可避的に随伴する不純物から構成され
る。好ましいV添加量は6〜16%そして好ましい
Mo添加量は3〜15%のの範囲であり、所定の工
程条件の下で目的とする成膜特性を得るべく適宜
組合せられる。 本発明の磁気記録媒体の製造方法自体は、所定
の配合比のターゲツトを使用してスパツタ装置を
用いて例えばポリイミド等の基板に適宜のスパツ
タ条件の下でスパツタを行うことにより作成しう
る。基板温度の上昇を防ぐ為、マグネトロン型の
スパツタ装置の使用も好都合である。 また、垂直磁化膜を高透磁率層で裏打ちする技
術も既に提唱されている(特開昭54−51804号)。
これは、補助磁極を用いなくとも単極型ヘツドに
よつて効率よく垂直磁気記録を行うことを可とす
るもので、本発明においてもこのような高透磁率
層を基板と垂直磁化膜との間に介在させることは
何ら妨げられるものでない。高透磁率層としては
例えばMo−Fe−Ni合金が使用されうる。 以下、実施例を示す。実施例 高速スパツタリング装置を用いて、Co−V−
Moの成分比率をかえて成膜を行い、得られた膜
のHc(⊥)およびΔθ50を測定した。スパツタ条件
は、Arガス圧8.0×10-3Torr、投入電力3〜
5KW、電極間距離100mmである。結果を比較例と
合わせて表1に示す。
度記録用の垂直磁気記録媒体に関するものであ
る。 超高密度記録が可能な垂直磁気記録は近い将来
の実用化を目指して多方面で精力的な研究が進め
られている。従来からの磁気記録媒体において
は、基板上の磁性膜においてリング型磁気ヘツド
によつて磁性膜水平方向の磁化(面内方向の磁
化)によつて記録が行われている。水平磁化によ
る記録の場合、記録密度を増加していくと磁性膜
の反磁界が増して残留磁化の減衰と回転を生じ、
再生出力が著しく減少するため、記録密度の高密
度化に限界がある。そこで、磁性膜の面に垂直な
方向即ち厚さ方向に磁化を行う垂直磁気記録方式
が水平磁気記録の高密度化の壁を破るものとして
提唱されている。垂直磁気記録においては、原理
的に、記録信号が短波長になる即ち記録密度を増
大していくにつれ、減磁界が小さくなる性質があ
るので、水平磁気記録より高密度記録に有利であ
ると期待されているのである。 このような垂直磁気記録に用いる記録媒体とし
ては、スパツタ法により作成したCo−Cr膜がき
わめて優れたものとして既に提案されている。ス
パツタ法は、不活性ガスの低真空中でグロー放電
を行つたとき陰極(ターゲツト)にガスイオンが
衝突することにより陰極材料を原子またはその集
団として気化させ、こうしてスパツタされて飛出
した金属原子を陽極近くに位置づけた基板の表面
上に付着せしめる方法であり、金属磁性薄膜の製
造方法の一つとして良く知られているものであ
る。 本発明者は、このCo−Cr膜について実用化及
び量産化の観点から研究を進めてきたが、その過
程で幾つかの問題があることを知見した。即ち、
第1に、スパツタ装置を使用して高速成膜を実施
する場合、膜面に垂直方向の保磁力(Hc(⊥))
が大きすぎ、実際にデイジタル記録を行う際充分
なオーバーライト特性が得られないことであり、
第2に保磁力(Hc(⊥))が成膜時の基板の温度
にきわめて大きな依存性を示すので、量産のため
連続して成膜した場合、ターゲツトからの輻射熱
による基板温度の変化が不可避的に起り、それに
伴つて保磁力(Hc(⊥))が変化し、同一品質の
成膜が不可能となることである。 先ず、第1のオーバーライト特性については、
少くとも26dB以上必要であり、これを満足する
には保磁力(Hc(⊥))は600Oe以下でなければ
ならない。Co−Cr膜の場合、実験室的規模での
低速成膜(<数百A/分)時には基板の冷却を工
夫しさえすればHc(⊥)<600Oeとすることが可
能ではあるが、実際の工業化を行う場合それが可
能とされる数千A/分の高速成膜時にはどうして
も600Oe以上となり、はなはだしい場合には
1800Oeにまでも達した。従つて、Co−Cr膜では
実際にデイジタル記録を行うに充分のオーバーラ
イト特性を工業化を許容する生産速度において実
現しえない。 次に、保磁力(Hc(⊥))の基板温度依存性の
問題であるが、Co−Cr膜の場合、保磁力は基板
温度の上昇に対し30Oe/10度以上の割合で増加
することが知見された。基板は主にターゲツトか
らの輻射熱により加熱されるが、連続生産の場合
基板の温度は時々刻々変化することが予想され、
上記のような大きな温度依存性の下では同一特性
の成膜が不可能である。 斯界では、Co−Cr系に第3成分として例えば
ロジウムを添加する等の試みもあるが、上記問題
はいぜんとして解消しない。本発明は、以上の理
由に鑑みて為されたものであり、特に実用化や量
産化に適した優れた超高密度磁気記録用の垂直磁
気記録媒体を提供することを目的とする。 コバルトは大きな結晶異方性エネルギーを有
し、その六方晶形の結晶構造によつて垂直磁気膜
となる基本的元素と考えられる。本発明者はコバ
ルト系合金について広範な検討の結果Co−Mo−
V合金が本発明の目的に好適であることを見出し
た。本発明に従う垂直磁化膜は、75〜90重量%
Coと、15重量%以下のMoと、残余がV及び不可
避的に随伴する不純物とから構成される。 本発明のCo−V−Mo膜においては、垂直記録
媒体として最も重要なパラメータである(002)
面からのX線反射ロツキング曲線の半値巾Δθ50
の値は5゜以内であり、これはCo−Cr膜と同等で
ある。このX線反射ロツキング曲線とは膜の結晶
構造のC軸の分散度合を表わすものである。ま
た、デイジタル記録において充分なオーバーライ
ト特性が得られるかどうかを決定するHc(⊥)に
ついても、Moの添加量を調節することにより上
限の600Oe以下の範囲で300〜600Oeの値に制御
可能である。更に、基板温度の上昇に伴なう保磁
力Hc(⊥)の増加率も10Oe/10度以下とCo−Cr
膜の1/3以下に抑えることができ、連続成膜の場
合にターゲツトからの輻射熱による基板温度の変
化に伴つての保磁力変化をCo−Cr膜の場合より
はるかに低くすることができる。 本発明のCo−Mo−V膜において、Coは垂直
磁化膜を実現する大きな結晶異方性を有する結晶
構造を形成する基本的元素として75〜95重量%必
要である。75%より少ないと所定の垂直磁化が不
足し、他方95%を越えると飽和磁化が高くなりす
ぎる。残る5〜25重量%がMo及びVで構成され
る。Vのみを添加した場合にはCo−Cr膜におけ
るCrと同様に飽和磁化Msを低下させ、h.c.p構造
を安定化させ、異方性磁界Hk>4πMsを満足する
ものの、垂直保磁力が低すぎまたロツキング曲線
の半値巾も広がる傾向を示すが、これにMoを添
加することにより前者が300〜600Oeの範囲でま
た後者が2.8〜3.4度の範囲で目的とする膜を得る
ことができる。Moの添加量は少量でも相応の効
果を生じるが、他方15%を越えると保磁力(Hc
(⊥))の低下を示しはじめる。そこでMoは15重
量%以下とされ、Moの添加量により保磁力(Hc
(⊥))を自在に制御することができる。残部は、
V及び不可避的に随伴する不純物から構成され
る。好ましいV添加量は6〜16%そして好ましい
Mo添加量は3〜15%のの範囲であり、所定の工
程条件の下で目的とする成膜特性を得るべく適宜
組合せられる。 本発明の磁気記録媒体の製造方法自体は、所定
の配合比のターゲツトを使用してスパツタ装置を
用いて例えばポリイミド等の基板に適宜のスパツ
タ条件の下でスパツタを行うことにより作成しう
る。基板温度の上昇を防ぐ為、マグネトロン型の
スパツタ装置の使用も好都合である。 また、垂直磁化膜を高透磁率層で裏打ちする技
術も既に提唱されている(特開昭54−51804号)。
これは、補助磁極を用いなくとも単極型ヘツドに
よつて効率よく垂直磁気記録を行うことを可とす
るもので、本発明においてもこのような高透磁率
層を基板と垂直磁化膜との間に介在させることは
何ら妨げられるものでない。高透磁率層としては
例えばMo−Fe−Ni合金が使用されうる。 以下、実施例を示す。実施例 高速スパツタリング装置を用いて、Co−V−
Moの成分比率をかえて成膜を行い、得られた膜
のHc(⊥)およびΔθ50を測定した。スパツタ条件
は、Arガス圧8.0×10-3Torr、投入電力3〜
5KW、電極間距離100mmである。結果を比較例と
合わせて表1に示す。
【表】
これから、本発明によるCo−V−Mo膜が、工
業化可能な高速成膜時においても、充分なオーバ
ーライト特性の得られる保磁力(Hc(⊥))<
600Oeを実現しており、さらにMoの添加量によ
り保磁力(Hc(⊥))を300〜600Oeの範囲で任意
に制御可能であるという利点がある。 次に、基板の温度に対する成膜の特性変化例を
以下に表2及び添付グラフに示す。成膜速度は
5200A/分とした。
業化可能な高速成膜時においても、充分なオーバ
ーライト特性の得られる保磁力(Hc(⊥))<
600Oeを実現しており、さらにMoの添加量によ
り保磁力(Hc(⊥))を300〜600Oeの範囲で任意
に制御可能であるという利点がある。 次に、基板の温度に対する成膜の特性変化例を
以下に表2及び添付グラフに示す。成膜速度は
5200A/分とした。
【表】
このように、本発明によるCo−V−Mo膜にお
いては基板温度が20℃から200℃へと上昇しても
Hc(⊥)は170Oeの上昇を示す程度であり、保磁
力温度依存性は10Oe/10度と小さい。この事実
は、本発明によるCo−V−Mo膜が、連続生産時
にターゲツトからの輻射熱によつて基板温度が変
化しても、膜特性の変化はきわめて少なく量産に
適した優れたものであることを示す。この程度の
保磁力変化は基板の冷却技術等により補償しう
る。これに対し、Co−Cr膜の場合、水冷時にお
いてさえも保磁力(Hc(⊥))は600Oeを越え、
充分なオーバーライト特性が得られないばかり
か、基板温度に対して強い依存性を示す。基板温
度が20℃から200℃へと上昇すると、Hc(⊥)は
670Oeもの増大を示し、これは36Oe/10度もの
保磁力上昇率であり、本発明Co−V−Mo膜の3
倍以上である。 以上説明した通り、本発明は、新規なCo−V
−Mo垂直磁気記録膜を提供することにより、従
来提唱されたCo−Cr系に固有の、デイジタル記
録の際のオーバーライト特性、保磁力の基板温度
依存性等についての問題を解消し、充分に工業化
が可能の垂直磁気記録膜を実現したものであり、
今後大きな進展を期待される超高密度記録の分野
に貢献するところきわめて大である。
いては基板温度が20℃から200℃へと上昇しても
Hc(⊥)は170Oeの上昇を示す程度であり、保磁
力温度依存性は10Oe/10度と小さい。この事実
は、本発明によるCo−V−Mo膜が、連続生産時
にターゲツトからの輻射熱によつて基板温度が変
化しても、膜特性の変化はきわめて少なく量産に
適した優れたものであることを示す。この程度の
保磁力変化は基板の冷却技術等により補償しう
る。これに対し、Co−Cr膜の場合、水冷時にお
いてさえも保磁力(Hc(⊥))は600Oeを越え、
充分なオーバーライト特性が得られないばかり
か、基板温度に対して強い依存性を示す。基板温
度が20℃から200℃へと上昇すると、Hc(⊥)は
670Oeもの増大を示し、これは36Oe/10度もの
保磁力上昇率であり、本発明Co−V−Mo膜の3
倍以上である。 以上説明した通り、本発明は、新規なCo−V
−Mo垂直磁気記録膜を提供することにより、従
来提唱されたCo−Cr系に固有の、デイジタル記
録の際のオーバーライト特性、保磁力の基板温度
依存性等についての問題を解消し、充分に工業化
が可能の垂直磁気記録膜を実現したものであり、
今後大きな進展を期待される超高密度記録の分野
に貢献するところきわめて大である。
図面は本発明及び従来垂直磁気記録膜について
基板温度への磁気特性の依存性を示すグラフであ
る。
基板温度への磁気特性の依存性を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 基板と、該基板上に形成される垂直方向に磁
化容易軸を有する磁気記録層とから成り、磁気記
録層が75〜95重量%のCoと、15重量%以下のMo
と、残部のV及び不可避的に随伴する不純物とか
ら成ることを特徴とする磁気記録媒体。 2 基板と、該基板上の高透磁率層と、該高透磁
率層上に形成される垂直方向に磁化容易軸を有す
る磁気記録層とから成り、磁気記録層が75〜90重
量%のCoと、15重量%以下のMoと、残部のV及
び不可避的な随伴する不純物とから成ることを特
徴とする磁気記録媒体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194400A JPS5896706A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 磁気記録媒体 |
| US06/418,610 US4452864A (en) | 1981-12-04 | 1982-09-16 | Magnetic recording medium |
| DE3237232A DE3237232C2 (de) | 1981-12-04 | 1982-10-07 | Magnetisches Aufzeichnungsmedium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194400A JPS5896706A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896706A JPS5896706A (ja) | 1983-06-08 |
| JPH0340491B2 true JPH0340491B2 (ja) | 1991-06-19 |
Family
ID=16323963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56194400A Granted JPS5896706A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 磁気記録媒体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4452864A (ja) |
| JP (1) | JPS5896706A (ja) |
| DE (1) | DE3237232C2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149706A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-16 | Tdk Corp | Magnetic recording medium |
| US4645719A (en) * | 1984-06-18 | 1987-02-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Soft magnetic thin film having uniaxial magnetic anisotropy |
| US4587176A (en) * | 1985-01-14 | 1986-05-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Layered coherent structures for magnetic recording |
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Family Cites Families (3)
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