JPH04206018A

JPH04206018A - 垂直磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04206018A
Application number: JP2338522A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Osawa; 隆二大沢
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-28

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】［産業上の利用分野コ本発明は垂直磁気記録媒体に関する。

［従来の技術］近年、パーソナル・コンピュータ、ラップトツブ・コン
ピュータなどに使用される外部記憶装置の小型化および
大要量化の要求に伴い、フロッピーディスク型磁気記録
装置の高密度化が進められている。

この高密度化の方法には、大別して、記録周波数を高め
て１トラツクの記録量を増やす線記録密度の増加法と、
トラックピッチ及びトラック幅を狭くすることによって
、ディスク１枚当たりのトラック数を増やすトラック密
度の増加法との二通りの方法がある。

このうち、線記録密度の増加法については、垂直磁気記
録媒体の利用が検討され、バリウムフェライトによる塗
布型ディスクが一部実用化されている。

これは、原理的に反磁界がないため高密度記録になるほ
ど磁化が安定し、長手記録方式による媒体に比べ数倍の
高密度記録が簡単に得られる。

ここで更に線記録密度を向上させるため、バインダーな
どの非磁性体を含まないＣｏＣｒ膜またはＣｏＣｒに、
第三元素としてＴｉ、Ｔａ、Ｐｔ。

Ｂ等を添加した金属薄膜による垂直磁気記録媒体の検討
が進められている。

一方、トラック密度の増加については、従来の約１００
［ＴＰＩ］に対して約２倍の２００［ＴＰＩ］を越える
とフロッピーディスクのドライバー側においてヘッドの
サーボ制御が必要とされており、これに対する開発が進
められ、このサーボ制御方式を採用した４００〜５００
［ＴＰＩ］をもつものが長手記録方式においても実用化
されつつあり、従来の約５倍程度の記憶容量を持つフロ
ッピーディスク型磁気記録装置が登場してきた。

従って、金属薄膜からなる垂直磁気記録媒体によって線
記録密度およびトラック密度の増加を実現できれば、−
挙に数十倍の記憶容量を持つフロッピーディスク型磁気
記録装置が得られる。

一方、ＶＴＲに代表されるテープ状の媒体についても、
飛躍的な高密度記録が可能になると、現在業務用として
のみ実用化されているハイビジョン用ＶＴＲが民生用と
して技術的に可能になる。

ところで、トラック幅と再生出力との関係はほぼ比例関
係にあることが知られており、トラック密度増加のため
にトラック幅を狭くすると、再生出力は低下する。従っ
て、フロッピーディスクのトラック密度の向上を行なう
ためには、トラック幅縮小に伴う再生出力の低下を補う
だけの高出力化をはかる必要がある。

一方、ＶＴＲに代表されるテープ状の媒体についても、
垂直磁気記録媒体の高密度記録が行なえる長所を利用し
ようとした場合、広帯域に渡る周波数での記録再生を行
なうため、Ｓ／Ｎ確保のためにも高出力化が必要となる
。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このＣｏＣｒ合金薄膜による垂直磁気記
録媒体の再生出力は、従来のメタル磁性粉による塗布媒
体に対して２ｄＢ程度の増加でしかないため、新たに、
ノイズの少ない再生アンプや信号処理回路の開発が必要
となり、実用化の太きな障害となっていた。

そこで１本発明の技術的課題は、再生出力を向上させる
ことができる垂直磁気記録媒体を得ることにある。

［課題を解決するた゛めの手段］本発明によれば、高分子フィルム上に、磁性薄膜を形成
する磁気記録媒体において、前記フィルム上に下地層と
してＣｏＣｒＮｉ層を形成し、該ＣｏＣｒＮｉ層は、　
　Ｃｒ　：　１５〜２０ｗｔ％、Ｎｉ二３〜１０ｗｔ％
、残部Ｃｏを含み、当該下層から上層にかけてＮｉ濃度
が減少し、当該最上部ではＮｉ濃度が実質的に０ｗｔ％
であり、膜厚ｄが。

２００≦ｄ≦１ｏｏｏ　　［オングソトロームコである
薄膜を形成し、その上にＣｏＣｒ合金薄膜又はＣｏＣｒ
合金い第３元素としてＴｉ、Ｔａ。

Ｐｔ、Ｂ等を添加した垂直記録層を形成したことを特徴
とする垂直磁気記録媒体が得られる。

本願発明者はＣｏＣｒ合金の下に、膜面にたいして平行
な面内方向に磁化容易軸の成分を持つＣｏｃｒＮｉ合金
を形成し、そのＮ１濃度を下層から上層にかけて濃度勾
配をつけた下地層を設けることにより、再生出力を向上
させることができることを見いだした。

［実施例］磁気記録媒体の再生出力の向上のための一つの方法とし
て、磁気回路上における磁気抵抗の低減があることが知
られている。

例えば、（ｏＣｒ合金薄膜においては第２図に示すよう
に磁気ヘッドの反対側に反磁界を発生させる磁化があら
れれ、磁気抵抗を増加させ、再生出力を低下させていた
。

従って、第３図に示すように１面内方向に磁化容易軸を
持つ下地層をＣｏＣｒ層とベースフィルムの間に形成す
ることにより１反磁界を取り除き再生出力を増大させる
ことができる。

一方、薄膜形成法の上で下地層として必要な条件に結晶
格子間隔の問題がある。

すなわち、ＣｏＣｒ膜の磁化の垂直配向はｈＣｐ構造に
よる結晶磁気異方性によるものであるため。

下地層としてＣｏＣｒ膜と大きく異なる格子間隔を持つ
材料を選定すると、ＣｏＣｒ膜の垂直配向性を阻害して
しまい、磁気特性を劣化させ、電磁変換特性が悪くなる
。

従って、下地層としてはＣｏＣｒ合金に第三元素を添加
した１面内方向に磁化容易軸を持つ薄膜を使用すること
が望ましい。

さらに、ＣｏＣｒ層の垂直配向を妨げないよう。

ＣｏＣｒ層と下地層との境界において界面を形成させな
いことが望ましい。

以上の点に対し本願発明者は鋭意検討の結果。

第三元素としてＮｉを採用し、その組成比を下層では多
く、上層では極く微量とすることによって。

ＣｏＣｒ合金薄膜による垂直磁気記録媒体の再生出力を
増大できることを見いだした。

以下に比較例および実施例１〜５について、詳細に説明
する。

第４図に本発明の比較例および実施例に使用したスパッ
タ装置を示す。

回転する円板状のサブストレートホルダー１０の中心部
を向いたターゲット電極が２基設置されており、一方に
ＣｏＣｒ合金ターゲット１２が。

もう一方にＣｏＣｒＮｉ合金ターゲット１３が取り付け
られている。

（比較例）厚さ３０μ−のポリイミドフィルム上に、　　ＲＦマグ
ネトロン法により厚さ０．３μｌのＣｏＣｒ薄膜を形成
した。このときスパッタ圧力は０．１　　［Ｐａコであ
る。ＲＦパワー密度２．７４［Ｗ／ｃ−コである。

また、ＣｏＣｒターゲット組成は１７．５ｖｔ％：Ｃｒ
とした。

（実施例１）比較例において、第１図を参照して、ＣｏＣｒ層を形成
する前に、ＣｏＣｒＮｉ合金ターゲット１３およびＣｏ
Ｃｒターゲット１２により、　　Ｃ。

ＣｒＮｉ合金の下地層３を形成した。

このとき、それぞれのターゲット１２．１３に投入する
電力を、第５図に示すように変化させる。

すなわち、ＣｏＣｒＮｉターゲット１３には最初に設定
された電力を投入し２時間と共に低下させる。一方、Ｃ
ｏＣｒターゲット１２にはスパッタ開始からの経過時間
経過に比例して投入電力を増加させ、Ｎｉの濃度勾配を
もつＣｏＣｒＮｉ下地層３を作成する。この後、比較例
と同様にＣ。

Ｃｒ層を形成する。

ここで、ＣｏＣｒＮｉターゲット１３の組成は。

ＣｏＣｒターゲット１２におけるＣｏとＣｒの比率を一
定とし、Ｎｉ量を変化させた。すなわち。

（ＣＯｓ２，５Ｃｒ　　１７．５）　　ｒｏｏ−１Ｎ　
　Ｌ　　ｚ　　：　　Ｘ−５［ｗｔ　％　コ　　、　　
　Ｃｒ　　：　　１８．８ｗｔ　％　、Ｎｉ＋５ｖｔ　
％　。

Ｃｏ：残り。

とし、その厚さを２００［人コとした。

また、下地層３のスパッタ圧力は０．１　　［Ｐａ］で
あり、２つのターゲット１２．１３に投入するＲＦパワ
ー密度は合計が常に２．７４　［Ｗ　／　ｃｊ　］とな
るようにした。

（実施例２）実施例１において、ＣｏＣｒＮｉターゲット１３の組成
を、　　Ｃｏ　：　１７．０ｗｔ％、Ｎｉ：３ｖｔ％、
ＣＯ：残り　として１作製した。

（実施例３）実施例１において、ＣｏＣｒＮｉターゲット１３の組成
を、　　Ｃｒ　：　１５．０ｗｔ％、　　Ｎ　ｉ　：　
１０ｖｔ％。

Ｃｏ：残り　として１作製した。

（実施例４）実施例１において、ＣｏＣｒＮｉ下地層３の膜厚を５０
０［人コとした。

（実施例５）実施例１において、ＣｏＣｒＮｉ下地層３の膜厚を１０
００［Ａコとした。

第６図に、実施例１における媒体の深さ方向の組成変化
をオージェ分光法により測定した結果を示す。

ＣｏＣｒ層とＣｏＣｒＮｉ層の界面ははっきりせず、下
地層３で徐々にＮｉ量が増加し、下地層の形成初期には
ＣｏＣｒＮｉターゲット１３と同じ組成比になっている
のがわかり、予想どおりの結果が得られる。

さらに比較例および実施例について、１００［Ａ］厚さ
のカーボン保護膜を形成し、２インチサイズに打ち抜き
、２インチデータディスクとし。

記録周波数を９　ＭＨｚとしたときの再生出力を評価し
た。

このときのヘッドはギャップ長０．１５μ■のＭＩＧタ
イプバルクヘッドとし、半径２０ｍで測定した。

比較例および実施例１〜３について、ＣｏＣｒＮｉター
ゲット１３のＮｉ濃度と再生出力との関係をグラフにし
たのが第７図である。

Ｎｉの組成比が３〜１０［ｖｔ％コの間であれば５　［
ｄＢ］程度の再生出力が得られることが分かる。

さらに、実施例１および４〜５について、下地層の膜厚
と再生出力との関係を測定した結果を第８図に示す。

本実施例における。２００〜１０００　［人］の範囲で
あれば膜厚に関係なく、はぼ同等の再生出力が得られる
。

ここで９本発明の実施例において、２インチサイズのデ
ータフロッピーについて説明したが、他のサイズのフロ
ッピーディスクでも良く、さらにテープであっても同様
の効果が得られるため、媒体の形状について本発明の実
施例に制限されない。

［発明の効果コ以上述べたように２本発明によれば大幅に再生ａ力が増
大した垂直磁気記録媒体が作製できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の垂直磁気記録媒体に係る一実施例を示
す図、第２図および第３図は第１図の下地層６の働きを
示す概略図、第４図は第１図の一実施例において使用し
たスパッタ装置の概略図。第５図は第１図の一実施例において、下地層３の形成を
示す図、第６図は第１図の一実施例の組成分析を行なっ
た結果を示す図、第７図及び第８図は第１図の一実施例
の再生出力を示す図である。１・・・保護・潤滑油、２・・・垂直記録層、３・・・
下地層、４・・・ベースフィルム、５・・・磁気ヘッド
、６・・・磁荷、７・・・磁化、８・・・反磁界、９・
・・真空容器、１０・・・サブストレートホルダー、１
１・・・ベースフィルム、１２−ＣｏＣｒターゲット、
１３−ＣｏＣｒＮｉターゲット、１４．１５・・・スパ
ッタ電源。１６・・・マツチングボックス。スパッタ時間（１）第５図＆Ｉ成比第６図両生出力［ｄＢ］８１１１１度［ｗｔ％］第７図再生出力［ｄＢ］２ｇｏ４００　６００　８０１１　１０００下地層厚さ
　［１＞２９ストａ−ム］第８図

Claims

【特許請求の範囲】１、高分子フィルム上に、磁性薄膜を形成する磁気記録
媒体において、前記フィルム上に下地層としてＣｏＣｒ
Ｎｉ層を形成し、該ＣｏＣｒＮｉ層は、Ｃｒ：１５〜２
０ｗｔ％、Ｎｉ：３〜１０ｗｔ％、残部Ｃｏを含み、当
該下層から上層にかけてＮｉ濃度が減少し、当該最上部
ではＮｉ濃度が実質的に０ｗｔ％であり、膜厚ｄが、２００≦ｄ≦１０００［オングソトローム］である薄膜
を形成し、その上にＣｏＣｒ合金薄膜又はＣｏＣｒ合金
い第３元素としてＴｉ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｂ等を添加した垂
直記録層を形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体
。