JPH04330610A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH04330610A
JPH04330610A JP3128485A JP12848591A JPH04330610A JP H04330610 A JPH04330610 A JP H04330610A JP 3128485 A JP3128485 A JP 3128485A JP 12848591 A JP12848591 A JP 12848591A JP H04330610 A JPH04330610 A JP H04330610A
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JP
Japan
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magnetic
recording
recording medium
magnetic field
film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3128485A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Kitagami
修 北上
Yoichi Ogawa
容一 小川
Akira Yano
亮 矢野
Kunio Wakai
若居 邦夫
Mikio Kishimoto
幹雄 岸本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広い記録密度領域にお
いて優れた記録再生特性を示す記録磁性層を有する磁気
記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録の方式としては、面内磁気記録
の他に、垂直磁気記録がある。最近では、垂直磁気記録
が高密度記録方式として注目され、幅広い研究が進めら
れている。
【0003】この記録方式の提案以来、記録媒体材料の
主役はCo−Cr合金薄膜であったが、その他にも、C
o−Cr−Ta,Co−Ta,Co−V,Co−Ru,
Co−Re,Co−O,Fe−Co−Oなどの合金系薄
膜、Feメッキ−アルマイト膜,Baフェライト微粒子
塗布膜など様々な材料が提案されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの材料は、一般
に高密度記録特性に優れる反面、磁気ヘッド−記録磁性
層間の距離(スペーシング)に対し損失が大きいという
問題や、低記録密度領域における再生出力が低いという
問題があった。このような問題は記録媒体及び装置設計
上のマージンを大幅に狭め、実用化を困難にしていた。
【0005】本発明は、上記従来技術が持つ再生出力の
不足そしてスペーシング損失が大きいという欠点を解決
し、以て広い記録密度領域において優れた記録特性及び
スペーシング依存性を示す磁気記録媒体を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、膜面垂直方向における初期磁化曲線の
零磁場近傍の磁化率(dM/dH)が1/20π以上で
あることを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【0007】
【作用】本発明者らは、磁気ヘッドから発生する磁界な
みの弱磁場に対する記録磁性層の挙動に着目し鋭意研究
を続けた結果、高出力化そしてスペーシング損失低減の
ためには、膜面垂直方向における初期磁化曲線の零磁場
近傍の磁化率(dM/dH)(M:磁化,H:印加磁場
)が1/20π以上という磁気特性を付与することによ
り実現できることを発見した。
【0008】概ねこの磁気的特性を記録磁性層に担持さ
せることにより、記録再生特性面での大きな性能改善が
実現できるが、次の条件を更に付与することにより、一
層の性能改善を図ることができる。即ち、記録磁性層の
膜面垂直方向に1〜5kOeの外部磁場を印加して求め
た保磁力が50〜1500Oeとなるような磁気的性質
を持たせることである。
【0009】こうした記録磁性層の性質が、その記録再
生特性に大きな影響を与えることは実験的には明白とな
ったが、理論的な裏付けは、まだ十分には進んでいない
。しかし、磁気記録の原理を再び考え直してみると、次
のような考え方も可能と思われる。図1(a)に示すよ
うに、リング型磁気ヘッド1が記録磁性層2を一方向に
記録を続け、磁気ヘッド後端がポイントAのx座標位置
にさしかかった瞬間、ヘッド磁界を反転させ磁化遷移を
生じせしめるものとする。
【0010】最終的には、図1(c)に示すような記録
パターンを形成する訳であるが、ここで図1(a)から
図1(c)に至る記録過程について考える。リング形磁
気ヘッドから発生する磁界のy成分の分布は、概ね、図
1(b)のような形状となる。図1(a)の磁化遷移近
傍の領域に於いて、ポイントAより左側近傍の領域は、
磁化反転させるべき領域、そして磁化遷移右側近傍のポ
イントBは磁化反転させてはならない位置である。
【0011】ここでポイントA及びポイントBにおける
ヘッド磁界y成分を、HA ,HB とすると、各々の
ポイントに作用する有効磁場は次のようになる。 (HA )effective =HA +NMr(H
B )effective =HB +NMrここでN
は磁化反転前のポイントA近傍の平均的反磁界係数とし
た。
【0012】ここで、ヘッド磁界程度の弱磁界(〜1k
Oe)印加条件下での記録層のヒステリシス曲線を近似
的に図1(d)の形状と仮定すると、急峻な磁化遷移並
びに高い再生出力を確保するための条件は次式で表すこ
とができる。 dMy/dHy:大            (1)H
B +NMr<Hc<HA +NMr      (2
【0013】式(1)より予想されることは、図1(
d)に示す弱磁場ヒステリシス曲線の傾斜が大きい程、
高い出力が得られることである。ヘッド磁界程度の弱い
磁場(〜1kOe)の印加条件下では、ヒステリシス傾
斜(dMy/dHy)は、初期磁化曲線の傾斜(磁化率
)と相関的な関係にあり、このことから、初期磁化曲線
の磁化率(dM/dH)が高い膜に於いて、高い再生出
力を実現できたものと考えられる。
【0014】一方、式(2)に於いて、ヘッド磁界の分
布(例えば、HA,HB といった量)は、磁気ヘッド
形状,ヘッド−記録層間スペーシング,ヘッドギャップ
長,磁気ヘッド材料といったパラメタにより決定され、
ヘッド磁界分布が急峻即ち、|HA −HB |(換言
すれば、∂Hy/∂x・Δx)が大きいほど、記録層磁
気特性分布のマージンを大きくとることができる。逆に
磁気ヘッドのパラメタを固定し、式(2)を満足する記
録層の条件について考えると、ヘッド磁界程度の弱印加
磁場下で測定した磁化反転スイッチング磁界Hcが過大
あるいは過小になれば、この関係を満足できなくなり、
未飽和記録そして顕著な記録減磁という問題を引き起こ
す。
【0015】本発明者等は、垂直磁気異方性を有する記
録媒体材料について幅広い検討を行い、膜面垂直方向に
1〜5kOeの磁場を印加して求めた保磁力が50〜1
500Oeの範囲におさまるようにすれば、良好な結果
が得られることをつきとめた。こうした記録層の最適磁
気特性条件は、明確に確認されたわけではないが、前記
のような推測に基づいているものと思われる。
【0016】なお本発明の適用できる記録磁性層材料は
、いわゆる純粋な垂直磁化膜(Ku≧2πMs2 ,K
u:磁気異方性定数,Ms:飽和磁化)と呼ばれるもの
に限らず、個々の記録モードにおいて、記録磁化に面内
成分だけでなく、垂直成分が存在するものは全てその対
象となる。具体的な材料として、本発明者等が実験的に
確認したものは、Co−Cr,Co−Ta,Co−Cr
−Ta,Co−V,Co−Ru,Co−Re,Co−P
t,Co−Cr−Pt,Co−Ni,Co−Ni−Pt
などのCo主体の垂直磁気異方性及び斜め磁気異方性合
金薄膜、(Co−Fe−Ni−X)−O(X:非磁性添
加元素)から成る垂直磁気異方性及び斜め磁気異方性薄
膜、更には垂直配向あるいはランダム的な配向をさせた
Baフェライト粉,メタル粉,酸化鉄粉からなる磁性層
などがある。なお、ここで度々用いた「垂直磁気異方性
膜」や「斜め磁気異方性膜」という表現は、薄膜という
巨視的形状に由来する反磁界の影響を取り除いたイント
リンシックな磁気異方性方向を意味する。また上述した
材料を用いれば必ず本発明の要件が満たされるというも
のでなく、個々の材料に応じて適当な作製条件を設定す
ることが必要となる。
【0017】本発明の磁気記録媒体の製造方法自体は特
に限定されない。本発明の磁気記録媒体は、例えば、非
磁性基体にスパッタ法あるいは真空蒸着法といつたベー
パデポジション法により製造することができる。
【0018】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、アルミニウム基板の他に、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,陽極酸化アルミ,黄銅などの金属板
,Si単結晶板,表面を熱酸化処理したSi単結晶板な
どがある。
【0019】また、本発明の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。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。 実施例1 厚さ40μmのポリイミドフィルム(宇部興産社製ユー
ピレックスSX)を基板4とし、図2に示す真空巻取蒸
着装置を用いて基板上にCo81Cr19合金膜を蒸着
した。以下にその薄膜形成プロセスを述べる。温度30
0℃で1分間脱ガス処理したフィルム基板を供給ロール
3から送り出し、所定の温度(50℃〜270℃)に加
熱したキャンロール5に沿わせた状態で、電子ビーム加
熱したCo−Cr合金蒸発源8からの蒸気を基板上に垂
直入射させる。Co−Crの膜厚は2000Åとし、ま
た膜の磁気特性調整のために、膜堆積速度そしてニード
ルバルブ10からのArガス等入量を変化させた。この
ようにして作製した試料の磁気特性は、ヘッド磁界の大
きさを考慮し、1kOeの印加磁場下で初期磁化曲線そ
してマイナーループを測定した。
【0021】Co−Cr膜の代表的磁化曲線を模式的に
図3に示す。図中、Aは初期磁化曲線を示し、Bはマイ
ナーループを示し、Cは初期磁化曲線の零磁場近傍の磁
化率を示す外挿直線である。なお、このような磁気特性
の測定は、Co−Cr膜試料を、膜形成直後の外部磁場
を全く経験しない状態(熱消磁状態)か、交流消磁の後
に行った。両者の消磁法の違いによっては、初期磁化曲
線及びマイナーループに大きな差は認められなかった。 また磁気異方性主軸方向については、トルク磁力計で測
定したトルク曲線をフーリエ解析し、反磁界補正を行っ
た上で決定した。
【0022】またCo−Cr膜の記録再生特性の評価は
、ギャップ長0.18μmのアモルファス−フェライト
複合型リングヘッド(トラック幅50μm)により行い
、測定試料の形態は、3.5インチのフロッピーディス
クとした。作製した試料の磁気特性,記録密度特性を表
1に示す。なお表中、磁気異方性主軸方位φは膜面内か
ら測定した立ち上がり角である。
【0023】
【表1】
【0024】実施例2 図2のマスク位置を変え、図4で定義する入射角θが5
0°から−10°の角度範囲において、連続的に変化す
るようにした。このマスク位置以外は実施例1と全く同
様の条件で膜形成及び記録再生特性の評価を行った。
【0025】実施例3 厚さ9μmのPETフィルム(東レ製)を基板4とし、
図5に示す装置を用いて、基板上にCo−O膜を形成し
た。以下にその薄膜形成プロセスを述べる。ロール3か
ら供給したフィルム基板をArプラズマ室14に通し、
基板表面のプラズマ処理を行う。その後、ニードルバル
ブ12を通して導入された酸素雰囲気ガス中でCoの蒸
着を行う。この時、同時に下流側から酸素導入管15を
基板面に差し向け、膜の表面近傍が若干酸素リッチにな
るよう調整する。これは、酸素リッチにすることにより
、記録磁性層の摩擦摩耗特性を改善するためである。 作製した試料の磁気特性そして記録再生特性を表2に示
す。なお、記録再生特性の評価は、Co−O膜試料を1
/2インチテープ状に切り出し、ギャップ長0.25μ
mのアモルファス−フェライト複合型磁気ヘッドにより
評価した。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、膜面垂直方向にお
ける初期磁化曲線の零磁場近傍の磁化率を1/20π以
上とし、更に弱印加磁場下の保磁力を大とすることによ
り記録媒体の記録再生特性を大幅に改善することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】垂直磁気異方性記録層へのリング型磁気ヘッド
による記録機構を説明するための模式図である。
【図2】Co−Cr合金膜を形成するための蒸着装置の
一例の模式的概要図である。
【図3】弱印加磁場下でのヒステリシス曲線模式図であ
る。
【図4】入射角を定義するための模式的説明図である。
【図5】Co−O膜を形成するための蒸着装置の一例の
模式的概要図である。
【符号の説明】
1  磁気ヘッド 2  記録層 3  ロール 4  基板 5  キャンロール 6  排気孔 7  マスク 8  蒸発源 9  フィラメント 10,11,12,13  ニードルバルブ15  ガ
ス導入管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  膜面垂直方向における初期磁化曲線の
    零磁場近傍の磁化率(dM/dH)が1/20π以上で
    あることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】  膜面垂直方向に1〜5kOeの磁場を
    印加して求めたマイナーループの保磁力が50〜150
    0Oeであることを特徴とする請求項1の磁気記録媒体
  3. 【請求項3】  記録磁性層がCo系合金薄膜からなる
    ことを特徴とする請求項1または2の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】  記録磁性層がCoと酸素を主体とする
    薄膜からなることを特徴とする請求項1または2の磁気
    記録媒体。
JP3128485A 1991-05-01 1991-05-01 磁気記録媒体 Withdrawn JPH04330610A (ja)

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JP3128485A JPH04330610A (ja) 1991-05-01 1991-05-01 磁気記録媒体

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JP3128485A JPH04330610A (ja) 1991-05-01 1991-05-01 磁気記録媒体

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