JPH05205257A

JPH05205257A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH05205257A
Application number: JP1267592A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Tanaka; 陽一郎田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1993-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】非磁性基体上の連続した磁性層に形成した複
数の記録トラックに磁気記録を行う磁気記録媒体におい
て、耐久性を向上させ、かつ、トラック密度を高める。【構成】記録トラック５の磁性層の飽和磁化Ｍs を、
記録トラック５と記録トラック５とに挟まれたトラック
間領域４の磁性層の飽和磁化Ｍs より大きく、かつ、記
録トラック５の磁性層の保磁力Ｈc を、トラック間領域
４の磁性層の保磁力Ｈc より小さくなるように、連続し
た磁性層の所望の箇所の磁気的特性を局所的に変えて記
録トラックを形成する。磁気的特性を局所的に変えるた
めには、たとえば外部からのイオン注入あるいはレーザ
照射などを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はたとえばハードディスク
などの磁気記録媒体に係わり、とくにトラック密度を高
くして信号の記録再生を行うに適した磁気記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスク装置などの磁気記
録装置は、コンピータ分野においてランダムアクセスの
可能な大容量の外部記憶装置として利用が盛んである。
そして、利用の拡大に伴い、記録容量の大容量化および
高記録密度化に対する要求がますます高まっている。そ
こで、そのような要求に応えるべく多方面から開発研究
がなされている。

【０００３】一般にハードディスク装置としては、非磁
性基体上に磁性層を設けてなる磁気ディスクの複数枚が
一本の回転軸に積み重ねて取り付けられ、記録再生用の
ヘッドはアームに取り付けられて各ディスク面に配置さ
れ、アームはアクチュエータにより動かされてヘッドの
位置決めを行うようにした構造のものが知られている。
このような構造のハードディスク装置によって情報の記
録再生を行う際に、ヘッドは、高速で回転するディスク
面には直接接触せず、わずかに浮上した状態でディスク
面の所望の位置にアクセスするように配置されている。
そして、ディスク面の同心円状のトラックに対して、ヘ
ッドによって信号が記録され、あるいは再生される。

【０００４】上記したハードディスク装置において、記
録容量の大容量化の要求に応えるためには、たとえばデ
ィスクの線記録密度、すなわちトラック方向の密度、を
高めることにより記録密度を向上させたり、あるいはト
ラック密度を高めることにより記録密度を向上させよう
とする試みなどが、これまでにもなされている。

【０００５】線記録密度を高めるためには、ヘッド媒体
間のスペーシングをなるべく小さくし、ヘッドからの磁
界が広がらないようにして分離損失を減らすとともに、
媒体の保磁力Ｈc を大きくして媒体の磁化転移をシャー
プにするなどの方策がとられている。そのため小型ハー
ドディスク装置では、ヘッド浮上量が 0.15 μm を下回
るまでにヘッド媒体間のスペーシングが狭められ、媒体
の保磁力Ｈc も1,400Ｏe 程度に達するまでに高められ
ている。そして現在これらの方策により、記録密度はか
なりの程度まで向上されている。

【０００６】一方、トラック密度を高めるためには、ヘ
ッドのトラック幅を狭くする必要がある。そのため、ト
ラック密度を高めることにより記録密度の向上を図るた
めには、トラック幅の狭いヘッドであっても十分な再生
出力が維持されるように、ヘッドの再生感度の向上に開
発の力点がおかれてきた。

【０００７】しかしながら、再生感度が十分良好なヘッ
ドが得られたとしても、磁気記録を行う場合に、ヘッド
のトラック端からの漏洩磁界により記録トラックが広が
ってしまうという現象を避けることは困難であった。そ
してこの現象は、トラック密度を高めるに際しての障害
となっていた。このような現象を防止するためにこれま
でにも、ヘッドコアのトラック端面をトラックの長さ方
向に平行に加工したり、あるいは上下のヘッドコアの幅
を等しくして、その位置ズレをなるべく小さくするなど
の解決方法がとられていた。

【０００８】上記したように、従来は、主にヘッドに対
する改良というかたちでトラック密度向上のための研究
が進められていた。しかしながら、近年になり、高いト
ラック密度での記録に適した磁気記録媒体の開発が活発
に行われるようになってきている。たとえば1989年に
は、ＩＢＭ社より、媒体表面のトラック領域にのみ磁性
層を形成したディスクリートトラック方式が提案（ＩＥ
ＥＥ Transactions OnMagnetics 、Vol.25 ,No.5 ,pp 3
381 〜 3383 ,1989 ）された。この方式によれば、ディ
スク上のトラック領域以外には磁性層が形成されていな
いため、磁気ヘッドからの漏洩磁界の大小にかかわら
ず、記録トラック幅が一定に保たれる。また、ヘッドの
位置制御精度や隣接トラック間クロストーク量で決めら
れるぎりぎりのところまで、トラック間隔を狭めること
が可能になる。したがって、ヘッドのトラック幅を狭く
するための加工精度などに大きな影響を受けることな
く、トラック密度を高めることが可能になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このデ
ィスクリートトラック方式による磁気記録媒体において
は、媒体表面のトラック領域と非トラック領域との間
に、磁性層の有無に起因する0.02〜0.05μm 程度の段差
が生じているため、ヘッドシーク時にヘッド媒体間干渉
が発生しやすいという難点があった。とくに、ヘッド浮
上量が 0.1μm 以下と小さい場合に、0.02〜0.05μm も
の高さの媒体表面の凹凸は、シーク耐久性を著しく低下
させるという問題を引き起こしていた。また、数μm 程
度の幅で磁性体が途切れている構造であるため、連続膜
に比べ膜端部での機械的強度が低下し、やはり耐久性の
点で問題となっていた。

【００１０】そこで、上記した媒体表面の凹凸に起因す
る不都合を避けるため、媒体表面に凹凸を生じることな
くトラック幅を狭めようとする方法も、提案されてい
る。たとえば、基板上に形成した溝に磁性体を充填する
ことにより、トラックを形成するとともにトラック相互
を分離する方法など（特開平２−１８９７１５：磁気デ
ィスクとその製造方法及び記録装置、特開平２−２０１
７３０：磁気記録媒体）の提案である。これらの方法
は、上記した方式と異なり、媒体表面の凹凸はないの
で、シーク耐久性など対する悪影響はみられない。しか
しながら、異種材料からなる基体上に形成した溝内に磁
性体が析出され、かつ、トラック幅で磁性体が途切れる
構造のため、磁性体と溝を形成する材料との間の密着力
は依然として小さい。したがって、ヘッドの接触などに
より膜剥がれが生じやすく、耐久性の面における問題点
は解消されていない。

【００１１】そこで、本発明はこのような従来の問題点
を解消すべくなされたものであり、トラック密度を高め
るためトラック幅を狭めた構造であって、耐久性にもす
ぐれた磁気記録媒体を提供することを、その目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体
は、非磁性基体上の連続した磁性層に形成した複数の記
録トラックに磁気記録を行う磁気記録媒体において、前
記記録トラックの磁性層の飽和磁化Ｍs が、前記記録ト
ラックと前記記録トラックとに挟まれたトラック間領域
の磁性層の飽和磁化Ｍs より大きく、かつ、前記記録ト
ラックの磁性層の保磁力Ｈc が、前記トラック間領域の
磁性層の保磁力Ｈc より小さくなるように、前記連続し
た磁性層の所望の箇所の磁気的特性を局所的に変えて前
記記録トラックを形成するようにしたことを特徴とす
る。

【００１３】上記のように構成した本発明の磁気記録媒
体を製造するにあたっては、非磁性基体上にたとえばス
パッタ法や蒸着法など、常法にしたがって連続膜である
磁性層を形成した後、トラック間領域となるべき箇所に
たとえば窒素イオンや酸素イオンなどのイオンを不純物
として外部からイオン注入法などによって注入すること
を行う。あるいは磁性層を連続膜として形成したのち、
トラック間領域となるべき箇所にレーザを照射し、磁性
層を熱処理するようにしてもよい。

【００１４】

【作用】本発明の磁気記録媒体は、記録トラックと記録
トラックとの間に磁気特性の異なる磁性層を設けること
によって、媒体表面における記録トラックと、記録トラ
ック以外の部分の記録磁化の残留の状態が著しく異なる
ように構成されている。これにより、記録信号を記録ト
ラック部分にのみ正しく記録し、記録トラック以外の部
分の記録残留磁化を極端に小さくすることができる。

【００１５】記録トラック部分の磁性層の飽和磁化Ｍs
を、記録トラックと記録トラックとに挟まれたトラック
間領域の磁性層の飽和磁化Ｍs より大きくする。このこ
とにより、記録トラックおよびトラック間領域に対して
同程度の記録磁界で信号記録された場合に、記録トラッ
クにおいては十分な記録磁化が残される一方、トラック
間領域においては飽和磁化そのものが小さいために、小
さな記録磁化しか残らないことになる。したがって、磁
気ヘッドからの漏洩磁界の大小にかかわらず、あるいは
信号記録の条件が異なった場合であっても、予め規定さ
れたトラック幅で信号を記録することができる。

【００１６】さらに、記録トラック部分の磁性層の保磁
力Ｈc を、記録トラックと記録トラックとに挟まれたト
ラック間領域の磁性層のＨc よりも小さくすることによ
り、記録トラック以外の部分の磁性体が磁化されにくい
ようにすることができる。したがって、磁気ヘッドから
の漏洩磁界の大小にかかわらず、あるいは信号記録の条
件が異なった場合であっても、予め規定されたトラック
幅で信号を記録することができる。

【００１７】すなわち記録トラックとトラック間領域と
の間で、上記したように磁性層の磁気特性、飽和磁化Ｍ
s と保磁力Ｈc とを異ならせることにより、磁性層を切
断することなく、つまり連続膜の状態を保ったまま記録
トラックをあらかじめ規定された幅で分離した状態に形
成した場合と同様の効果が得られる。

【００１８】なお、記録トラックとトラック間領域の磁
気特性が異なるようにするためには、非磁性基体上に常
法にしたがって連続膜である磁性層を形成した後、トラ
ック間領域となるべき箇所にイオンを外部から注入する
ことを行う。磁性体内に注入されたイオンは、磁性体内
部の原子と結合、または磁性体原子間に入り込み、その
部分の磁気的な特性を変化させる。あるいは他の方法と
して、磁性層を連続膜として形成したのち、トラック間
領域となるべき箇所にレーザを照射して磁性層を熱処理
する。レーザ照射により、磁性体は結晶構造が変化し、
保磁力などの磁気特性が変化をうける。

【００１９】上記した方法により、記録トラックとトラ
ック間領域との磁気特性が異なるようにした場合には、
ヘッドの位置制御精度や隣接トラック間クロストーク量
で決められるぎりぎりのところまで、トラック間隔を狭
め得る。したがって、ヘッドのトラック幅を狭くするた
めの加工精度などに大きな影響を受けることなく、トラ
ック密度を高めることが可能になる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照し本発明の実施例について
説明する。

【００２１】実施例１図１は、本発明の一実施例の磁気記録媒体の断面構造の
一部分を示す模式図であり、記録トラックの長さ方向に
垂直な方向の縦断面を示している。図１に示されている
ように、 2.5インチ径の厚さ約0.64mmのガラス基体１の
上に、厚さ0.1μm のCrからなる非磁性下地層２を、ア
ルゴンガス雰囲気中でバイアススパッタ法により形成し
た。そしてさらにその上に、CoCrTaからなる厚さ0.03μ
m の磁性層３を酸素などの残留ガスの少ないアルゴンガ
ス雰囲気中で、ＤＣマグネトロンスパッタ法により形成
した。磁性層３成膜ののち、トラック間領域４に磁性層
３上方より不純物として窒素イオンを、真空度10^-4Pa以
下でイオン注入法により侵入させた。このとき侵入した
窒素イオンは、トラック間領域４の磁性体中のとくに表
層部のCo、Crなどと結合し、イオン注入を受けない記録
トラック部５の磁性体よりも小さな飽和磁化を有するよ
うになる。イオン注入処理後、磁性層３の上に酸化ケイ
素からなる厚さ0.01μm の保護膜６を形成した。

【００２２】表１には、窒素イオンを注入したトラック
間領域４と窒素イオン注入を受けない記録トラック部５
の、飽和磁化Ｍs と保磁力Ｈc の比較を示す。

【００２３】

【表１】表１から明らかなように、窒素イオン注入により、CoCr
Ta磁性体３の飽和磁化Ｍs が低下し、同時に保磁力Ｈc
が上昇した。

【００２４】実施例２図２は、本発明の実施例２の磁気記録媒体の断面構造の
一部分を示す模式図であり、図１同様記録トラックの長
さ方向に垂直な方向の縦断面を示している。図２に示さ
れているように、 2.5インチ径の厚さ0.4 mmのセラミッ
ク基体７の上に、厚さ0.2 μm のFeＮからなる軟磁性下
地層８を、窒素を10％含むアルゴンガス雰囲気中でＲＦ
スパッタ法により形成した。そしてさらにその上に、Co
Ptからなる厚さ0.02μm の磁性層９をアルゴンガス圧力
0.8 PaでＤＣマグネトロンスパッタ法により形成した。
さらにその上に窒化ケイ素からなる厚さ 0.005μm の保
護膜１０を形成した。保護膜１０を成膜した後、媒体の
トラック間領域４にスポット径 1.0μm でレーザを照射
し、温度を局部的に数百度まで上昇させた。レーザ照射
により、CoPt磁性体９の結晶構造が変化し、レーザ被照
射の飽和磁化Ｍs が低下し保磁力Ｈc が大きくなった。
レーザ照射前後における飽和磁化Ｍs と保磁力Ｈc の変
化も表１に示してある。

【００２５】比較例本発明の効果を知るために、比較例として、トラック間
領域の磁気特性を変える処理を行わない他は実施例１と
同様にして磁気記録媒体を作製した。

【００２６】次いで、上記のようにして得られた実施例
１、実施例２、および比較例の磁気記録媒体のオフトラ
ック特性の評価を行った。オフトラック特性は、 2.5イ
ンチハードディスク状に形成した媒体に、薄膜磁気ヘッ
ドを用いて信号を記録し、その後、ヘッド位置をトラッ
ク幅方向にずらしながら再生出力を測定することにより
評価した。図３に、実施例１と比較例の媒体の測定結果
を示す。

【００２７】図３から明らかなように、トラック間領域
の磁気特性を変えた実施例１では未処理の比較例と比べ
て、オフトラック量／トラック幅の値が±0.5 を超すあ
たりから再生出力が急激に減少し、トラックの切れが鋭
くなっていることを示している。したがって、実施例１
は、トラック密度のより高い状態で用いることが可能で
ある。実施例２の媒体に対しても実施例１と同様にオフ
トラック特性の測定を行ったところ、実施例１と同様の
測定結果が得られた。

【００２８】また、実施例１、実施例２、および比較例
の媒体について、それぞれヘッドをシークさせた状態で
の耐久性を調べた。その結果、比較例の媒体が20万回の
シークで磁性膜の剥がれが発生したのに対し、実施例
１、２の媒体では 500万回のシーク後でも磁性膜の剥が
れなどが生じることがなく、すぐれた耐久性を示した。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気ヘッドのトラック端部からの漏洩磁界が大きい場合で
あっても、媒体上のトラックとトラック間の磁気特性を
変えることにより、トラック幅で決められた一定の幅
で、かつ位置ズレのない場所に信号を記録することがで
きる。したがって、トラックピッチを狭くすることがで
き、ひいてはトラック密度を高めることができる。ま
た、磁性体が連続膜であるために、ヘッドをシークした
状態であっても耐久性が良好な磁気記録媒体が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の磁気記録媒体の断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例２の磁気記録媒体の断面図であ
る。

【図３】本発明の実施例１と比較例のオフトラック特性
を示す図である。

【符号の説明】１………ガラス基板２………非磁性Cr下地層３………CoCrTa磁性層４………トラック間領域５………記録トラック部６………酸化ケイ素保護膜７………セラミックス基体８………FeＮ軟磁性下地層９………CoPt垂直磁性層１０……窒化ケイ素保護膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基体上の連続した磁性層に形成し
た複数の記録トラックに磁気記録を行う磁気記録媒体に
おいて、前記記録トラックの磁性層の飽和磁化Ｍs が、
前記記録トラックと前記記録トラックとに挟まれたトラ
ック間領域の磁性層の飽和磁化Ｍs より大きく、かつ、
前記記録トラックの磁性層の保磁力Ｈc が、前記トラッ
ク間領域の磁性層の保磁力Ｈc より小さくなるように、
前記連続した磁性層の所望の箇所の磁気的特性を局所的
に変えて前記記録トラックを形成するようにしたことを
特徴とする磁気記録媒体。