JPH05266456A

JPH05266456A - 磁気記録媒体および磁気記録装置

Info

Publication number: JPH05266456A
Application number: JP6305792A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishikawa; 石川　　晃; Sadao Hishiyama; 定夫菱山; Tomoo Yamamoto; 朋生山本; Yoshihiro Shiroishi; 芳博城石; Tsuguyuki Oono; 徒之大野; Shinan Yaku; 四男屋久; Yukio Kato; 幸男加藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1993-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】高密度記録が可能な出力半減記録密度Ｄ₅₀の値
が３０kFCI以上，媒体Ｓ／Ｎの値が３以上の磁気記録媒
体、およびその製造方法並びにこのような媒体を用いた
大容量で信頼性の高い磁気記録装置を提供する。【構成】磁性膜としてＣｏ基合金膜、下地膜としてＣ
ｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，ＮｂおよびＴａから成る第一の群か
ら選ばれた少なくとも一種の金属元素を主たる成分とす
る材料を用い、磁性膜を構成する結晶粒のうち基板面と
実質的に平行方向にｈｃｐ構造のｃ軸すなわち磁化容易
軸を有する結晶粒の磁性膜中の含有率Ｌと基板面と実質
的に垂直方向に磁化容易軸を有する結晶粒の磁性膜中の
含有率Ｐの比Ｌ／Ｐの値を１以上２０以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体および磁気
記録装置に係り，特に高密度磁気記録に好適な薄膜型記
録媒体およびこれを用いた磁気記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，電子計算機の小型化・高速化に伴
い，磁気ディスク装置その他の外部記憶装置の大容量化
・高速アクセス化が強く求められている。特に，磁気デ
ィスク記録装置は高密度・高速記録に適した情報記憶装
置であり，その需要が一段と強まりつつある。磁気ディ
スク装置において用いられる磁気記録媒体としては，酸
化物の磁性体の粉末をディスク基板上に塗布して形成さ
れた塗布型の記録媒体と，金属磁性体の薄膜を基板上に
スパッタリング等の方法により蒸着して形成した薄膜型
の記録媒体とが知られている。薄膜型記録媒体は塗布型
記録媒体に比較して記録膜中の磁性体の密度が高いため
高密度の記録に適している。

【０００３】薄膜型記録媒体の磁性体材料としては大き
な結晶磁気異方性を有するＣｏ基合金が主に用いられ
る。Ｃｏ基合金は六方最密充填型（ｈｅｘａｇｏｎａｌ
ｃｌｏｓｅ−ｐａｃｋｅｄ：以後ｈｃｐと略記する）
の結晶構造を有し，磁化容易方向はｈｃｐ構造のｃ軸と
平行であり，この方向に高い保磁力Ｈｃおよび残留磁化
Ｂｒ，角形比Ｓ，Ｓ＊を有する。現在の磁気ディスク装
置においては，媒体中に情報として記録される磁化の方
向は基板面と実質的に平行であるため，媒体を形成する
にあたってはＣｏ基合金のｃ軸が基板面と実質的に平行
となるように結晶を成長させる必要がある。

【０００４】この目的のため多くの場合，磁性膜の下地
膜として体心立方構造（ｂｏｄｙ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ
ｃｕｂｉｃ：以後ｂｃｃと略記する）を有するＣｒある
いはＣｒ基合金膜を成膜し，これによりＣｏ基合金の結
晶配向性を制御する方法が知られている。例えば，特開
平１−２２０２１７号において，Ｃｒの（１００）結晶
格子面が基板面に平行である，膜厚５ｎｍないし２０ｎ
ｍのＣｒ下地膜上にＣｏ基合金の（１１０）結晶格子面
およびｃ軸を基板面に平行に形成した磁気記録媒体が開
示されている。また，特開昭６２−２５７６１８号にお
いてはＣｒ下地膜にＶあるいはＦｅを添加することによ
りｂｃｃ構造の結晶格子の大きさを増加し，Ｃｒの（１
００）結晶格子面とＣｏ基合金の（１１０）結晶格子面
との整合性を向上し，保磁力や角形比を向上した磁気記
録媒体が開示されている。さらに，特開昭６３−１９７
０１８号においてはＣｒ下地膜にＴｉあるいはＳｉを添
加し，Ｃｒ下地膜の結晶配向性をディスク面内で等方的
とし，モジュレーションを減少した磁気記録媒体が示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように，従来より
様々な下地膜を用いた薄膜型記録媒体が提案されている
が，これらは主に保磁力，角形比などの静磁気特性を向
上させたものであり，記録時のノイズ，再生出力，分解
能などの動的な磁気記録特性に関する検討は詳細には行
われていない。このため，従来の薄膜型記録媒体では記
録再生時のＳ／Ｎ，分解能は不十分であり，磁気ディス
ク装置の性能を向上するため，より優れた特性を有する
磁気記録媒体を開発することが強く求められていた。ま
た，再生感度に優れた磁気抵抗型（以後ＭＲと略記す
る）ヘッドを用いた録再分離型のヘッドを用いて記録再
生を行なう場合には，媒体のノイズを従来より大幅に低
減することが求められていた。

【０００６】以上の課題および状況を鑑み，本発明の第
一の目的は高密度記録が可能な出力半減記録密度Ｄ₅₀の
値が３０kFCI以上，媒体Ｓ／Ｎの値が３以上の磁気記録
媒体を提供することであり，第二の目的はこのような媒
体を再現性良く製造する方法を提供することであり，第
三の目的は，このような媒体を用いた大容量で信頼性の
高い磁気記録装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは下地膜，磁
性体層の結晶構造と，記録再生時のノイズ，再生出力，
分解能などの動的な磁気特性との関係に関し鋭意研究を
重ねた結果，上記目的は磁性体層としてＣｏ基合金膜を
用い，下地膜としてＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，ＮｂおよびＴ
ａから成る第一の群から選ばれた少なくとも一種の金属
元素を主たる成分として含む薄膜型磁気記録媒体におい
て，基板面と実質的に平行方向にｈｃｐ構造のｃ軸すな
わち磁化容易軸を有する結晶粒（以後，実質面内結晶粒
と略記する）と，基板面と実質的に垂直方向に磁化容易
軸を有する結晶粒（以後，実質垂直結晶粒と略記する）
の双方が，再現性良く一定の比率で混在する磁性膜を有
する磁気記録媒体を形成せしめることにより達せられる
との知見を得た。このことは、上記実質面内結晶粒と実
質垂直結晶粒の磁性膜中の含有率をそれぞれＬ，Ｐと定
義したとき、Ｌ／Ｐの値で表わすことができ、上記目的
を達成できるのはＬ／Ｐの値が１以上２０以下のときで
ある。ここで，ｈｃｐ構造を有するＣｏ基合金において
は，実質面内結晶粒は基板面に実質的に平行な結晶格子
面が（１００），（１０１），（１１０）面である結晶
粒に相当し，実質垂直結晶粒は基板面に実質的に平行な
結晶格子面が（００１）面である結晶粒に相当する。

【０００８】また、本発明に到るまでの広範な研究によ
り、磁性膜において好ましい結晶配向性を実現し上記Ｌ
／Ｓの値を再現性良く望ましい値に設定するには、基板
や下地膜の構造や結晶配向性，組成を最適化し，この上
に磁性膜をエピタキシャル成長させることが有効である
ことが明らかとなり、次の３つの方法が有効であること
を見つけた。

【０００９】第一の方法は、上記第一の群から選ばれた
少なくとも一種の元素を主たる成分として含む非磁性金
属下地膜を、基板の非磁性金属下地膜形成予定部全体を
覆うように形成するのではなく、形成予定部面積の１％
以上３０％以下の面積だけ基板表面を露出した状態で形
成する方法である。また、上記非磁性金属下地膜の結晶
粒径が１ｎｍ以上５０ｎｍ未満の大きさで互いに離れて
いることが高密度な記録再生を可能とするために好まし
い。さらに，上記非磁性金属下地膜の結晶粒が体心立方
格子型の結晶構造を有することが高密度な記録再生を可
能とするために好ましい。上記構造の非磁性金属下地膜
を形成するためには非磁性金属下地膜の形成条件，例え
ばアルゴン圧力，基板温度，膜厚，成膜速度を最適化す
る必要があり，特に膜厚は０．５ｎｍ以上，５０ｎｍ未
満であることが好ましい。

【００１０】第二の方法は、非磁性金属下地膜の材料と
して、上記第一の群から選ばれた少なくとも一種の元素
を主たる成分として含有し，これにＴｉ，Ｚｒ，Ｓｃ，
Ｙ，Ｈｆ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐ
ｒ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔ
ｌ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐから成る第二の群から
選ばれた少なくとも一種の元素を１原子％以上３０原子
％以下の濃度で添加した材料を用い、下地膜中の主たる
結晶粒がｂｃｃ型結晶構造を有し，かつ上記第二の群か
ら選ばれた少なくとも一種の元素が結晶粒中および／ま
たは結晶粒界に偏析した構造とする方法である。

【００１１】また，第三の方法は、まず非磁性体ディス
ク基板上に上記第二の群から選ばれた少なくとも一種の
元素を主たる成分とする結晶配向制御膜を形成し、次に
この結晶配向制御膜上に、上記第一の群から選ばれた少
なくとも一種の元素を主たる成分とする非磁性金属下地
膜を、結晶配向制御膜の非磁性金属下地膜形成予定部全
体を覆うように形成するのではなく、形成予定部面積の
１％以上３０％以下の面積だけ結晶配向制御膜表面を露
出した状態で形成する方法である。

【００１２】非磁性金属下地膜上にＣｏ基合金磁性膜を
膜厚１０〜１００ｎｍ形成し，保護膜としてカーボンを
膜厚１０〜５０ｎｍ形成し，さらに吸着性のパーフルオ
ロアルキルポリエーテル等の潤滑剤を膜厚１〜２０ｎｍ
形成することにより高密度記録が可能な磁気記録媒体が
得られる。また，磁性膜としてＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｚｒ，
Ｔａ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐｔのいずれか少なくとも一
種の元素を添加した合金を用いると媒体の記録再生特性
および耐食性が向上するので好ましい。特に，磁性膜を
構成する磁性体がＣｏＮｉ，ＣｏＣｒ，ＣｏＦｅ，Ｃｏ
Ｍｏ，ＣｏＷ，ＣｏＰｔ，ＣｏＲｅ等の合金である場合
に良好な記録再生特性が得られる。また，特に良好な耐
食性と記録再生特性が要求される場合には，磁性膜を構
成する磁性体としてＣｏＮｉＺｒ，ＣｏＣｒＰｔ，Ｃｏ
ＣｒＴａ，ＣｏＮｉＣｒを主たる成分とする合金が望ま
しい。また，保護膜としてＷＣ，ＷＭｏＣ等の炭化物，
ＺｒＮｂＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄等の窒化物，ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂等
の酸化物，あるいはＢ，Ｂ₄Ｃ，ＭｏＳ₂，Ｒｈ等を用い
ると耐摺動性，耐食性が向上するので好ましい。ディス
ク基板は，Ａｌ−Ｍｇ合金，化学強化ガラス，または有
機樹脂を使用することができ，かつこれらの基板の上
に，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｗ−Ｐ，Ｎｉ−Ｖ等からなる非磁
性メッキ膜やアルマイト処理膜等の表面硬化，研磨処理
膜を形成したものを用いることも可能である。さらに上
記磁気記録媒体とトラック幅が１０μｍ以下の磁気ヘッ
ドを組合せることにより，大容量で高信頼性の磁気記録
装置を提供することができる。

【００１３】

【作用】実験の結果、Ｌ／Ｐの値が１以上２０以下とな
るように磁性膜を形成することにより、出力半減記録密
度Ｄ₅₀の値が３０kFCI以上かつ媒体Ｓ／Ｎの値が３以上
という本発明の目的を達成できることがわかった。

【００１４】この理由は次のように考えられる。従来の
ように、磁性体層として磁化容易軸が基板面と実質的に
平行方向となるように磁性結晶を形成すると高い再生出
力が得られるが，このような構造では記録ビットの境
界，すなわち磁化遷移領域において互いに向きの異なる
磁化が強い反発を起こすため，反磁界成分が大きくな
る。その結果、磁化の大きさや方向の揺らぎが大きくな
り、高密度で記録した時に媒体ノイズが大きくなりＤ₅₀
およびＳ／Ｎ比が低下する。一方、本発明のように、実
質面内結晶粒と実質垂直結晶粒が混在した磁性膜構造と
すると、記録ビット境界において磁化の方向が実質的に
垂直となり、磁化の反発が実質的垂直方向に逃げる。そ
の結果、磁化の揺らぎが小さくなって，高密度で記録し
た時に媒体ノイズが小さくなり、Ｄ₅₀および媒体Ｓ／Ｎ
比が向上する。

【００１５】上記Ｌ／Ｓの値を最適化する第一の方法で
は、非磁性金属下地膜の上では磁性膜の結晶が非磁性金
属下地膜の結晶格子上にエピタキシャル成長するため磁
性膜の磁化容易方向は基板面と実質的に平行となり、非
磁性金属下地膜のない部分では磁性膜結晶がｃ軸が基板
面と実質的に垂直となるように結晶配向成長する性質を
有するため，磁性膜の磁化容易方向は基板面と実質的に
垂直となる。その結果、実質平行結晶粒と実質垂直結晶
粒が混在した磁性膜を形成することができる。さらに，
この方法における構造の非磁性金属下地膜を形成するこ
とにより，連続的な非磁性金属下地膜を用いた場合に比
べて媒体と磁気ヘッドとの接触面積が減少し，磁気ヘッ
ドが接触した際の耐摺動性が向上し，信頼性が増す効果
もある。上記Ｌ／Ｓの値を最適化する第二の方法では、
結晶粒上では磁性膜結晶は非磁性金属下地膜の結晶格子
上にエピタキシャル成長して磁性膜の磁化容易方向は基
板面と実質的に平行となるが，結晶粒界上では磁性膜結
晶がｃ軸が基板面と実質的に垂直となるように配向成長
する性質を有するため，磁性膜の磁化容易方向は基板面
と実質的に垂直となる。その結果、実質平行結晶粒と実
質垂直結晶粒が混在した磁性膜を形成することができ
る。

【００１６】上記Ｌ／Ｓの値を最適化する第三の方法で
は、非磁性金属下地膜上では磁性膜結晶が非磁性金属下
地膜の結晶格子上にエピタキシャル成長し磁性膜の磁化
容易方向は基板面と実質的に平行となるが，結晶配向制
御膜上では磁性膜結晶がｃ軸が基板面と実質的に垂直と
なるように配向成長する性質を有するため，磁性膜の磁
化容易方向は基板面と実質的に垂直となる。その結果、
実質平行結晶粒と実質垂直結晶粒が混在した磁性膜を形
成することができる。さらに，結晶配向制御膜を形成す
ることにより，非磁性金属下地膜のみの場合に比べ媒体
の膜強度が増加するため，磁気ヘッドが接触した際の耐
摺動性が向上し，信頼性が増す効果もある。

【００１７】非磁性金属下地膜や結晶配向制御膜の構造
による上記効果は磁性膜としてＣｏＣｒＰｔやＣｏＣｒ
Ｔａに限らず，Ｃｏの他にＮｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｐｔ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｉ，Ｇｅの中から
選ばれる少なくとも一つの元素を含有する合金について
も認められる。

【００１８】本発明による媒体では磁化遷移領域におけ
る磁化のゆらぎの大きさが極めて小さいため媒体ノイズ
が小さく，トラック幅が１０μｍ以下の磁気ヘッドで記
録した場合に５０ｋＢＰＩ以上の高い記録密度において
Ｓ／Ｎが３以上，さらに，オーバーライト(Ｏ／Ｗ)特性
が２６ｄＢ以上の大容量磁気記録装置が得られる。

【００１９】

【実施例】以下，実施例を参照して本発明をさらに詳細
に説明する。図１，図２，図３は本発明に係る薄膜型磁
気記録媒体の断面構造を模式的に示したものである。同
図において，１１はＡｌ−Ｍｇ合金あるいは化学強化ガ
ラス，有機樹脂，Ｔｉ，カーボン，セラミックス等から
なる磁気ディスク基板，１２および１２’は基板１１の
両面に形成したＮｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｗ−Ｐ等からなる非磁
性メッキ膜である。Ａｌ−Ｍｇ合金を基板として用いた
場合は通常このようなメッキ膜を備えたものを磁気ディ
スクの基板として使用する。１３および１３’はメッキ
膜１２，１２’の上に形成した上記第一の群から選ばれ
た少なくとも一種の元素を主な成分とする下地膜，１４
および１４’は当該下地膜の上に形成したＣｏＮｉ，Ｃ
ｏＣｒ，ＣｏＲｅ，ＣｏＰｔ，ＣｏＰ，ＣｏＦｅ，Ｃｏ
ＮｉＺｒ，ＣｏＣｒＡｌ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰ
ｔ，ＣｏＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＮｂ，ＣｏＮｉＰ，ＣｏＮ
ｉＰｔ，ＣｏＣｒＳｉ等からなる磁性膜，１５および１
５’は当該磁性膜の上に形成したカーボン，ボロン，Ｂ
₄Ｃ，ＳｉＣ，ＳｉＯ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＷＣ，ＷＭｏＣ，Ｗ
ＺｒＣ等からなる非磁性保護膜，１６および１６’は上
記第二の群から選ばれた少なくとも一種の元素を主な成
分として下地膜中に偏析した成分，１７および１７’は
メッキ膜１２，１２’の上に形成した上記第二の群から
選ばれた少なくとも一種の元素を主な成分とする結晶配
向制御膜をそれぞれ示す。

【００２０】実施例１図１により薄膜型記録媒体の一実施例を説明する。外径
１３０ｍｍ，内径４０ｍｍ，厚さ１.９ｍｍの，Ａｌ−
４Ｍｇ（原子記号の前に付した数字は当該素材の含有量
を示す。この場合は重量％）からなるディスク基板１１
の両面にＮｉ−１２Ｐ（重量％）からなる膜厚１３μｍ
のメッキ膜１２，１２’を形成した。このＮｉ−Ｐメッ
キ膜の表面を実質的円周方向（ヘッド走行方向）に研磨
し，表面を平坦化すると同時に，磁気ヘッド粘着抑止の
目的で中心線平均面粗さ５〜１０ｎｍの微細な凹凸を形
成した（このような表面加工を以後テクスチャ加工と略
記する）。次に、ディスク基板をマグネトロンスパッタ
リング装置に装填して，２００℃の温度に保持し，５ｍ
Ｔｏｒｒのアルゴン圧の条件のもとでＣｒ下地膜１３，
１３’を種々の膜厚で形成した（試料Ｎｏ．１〜８，比
較例：基板露出なし）。この下地膜の上にＣｏ−１２Ｃ
ｒ−３Ｔａ（原子％）からなる金属磁性膜１４，１４’
を膜厚４０ｎｍ形成した。その後，磁性膜上に膜厚２０
ｎｍのカーボン保護膜１５，１５’を形成した。最後に
当該保護膜上に吸着性のパーフルオロアルキルポリエー
テル等の潤滑膜（図示せず）を形成し，薄膜型記録媒体
を作製した。

【００２１】磁気記録媒体作製にあたり，断面や表面の
形状を走査電子顕微鏡（以後、ＳＥＭと略記する）、透
過電子顕微鏡（以後、ＴＥＭと略記する）或いは走査ト
ンネル顕微鏡（以後、ＳＴＭと略記する）を用いて調
べ，下地膜の面積に対して基板が露出した面積の比率Ｓ
を求めた。また、磁性膜の結晶配向性をＸ線回折，電子
線回折法により調べ，実質平行結晶粒と実質垂直結晶粒
の含有率Ｌ，Ｐをを求めた。また，ＶＳＭにより媒体試
料の面内方向の保磁力を測定した。さらに，媒体の記録
再生特性を相対速度１２ｍ／ｓ，浮上スペーシング０.
０８μｍにおいて，実効ギャップ長０.４μｍ，トラッ
ク幅１０μｍの薄膜磁気ヘッドを用いて，出力半減記録
密度（Ｄ₅₀），媒体Ｓ／Ｎを求めた。これらの結果を表
１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示されるように，Ｃｒ下地膜の膜厚
により基板露出面積比率Ｓが変化し，これに伴い保磁
力，出力半減記録密度Ｄ₅₀，媒体Ｓ／Ｎの値が変化し
た。特に，Ｓの値が１％以上３０％以下の時に、本発明
の目的である３０kFCI以上の出力半減記録密度および３
以上の媒体Ｓ／Ｎを有する媒体が得られた。その時のＬ
／Ｐの値は１以上２０以下の範囲に入っていた。また，
Ｃｒ下地膜厚が０．５ｎｍ以上１０ｎｍ未満の時に，Ｃ
ｒ下地膜の結晶粒径は１ｎｍ以上５０ｎｍ未満の大きさ
であり、それぞれが互いに離れた構造となった。また、
下地膜中の主たる結晶構造はｂｃｃ型であることがＸ線
回折により確認された。また，下地膜としてＣｒの代わ
りにＭｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａのいずれかを主な成分と
する下地膜を用いた場合も同様の効果が認められた。

【００２４】実施例２図２により薄膜型記録媒体の他の実施例を説明する。実
施例１と同様のディスク基板１１，１２，１２’をマグ
ネトロンスパッタリング装置に装填して，２００℃の温
度に保持し，２ｍＴｏｒｒのアルゴン圧の条件のもとで
Ｃｒと，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｈｆ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｚ
ｎ，Ｃｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔｌ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ
ｂ，Ｐからなる第二群の何れか一つの元素を含む下地膜
１３，１３’を膜厚１００ｎｍ形成した（試料Ｎｏ．９
〜３３，比較例：無添加）。その際、第二群中の元素の
添加量，基板加熱時間，成膜速度を制御することによ
り，下地膜中のＣｒを主に含む結晶粒がｂｃｃ結晶構造
を有し，さらに上記第二群中の元素が上記結晶粒中およ
び結晶粒の間に偏析した構造１６，１６’となるよう下
地膜を形成した。次に、下地膜上にＣｏ−１３Ｃｒ−６
Ｐｔ（原子％）からなる膜厚３０ｎｍの金属磁性膜１
４，その上に膜厚２０ｎｍのカーボン保護膜１５，１
５’を形成した。最後に実施例１と同様の潤滑膜（図示
せず）を形成し，薄膜型記録媒体を作製した。また，磁
性膜の結晶配向性を実施例１と同様の方法により調べ，
実質平行結晶粒と実質垂直結晶粒の含有率Ｌ，Ｐを求め
た。また，ＶＳＭにより媒体試料の面内方向の保磁力を
測定した。さらに媒体の記録再生特性を相対速度１２ｍ
／ｓ，浮上スペーシング０.１μｍにおいて，ＣｏＴａ
Ｚｒ合金を記録用磁極材とし，ＭＲ再生素子を有する録
再分離型薄膜磁気ヘッドを用いて，出力半減記録密度，
媒体Ｓ／Ｎを求めた。これらの測定結果を表２および表
３に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】表２および表３に示されるように，下地膜
中に上記第二群中の元素を添加することにより、本発明
の目的である３０kFCI以上の出力半減記録密度および３
以上の媒体Ｓ／Ｎを有する媒体が得られた。その時のＬ
／Ｐの値は１以上２０以下の範囲に入っていた。ここ
で，下地膜中の主たる結晶構造はｂｃｃ型であることが
Ｘ線回折により確認され，さらに，結晶粒の中および結
晶粒の間に上記第二郡中の元素が偏析していることが蛍
光Ｘ線分析法，オージェ電子分光法あるいは光電子分光
法により確認された。また，下地膜としてＣｒの代わり
にＭｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａのいずれかを主な成分とす
る下地膜を用いた場合も同様の効果が認められた。

【００２８】実施例３図３により薄膜型記録媒体の他の実施例を説明する。実
施例１と同様のディスク基板１１，１２，１２’をマグ
ネトロンスパッタリング装置に装填して，２００℃の温
度に保持し，２ｍＴｏｒｒのアルゴン圧の条件のもとで
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｈｆ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｚｎ，Ｃ
ｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐ
ｄ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔｌ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐか
らなる第二群中の元素からなる結晶配向制御膜１７，１
７’を膜厚１００ｎｍ成膜した（試料Ｎｏ．３４〜５
８，比較例：結晶配向制御膜なし）。この上に実施例１
と同様の方法によりＣｒ下地膜１３，１３’を膜厚５ｎ
ｍ形成し，Ｃｒ下地膜面積の１〜３０％の結晶配向制御
膜がＣｒ下地膜により覆われない構造とした。次に、下
地膜上にＣｏ−１２Ｃｒ−４Ｔａ（原子％）からなる膜
厚３０ｎｍの金属磁性膜１４，１４’，その上に膜厚２
０ｎｍのカーボン保護膜１５，１５’を形成した。最後
に実施例１と同様の潤滑膜（図示せず）を形成し，薄膜
型記録媒体を作製した。また，上記方法により形成した
媒体の作成直後およびコンタクト・スタート・アンド・
ストップ（以後ＣＳＳと略記する）５万回後のディスク
記録面当たりの記録再生エラービット数を測定し，ＣＳ
Ｓ前後でのエラー数の増加を測定した。また，磁性膜の
結晶配向性を実施例１と同様の方法により調べ，実質平
行結晶粒と実質垂直結晶粒の含有率Ｌ，Ｐを求めた。ま
た，ＶＳＭにより媒体試料の面内方向の保磁力を測定し
た。さらに，媒体の記録再生特性を実施例２と同様の磁
気ヘッド，条件にて測定し，Ｄ₅₀，媒体Ｓ／Ｎの値を求
めた。これらの測定結果を表４および表５に示す。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】

【００３１】表４および表５に示されるように，Ｃｒ下
地膜面積の１〜３０％の結晶配向制御膜がＣｒ下地膜に
より覆われない膜構造を形成することにより、本発明の
目的である３０kFCI以上の出力半減記録密度および３以
上の媒体Ｓ／Ｎを有する媒体が得られた。その時のＬ／
Ｐの値は１以上２０以下の範囲に入っていた。また，上
記結晶配向制御膜を形成することによりＣＳＳ前後での
エラー数の増加が減少し，媒体の耐摺動信頼性が向上し
た。さらに、下地膜としてＣｒの代わりにＭｏ，Ｗ，
Ｖ，Ｎｂ，Ｔａのいずれかを主な成分とする合金からな
る下地膜を用いた場合も同様の効果が認められた。

【００３２】実施例４図４により磁気記録装置の実施例を説明する。これまで
の実施例で示した磁気記録媒体２１を４枚使用し，Ｃｏ
ＴａＺｒ合金を記録用磁極材とし，再生部にＭＲ素子を
有するＭＲ型複合薄膜磁気ヘッド２３を７個組み合わ
せ，その他磁気記録媒体駆動部２２、磁気ヘッド駆動部
２４、記録再生信号処理系２５を有する磁気記録装置を
試作した。この磁気記録装置を使用し，スペーシング
０．０８μｍにおいて記録再生特性を測定した結果，従
来品に比較し面記録密度を２倍以上に高めることがで
き，従来装置に比べ小形の磁気記録装置を提供できた。
また，本実施例ではＣｏＴａＺｒ合金を磁極材とするＭ
Ｒ型複合薄膜磁気ヘッドを用いた場合について説明した
が，ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ合金等を記録用磁極材とする録
再分離型薄膜磁気ヘッドを用いた場合や，ＣｏＴａＺ
ｒ，ＦｅＡｌＳｉ合金等をギャップ部に設けたメタル・
イン・ギャップ型(ＭＩＧ)録再分離複合磁気ヘッドや従
来の誘導型薄膜ヘッド，ＭＩＧヘッドを用いた場合でも
同様の効果が得られることを確認した。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、高密度記録が可能な磁
気記録媒体および，これを用いた小形で大容量の磁気記
録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の薄膜型磁気記録媒体の断面
構造図である。

【図２】本発明の実施例２の薄膜型磁気記録媒体の断面
構造図である。

【図３】本発明の実施例３の薄膜型磁気記録媒体の断面
構造図である。

【図４】本発明の実施例４の磁気記録装置の断面構造図
である。

【符号の説明】

１１…磁気ディスク基板，１２，１２’…非磁性メッキ
膜，１３，１３’…金属下地膜，１４，１４’…金属磁
性膜，１５，１５’…非磁性保護膜，１６，１６’…下
地膜中偏析領域，１７，１７’…結晶配向制御膜，２１
…磁気記録媒体，２２…磁気記録媒体駆動部，２３…磁
気ヘッド，２４…磁気ヘッド駆動部，２５…記録再生信
号処理系。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者城石芳博東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者大野徒之東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者屋久四男東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者加藤幸男東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板と、該非磁性基板上に形成され
た下地膜と、該下地膜上に形成された磁性膜を有する磁
気記録媒体において、上記下地膜はＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，
Ｖ，Ｎｂ，Ｔａからなる第一の群から選ばれた少なくと
も一種の元素を主たる成分として含み、上記磁性膜はＣ
ｏ基合金から成り、かつ上記磁性膜は上記基板面と実質
的に平行方向に磁化容易軸を有する第１の結晶粒と上記
基板面と実質的に垂直方向に磁化容易軸を有する第２の
結晶粒で実質的に構成され、該第１および第２の結晶粒
の上記磁性膜中の含有率をそれぞれＬ，Ｐと定義したと
きＬ／Ｐの値が１以上２０以下であることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項２】上記下地膜形成部における上記基板表面の
一部は上記下地膜で覆われずに露出しており、該露出面
積の比率は上記下地膜面積の１％以上３０％以下である
請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】上記下地膜の結晶粒径は１ｎｍ以上５０ｎ
ｍ未満であり、かつ該結晶粒は互いに離れている請求項
２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】上記下地膜の結晶粒は体心立方格子型の結
晶構造を有する請求項２記載の磁気記録媒体。
【請求項５】上記下地膜の膜厚は０．５ｎｍ以上５０ｎ
ｍ未満である請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】上記下地膜は上記第一の群から選ばれた少
なくとも一種の元素を主たる成分として含み、さらにＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｈｆ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｚｎ，Ｃｄ，
Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐｄ，Ａ
ｇ，Ｃｕ，Ｔｌ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐから成る
第二の群から選ばれた少なくとも一種の元素を１原子％
以上３０原子％以下の範囲で含み、上記下地膜中の主た
る結晶粒が体心立方格子型結晶構造を有し，かつ上記第
二の群から選ばれた少なくとも一種の元素が結晶粒中お
よび／または結晶粒界に偏析している請求項１記載の磁
気記録媒体。
【請求項７】上記磁気記録媒体はさらに上記基板と上記
下地膜の間に形成されたＴｉ，Ｚｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｈｆ，
Ｒｈ，Ｏｓ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｉ
ｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔｌ，Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐから成る第二の群から選ばれた少な
くとも一種の元素を主たる成分とする結晶配向制御膜を
有しており、上記結晶配向制御膜表面の一部は上記下地
膜で覆われずに露出しており、該露出面積の比率は上記
下地膜面積の１％以上３０％以下である請求項１に記載
の磁気記録媒体。
【請求項８】上記下地膜の膜厚は０．５ｎｍ以上５０ｎ
ｍ未満である請求項７記載の磁気記録媒体。
【請求項９】磁気記録媒体と，磁気記録媒体回転駆動部
と，磁気ヘッドと，磁気ヘッド駆動部と，記録再生信号
処理系とを有する磁気ディスク装置において、上記磁気
記録媒体は請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁気
記録媒体から成ることを特徴とする磁気記録装置。