JPH06301956A

JPH06301956A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH06301956A
Application number: JP8438793A
Authority: JP
Inventors: Akira Kochiyama; 彰河内山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1993-04-12
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【構成】基板上に少なくとも、Ｃｒを主体とし膜厚１
０〜３０ｎｍである下地層が形成された後、ＣｏとＰｄ
を主体としＰｄが１５〜４０原子％含有された磁性薄膜
或いは、さらにＮｉも含有しＮｉとＰｄ合わせて１５〜
４０原子％含有された磁性薄膜が記録層として形成され
てなる磁気記録媒体。【効果】保磁力及び垂直異方性磁界の大きな磁気記録
媒体を生産性よく提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体特に垂直
記録を行うハードディスクに適用して好適な合金系磁性
層を有する磁気記録媒体に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、垂直磁気記録媒体として、Ｃ
ｏ−Ｃｒ系合金薄膜を記録層に有するものが研究され、
具体的には、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ−ＴａやＣｏ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ等の合金薄膜よりなる磁気記録媒体において、
磁気特性の向上を図るために様々な検討がなされてい
る。

【０００３】しかし、上記Ｃｏ−Ｃｒ系合金薄膜を記録
層に用いた磁気記録媒体においては、飽和磁化を大きく
すると垂直磁化膜を実現することが困難となってしま
う。さらに、これらの薄膜を成膜するに際しかなりの高
温を必要とするので基板に対するダメージや基板加熱時
間による生産性の低下といったような問題が生じてい
る。

【０００４】そこで、これらの問題を解決可能な材料と
して、Ｃｏ−Ｐｔ系合金薄膜が注目されている。このＣ
ｏ−Ｐｔ系合金材料は、垂直記録を行う磁気記録媒体特
に例えばハードディスクの材料として、各方面で研究開
発が行われている。このＣｏ−Ｐｔ系の薄膜媒体におい
ては低温成膜（無基板加熱）が可能であること、大きな
出力が得られること等の利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｃ
ｏ−Ｐｔ系合金材料を基板材質の上に直接成膜すると垂
直異方性が劣化したり、特性が不安定であったりという
欠点がある。このため、下地層としてＰｔ膜を形成する
方法が多く用いられているが、Ｐｔ膜を下地層に使用す
ると磁気記録媒体のコストが大きく上昇してしまう。

【０００６】そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案
されたものであり、コストを抑えつつも、大きな垂直異
方性、大きな飽和磁化、及び高い保磁力を有する磁気記
録媒体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されたものである。本発明の磁気記
録媒体は、基板上に少なくとも、Ｃｒを主体とし膜厚１
０〜３０ｎｍである下地層と、ＣｏとＰｄを主体とする
磁性薄膜よりなる記録層とが形成されてなることを特徴
とするものである。

【０００８】上記の下地層の厚みは、１０ｎｍより薄い
と保磁力を向上させる効果が低い。一方、３０ｎｍより
厚いと磁気記録媒体の垂直異方性が劣化するのみなら
ず、下地層の成膜に要する時間が長くなり生産性が低下
する。したがって、上記範囲内とすることが好ましい。

【０００９】また、上記磁気記録媒体において、記録層
をなす磁性薄膜には、Ｐｄが１５〜４０原子％含有され
ている、又は、Ｎｉが含有されＮｉとＰｄは合わせて１
５〜４０原子％含有されていることが好ましい。Ｐｄ或
いはＰｄとＮｉ合わせた含有量が４０原子％より高いと
十分な出力が得られなくなり、また、１５原子％に満た
ないと垂直磁化膜とならないため不適当である。

【００１０】

【作用】下地層としてＣｒを主体とした薄膜を１０〜３
０ｎｍの膜厚で設けた上に、Ｐｄが１５〜４０原子％含
有されている、又は、Ｎｉも含有されＮｉとＰｄが合わ
せて１５〜４０原子％含有されているＣｏ−Ｐｄ系磁性
薄膜を形成すると、保磁力が向上するとともに、垂直異
方性にも優れた磁気記録媒体となる。

【００１１】Ｃｒ下地層は１０〜３０ｎｍと薄くても良
好な磁気特性が保てるため、成膜時間が短くなり生産性
が上がる。また、高記録密度化を図るためにも有利であ
る。また、下地層を設けたことにより、基板と記録層と
の付着強度が増し、信頼性の高い磁気記録媒体となる。

【００１２】さらに、Ｐｔを用いずとも、Ｃｏ−Ｐｄ系
磁性薄膜を記録層とする磁気記録媒体において高保磁力
を確保できるため、低コスト化が図れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、実験結果に基づき説明する。

【００１４】実験１下地層としてＣｒ膜を様々な膜厚に成膜した後、Ｃｏ₇₀
−Ｐｄ₃₀（数字は各元素の含有率を原子％で示したもの
である。）磁性薄膜を記録層として形成し、磁気記録媒
体を作成した。

【００１５】これらの磁気記録媒体について保磁力Ｈｃ
と垂直異方性磁界Ｈｋを測定し、下地層の膜厚に対して
プロットしたものを図１に示す。なお、○でプロットさ
れた曲線は保磁力Ｈｃを示し、□でプロットされた曲線
は垂直異方性磁界Ｈｋを示している。

【００１６】図１より、Ｃｒ下地層を設けると保磁力Ｈ
ｃが著しく向上することがわかる。一方、垂直異方性磁
界Ｈｋは、このＣｒ下地層の膜厚増加にともなって減少
する傾向にあるが、Ｃｒ下地層膜厚３０ｎｍ以下の範囲
ではその減少率が小さいことがわかる。上記垂直異方性
磁界Ｈｋが反磁界（９．４ｋＯｅ）より小さくなってし
まうと垂直磁化膜は得られないが、Ｃｒ下地層を膜厚１
０〜３０ｎｍの範囲で設けると、垂直異方性磁界Ｈｋを
維持しつつ、保磁力Ｈｃが向上した磁気記録媒体とする
ことができる。

【００１７】従来、Ｃｏ−Ｃｒ膜の下地層としてＴｉ膜
を設ける場合やＣｏ−Ｐｔ膜の下地層としてＰｔ膜を設
ける場合、これら下地層の膜厚が１００ｎｍ以上必要で
あったことと比較すると、上記Ｃｒ下地層の膜厚は１０
〜３０ｎｍと非常に薄いものであることがわかる。これ
によって、下地層の成膜時間が短縮されるので生産性が
向上する。

【００１８】実験２

【００１９】上述の実験１よりＣｒ下地層の膜厚範囲が
定められたので、本実験ではＣｒ下地層膜厚を２０ｎｍ
として形成し、磁性薄膜を種々に変化させて磁気記録媒
体を作成した。

【００２０】先ず、上述のようにＣｒ下地層膜厚を２０
ｎｍ厚で形成した後、磁性薄膜として、Ｃｏ₇₀−Ｐ
ｄ₃₀，Ｃｏ₇₅−Ｐｄ₂₅，Ｃｏ₈₀−Ｐｄ₂₀，Ｃｏ₇₀−Ｎｉ
₁₅−Ｐｄ ₁₅なるものを基板加熱なしで形成（低温成膜）
し、実施例１〜４の磁気記録媒体を作成した。また、比
較のためにＣｏ₇₅−Ｐｔ₂₅磁性薄膜を形成した磁気記録
媒体（比較例１）も同様に作成した。これらの磁気記録
媒体について、保磁力Ｈｃと垂直異方性磁界Ｈｋをそれ
ぞれ測定し、この結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例１〜４の磁気記録媒体はいずれも大
きな垂直異方性磁界を有しながら、高い保磁力を有して
おり、垂直磁気記録媒体として適用可能なものとなって
いる。また、比較例１のＣｏ₇₅−Ｐｔ₂₅磁性薄膜が形成
された磁気記録媒体と磁気特性を比較しても決して劣っ
ていないことがわかる。したがって、Ｐｔを磁性薄膜に
も下地層にも用いずに、優れた特性を有する磁気記録媒
体とすることができ、コストを大幅に低減することがで
きる。

【００２３】次に、上述のＣｏ−Ｐｄ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ
ｄ磁性薄膜の組成をそれぞれ変化させて磁気記録媒体を
作成し、垂直異方性磁界Ｈｋ及び反磁界４πＭｓを測定
した。なお、下地層には２０ｎｍ厚のＣｒ膜を用いた。

【００２４】図２は、Ｃｏ−Ｐｄ磁性薄膜が形成された
磁気記録媒体について、磁性薄膜中のＰｄ含有率に対し
て、垂直異方性磁界Ｈｋ及び反磁界４πＭｓの値をプロ
ットしたものである。図２中、横軸は「Ｃｏ−Ｐｄ磁性
薄膜におけるＰｄ含有率」を原子％で示しており、○で
プロットされた曲線は上記Ｐｄ含有率に対する垂直異方
性磁界Ｈｋの値を示し、□でプロットされた略直線は反
磁界４πＭｓの値を示している。

【００２５】図２より、ここに示されている組成範囲の
磁性薄膜においては、すべてＨｋ＞４πＭｓなる関係が
成立しており垂直磁化膜となっている。しかし、４πＭ
ｓの値はＰｄ含有率減少にともなって一次関数的に増加
し、Ｈｋの値はＰｄ含有率の低い側ではＰｄ含有率減少
にともなって減少する傾向があるため、Ｐｄ含有率が１
５原子％未満の磁性薄膜においては、Ｈｋ＜４πＭｓと
なって垂直磁化膜となり得ないものがでてくることが予
想される。また、Ｐｄ含有率が４０原子％を超えると飽
和磁化Ｍｓが小さくなりすぎて十分な再生出力を得るこ
とができなくなる。したがって、Ｃｏ−Ｐｄ磁性薄膜に
おけるＰｄ含有率は、１５〜４０原子％とすることが好
ましいことがわかる。

【００２６】図３は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｄ磁性薄膜が形成
された磁気記録媒体について、垂直異方性磁界Ｈｋ及び
反磁界４πＭｓの値を、磁性薄膜中のＮｉとＰｄを合わ
せた含有率に対してプロットしたものである。Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｐｄ磁性薄膜中、ＮｉとＰｄの含有率は等しく、こ
れらを合わせた含有率を図２中、横軸に「Ｐｄ−Ｎｉ含
有率」として原子％で示している。また、○でプロット
された曲線は上記Ｐｄ−Ｎｉ含有率に対する垂直異方性
磁界Ｈｋの値を示し、□でプロットされた略直線は反磁
界４πＭｓの値を示している。

【００２７】図３より、Ｐｄ−Ｎｉ含有率が１５原子％
以上の磁性薄膜においてはＨｋ＞４πＭｓなる関係が成
立しており、垂直磁化膜となっていることがわかる。一
方、Ｐｄ−Ｎｉ含有率が１５原子％未満の磁性薄膜にお
いては、Ｈｋ＜４πＭｓとなって垂直磁化膜となり得な
い。また、Ｐｄ含有率が４０原子％を超えた磁性薄膜に
おいては飽和磁化Ｍｓが小さくなりすぎて十分な再生出
力を得られなくなる。したがって、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｄ磁
性薄膜におけるＰｄ−Ｎｉ含有率は１５〜４０原子％と
することが好ましい。

【００２８】以上の結果より、下地層としてＣｒ膜を１
０〜３０ｎｍ形成した上に、Ｃｏ−Ｐｄ磁性薄膜をＰｄ
含有率１５〜４０原子％として設ける、又は、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｐｄ磁性薄膜をＰｄ−Ｎｉ含有率１５〜４０原子％
として設けることにより、垂直異方性磁界Ｈｋ及び保磁
力Ｈｃの高い磁気記録媒体とすることができることがわ
かった。

【００２９】上述の磁性薄膜の成膜は基板温度を常温と
して行っているが、良好な特性の磁気記録媒体が作成さ
れており、従来必要であった基板加熱（Ｃｏ−Ｃｒ膜形
成時には１５０℃の加熱）を必要としない。このため、
基板を加熱するための時間とエネルギーを節約でき生産
性の向上につながるとともに、従来耐熱性の問題から用
いることができなかった基板材料も使用可能となる。

【００３０】また、Ｃｒ下地層が形成されていないと磁
気記録媒体の保磁力は磁性薄膜の種々の成膜条件によっ
て敏感に変化してしまい、例えば到達真空度が少し変化
しただけで保磁力が２倍以上変化してしまうが、Ｃｒ下
地層が設けられていると、到達真空度を５×１０^-5〜５
×１０^-4Ｐａにまで変化させても保磁力の変化は５％程
度に抑えられる。したがって、本発明の磁気記録媒体は
極めて再現性のよい有利な膜構成と言える。

【００３１】なお、下地層として用いられたＣｒ膜は、
上述した構成で適用される以外に、高透磁率材料の薄膜
よりなる裏打ち層と磁性薄膜よりなる記録層を有する磁
気記録媒体において、Ｃｒを主体とする薄膜を上記裏打
ち層と記録層の間に設けたりすることも可能である。こ
れにより、上記裏打ち層と記録層間の相互作用を低下さ
せることなく、記録層の特性を向上させることができ
る。

【００３２】なお、上記下地層としては、Ｃｒ単元素膜
以外にも、Ｃｒ−Ｍｏ合金膜等の合金膜とすることが可
能である。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明からも明きらかなように、下
地層としてＣｒを主体とした薄膜を１０〜３０ｎｍの膜
厚で設けた上に、Ｃｏ−Ｐｄ磁性薄膜をＰｄ含有率１５
〜４０原子％として設ける、又は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｄ磁
性薄膜をＰｄ−Ｎｉ含有率１５〜４０原子％として設け
ると、保磁力が向上するとともに、垂直異方性にも優れ
た磁気記録媒体とすることができる。

【００３４】Ｃｒ下地層は薄くても良好な磁気特性が保
てるので、成膜時間が短くなり生産性が上がるととも
に、高記録密度化を図るためにも有利である。また、下
地層を設けたことにより、基板と記録層との付着強度が
増すので、信頼性の高い磁気記録媒体が提供できる。さ
らに、本発明の磁気記録媒体においてはＰｔを用いてい
ないので低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｃｏ−Ｐｄ磁性薄膜を設けた磁気記録媒体にお
いて、Ｃｒ下地層膜厚に対する保磁力及び垂直異方性磁
界の値を示す特性図である。

【図２】Ｃｏ−Ｐｄ磁性薄膜中のＰｄ含有率に対する、
垂直異方性磁界及び反磁界の値を示す特性図である。

【図３】Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｄ磁性薄膜中のＮｉ−Ｐｄ含有
率に対する、垂直異方性磁界及び反磁界の値を示す特性
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも、Ｃｒを主体とし膜
厚１０〜３０ｎｍである下地層と、ＣｏとＰｄを主体と
する磁性薄膜よりなる記録層とが形成されてなることを
特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】記録層をなす磁性薄膜には、Ｐｄが１５
〜４０原子％含有されていることを特徴とする請求項１
記載の磁気記録媒体。
【請求項３】記録層をなす磁性薄膜には、Ｎｉが含有
され、ＮｉとＰｄは合わせて１５〜４０原子％含有され
ていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。