JPH064849A

JPH064849A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH064849A
Application number: JP15940592A
Authority: JP
Inventors: Hideo Murata; 英夫村田; Motoe Nakajima; 源衛中嶋; Hidetoshi Hagiwara; 英俊萩原; Masahiro Tobiyo; 飛世　　正博
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気記録媒体の磁性膜をＣｏＮｉＣｒにＶを
添加した合金により形成し、保磁力を向上でき、再生出
力、ビットシフト、オ−バ−ライト、Ｓ／Ｎを高めるよ
うにすること。【構成】非磁性材料からなる基板上に非磁性下地層を
介してＣｏ合金系磁性膜を形成した磁気記録媒体におい
て、磁性膜の組成が原子％でＮｉ５％〜３０％、Ｃｒ５
〜９％、Ｖ０．１〜６％、残部Ｃｏと不可避的不純物か
ら成る合金によって形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば磁気ヘッドと
の間において情報の記録および再生を行うための磁気記
録媒体に関し、特に非磁性材料からなる基板上に非磁性
下地層を介してＣｏ合金系磁性膜形成した磁気記録媒体
による再生出力とオ−バ−ライト、ビットシフトを改善
しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置では、磁気記録媒体に
微小間隔で磁気ヘッドを対向させ、磁気記録媒体に磁気
的に記録し、また、記録された磁気情報を磁気ヘッドで
読み取ることで記録再生をするようになっている。磁気
記録媒体は、基板上にＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、Ｃ
ｏＣｒＰｔ等の合金から成る磁性膜を被着して形成され
ており、最近では磁気記録媒体を高密度記録化に対応す
るため、磁性膜の保磁力を大きくすることやノイズを低
減することが種々提案されている。例えば特開平１−２
５６１７号公報には、磁性膜をＣｏＣｒＴａＰｔの四元
系合金で作成した磁気記録媒体が開示されている。そし
てＰｔ添加量１〜１５ａｔ％で保磁力が約１２００Ｏｅ
より大きく、また角型比が０．８以上になるとしてい
る。しかし、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ等ＣｏＣｒ
系合金にＰｔを添加した磁気記録媒体は高保磁力、高出
力が得られると言う利点を有する反面においてＳ／Ｎ比
が低くノイズが大きいなるとともに、合金系に貴金属で
あるＰｔを含有するので高価になる。また、Ｐｔを含ま
ないＣｏＣｒ，ＣｏＮｉＣｒ系合金磁性膜として、例え
ば第１４回日本応用磁気学会（１９９０年）では、Ｃｏ
ＣｒＴａおよびＣｏＣｒＰｔに対しＢを添加することに
より保磁力が影響を受けることが発表されている。そし
てＣｏＣｒＴａにＢを添加すると保磁力が単調に減少
し、ＣｏＣｒＰｔの場合はＢの添加とともに保磁力は増
加するとしている。また、ＣｏＣｒＰｔにＢを３〜７ａ
ｔ％添加することにより約３０００Ｏｅの高保磁力が得
られるとしている。また第１２回日本応用磁気学会学
術講演会（１９８８年）では、Ｃｏ−２０ａｔ％Ｎｉ−
１０ａｔ％Ｃｒに対し、Ｖを添加することで保磁力が向
上することが発表されている。Ｖを１％添加することに
より、保磁力が１０００Ｏｅから１５００Ｏｅに向上す
るとされている。さらに、特開平３−１２８１５および
特開平３−８４７２２では、ＣｏＣｒＶがＣｏＣｒまた
はＣｏＮｉＣｒより低ノイズであることが報告されてい
る。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＰｔ
を含まないＣｏＣｒ、ＣｏＮｉＣｒ系合金に種々の添加
元素を加えた磁気記録媒体では、ＣｏＣｒＰｔ系媒体よ
りノイズを低減でき、コストを低減できる利点はある
が、高出力を得にくいためにビットシフトが低く、高出
力化のために磁性膜の膜厚を厚くすると保磁力が低下す
るとともに、オ−バ−ライトが低くなるという問題点が
あった。そこで本発明は、磁気記録媒体の磁性膜をＣｏ
ＮｉＣｒにＶを添加した合金により形成し、保磁力を向
上し、再生出力、ビットシフト、オ−バ−ライト、Ｓ／
Ｎを高めるようにすることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＣｏＮｉ
ＣｒＶを用いた磁性膜の組成および作成条件と磁気特
性、記録再生特性を向上するために鋭意研究した。その
結果、本発明の磁気記録媒体は、非磁性材料からなる基
板上に非磁性下地層を介してＣｏ合金系磁性膜を形成し
た磁気記録媒体において、磁性膜の組成が原子％でＮｉ
５〜３０％、Ｃｒ５〜９％、Ｖ０．１〜６％、残部Ｃｏ
と不可避的不純物から成る合金によって形成した。上記
組成にしたのは、Ｎｉが５％未満では保磁力が低下する
からであり、Ｎｉが３０％を越えると出力が低下するか
らである。また、Ｃｒが５％未満になると保磁力が低下
し、Ｃｒが９％を越えると出力が低下するからである。
また、Ｖが０．１％未満では保磁力およびＳ／Ｎを向上
する効果がなく６％を越えると出力が低下してしまうか
らである。さらに上記組成の磁気記録媒体において、磁
性膜の厚みは３００〜６００Ａにすることである。磁性
膜の膜厚が３００Ａ未満では出力が低くなり、６００Ａ
を、越えると、保磁力、ビットシフト、オ−バ−ライト
が低下するためである。さらに上記組成の磁気記録媒体
において、磁性膜の結晶粒径は３００〜６００とするこ
が好ましく、磁性膜の結晶粒径が３００Ａ未満では保磁
力が小さくなり、６００Ａを越えるでは磁性膜のノイズ
が大きくなり、Ｓ／Ｎが低下してしまうからである。更
にまた、上記組成の磁気記録媒体の非磁性下地層として
は、Ｃｒを主成分とする合金とし、その膜厚は４００〜
２０００Ａとするのが望ましい。４００Ａ未満では保磁
力が低下し、２０００Ａを越えると角型比が低下し、出
力が低下してしまうからである。上記磁気記録媒体の磁
性膜のもつ膜面内方向の保磁力（Ｈｃ）は１０００〜２
０００Ｏｅである。保磁力が１０００Ｏｅ未満では、出
力が低下し、２０００Ｏｅ以上ではオ−バーライトが低
下してしまうためである。

【０００５】

【作用】本発明の磁気記録媒体における各成分元素の作
用は必ずしも明確ではないが、は非磁性基板上に非磁性
下地層を介してＣｏＮｉＣｒＶ合金磁性膜を形成するに
際し、その組成を、Ｃｒ濃度を５〜９原子％とすること
により磁性膜の飽和磁束密度を大きくして出力を向上
し、Ｖを０．１〜６原子％添加することにより、Ｃｒの
偏析を促進し、結晶粒を微細化して結晶粒径を３００〜
６００Ａにすることができるために保磁力を大きくし
て、ノイズを低減していると考えられる。また、上記磁
性膜の膜厚を３００〜６００Ａとすることにより保磁力
を向上し、良好な値のオ−バ−ライト、ビットシフトを
得ていると考えられる。さらに、非磁性下地層としてＣ
ｒを主成分とする合金膜を用いて、その膜厚を４００〜
２０００Ａとすることにより、保磁力を１０００から２
０００Ａにすることができるために、良好な磁気特性、
記録再生特性を得られると考えられる。

【０００６】

【実施例】

（実施例１）マグネシュウムを４重量％含有するアルミ
ニュウム合金からなる基板の表面を旋削加工により平滑
に研磨し、外形９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚み１．２７
ｍｍの基板とした。次にこの基板の表面にＮｉ−Ｐ合金
からなるメッキ膜を５〜１５ｕｍの厚さに形成し、磁気
記録媒体の起動時および停止時における磁気ヘッドもし
くはスライダとの接触摺動特性（ＣＳＳ）を確保する。
上記のようにして被着したメッキ膜の表面を平滑にする
とともに磁気ヘッドもしくはスライダとの吸着を防止す
るためのテクスチャ−加工を施した。次に基板を洗浄
後、例えばＤＣマグネトロンスパッタ装置により、Ｃｒ
からなる下地膜と、ＣｏＮｉＣｒにＶを添加した合金か
らなる磁性膜とＣからなる保護膜とを順次積層してなる
磁気記録媒体を作成した。この場合、下地膜の成膜に
は、スパッタ室内を１＊１０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気後、
基板を２５０℃に３０分間加熱し、Ａｒガスを導入して
スパッタ室内を１０ｍＴｏｒｒに保持し、投入電力１７
５０Ｗ、成膜速度４０ｎｍ／分の条件により、膜厚１０
０ｎｍに成膜した。ＣｏＮｉＣｒにＶを添加した合金か
らなる磁性膜は上記と同様にして、投入電力１８２０
Ｗ、成膜速度７６ｎｍ／分の条件で５０ｎｍの膜厚に成
膜した。この磁性膜のスパッタ時には基板に−２００Ｖ
のバイアス電圧を印加した。また、保護膜は、投入電力
１２００Ｗ、成膜速度８ｎｍ／分の条件で前記磁性膜上
に２５ｎｍの膜厚で成膜した。

【０００７】ここで上記のように作成する磁気記録媒体
において、磁性膜におけるＶの含有量が磁気特性にどの
ような影響があるかを調べるためＮｉ２０原子％、Ｃｒ
７原子％、Ｖをｘ原子％、残部ＣｏとしてＶの添加量を
変化させた種々の合金ターゲットを用いて磁性膜を作成
し、その保磁力（Ｈｃ）、飽和磁束密度（Ｂｓ）、再生
ヘッド出力、ディスクノイズの関係を求めた。その結果
を図１に示した。図１から分かるように、Ｖを添加して
いくと保磁力は増加していくが飽和磁束密度は減少して
いくことがわかる。ディスクノイズはＶの添加量の増加
とともに減少していくことがわかる。しかし、再生出力
は保磁力または飽和磁束密度と直接は関連性がなく、添
加量０．１〜６％の範囲で２００ｕＶ以上の大きな出力
が得られているがそれ以上の添加量では減少しているこ
とがわかる。

【０００８】（実施例２）磁性膜における、Ｎｉの含有
量が磁気特性にどのような影響があるかを調べるために
Ｎｉをｘ原子％、Ｖを３％Ｃｒを５および８原子％と
し、残部ＣｏとしてＮｉ含有量を変化させた合金により
磁性膜を作成する以外は、実施例１と同様にして磁気記
録媒体を作成して保磁力Ｈｃと飽和磁束密度Ｂｓを測定
した。その結果を図２に示した。保磁力はＣｒが５原子
％の時、Ｎｉが５〜３０原子％で８００Ｏｅ以上とな
り、Ｃｒが８原子％の場合は１２００Ｏｅ以上になり、
特にＮｉ含有量が２５原子％で最高になり２０〜３０原
子％で大きな保磁力となった。また、飽和磁束密度Ｂｓ
はＮｉ含有量が３０原子％で０．９５（Ｔ）となり、Ｎ
ｉ含有量が減少するほど大きくなり、Ｃｒの含有量が８
％のものに比し、５％と少ない方が大きな飽和磁束密度
となった。このためＮｉ含有量は５〜３０原子％で保磁
力と飽和磁束密度とが望ましいものになる。

【０００９】（実施例３）前記磁性膜における、Ｃｒ含
有量が磁気特性にどのような影響があるかを調べるため
に実施例２と同様にしてＮｉ含有量を２０原子％、Ｃｒ
をｘ原子％、Ｖを０および４原子％、残部Ｃｏとして、
Ｃｒの含有量を変化させた合金により磁性膜を作成して
保磁力Ｈｃと飽和磁束密度Ｂｓを測定しその結果を図３
に示した。図３よりわかるように、Ｃｒ含有量が５原子
％以上で保磁力は１０００Ｏｅ以上となり、Ｃｒ含有量
が多いほど保磁力は大きく、Ｖを４原子％含有する方が
保磁力がおおきくなった。また飽和磁束密度ＢｓはＣｒ
含有量９原子％以下で０．９５（Ｔ）となり、Ｃｒ含有
量が少なくなるほど飽和磁束密度Ｂｓが大きくなり、Ｖ
を含有しない方がおおきくなった。このためＣｒ含有量
は、５〜９原子％で保磁力Ｈｃと飽和磁束密度Ｂｓにと
って望ましいものとなる。

【００１０】（実施例４）次に、上記のような条件で作
成した磁気記録媒体において、磁性膜の組成をＮｉ２０
原子％、Ｃｒ７原子％、Ｖ２原子％残部Ｃｏとし、磁性
膜の膜厚を変化させて作成して保磁力Ｈｃ、再生ヘッド
出力、オ−バ−ライト、ビットシフト、Ｓ／Ｎを測定
し、その結果を図４に示した。ＣｏＮｉＣｒＶ膜の膜厚
が厚くなると保磁力が低下していくことがわかる。再生
ヘッド出力は膜厚が６００Ａまでは増加するがそれ以上
では、一定となる。オ−バ−ライトは膜厚が３００Ａ以
下では保磁力が大きいために低くなり、６００Ａ以上で
も低下する。ビットシフトは膜厚の増加とともに低下
し、６００Ａ以上で２０ｎｓｅｃ以上に低下することが
わかる。Ｓ／Ｎは膜厚が増加すると低下し、６００Ａ以
上では２８ｄＢ以下になることがわかる。このためＣｏ
ＮｉＣｒＶの膜厚は３００Ａ〜６００Ａで保磁力、再生
出力、オ−バ−ライト、ビットシフト、Ｓ／Ｎとも望ま
しいものとなる。

【００１１】上記の条件で作成したＣｏＮｉＣｒＶ磁性
膜の結晶粒径をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いて測
定し、結晶粒径と保磁力とＳ／Ｎの関係を求めた結果を
図５に示した。磁性膜の膜厚を５００Ａとした場合、結
晶粒径が大きくなると保磁力は増加し結晶粒径が３００
Ａ以上で１０００Ｏｅ以上となるが結晶粒径が６００Ａ
を越えると一定になることがわかる。しかし、Ｓ／Ｎは
結晶粒径が結晶粒径が６００Ａをこえると低下してしま
う。このためＣｏＮｉＣｒＶ膜の結晶粒径は３００Ａ〜
６００Ａで保磁力、Ｓ／Ｎで望ましいものとなる。

【００１２】（実施例５）次に実施例４の条件で作成す
る磁気記録媒体において、非磁性下地層をＣｒ膜としそ
の膜厚を変化させて作成し、磁性膜の保磁力Ｈｃ、角型
比Ｓ、再生ヘッド出力を測定した結果を図６に示した。
図６からわかるように、非磁性下地膜であるＣｒ膜厚が
４００Ａ以下では保磁力が小さくなり、再生出力が低下
し、２０００Ａ以上では、角型比が低下するために再生
出力が低下してしまうことがわかる。このため非磁性下
地層であるＣｒ膜厚は４００〜２０００Ａで保磁力、再
生出力とも望ましいものとなる。次に上記条件で作成し
た磁気記録媒体において、磁性膜の保磁力を変化させて
再生出力、オ−バ−ライトの関係を測定した結果を図７
に示す。保磁力が１０００Ｏｅ以下になると再生出力が
低下し、２０００Ｏｅ以上になるとオ−バ−ライトが低
下してしまうことがわかる。

【００１３】

【発明の効果】上述したように本発明の磁気記録媒体
は、磁性膜をＣｏＮｉＣｒＶ系合金とし、その組成を原
子％でＮｉ５〜３０％、Ｃｒ５〜９％、Ｖ０．１〜６
％、残部Ｃｏとすることにより、出力と保磁力を大きく
できる。また、磁性膜の膜厚を３００〜６００Ａとする
ことにより、再生出力、オ−バ−ライトを向上できる。
さらに、磁性膜の結晶粒径を３００Ａ〜６００Ａとする
ことで保磁力を向上でき、ノイズを低減できる。上記磁
性膜の非磁性下地膜の膜厚を４００〜２０００Ａとする
ことにより、保磁力を向上し、再生出力を大きくでき
る。また、上記条件で作成した磁性膜の保磁力を１００
０〜２０００Ｏｅとすることで出力、ビットシフト、オ
−バ−ライトの良好な特性を得ることができ、磁気記録
媒体として最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の磁性膜におけるＶ添加
量と保磁力、飽和磁束密度、再生出力およびディスクノ
イズの関係図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の磁性膜におけるＮｉ添
加量と保磁力、飽和磁束密度の関係図である。

【図３】本発明の磁気記録媒体の磁性膜におけるＣｒ添
加量と保磁力、飽和磁束密度の関係図である。

【図４】本発明の磁気記録媒体の磁性膜におけるＣｏＮ
ｉＣｒＶの膜厚と保磁力、再生出力、Ｓ／Ｎ、ビットシ
フトおよびオ−バ−ライトの関係図である。

【図５】本発明の磁気記録媒体の磁性膜におけるＣｏＮ
ｉＣｒＶの結晶粒径と保磁力、Ｓ／Ｎの関係図である。

【図６】本発明の磁気記録媒体の磁性膜におけるＣｒ膜
厚と保磁力、再生出力、角型比関係である。

【図７】本発明の磁気記録媒体の磁性膜における保磁力
と再生出力オ−バ−ライトの関係図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飛世正博埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式会社磁性材料研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性材料からなる基板上に非磁性下地
層を介してＣｏ合金系磁性膜を形成した磁気記録媒体に
おいて、磁性膜の組成が原子％でＮｉ５〜３０％、Ｃｒ
５〜９％、Ｖ０．１〜６％、残部Ｃｏと不可避的不純物
から成ることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】請求項１記載の磁気記録媒体において、
磁性膜の厚みが３００〜６００Ａであることを特徴とす
る磁気記録媒体。
【請求項３】請求項１または２記載の磁気記録媒体に
おいて、磁性膜の結晶粒径が３００〜６００Ａであるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１記載の磁気記録媒体において、
非磁性下地層がＣｒを主成分とする合金からなり、その
非磁性下地層の膜厚が４００〜２０００Ａであることを
特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】請求項１及至４項のいずれかの項に記載
の磁気記録媒体において、磁性膜のもつ膜面内方向の保
磁力（Ｈｃ）が１０００Ｏｅ〜２０００Ｏｅであること
を特徴とする磁気記録媒体