JPH0744920A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 残留磁化の小さい磁気記録媒体を提供する。 【構成】 非磁性基体２上に、熱によって強磁性状態の
相を発現すると共にその相変態が１次相転移である記録
層３を備えた磁気記録媒体１において、この記録層を、
鉄合金の結晶相を有する下地層４と、この下地層上に形
成される鉄合金のアモルファス相を主体とする鉄アモル
ファス合金層５とにより形成する。これにより、残留磁
化を少なくし、これと熱によって強磁性を発現させた時
の残留磁化との差を大きくすることによって、磁気ヘッ
ドによる検出を容易化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクや光磁気
ディスク等の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オーディオ、ビデオ等のデジタ
ル記録用、或いはコンピュータの周辺装置の情報メモリ
用として用いられる記録媒体、例えば磁気記録媒体の記
録特性の向上は近年著しいものがあり、塗布形媒体に代
わって、金属或いは合金（一部酸化されている場合もあ
る）薄膜媒体が実用化されてきている。更にはその中で
も、垂直磁気記録方法が高記録密度の観点より有望視さ
れて活発な研究開発が進められている。

【０００３】一方、高密度記録媒体として近年、光磁気
ディスクや相変化型の光ディスクが非常に高い面記録密
度を実現して有望視されている。ところで、上記した両
者の技術の記録密度を比較すると、線密度では磁気記録
方式が高密度であるが、トラック密度に関しては光記録
方式が高密度で優れている。そこで、これらの両方式の
優れた点を活用して、例えば光記録用に使用されている
高精度の光サーボ技術を磁気ディスクに応用して高い面
密度を達成した記録方式も開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この両
方式の優れた点を兼ね合わせた記録方式では、光ヘッド
と磁気ヘッドの両方を備えなければならないために、記
録装置自体が複雑化して大型になり、装置の小型化傾向
に逆行するという問題点があった。また、光サーボ方式
にあっては、記録媒体の基体に予めサーボ用のピットを
形成する必要があり、製造工程も複雑になるという問題
点があった。

【０００５】また、磁気記録方式においては、高い線密
度を実現するために、面内記録の場合には磁性膜はより
高い保磁力を持つ事が求められ、他方、垂直記録の場合
には垂直磁気異方性を有する磁性材料に限定される。こ
のために、高記録密度化の方法には、大きな制限がつい
てしまって実用に供することができる材料は非常に限ら
れてしまう。また、これに伴って磁気ヘッドもより高い
磁束密度を持つ材料（面内記録）の探索や垂直記録用の
新しい磁気ヘッドの開発等が要求されている。一方、光
磁気記録方式においては、光の熱による磁性材料の磁性
の変化と同時に、カー効果の大きい材料が選ばれ、且つ
低ノイズを実現するためにアモルファス的である事等が
求められ、材料選択の範囲が狭められている。

【０００６】以上のように、いずれも高価な材料を用い
て多くの製造工程を経て製造されているのが実情であ
る。本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有
効に解決すべく創案されたものであり、その目的は、安
価で且つ熱によって強磁性を発現された時の残留磁化
と、熱を加えない領域の残留磁化の差が顕著となり、磁
気ヘッドによる磁化の検出が行い易い磁気記録媒体の中
でも熱を加えない領域の残留磁化ができるだけ小さい磁
気記録媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、記録層とし
て熱によって強磁性相を発現する材料を用いて研究を進
め、更に、具体的な材料として飽和磁化が大きく、且つ
熱を加えない常温での残留磁化がゼロで、安価な材料で
ある鉄（Ｆｅ）系アモルファス合金を記録媒体に適用し
ようと考えると共に、アモルファス相本来の特徴を最大
に発揮できるように残留磁化を小さくするためには、鉄
を主成分とする合金の磁性膜構造とするのがよい、とい
う知見を得ることにより本発明に至ったものである。

【０００８】すなわち本発明は、上記問題点を解決する
ために、非磁性基体上に、熱によって強磁性状態の相を
発現すると共にその相変態が１次相転移であって熱的ヒ
ステリシスを有する、鉄を主成分とする合金磁性膜より
なる記録層を備えた磁気記録媒体において、前記記録層
は、純鉄を含む鉄合金の結晶相を有する下地層と、この
下地層の上に形成された、鉄合金のアモルファス相を主
体とする鉄アモルファス合金層とよりなるように構成し
たものである。

【０００９】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、記録層
の残留磁化が小さくなり、その結果、レーザ光照射よる
熱によって強磁性を発現させた時の残留磁化と、熱を加
えない領域の残留磁化の差が顕著となり、熱が加えられ
た領域の磁気ヘッドによる磁化の検出がし易くなる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。図１は本発明に係る磁気記録媒体を示す
部分拡大断面図である。図１に示すようにこの磁気記録
媒体１は、樹脂或いはガラス等よりなる非磁性基体２上
に、熱によって強磁性状態の相を発現する材料よりなる
記録層３を形成して構成される。この記録層３は、その
相変態が１次相転移であって熱的ヒステリシスを有す
る、鉄を主成分とする合金磁性膜よりなる。具体的に
は、この記録層３は、上記非磁性基体２上に形成され
て、純鉄を含む鉄合金の結晶相を有する下地層４と、こ
の下地層４上に形成されて、鉄合金のアモルファス相を
主体とする鉄アモルファス合金層５とにより形成され
て、磁性膜の積層構造になされている。

【００１１】相変化の温度としては、例えば６０℃以上
で且つ３００℃以下であるのが好ましい。上記下地層４
の厚みは鉄アモルファス合金層５と比較するとかなり薄
く、例えば２０ｎｍ程度に設定され、また、鉄アモルフ
ァス合金層５の厚みは例えば５００ｎｍ程度に設定され
る。上記下地層４の厚みは２０ｎｍに限定されず、更に
薄くても良く、その範囲は５ｎｍ〜５０ｎｍが好まし
い。下地層４の厚みが５ｎｍより薄過ぎるとこの上にア
モルファス相を主体とする鉄アモルファス合金層５がで
き難くなり下地層としての役割が達成できず、また、５
０ｎｍよりも厚過ぎると下地層４の残留磁化が顕著とな
ってしまい、その結果、熱によって強磁性を発現させた
時にその残留磁化と、熱を加えない領域の残留磁化との
差が顕著でなくなり、磁気記録媒体としての感度を低下
させることになってしまう。

【００１２】また、上層の鉄アモルファス合金層５は１
００％のアモルファス相である必要はなく、全体の残留
磁化の値が十分に小さければよい。その値は、磁気記録
媒体の感度が十分に得られればよく、記録密度が上昇す
ればそれだけ残留磁化の値は小さく抑える必要があり、
小さければ小さい程、良好な磁性膜となる。また、この
記録層３上に保護膜を積層したり、或いはトップコート
層を塗布して形成してもよく、いずれにしても従来の磁
気記録媒体、或いは光磁気記録媒体において採用されて
いた種々の耐候性改善の手法や走行耐久性改善の手法を
施すことは、本発明に対して同様に効果のあるものであ
る。

【００１３】このようにして作成された磁気記録媒体１
は、この状態で記録媒体としてユーザに提供して使用し
てもよいし、予めレーザ光線等にて微小なスポット状或
いはストライプ状の強磁性相微小エリアを形成して初期
化してユーザに提供するようにしてもよい。

【００１４】まず、初期化しない場合の記録再生方法は
次のように行う。記録を行う場合には、記録再生系に接
続されたレーザダイオード等を有する記録用光ヘッド
（図示せず）から情報がのせられた光、例えばレーザ光
を磁気記録媒体１の表面の記録層に照射することにより
この熱で強磁性状態の相を発現させ、強磁性相微小エリ
アよりなる情報ビットを書き込む。一方、情報を読み出
して再生する場合には、磁気ヘッドを用いて強磁性相と
なっている上記情報ビットを読み出して再生する。ここ
で上記磁気ヘッドとしては再生専用のヘッドであり、こ
のヘッドとしては例えばＭＲヘッド、リングヘッド、針
状の磁石或いは高透磁率の磁性体等を用いる。例えば、
ＭＲヘッドを用いた場合にはこの磁気抵抗効果によって
強磁性相情報ビットからの漏洩磁束を検出することによ
り情報を再生し、針状の磁石を用いた場合にはこれと情
報ビットとの間の磁気的引力を検出することにより情報
を再生し、更に高透磁率の磁性体を用いた場合には透磁
率の変化を検出することにより情報を再生する。このよ
うな方法の記録再生方法の場合には、ユーザの有する記
録再生装置に記録用光ヘッドと再生用の磁気ヘッドとを
併用する。

【００１５】他方、初期化する場合の記録再生方法は次
のように行う。まず、ユーザに提供する前に行う初期化
では、記録用ヘッドのようなレーザダイオードを用いて
磁気記録媒体１の記録層にレーザ光を照射してこの熱に
より非磁性相の中にスポット状或いはストライプ状の強
磁性相を発現させて記録用情報トラックを形成する。こ
のように初期化された記録媒体１を入手したユーザは、
通常の磁気ヘッドを用いて上記記録用情報トラック上に
磁気ディスクと同様に情報の記録及び再生を行う。この
場合には、情報の記録再生は磁気ヘッドのみを用いて行
うことができ、装置の小型化を大幅に推進することがで
きるのみならず、この記録媒体を磁気ディスクと同様に
取り扱うことができる。

【００１６】また、初期化時において、短波長のレーザ
光を用いることによってトラック密度を上げることがで
き、非常に高い面密度を達成することができる。更に
は、スポット状の強磁性相の記録用情報トラックを形成
する場合には、磁化反転領域をスポット毎に孤立化でき
るので、通常の磁気記録媒体のような非常に高い保磁力
を必要とせず、書き込みマージンを大きく取ることがで
きる。

【００１７】このように、残留磁化の小さい鉄アモルフ
ァス相を主体とする磁性膜よりなる記録層３を形成する
ためには、非常に薄い結晶相を含む下地層４を下層に形
成することにより可能となる。以上のようにして形成さ
れた磁気記録媒体１は、残留磁化が非常に小さく、熱に
よって強磁性を発現させた時の残留磁化と、熱を加えな
い領域の残留磁化との差が顕著となり、磁気ヘッドによ
る磁化を容易に検出することが可能となった。

【００１８】次に、本発明の各種実施例と比較例につい
て比較検討を行う。 （実施例１）ＲＦ（高周波）スパッタ法によってＦｅ
（Ｚｒ）（１０ａｔ％）合金ターゲットを用い、ガラス
よりなる非磁性基体２上にＦｅ（Ｚｒ）合金の磁性膜よ
りなる記録層３を形成する際に、まず、斜めスパッタ法
によって２０ｎｍの厚みに下地層４を形成し、その後、
通常の基板対向の形で５００ｎｍの厚みに膜形成を行っ
て鉄アモルファス合金層５を形成し、記録層３を得た。

【００１９】（実施例２）ＤＣスパッタ法によって、実
施例１と同様に磁性膜を形成して記録層３を得た。

【００２０】（実施例３）ＲＦスパッタ法によって、ま
ず、Ｆｅ金属をターゲットに使用し、実施例１と同様に
膜厚が２０ｎｍの純鉄の下地層４を形成した。その後、
前記Ｆｅ（Ｚｒ）合金ターゲットを使用して５００ｎｍ
の厚みに膜形成を行って鉄アモルファス合金層５を形成
し、記録層３を得た。

【００２１】（比較例１）ＲＦスパッタ法によって、Ｆ
ｅ（Ｚｒ）合金ターゲットを用い、５００ｎｍの厚みの
磁性膜を形成し、下地層のない記録層を得た。

【００２２】（比較例２）比較例１におけるＲＦスパッ
タ法をＤＣスパッタ法に代え、同様に磁性膜を形成して
下地層のない記録層を得た。以上のように形成した磁気
記録媒体を磁気測定法（ＶＳＭ）、Ｘ線回折法、Ｘ線マ
イクロアナライザ法（ＸＭＡ）によって解析し、下記の
表１に示すような結果を得た。

【００２３】

【表１】

【００２４】ここでＺｒ（ジルコニウム）の組成はＸＭ
Ａ、残留磁化及び帯磁率はＶＳＭ、結晶相はＸ線回折に
よってそれぞれ求めた。予備実験で、実施例１、２の場
合の下地層が強磁性体であって結晶相を多く含む層であ
ることが判明している。ここで図２及び図３はそれぞ
れ、本実施例及び比較例の磁場と磁化との関係を表す磁
化曲線を示しており、この磁化曲線の傾きが帯磁率とし
て求められる。表１から明らかなように実施例１〜３に
おける鉄アモルファス合金層５は常磁性であるので、帯
磁率も７．０４〜８．９×１０^-3ｅｍｕ／ｃｃと比較的
大きいが、これに対して比較例１、２では帯磁率は１．
２〜３．５×１０^-3ｅｍｕ／ｃｃとなってその値も小さ
く、ほとんどが結晶相であることを示している。

【００２５】また、残留磁化に関しては、各比較例１、
２にあっては８９０〜１３００ｅｍｕ／ｃｃとかなり大
きな値を示しているのに対して、各実施例１〜３にあっ
ては６．７〜１０．５ｅｍｕ／ｃｃとかなり小さな値と
なっているのが判明し、良好な結果が得られた。尚、各
比較例１、２の残留磁化が純鉄の値である約１７００よ
りも小さくなっている理由は、その一部分がアモルファ
スになっているものと考えられる。

【００２６】また、この実施例から明らかなように、残
留磁化は少なくとも比較例の値（８９０ｅｍｕ／ｃｃ）
以下であることが要求される。尚、記録層を形成する方
法としては上記したスパッタ法に限定されず、どのよう
な成膜方式を用いてもよいのは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気記録
媒体によれば、次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。鉄合金の結晶相よりなる下地層とその上層
に鉄合金のアモルファス相を主体とする鉄アモルファス
合金層よりなる記録層を形成したので、記録層全体の残
留磁化を小さくすることができる。従って、熱によって
強磁性を発現させた時の残留磁化と、熱を加えない領域
の残留磁化の差が顕著となり、熱を加えた領域の磁気ヘ
ッドによる磁化の検出を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気記録媒体を示す部分拡大断面
図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の磁化曲線を示すグラフ
である。

【図３】比較例の磁気記録媒体の磁化曲線を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１…磁気記録媒体、２…非磁性基体、３…記録層、４…
下地層、５…鉄アモルファス合金層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性基体上に、熱によって強磁性状態
   の相を発現すると共にその相変態が１次相転移であって
   熱的ヒステリシスを有する、鉄を主成分とする合金磁性
   膜よりなる記録層を備えた磁気記録媒体において、前記
   記録層は、純鉄を含む鉄合金の結晶相を有する下地層
   と、この下地層の上に形成された、鉄合金のアモルファ
   ス相を主体とする鉄アモルファス合金層とよりなること
   を特徴とする磁気記録媒体。