JPH0830949A

JPH0830949A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0830949A
Application number: JP15830694A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Hagiwara; 英俊萩原; Masahiro Tobiyo; 飛世　　正博; Kohei Ito; 康平伊藤
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はガラス基板を用いた磁気記録媒体に
おいて保磁力を高め、ノイズを低減し、高密度記録に適
する磁気記録媒体を提供する。【構成】ガラス基板上にＣｒ等の下地膜と磁性膜と保
護膜を順次積層させてなる磁気記録媒体において、ガラ
ス基板と下地膜の間に下地膜の微細構造を制御するＣｒ
からなる金属中間膜を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報を記録する磁気デ
ィスク装置に用いられる磁気記録媒体に関し、詳しくは
磁性層下に改良された下地層を有し、ガラス基板上にＣ
ｏＮｉＣｒを積層して高保磁力を得られるようにしたも
のである。

【０００２】

【従来の技術】非磁性基板上に、スパッタ法等の方法で
Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏまたはこれらを主成分とする合金膜を下
地膜として形成し、該下地膜上にＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ等の合金膜を形成し
た磁気記録媒体が、高密度記録可能な磁気記録媒体とし
て現在用いられている。コンピューター用磁気ディスク
装置では、近年その大容量化が強く求められているが、
大容量化を図るためには磁気記録媒体における記録密度
を高めることが必要である。記録密度を高めるために
は、磁気ヘッドの低浮上量化を可能とするために平滑な
表面を有する基板、および磁気記録媒体の高保磁力化、
低ノイズ化が求められている。ところで、従来磁気記録
媒体用基板としてはＮｉＰメッキを施したアルミ基板が
用いられているが、近年、磁気ディスク用基板としてガ
ラス基板が注目されている。ガラス基板は、その表面の
平滑性が優れ、硬く、変形抵抗が大きく、かつ表面欠陥
が少ないことから、高密度磁気ディスク用基板として注
目されている（例えば、特開昭４９−１２２７０７号、
特開昭５２−１８００２号）。磁気記録媒体の構成は、
ＮｉＰメッキを施したアルミ基板を用いた場合にはＣｒ
等の下地膜上にＣｏＣｒＴａ，ＣｏＮｉＰｔ，ＣｏＣｒ
Ｐｔ，ＣｏＮｉＣｒ等の磁性膜、Ｃ，ＳｉＯ２等の保護
膜が順次積層されている。ガラス基板を用いた場合アル
ミ基板と同様にガラス基板上に直接下地膜を成膜し、磁
性膜、保護膜を順次積層した場合には、アルミ基板を用
いた場合に比べ保磁力が低くなり、同等の保磁力を得る
ためには下地膜の膜厚を厚くしなければならない。そこ
で、特開平２−２９９２３号公報にはガラス基板と下地
膜の間に、ガラス基板から放出されるガスを封じ込めう
る非磁性中間膜を設けて磁気特性を改善したものが開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術に開示される磁気記録媒体では、下地層の膜厚
を厚くすることなく磁性層の保磁力を大きくできるとい
う利点を有するが、得られる保磁力は前記の公報に開示
されているように１１００Ｏｅ〜１３９０Ｏｅ程度であ
り、高保磁力を要求される磁気記録媒体としては必ずし
も要求を満たすものではないという問題があった。そこ
で本発明は、ガラス基板を用いた磁気記録媒体のＣｏＮ
ｉＣｒ合金磁性膜の組成及び磁気特性、記録再生特性を
検討し、保磁力を高め、ノイズを低減し、高密度記録に
適する磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】発明者らは、ガラス基板
を用い、ＣｏＮｉＣｒ磁性膜合金の組成、及び作製条件
を磁気特性、記録再生特性向上のために鋭意研究し、本
発明をするに至った。本発明は、ガラス基板上とＣｒ等
の下地膜の間に下地膜の微細構造を制御するＣｒからな
る金属中間膜をもうけた磁気記録媒体において、磁性膜
を７ａｔ％以上１２ａｔ％以下のＣｒ、１８ａｔ％以上
２８ａｔ％以下のＮｉ、残部Ｃｏ及び不可避的不純物か
らなることを特徴とする磁気記録媒体である。Ｃｒから
なる金属中間膜を設けた理由は次のとおりである。磁性
膜の磁気特性、記録再生特性は、磁性膜の結晶粒径、配
向等の微細構造に依存する。そして、磁性膜の結晶成長
は下地膜の結晶成長により変化する。したがって、磁気
特性、記録再生特性の優れた磁性膜を作製するために
は、下地膜の結晶組織を良くしなければならない。ガラ
ス基板にＣｒからなる金属中間膜を設けると、基板加熱
時にＣｒ中間膜を設けない場合に比べ基板温度が上昇す
る。また、Ｃｒ中間膜を設けた場合には、Ｃｒ下地膜と
同じ材料を用いているためガラス表面に直接Ｃｒ下地膜
を成膜するよりも均一な結晶成長を行わせることが可能
となる。以上のようにＣｒ中間膜を用いることにより、
その上に順次積層されるに際して下地膜、磁性膜の結晶
成長に影響を及ぼし、磁性膜の微細構造を制御すること
が可能となり、磁性膜の保磁力を高め、かつノイズを小
さくすることができる。さらに上記磁気記録媒体におい
て、高密度記録に適した磁気記録媒体を得る上でＣｒ下
地膜が好都合に結晶成長するためには、上記Ｃｒ金属中
間膜の膜厚は５０Ａ以上５００オングストローム以下で
あることが望ましい。金属中間膜の膜厚が５０オングス
トロームより薄いと下地膜および磁性膜の結晶成長を制
御することが困難になり、また５００オングストローム
より厚いと下地層の結晶粒径が大きくなり好ましくな
い。磁性膜の組成を上記組成にした理由は次のとおりで
ある。Ｃｒは合金の保磁力を高める効果があるので７ａ
ｔ％〜１２ａｔ％含有する。Ｃｒ７ａｔ％未満では高い
保磁力が得られない。一方、Ｃｒが１２ａｔ％を越える
とＢｒが減少し出力が低下する。保磁力およびノイズは
Ｎｉ濃度にも依存し、高保磁力かつ低ノイズの媒体を得
るために１８ａｔ％〜２８ａｔ％含有させる。１８ａｔ
％未満では高い保磁力が得られず、またノイズも大き
い。また、２８ａｔ％以上においても保磁力が低下して
しまう。さらに上記磁気記録媒体において、磁性膜合金
の平均結晶粒径は２００オングストロームから３５０オ
ングストロームであることが好ましい。磁性膜合金の平
均結晶粒径が２００オングストローム未満では保磁力が
小さくなる傾向があり、３５０オングストロームを越え
ると磁性膜のノイズが大きくなり、Ｓ／Ｎが低下し、高
密度記録に適さなくなるからである。

【０００５】

【作用】本発明にかかるＣｒからなる金属中間膜は、そ
の上に順次積層される下地膜および磁性膜が形成される
に際して結晶成長に影響を及ぼし、磁性膜の保磁力を高
め、かつノイズが小さくなる。また、磁性膜の組成を７
ａｔ％以上１２ａｔ％以下のＣｒ、１８ａｔ％以上２８
ａｔ％以下のＮｉ、残部Ｃｏ及び不可避的不純物とする
ことにより、高保磁力でかつノイズの小さな磁気記録媒
体を得ることが出来る。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ま
しい実施例による磁気記録媒体について説明する。図１
は本発明の一実施例となる磁気記録媒体の断面図を示し
たものである。図において１１は化学強化ガラス、結晶
化ガラス等のガラス基板、１２は前記基板上に形成され
た厚さ５０オングストローム以上５００オングストロー
ム以下のＣｒからなる金属中間膜、１３はＣｒ膜等の下
地膜、１４はＣｏＮｉＣｒからなる磁性膜、１５はＣ，
ＳｉＯ２，ＺｒＯ２等からなる保護膜、１６は潤滑膜で
ある。図２は比較例の磁気記録媒体の一部断面図で、２
１は化学強化ガラス、結晶化ガラス等のガラス基板、２
２はＣｒ膜等の下地膜、２３はＣｏＮｉＣｒからなる磁
性膜、２４はＣ，ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂等からなる保護膜、
２５は潤滑膜である。

【０００７】（実施例１）外径６５ｍｍ、内径２０ｍ
ｍ、厚さ０．６３５ｍｍのガラス基板を洗浄後、ＤＣマ
グネトロンスパッタ装置を用い、１×１０^-6Ｔｏｒｒ以
下に排気後ガラス基板を３００℃において１０分間加熱
した後、Ａｒガスを導入し、放電時のガス圧を１０ｍＴ
ｏｒｒに保持し、投入電力２ｋＷ，成膜速度を７５０オ
ングストローム／分の条件でＣｒ中間膜の膜厚を３０オ
ングストローム，５０オングストローム，１００オング
ストローム，３００オングストローム，５００オングス
トローム，７００オングストローム，１０００オングス
トロームと膜厚を変化させてガラス基板上に成膜した。
次にＣｒ中間膜を成膜した基板をそれぞれＤＣマグネト
ロンスパッタ装置を用い、１×１０^-6Ｔｏｒｒ以下に排
気後基板を３００℃において１０分間加熱後、Ａｒガス
を導入し、放電時のガス圧を１０ｍＴｏｒｒに保持し、
Ｃｒ下地膜を５００オングストローム、Ｃｏ６７Ｎｉ２
２Ｃｒ１１磁性膜を５００オングストローム、保護膜２
５０オングストロームを連続的に成膜した。

【０００８】（比較例１）中間膜を成膜していないガラ
ス基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、１×１
０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気後基板を３００℃において１０
分間加熱後、Ａｒガスを導入し、放電時のガス圧を１０
ｍＴｏｒｒに保持し、Ｃｒ下地膜を１０００オングスト
ローム、Ｃｏ６７Ｎｉ２２Ｃｒ１１磁性膜を５００オン
グストローム、Ｃ保護膜２５０オングストロームを連続
的に成膜した。上記実施例１および比較例１で作製した
磁気記録媒体について、Ｃｒ中間膜の膜厚が保磁力、デ
ィスクノイズにどのような影響があるかを調べた。Ｃｒ
中間膜厚と保磁力、ディスクノイズの関係を図３に示し
た。図３から分かるように、Ｃｒ中間膜厚を厚くしてい
くと保磁力は増加していき、５０オングストローム以上
のＣｒ中間膜を用いることにより１６００Ｏｅ以上の保
磁力を得ることができ、５００オングストローム以上で
保磁力は飽和する。ディスクノイズはＣｒ中間膜を用い
ると一旦減少するが、Ｃｒ中間膜の膜厚が５００オング
ストロームを越えるとディスクノイズが増加しているこ
とが分かる。以上よりＣｒ中間膜の膜厚を５０オングス
トローム以上５００オングストローム以下とすることに
より高密度記録に適した磁気記録媒体を得ることが出来
る。

【０００９】（比較例２）中間膜に用いる金属膜をＴ
ｉ、Ｍｏ、Ｗとする以外は実施例１と同じ方法で磁気記
録媒体を作製し、比較例２とした。作製した磁気記録媒
体の保磁力を測定した結果を実施例１の結果とあわせて
図４に示した。Ｔｉ中間膜は保磁力の増加に効果はある
ものの、その効果はＣｒ中間膜に比べて小さい。また、
Ｍｏ、Ｗでは保磁力向上の効果はほとんど見られなかっ
た。したがって、中間膜としてはＣｒ膜が最も良いこと
がわかった。

【００１０】（実施例２）実施例１で作製した磁気記録
媒体において、Ｃｒ中間膜厚が３００オングストローム
の磁気記録媒体と、比較例１で作製したＣｒ中間膜のな
い磁気記録媒体の磁性膜の透過電子顕微鏡像を図５に示
す。中間膜を用いない磁気記録媒体の磁性膜の平均結晶
粒径は３８０オングストローム、３００オングストロー
ムのＣｒ中間膜を用いた磁気記録媒体の磁性膜の平均結
晶粒径は３００オングストロームであり、中間膜を用い
ることにより、平均結晶粒径は小さくなっていることが
わかる。また中間膜を用いた磁気記録媒体の磁性膜の結
晶粒は中間膜のない場合に比べ、一つ一つの結晶粒が明
確になっているとともに結晶粒内の欠陥が少なく良好な
結晶成長をしていることがわかる。これらの差が実施例
１で述べたディスクノイズを低下させた原因であると考
えられる。さらにＣｒ中間膜の膜厚が５００オングスト
ローム、７００オングストローム、１０００オングスト
ロームの磁気記録媒体の磁性膜も透過電子顕微鏡より観
察し、平均結晶粒径を求め表１に示した。５０オングス
トローム以上５００オングストローム以下のＣｒ中間膜
を用いることにより、平均結晶粒径は３００オングスト
ロームから３５０オングストロームとなりＣｒ中間膜を
用いない場合に比べ小さくなり、さらにＣｒ中間膜厚を
厚くするとしだいに平均結晶粒径が大きくなる傾向がみ
られＣｒ中間膜の膜厚が７００オングストロームでは平
均結晶粒径が３８０オングストローム、Ｃｒ中間膜厚が
１０００オングストロームのときは平均結晶粒径が４０
０オングストロームとなった。図３に示したディスクノ
イズの測定結果と合わせると、ディスクノイズの変化は
磁性膜の平均結晶粒径の変化とほぼ一致し、Ｃｒ中間膜
の膜厚が５００オングストロームより大きいとノイズが
大きくなり、高密度記録に適さなくなる。以上より、Ｃ
ｒ中間膜の膜厚は５０オングストローム以上５００オン
グストローム以下とすることにより、高密度記録に適し
た磁気記録媒体を得ることができる。

【表１】中間膜膜厚(オングストローム) 平均結晶粒径(オングストローム) ０３８０３０３７０５０３００１００３３０３００３００５００３５０７００３８０１０００４００

【００１１】（実施例３）ＣｏＮｉＣｒ磁性膜の組成が
磁気特性、Ｓ／Ｎ特性に及ぼす影響を調べるためにＣｏ
ＮｉＣｒ磁性膜の組成が異なる種々の磁気記録媒体をＣ
ｒ中間膜を５００、オングストロームＣｒ下地膜厚を１
０００オングストロームとする以外実施例１と同様の方
法で作製した。作製した磁気記録媒体の組成と保磁力と
残留磁束密度（Ｂｒ）、線記録密度４８ｋＦＣＩでのＳ
／Ｎの測定結果を表２に示した。

【表２】ＣｏＮｉＣｒの組成と保磁力の測定結果試料No. 組成(at%) Hc(Oe) Br(kG) S/N(dB) 1 CoNi22Cr5 （比較例） 1430 11.0 29 2 CoNi22Cr6（比較例） 1540 10.3 28 3 CoNi28Cr6（比較例） 1500 9.8 28 4 CoNi20Cr7（本発明） 1630 9.3 30 5 CoNi28Cr7（本発明） 1700 9.2 31 6 CoNi30Cr7（比較例） 1630 9.2 29 7 CoNi22Cr8（本発明） 1640 8.5 32 8 CoNi25Cr8（本発明） 1740 7.9 33 9 CoNi23Cr9（本発明） 1710 7.0 33 10 CoNi17Cr10（比較例） 1790 6.6 28 11 CoNi18Cr10（本発明） 1810 6.5 31 12 CoNi20Cr10（本発明） 1790 6.7 33 13 CoNi22Cr10（本発明） 1800 6.0 33 14 CoNi24Cr10（本発明） 1760 6.0 32 15 CoNi26Cr10（本発明） 1840 6.0 31 16 CoNi22Cr11（本発明） 1920 5.8 32 17 CoNi18Cr12（本発明） 1810 5.9 33 18 CoNi22Cr13（比較例） 1980 5.0 30 試料１〜試料３はＣｒ濃度が低いために１６００Ｏｅの
保磁力が得られない。Ｃｒ濃度が７ａｔ％以上の組成で
は１６００Ｏｅ以上の保磁力が得られ、保磁力はＣｒ濃
度が増加するにしたがい増加していくことが分かる。一
方残留磁束密度ＢｒはＣｒ濃度が増加するにしたがい減
少し、Ｃｒ濃度が１３ａｔ％では残留磁束密度が５ｋＧ
となり、再生出力が小さくなってしまう。試料６および
試料１０は保磁力、残留磁束密度は大きな値を示した
が、Ｓ／Ｎが低く高密度記録に適した磁気記録媒体が得
られない。Ｃｒ濃度を１０ａｔ％に固定した試料１０か
ら試料１５のＳ／Ｎの変化を見ると、Ｎｉ濃度が１８ａ
ｔ％より小さいとＳ／Ｎ急激に低下し、Ｎｉ濃度が２０
ａｔ％から２２ａｔ％でＳ／Ｎは最大となり、さらにＮ
ｉ濃度が高くなるしたがいＳ／Ｎが小さくなっているこ
とが分かる。以上からＣｏＮｉＣｒ磁性膜の組成は、７
ａｔ％以上１２ａｔ％以下のＣｒ、１８ａｔ％以上２８
ａｔ％以下のＮｉで高密度記録に適した磁気記録媒体が
得られることがわかる。（実施例４）磁性膜としてＣｏＮｉ２０Ｃｒ１０をもち
い、Ｃｒ中間膜の膜厚を５００オングストローム、磁性
膜の膜厚を５００オングストロームとし、Ｃｒ下地膜の
膜厚を変化させた磁気記録媒体を作製し、その保磁力、
Ｓ／Ｎ、平均結晶粒径を調べた結果を表３に示した。

【表３】Ｃｒ下地膜厚（Ａ）保磁力（Ｏｅ）Ｓ／Ｎ平均結晶粒径（Ａ）０４５０測定不能１５０１００８００２０１８０３００１４００２８２８０５００１５００２９３００７００１７００３０３００１０００１８００３２２９０１５００１８５０３１３４０２０００１９００２７３６０表２よりＣｒ下地膜厚が０オングストロームあるいは１
００オングストロームの場合平均結晶粒径が２００オン
グストロームより小さく保磁力はそれぞれ４５０Ｏｅ、
８００Ｏｅと小さいことがわかる。Ｃｒ下地膜厚を３０
０オングストローム以上とすると平均結晶粒径はおよそ
３００オングストロームとなり、保磁力も１４００Ｏｅ
以上が得られるようになり、Ｃｒ下地膜厚が１０００オ
ングストローム以上では保磁力はほぼ一定となる。Ｃｒ
下地膜厚を２０００オングストロームとさらに厚くする
と平均結晶粒径は３６０オングストロームと大きくな
り、Ｓ／Ｎが低下してしまうことがわかる。

【００１２】

【発明の効果】上記の磁気記録媒体はＣｒ中間膜を備
え、磁性膜をＣｏＮｉＣｒとし、その組成を７ａｔ％以
上１２ａｔ％以下のＣｒ、１８ａｔ％以上２８ａｔ％以
下のＮｉ、残部Ｃｏ及び不可避的不純物とすることによ
り、保磁力を大きくできる。また、Ｃｒ中間膜５０オン
グストローム以上を５００オングストローム以下とする
ことで、保磁力を増加し、下地膜、磁性膜の結晶成長を
制御しノイズを低減できる。さらに磁性膜の平均結晶粒
径を２００オングストローム以上３５０オングストロー
ム以下とすることで、保磁力を向上でき、ノイズを低減
することができる。上記の条件で作製した磁性膜の保磁
力を１６００Ｏｅとすることで高密度記録に適した磁気
記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の磁気記録媒体の部分断面図で
ある。

【図２】比較例の磁気記録媒体の部分断面図である。

【図３】Ｃｒ中間膜の膜厚と保磁力およびノイズの関係
を示す図である。

【図４】Ｃｒ中間膜（本発明）、Ｔｉ中間膜（比較
例）、Ｗ中間膜（比較例）、Ｍｏ中間膜（比較例）の膜
厚と保磁力の関係を示す図である。

【図５】Ｃｒ中間膜がある場合（本発明）とＣｒ中間膜
のない場合（比較例）の磁性膜の金属組織の電子顕微鏡
写真である。

【符号の説明】

１１ガラス基板、１２Ｃｒ中間膜、１３Ｃｒ下地
膜、１４ＣｏＮｉＣｒ磁性膜、１５保護膜、１６
潤滑膜、２１ガラス基板、２２下地膜、２３磁性
膜、２４保護膜、２５潤滑膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板上にＣｒ等の下地膜と磁性膜
と保護膜を順次積層させてなる磁気記録媒体において、
前記ガラス基板と下地膜の間に下地膜の微細構造を制御
するＣｒからなる金属中間膜をもうけたことを特徴とす
る磁気記録媒体。
【請求項２】請求項１において、磁性膜が７ａｔ％以
上１２ａｔ％以下のＣｒ、１８ａｔ％以上２８ａｔ％以
下のＮｉ、残部Ｃｏ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】請求項１において、金属中間膜の膜厚が
５０オングストローム〜５００オングストロームである
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】磁性膜の平均結晶粒径が２００オングス
トローム〜３５０オングストローム以下であることを特
徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項５】保磁力が１６００Ｏｅ以上である請求項
１記載の磁気記録媒体。