JPH0830951A - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

垂直磁気記録媒体

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JPH0830951A
JPH0830951A JP16530894A JP16530894A JPH0830951A JP H0830951 A JPH0830951 A JP H0830951A JP 16530894 A JP16530894 A JP 16530894A JP 16530894 A JP16530894 A JP 16530894A JP H0830951 A JPH0830951 A JP H0830951A
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JP
Japan
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magnetic
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perpendicular magnetic
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JP16530894A
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English (en)
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Ryoetsu Yoshino
亮悦 吉野
Michihide Ozawa
道秀 小沢
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Denka Co Ltd
Censtor Corp
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Censtor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は高い保磁力を有する垂直磁気記録媒体
を提供することを目的とする。 【構成】非磁性基板上に軟磁性裏打ち層、第1中間層、
第2中間層及び垂直磁気異方性を有する人工格子構造を
持つ記録磁性層を積層してなる垂直磁気記録媒体であっ
て、前記第1中間層を炭素とすることによって高密度記
録に適した高い保磁力を得ることができる。また、第1
中間層を炭素とし、記録磁性層と第2中間層の構成を、
それぞれCo/Pt及びPt、又はCo/Pd及びPd
とすることによって高密度記録に適した高い保磁力の垂
直磁気記録媒体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は垂直磁気記録方式に用い
る垂直磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピューター等で使用されるハ
ードディスクドライブには、ソフトの高容量化により、
いっそう高い記録容量が要求されている。また、パーソ
ナルコンピューターの小型化によりハードディスクドラ
イブも必然的に小型化され、磁気記録媒体としては高い
記録密度のものが求められている。このような、高い記
録密度を達成する一つの手法として垂直磁気記録方式が
提案されている。
【0003】垂直磁気記録方式においては、垂直方向に
配向された記録ビットに記録することにより、超高記録
密度の記録が達成されるが、記録ビットの安定性を図る
には、記録ビットを垂直方向に記録しているために強い
反磁界の影響を受ける。この反磁界や外部磁界に耐え得
るため、高い保磁力のものが要求されている。
【0004】高い保磁力を有する垂直磁気記録媒体とし
て、Co/Pt及びCo/Pd人工格子層からなる垂直
磁気記録層を有する媒体が提案されている。この人工格
子層からなる垂直磁気記録媒体は、通常、スパッタ法や
真空蒸着等で作製されるが、保磁力を高くする方法とし
て種々の検討がなされている。
【0005】例えば、スパッタガスとしてArよりもK
rやXeを用いて、スパッタリングする方法(P.F. Car
cia and W. B. Zeper, IEEE Trans. Magn., Vol. 26, 1
703,1990 )や軟磁性層と人工格子層との間にPtやP
d金属等の適当な中間層を用いたもの(C-Y You, J. Hu
r and S-C Shin, J. Appl. Phys., Vol. 73, 5951,199
3)などが報告されている。
【0006】しかし、この中間層の厚さが厚いと磁気ヘ
ッドの主磁極と軟磁性層の距離が遠くなり、記録再生効
率が低下するため、できるだけ薄い中間層が望まれる一
方、逆に薄すぎると保磁力が低下し、記録容量が低下す
るという問題があり、これら両方の特性を満たす中間層
を有する垂直磁気記録媒体は得られていなかった。
【0007】また、保磁力を高くするために、人工格子
層からなる垂直磁気記録層の下にPtやPdの金属層を
設けたものや人工格子層の格子間にPtやPdの金属層
を設けたものが特開平6−52535号公報に開示され
ている。
【0008】しかしながら、これらの従来技術による垂
直磁気記録媒体によっても、尚、十分な保磁力を有する
ものが得られず、さらに高い保磁力のものが必要とされ
ている。また、KrやXeガスはArに比べて高価であ
り、より効果的な垂直磁気記録媒体が求められていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに従来の技術では得ることができなかった高い保磁力
を有する人工格子層からなる垂直磁気記録媒体を経済的
に得るという課題を解決することを目的としてなされた
ものであり、非磁性基板上に形成された軟磁性層と人工
格子層の間に設ける中間層の構成と材質について検討し
て得られた知見に基づき完成するに至ったものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、非磁性
基板上に軟磁性層、第1中間層、第2中間層及び垂直磁
気異方性を有する人工格子層を有する記録磁性層を積層
されてなる垂直磁気記録媒体であって、第1中間層が炭
素である垂直磁気記録媒体である。また、前記構成の垂
直磁気記録媒体であって、記録磁性層がCo/Pt人工
格子層であり、第1中間層が炭素であり、第2中間層が
Pt金属層である垂直磁気記録媒体である。さらに前記
構成の垂直磁気記録媒体であって、記録磁性層がCo/
Pd人工格子層であり、第1中間層が炭素であり、第2
中間層がPd金属層である垂直磁気記録媒体である。
【0011】以下、本発明について図面を参照してさら
に詳細に説明する。本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁
性基板上に軟磁性層が形成され、その上にそれぞれ、材
質のことなる第1中間層及び第2中間層が形成され、そ
の上に垂直磁気異方性を有する人工格子層を有する記録
磁性層が積層されてなる構造の垂直磁気記録媒体であ
る。
【0012】非磁性基板1は通常、アルミニウム、アル
ミニウム合金、ガラス、セラミックス、プラスチック、
炭素、シリコンなど硬度が高く平滑性を容易に出すこと
ができ耐食性の優れているものが使用できる。非磁性基
板1は化学的方法、機械的方法または物理的方法等によ
り平滑な表面に仕上げられていたり、その後に同心円状
の凹凸を有するテクスチャリングが形成されている。
【0013】軟磁性層2は、CuMoNiFe、NiF
eNb等のNiFe系合金、CoZrNb等のCoZr
系合金、FeAl系合金、MnZnフェライト等の高透
磁率を有する軟磁性合金を使用することができる。
【0014】第1中間層3の材質は炭素である。この炭
素からなる第1中間層は通常、スパッタリングにより形
成されるがこれに限定されることはない。その厚さは1
〜10nm程度であるが、保磁力及び再生出力の大きさ
から、好ましくは1〜5nmがよい。
【0015】第2中間層4は人工格子層を構成している
金属と同じもので形成される。例えば、人工格子層がC
o/Ptの場合は、第2中間層4はPtで形成される。
また、人工格子層がCo/Pdの場合は、第2中間層4
はPdで形成される。
【0016】記録磁性層5は人工格子層で形成されてお
り、垂直磁気異方性を有する磁性層である。人工格子層
を形成する物質は、Co又はCoCr、CoCrPt、
CoCrPtTaなどのCo系合金、並びにPt又はP
dなどの貴金属がある。例えばCo/Pt又はCo/P
d人工格子層、CoCr/Pt又はCoCr/Pd人工
格子層などが形成される。Co金属又はCo系合金層の
厚さは1nm程度以下であり、Pt又はPdなどの貴金
属層の厚さは1nm程度以下である。Co/Pt又はC
o/Pd人工格子層の場合が工業的製造に適し、かつ特
性の制御がしやすいのでより好ましい。
【0017】保護層6は通常、炭素やSi、Zr、H
f、Cr等の酸化物、窒化物、炭化物などで形成されて
いる。また、保護膜の潤滑性をよくするため保護膜表面
に潤滑層を形成してもよい。
【0018】
【作用】本発明の垂直磁気記録媒体においては、非磁性
基板上に形成された軟磁性層上に第1中間層として炭素
からなる層を形成し、さらに第2中間層としてPt又は
Pd金属層、記録磁性層としてCo/Pt、Co/P
d、CoCr系合金/Pt、CoCr系合金/Pdなど
の人工格子層を順次形成することによって垂直磁気異方
性を有する記録磁性層が得られ、高保磁力で再生出力の
大きい高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体が得られ
る。
【0019】人工格子層の保磁力を高くするためにはそ
の垂直磁気異方性を高くすれば良い。垂直磁気異方性を
高くするためには、人工格子層の下地である第2中間層
としての金属層の結晶構造を制御し、その上部に積層さ
れる人工格子層の結晶配向を制御する方法がある。通
常、このためにこの第2中間層の金属層の厚さを厚くす
ることによって制御しているが、この金属層の下地とし
て、さらに他の元素からなる第1中間層を形成すること
によって、この第2中間層の金属層の結晶構造を制御す
ることが可能となる。
【0020】例えば、軟磁性層上に形成した炭素からな
る第1中間層の上部にPt又はPd金属からなる第2中
間層を成長させることによりPt又はPd金属層の結晶
配向を向上させることができ、その上部に成長させたC
o/PtやCo/Pd人工格子層の結晶配向も向上させ
ることができる。そのため人工格子層の磁気異方性が高
くなり高い保磁力を得ることが可能となる。
【0021】
【実施例1】外径95mm、内径25mm、厚み1.2
7mmのアルミニウム合金基板1上に、軟磁性層2とし
て厚さ7μmのNi80Fe20(以下、磁性材料層の組成
式は原子%で示す)をめっき法により形成し、その上に
第1中間層3として2.5nmの炭素層、さらにその上
に第2中間層4としてPt金属層をそれぞれ、スパッタ
リング法で形成した。ここでは、Pt金属層の厚さを1
0,20,40nmの3種類( No.1 〜 3)とした。さ
らに、その各々の上部に記録磁性層5として(Co0.
68nm/Pt 0.38nm)×20層の人工格子
層、保護層6として10nmの炭素層を形成し垂直磁気
記録媒体を作製した。これらの媒体の磁気特性及び記録
再生特性を以下に示す方法によって測定した。その結果
を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】(磁気特性の測定方法)磁気特性の測定方
法:保磁力をKerr効果測定機(印加磁界15kO
e)により測定した。
【0024】(再生出力の測定方法)媒体の再生出力
は、材質CoZrNb、トラック幅7μm、コイル巻き
数40の単磁極ヘッドを用いて、媒体にヘッドを接触さ
せながら周速4m/s、記録周波数0.5MHzで測定
した。
【0025】(比較例1)外径95mm、内径25m
m、厚み1.27mmのアルミニウム合金基板1上に、
軟磁性層2として厚さ7μmのNi80Fe20(以下、磁
性材料層の組成式は原子%で示す)をめっき法により形
成し、第1中間層3の炭素層を形成せずに第2中間層4
を形成し、この時のPt金属層の厚さは実施例1と同様
( No.01〜No.03 ) としたものに、さらにその各々の上
部に記録磁性層5として(Co0.68nm/Pt
0.38nm)×20層の人工格子層、保護層6として
10nmの炭素層を形成し垂直磁気記録媒体を作製し
た。これらの媒体の磁気特性と記録再生特性を実施例と
同様の方法で測定し、表1に示した。また、第1中間層
の炭素層を2.5nm形成しただけで第2中間層を形成
せずに直接、上記と同じように20層の人工格子層を形
成させて垂直磁気記録媒体を作製したが、保磁力、再生
出力とも良好なものは得られなかった。
【0026】第1中間層の炭素層が2.5nmの形成さ
れたいる実施例1の媒体は、比較例1の第1中間層の炭
素層がない媒体に比べて、それぞれ対応する第2中間層
であるPt金属層の厚さに対して、保磁力が高くなって
いることがわかる。従って同じ保磁力を得る場合、実施
例1の媒体構成をとれば比較例1よりも第2中間層のP
t金属層を薄くすることができる。
【0027】(実施例2及び比較例2)外径95mm、
内径25mm、厚み1.27mmのアルミニウム合金基
板1上に、軟磁性層2として厚さ7μmのNi80Fe20
(以下、磁性材料層の組成式は原子%で示す)をめっき
法により形成し、その上に第1中間層3として2.5n
mの炭素層、さらにその上に第2中間層4としてPd金
属層をそれぞれ、スパッタリング法で形成した。ここで
は、Pd金属層の厚さを10,20,40nmの3種類
( No.4 〜 6)とした。さらに、その各々の上部に記録
磁性層5として(Co0.68nm/Pd1.18n
m)×20層の人工格子層、保護層6として10nmの
炭素層を形成し垂直磁気記録媒体を作製した。第1中間
層の炭素層を形成しない以外は実施例2の No.4 〜 6と
同様にして、垂直磁気記録媒体(比較例2:No.04 〜0
6)を作製した。これらの媒体の磁気特性及び記録再生
特性を実施例1と同様の方法で測定した。その結果を表
2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】この結果、実施例2の第2中間層がPd金
属層である場合についても、実施例1の特性と同様に、
第1中間層の炭素層が2.5nmの形成されている実施
例2の媒体は、比較例2の第1中間層の炭素層がない媒
体に比べて、それぞれ対応する第2中間層であるPt金
属層の厚さに対して、保磁力が高くなっていることがわ
かる。従って同じ保磁力を得る場合、実施例1の媒体構
成をとれば比較例1よりも第2中間層のPt金属層を薄
くすることができる。
【0030】(実施例3及び比較例3)外径95mm、
内径25mm、厚み1.27mmのアルミニウム合金基
板1上に、軟磁性層2として厚さ7μmのNi80Fe20
(以下、磁性材料層の組成式は原子%で示す)をめっき
法により形成し、その上に第1中間層3の炭素層の厚さ
を0 nm (比較例3)、1〜 10nm (実施例3:No. 7
〜 11 )と変化させ、さらにその上に第2中間層4とし
て22nmのPt金属層をそれぞれ、スパッタリング法
で形成した。その各々の上部に記録磁性層5として(C
o0.68nm/Pt 0.38nm)×20層の人工
格子層、保護層6として10nmの炭素層を形成し垂直
磁気記録媒体を作製した。これらの媒体の磁気特性及び
記録再生特性を実施例1と同様の方法によって測定し
た。その結果を表3に示す。
【0031】
【表3】
【0032】この結果、第1中間層の炭素層がない場合
に比べ、第1中間層の炭素層がある場合の保磁力、再生
出力は高く、特に第1中間層の炭素層の厚さが1〜5n
mのとき保磁力が高く良好であることがわかる。1〜5
nmで垂直磁気記録媒体の再生出力は媒体の保磁力と強
い相関があり、保磁力が高いほど高い再生出力が得られ
る。よって、実施例1の媒体構成をとれば比較例1と同
等の再生出力を得られつつ、記録密度特性に優れた媒体
を得ることが可能となる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、軟磁性層の上に、第1
中間層として炭素層を形成し、さらにその上にPt、P
dなどの金属層を第2中間層として形成することによ
り、高い保磁力を有し、再生出力の高い高密度記録に適
した垂直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】本発明の一例を示す垂直磁気記録媒体の断面図
を示す。
【符号の説明】
1:非磁性基板 2:軟磁性層 3:第1中間層 4:第2中間層 5:記録磁性層 6:保護層
フロントページの続き (72)発明者 小沢 道秀 群馬県渋川市中村1135番地 電気化学工業 株式会社渋川工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基板上に軟磁性層、第1中間層、
    第2中間層及び垂直磁気異方性を有する人工格子構造を
    持つ記録磁性層を積層してなる垂直磁気記録媒体であっ
    て、前記第1中間層が炭素であるこを特徴とする垂直磁
    気記録媒体。
  2. 【請求項2】 記録磁性層がCo/Pt人工格子層であ
    り、第2中間層がPt金属層である請求項1記載の垂直
    磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 記録磁性層がCo/Pd人工格子層であ
    り、第2中間層がPd金属層である請求項1記載の垂直
    磁気記録媒体。
JP16530894A 1994-07-18 1994-07-18 垂直磁気記録媒体 Withdrawn JPH0830951A (ja)

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