JPH09138936A

JPH09138936A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH09138936A
Application number: JP23915396A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Hikosaka; 和志彦坂; Tsutomu Tanaka; 田中　　勉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、磁性膜の膜厚が薄くても、すなわち
磁性膜の残留磁化量（Ｍｒ）と磁性膜の膜厚（ｔ）の積
が小さくても、高い保磁力を示し、抗磁力角形比も適当
な高密度記録に適した磁気記録媒体を提供することを目
的とする。【解決手段】基体上に形成されており、バナジウムを主
成分とする材料から構成された下地膜と、下地膜上に形
成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された磁性膜と
を有することを特徴としている。また、基体上に形成さ
れており、体心立方格子を形成する結晶構造を有する結
晶で構成された第１の下地膜と、第１の下地膜上に形成
されており、非晶質材料で構成された第２の下地膜と、
第２の下地膜上に形成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で
構成された磁性膜とを有することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの外
部記憶装置であるハードディスク装置等の磁気記録装置
に用いられる磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】磁気記録装置は、小型で
大容量であり、高速アクセスが可能で、しかもコストが
安い等の利点があり、高密度記録装置として利用されて
いる。近年、磁気記録装置のさらなる高密度記録が要望
されており、この要望を満たすべく高密度記録用の磁気
記録媒体が研究されている。

【０００３】高密度記録を達成するためには、磁性膜の
保磁力（Ｈｃ）を高めること、磁性膜の厚さを薄くする
こと、磁性膜を構成する粒子の異方性を揃えて磁化反転
磁界の分散を小さくすること等が挙げられる。

【０００４】高Ｈｃを満たす従来の磁気記録媒体とし
て、基体上に直接ＣｏＰｔ合金膜を磁性膜として形成し
てなる磁気記録媒体が挙げられる。しかしながら、これ
らの従来の磁気記録媒体では、磁性膜の膜厚を薄くする
と、はじめ保磁力は徐々に増大して高密度記録に適した
ものとなるが、さらに膜厚を薄くすると保磁力が急激に
低下する。したがって、従来の磁気記録媒体では、磁性
膜を薄膜化しても、記録密度の向上が達成できなくなる
という問題がある。

【０００５】また、磁気記録媒体においては、磁性膜の
面内方向における抗磁力角形比Ｓ^*が信号の品質に影響
を与える。このＳ^* は０．４〜０．８程度が適当である
が、薄膜化した際に従来の磁気記録媒体では、この範囲
の値を示さない。

【０００６】そこで、本発明の第１の目的は、磁性膜の
膜厚が薄くても、すなわち磁性膜の残留磁化量（Ｍｒ）
と磁性膜の膜厚（ｔ）の積が小さくても、高い保磁力を
示し、抗磁力角形比も適当な高密度記録に適した磁気記
録媒体を提供することである。

【０００７】一方、薄膜の磁気記録媒体においては、媒
体のより高保磁力化、低ノイズ化のために、磁性膜中の
磁性粒子間の磁気的分離を進めることが高密度記録に有
効である。この磁性粒子間の磁気的分離度を示す指標と
してΔＭがある。△Ｍは、磁気ヘッドの記録能力によら
ずに、磁気記録媒体の磁気的分離度を評価できるパラメ
ータであり、ΔＭが小さいほど、磁気記録媒体は高保磁
力かつ低ノイズである。

【０００８】現在の磁気記録装置においては、磁気記録
媒体としてＨｃが２０００Ｏｅ程度の磁性膜が用いられ
ている。現在、磁気ヘッドの記録能力により、磁気記録
媒体のＨｃは制限されているが、今後磁気ヘッドの記録
能力の向上に伴い、磁気記録媒体の高Ｈｃ化が望まれる
ことになる。

【０００９】しかしながら、従来の磁気記録媒体では、
ΔＭが充分に小さくならないという問題がある。したが
って、基体上に直接ＣｏＰｔＯ合金膜を形成してなる磁
気記録媒体は、保磁力に限界があり、高密度記録が達成
されないという問題がある。

【００１０】そこで、本発明の第２の目的は、磁性膜中
において磁性粒子が磁気的に分離されており、高い保磁
力を示す高密度記録に適した磁気記録媒体を提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
基体上に形成された下地膜と、前記下地膜上に形成され
ており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された磁性膜とを具備
する磁気記録媒体を提供する。

【００１２】また、本発明の第１の発明は、基体上に形
成された下地膜と、前記下地膜上に形成されており、Ｃ
ｏＰｔＯ系合金で構成された磁性膜とを具備し、前記磁
性膜の磁化量ｖ・Ｉ_sbが０＜ｖ・Ｉ_sb≦０．３×１０
^-14 ｅｍｕを満足する磁気記録媒体を提供する。

【００１３】また、本発明の第１の発明は、基体上に形
成された下地膜と、前記下地膜上に形成されており、Ｃ
ｏＰｔＯ系合金で構成された磁性膜とを具備し、前記磁
性膜の面内方向における残留磁化量と前記磁性膜の膜厚
との積Ｍｒ・ｔに対する保磁力Ｈｃの値Ｈｃ／（Ｍｒ・
ｔ）（Ｏｅ／（ｍｅｍｕ／ｃｍ² ））が少なくとも６０
００である磁気記録媒体を提供する。

【００１４】ここで、磁性膜の面内方向における残留磁
化量と前記磁性膜の膜厚との積Ｍｒ・ｔおよび磁性膜の
磁化量ｖ・Ｉ_sbの比（Ｍｒ・ｔ／ｖ・Ｉ_sb）が３．５×
１０¹¹個／cm² 以上であることが好ましい。

【００１５】また、本発明の第１の発明は、基体上に形
成された下地膜と、前記下地膜上に形成されており、Ｃ
ｏＰｔＯ系合金で構成された磁性膜とを具備し、前記磁
性膜の膜厚が１５ｎｍ以下であり、前記磁性膜の面内方
向における抗磁力角形Ｓ^* が０．４〜０．８２である磁
気記録媒体を提供する。ここで、下地膜は、バナジウム
を主成分とする材料から構成されていることが好まし
い。

【００１６】また、第１の発明においては、前記下地膜
により前記基体を構成する材料と前記ＣｏＰｔＯ系合金
が格子整合されていることが好ましい。また、第１の発
明において、磁性膜を構成するＣｏＰｔＯ系合金は酸素
を少なくとも１０原子％含有し、磁性膜は結晶相と結晶
相よりも酸素を多く含む非晶質相を有することが好まし
い。また、磁性膜が面内方向において磁気異方性を有す
ることが好ましい。

【００１７】本発明の第２の発明は、基体上に形成され
ており、体心立方格子を形成する結晶構造を有する結晶
で構成された第１の下地膜と、前記第１の下地膜上に形
成されており、非晶質材料で構成された第２の下地膜
と、前記第２の下地膜上に形成されており、ＣｏＰｔＯ
系合金で構成された磁性膜とを具備することを特徴とす
る磁気記録媒体を提供する。

【００１８】第２の発明において、第１の下地膜は磁性
膜の磁気的分離のために、基体上に複数の島状に形成さ
れていることが好ましい。また、第１の下地膜を構成す
る材料はニオブ、バナジウム、およびクロムからなる群
より選ばれた少なくとも一つの元素を含むことが好まし
く、第２の下地膜を構成する材料がカーボン、ボロン、
ボロンナイトライド、および二酸化ケイ素からなる群よ
り選ばれた少なくとも一つを含むことが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明の第１の発明の磁気
記録媒体は、図１に示すように、基体１１上に下地膜１
２を介して磁性膜１３を形成してなる構成を有してい
る。

【００２０】第１の発明においては、磁性膜の磁化量ｖ
・Ｉ_sbが０＜ｖ・Ｉ_sb≦０．３×１０^-14 ｅｍｕ、好ま
しくは０＜ｖ・Ｉ_sb≦０．２×１０^-14 ｅｍｕを満足す
るようにする。これは、Ｓ／Ｎ（シグナルノイズ）比を
向上させるためである。

【００２１】ｖ・Ｉ_sb（ｅｍｕ）は、振動試料型磁力計
（ＶＳＭ）を用いて、磁性膜が飽和する磁界を磁性膜に
印加した後、飽和と逆方向の磁界を印加し、その状態で
磁化量をモニタリングして、磁界（保磁力Ｈｃ）と磁化
が０となるまでの時間（sec）との関係を求め、以下の
式Ｉにより算出したものである。

【００２２】ｖ・Ｉ_sb＝｛ｋＴ／（△Ｈｃ／△Ｉｎ（ｔ））｝ …式Ｉ（ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）ｖ・Ｉ_sbは、粒子１個の磁気モーメントを表す指標であ
るので、この値が小さいと微粒子化されていることを意
味する。本発明者らは、基体上に下地膜を介してＣｏＰ
ｔＯ系合金で構成された磁性膜を形成することにより、
磁性膜を構成する材料が微粒子化されることを、ｖ・Ｉ
_sbを調べることにより初めて発見した。磁性膜を構成す
る材料が微粒子化されると、以下の式IIによりＳ／Ｎ比
が大きくなる。

【００２３】 △Ｓ／Ｎ＝１０・ｌｏｇ（ｎ₁ ／ｎ₂ ） …式II （ｎ₁ ，ｎ₂ ：粒子数）また、第１の発明においては、磁性膜の面内方向におけ
る残留磁化量と前記磁性膜の膜厚との積Ｍｒ・ｔに対す
る保磁力Ｈｃの値Ｈｃ／（Ｍｒ・ｔ）が少なくとも６０
００となるようにする。Ｈｃ／（Ｍｒ・ｔ）を少なくと
も６０００に設定したのは、高記録分解能および低ノイ
ズ化のためである。

【００２４】ここで、Ｍｒ・ｔとｖ・Ｉ_sbとの関係を考
えると、Ｍｒ・ｔ／ｖ・Ｉ_sbが３．５×１０¹¹個／cm²
以上であることが好ましい。これは、１ビット当りの磁
性粒子数を考慮したためである。このようにＭｒ・ｔ／
ｖ・Ｉ_sbを規定することにより、Ｓ／Ｎ比をより大きく
することができる。

【００２５】また、第１の発明においては、磁性膜の膜
厚が１５ｎｍ以下であり、前記磁性膜の面内方向におけ
る抗磁力角形Ｓ^* が０．４〜０．８２となるようにす
る。磁性膜の膜厚を１５ｎｍ以下に設定したのは、高記
録分解能のためである。また、磁性膜の面内方向におけ
る抗磁力角形Ｓ^* を０．４〜０．８２に設定したのは、
高出力化および低ノイズ化のためである。

【００２６】また、第１の発明において、下地膜により
基体を構成する材料とＣｏＰｔＯ系合金が格子整合され
ているとは、基体材料の平均原子半径とＣｏＰｔＯ系合
金の平均原子半径が約３％以内に近似していればよく、
必ずしも一致している必要はない。

【００２７】第１の発明において、下地膜を構成するバ
ナジウムを主成分とする材料とは、Ｖ、Ｖ−Ｎｂ合金、
Ｖ−Ｔａ合金、Ｖ−Ｎｂ−Ｔａ合金を意味する。第１の
発明において、下地膜として、Ｖ膜、Ｖ−Ｎｂ合金膜、
Ｖ−Ｔａ合金膜を用いると、ＣｏＰｔＯ磁性膜の保磁力
の低下が抑制できる。これは、前記下地膜が、その上に
形成される極薄膜のＣｏＰｔＯ磁性膜の結晶相の積層欠
陥を少なくし、ＣｏＰｔＯ系合金粒子の磁気異方性を低
下させ、磁気異方性の大きさが分散することを防止する
からである。

【００２８】この場合、Ｖに固溶させるＮｂ、Ｔａの固
溶量を変えることにより、磁性膜の保磁力および角形比
Ｓ^* を制御することができ、磁気ヘッドの記録能力に対
して保磁力を最適化することができると共に、信号品質
も向上させることができる。

【００２９】また、下地膜に配向または形状の異方性を
付与することにより、円周方向に容易軸を持つ磁気異方
性を付与した磁性膜において、磁気特性の角型比を向上
させることができ、出力、記録密度をより高めることが
できる。また、磁性膜が面内方向において磁気異方性を
有することにより、磁気余効を小さくすることができ
る。

【００３０】なお、磁性膜表面にカーボン等からなる保
護膜やパーフルオロポリエーテル等からなる潤滑剤層を
設けてもよい。本発明の第２の発明の磁気記録媒体は、
図５に示すように、基体２１上に第１の下地膜２２およ
び第２の下地膜２３を介して磁性膜２４を形成してなる
構成を有している。なお、必要に応じて磁性膜２４上に
保護膜２５を形成する。

【００３１】第２の発明において、磁性膜においては、
第２の下地膜の結晶領域上に最密六方構造を有するＣｏ
ＰｔＯが成長し、第２の下地膜の非晶質領域上には、Ｃ
ｏＰｔＯにおける酸素が多く含まれる非晶質領域が存在
する。このため、磁性膜の磁性粒子の分離が促進され、
４０００Ｏｅを越える高いＨｃおよび０．２以下のΔＭ
が達成される。このため、高線分解能で、低ノイズで高
いＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体が提供することができ
る。

【００３２】なお、第１および第２の発明において、基
体としては、ガラス基板、シリコン基板、炭素基板等を
用いることができる。また、磁性膜を構成するＣｏＰｔ
Ｏ系合金とは、ＣｏＰｔ合金に酸素が少なくとも１０原
子％含有されている合金をいい、ＣｏＰｔＯにＣｒ、Ｚ
ｒ、Ｔａ等の添加元素が含まれているものも含む。この
ＣｏＰｔＯ系合金において、結晶相と結晶相よりも酸素
を多く含む非晶質相を有する構造であることにより、磁
気記録媒体の信号品質が良好となり、媒体ノイズを小さ
くすることができる。また、この構造は、本質的に結晶
磁気異方性が大きいので、将来の高密度記録用磁気記録
媒体の材料として好適である。

【００３３】以下、本発明の実施例について図面を参照
して具体的に説明する。（実施例１）ガラス基板上にスパッタリングにより厚さ
３６０ｎｍのＶ膜を形成した。スパッタリングは、外径
５インチのＶターゲットを用い、ターゲット−基板間距
離１７０ｍｍ、スパッタ圧２Ｐａ、投入電力２．５ｋＷ
下で行った。

【００３４】次いで、Ｖ膜上に酸素を２５原子％含む厚
さ５〜２０ｎｍのＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成した。ＣｏＰ
ｔＣｒＯ膜の形成は、外径５インチのＣｏ−２０原子％
Ｐｔ−３原子％Ｃｒターゲットを用い、ターゲット−基
板間距離を１７０ｍｍとし、酸素を含むＡｒスパッタ圧
を１２Ｐａとし、投入電力１２０Ｗで行った。なお、Ｃ
ｏＰｔＣｒＯ膜については、スパッタリングの際の時間
を制御することにより、種々の膜厚のものを形成した。
このようにして、ガラス基板上にＶ膜を介してＣｏＰｔ
ＣｒＯ膜を形成してなる、磁性膜の膜厚が異なる種々の
磁気記録媒体を作製した。

【００３５】また、ガラス基板上にスパッタリングによ
り厚さ２１ｎｍのＮｂ膜を形成した。スパッタリング
は、外径５インチのＮｂターゲットを用い、ターゲット
−基板間距離１５０ｍｍ、スパッタ圧０．６Ｐａ、投入
電力２ｋＷ下で行った。さらに、さらに、Ｎｂ膜上にス
パッタリングにより厚さ９ｎｍのカーボン膜を形成し
た。スパッタリングは、外径５インチのカーボンターゲ
ットを用い、ターゲット−基板間距離１５０ｍｍ、スパ
ッタ圧２Ｐａ、投入電力１ｋＷ下で行った。次いで、Ｎ
ｂ膜上に酸素を２５原子％含む厚さ５〜２０ｎｍのＣｏ
ＰｔＣｒＯ膜を上記と同様にして形成した。このように
して、ガラス基板上にカーボン膜およびＮｂ膜を介して
ＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成してなる、磁性膜の膜厚が異な
る種々の磁気記録媒体を作製した。

【００３６】従来例として、ガラス基板上にスパッタリ
ングにより直接ＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成してなる、磁性
膜の膜厚が異なる種々の磁気記録媒体を作製した。な
お、ＣｏＰｔＣｒＯ膜の形成は上記と同様にして行っ
た。

【００３７】これらの磁気記録媒体について、その残留
磁化量を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定し、
残留磁化量・磁性膜の膜厚Ｍｒ・ｔを算出した。また、
磁性膜のｖ・Ｉ_sb（磁気粒子の磁化量）を振動試料型磁
力計（ＶＳＭ）による測定結果に基づいて算出した。こ
のようにして算出されたＭｒ・ｔおよびｖ・Ｉ_sbの関係
を図２に示す。

【００３８】図２から分かるように、本発明の磁気記録
媒体（ＣｏＰｔＣｒＯ／Ｖ／Ｓｕｂ、ＣｏＰｔＣｒＯ／
Ｃ／Ｎｂ／Ｓｕｂ）はｖ・Ｉ_sbが０．２×１０^-14 ｅｍ
ｕ以下であった。一方、従来の磁気記録媒体（ＣｏＰｔ
ＣｒＯ／Ｓｕｂ）はｖ・Ｉ_sbが０．３×１０^-14 ｅｍｕ
以上であり、特にＭｒ・ｔが０．６ｍｅｍｕ／cm² 以下
では１．０×１０^-14 ｅｍｕ近くに大きくなる。

【００３９】また、本発明の磁気記録媒体では、Ｍｒ・
ｔ／ｖ・Ｉ_sbの値は５．５×１０¹¹個／cm² であったの
に対し、従来の磁気記録媒体では、Ｍｒ・ｔ／ｖ・Ｉ_sb
の値は３．０×１０¹¹個／cm² であり、しかも、Ｍｒ・
ｔが０．６ｍｅｍｕ／cm² 以下でＭｒ・ｔ／ｖ・Ｉ_sbの
値は急激に低下する。

【００４０】また、本発明の磁気記録媒体では、Ｍｒ・
ｔが０．６ｍｅｍｕ／cm² 以下においてＳ／Ｎは３６ｄ
Ｂであったのに対し、従来の磁気記録媒体では、Ｍｒ・
ｔが０．６ｍｅｍｕ／cm² 以下においてＳ／Ｎは２０ｄ
Ｂ以下であった。（実施例２）ガラス基板上にスパッタリングにより厚さ
３６０ｎｍのＶ膜を実施例１と同様にして形成した。次
いで、Ｖ膜上に酸素を２５原子％含むＣｏＰｔＯ膜をＣ
ｏ−２０原子％Ｐｔ−３原子％Ｃｒターゲットの代わり
にＣｏ−２４原子％Ｐｔターゲットを用いること以外は
実施例１と同様にして形成した。なお、ＣｏＰｔＯ膜に
ついては、スパッタリングの際の時間を制御することに
より、種々の膜厚のものを形成した。このようにして、
ガラス基板上にＶ膜を介してＣｏＰｔＯ膜を形成してな
る、磁性膜の膜厚が異なる種々の磁気記録媒体を作製し
た。

【００４１】従来例として、ガラス基板上にスパッタリ
ングにより直接ＣｏＰｔＯ膜を形成してなる、磁性膜の
膜厚が異なる種々の磁気記録媒体を作製した。なお、Ｃ
ｏＰｔＯ膜の形成は上記と同様にして行った。

【００４２】これらの磁気記録媒体について、その磁気
特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定し、残
留磁化量、保磁力、抗磁力角形比を求めた。得られた残
留磁化量および保磁力の結果を用いて、残留磁化量・磁
性膜の膜厚Ｍｒ・ｔと保磁力Ｈｃおよび抗磁力角形比Ｓ
^* との関係を図３に示した。

【００４３】図３から分かるように、下地膜としてＶ膜
を用いた本発明の磁気記録媒体においては、磁性膜の膜
厚ｔが１５ｎｍのときに、残留磁化量と磁性膜の膜厚と
の積Ｍｒ・ｔが０．４８ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、保磁
力Ｈｃが２７５０Ｏｅであった。また、ｔが９．８ｎｍ
のときに、Ｍｒ・ｔが０．３５ｍｅｍｕ／ｃｍ² であ
り、Ｈｃが２６００Ｏｅであった。また、ｔが６ｎｍの
ときに、Ｍｒ・ｔが０．１５ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、
Ｈｃが１９００Ｏｅであった。

【００４４】また、本発明の磁気記録媒体の磁性膜を分
析電子顕微鏡で解析したところ、その組織は結晶相と非
晶質相からなり、非晶質相に酸素が多く偏析しているこ
とが確認された。さらに、抗磁力角形比Ｓ^* はすべて
０．４〜０．６以下で良好な値であった。

【００４５】一方、ガラス基板上に直接磁性膜を形成し
た従来の磁気記録媒体においては、ｔが１７ｎｍのとき
に、Ｍｒ・ｔが０．９ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、Ｈｃが
２１００Ｏｅであり問題のないレベルであった。しかし
ながら、ｔが１３．８ｎｍのときに、Ｍｒ・ｔが０．６
２ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、Ｈｃが１７６０Ｏｅであ
り、ｔが１０ｎｍのときに、Ｍｒ・ｔが０．５６ｍｅｍ
ｕ／ｃｍ² であり、Ｈｃが３１０Ｏｅであり、磁性膜が
薄くなると、保磁力が急激に低下することが分かった。（実施例３）ガラス基板上にスパッタリングにより厚さ
１２０ｎｍのＶ膜を形成した。スパッタリングは、外径
５インチのＶターゲットを用い、ターゲット−基板間距
離１７０ｍｍ、スパッタ圧０．６５Ｐａ、投入電力２．
５ｋＷ下で行った。

【００４６】次いで、Ｖ膜上にＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成
した。ＣｏＰｔＣｒＯ膜の形成は、外径５インチのＣｏ
−２０原子％Ｐｔ−３原子％Ｃｒターゲットを用い、タ
ーゲット−基板間距離を１７０ｍｍとし、酸素を含むＡ
ｒスパッタ圧を１２Ｐａとし、投入電力２００Ｗで行っ
た。なお、ＣｏＰｔＣｒＯ膜については、スパッタリン
グの際の時間を制御することにより、種々の膜厚のもの
を形成した。このようにして、ガラス基板上にＶ膜を介
してＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成してなる、磁性膜の膜厚が
異なる種々の磁気記録媒体を作製した。

【００４７】従来例として、ガラス基板上にスパッタリ
ングにより直接ＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成してなる、磁性
膜の膜厚が異なる種々の磁気記録媒体を作製した。な
お、ＣｏＰｔＣｒＯ膜の形成は上記と同様にして行っ
た。

【００４８】これらの磁気記録媒体について、その磁気
特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定し、残
留磁化量、保磁力、抗磁力角形比を求めた。得られた残
留磁化量および保磁力の結果を用いて、残留磁化量・磁
性膜の膜厚Ｍｒ・ｔと保磁力Ｈｃおよび抗磁力角形比Ｓ
^* との関係を図４に示した。

【００４９】図４から分かるように、下地膜としてＶ膜
を用いた本発明の磁気記録媒体においては、磁性膜の膜
厚ｔが１５ｎｍのときに、残留磁化量と磁性膜の膜厚と
の積Ｍｒ・ｔが０．４８ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、保磁
力Ｈｃが３２００Ｏｅであった。また、ｔが９ｎｍのと
きに、Ｍｒ・ｔが０．３５ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、Ｈ
ｃが２８００Ｏｅであった。また、ｔが７ｎｍのとき
に、Ｍｒ・ｔが０．２２ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、Ｈｃ
が２３５０Ｏｅであった。

【００５０】また、本発明の磁気記録媒体の磁性膜を分
析電子顕微鏡で解析したところ、その組織は結晶相と非
晶質相からなり、非晶質相に酸素が多く偏析しているこ
とが確認された。さらに、抗磁力角形比Ｓ^* はすべて
０．４〜０．６５で良好な値であった。

【００５１】一方、ガラス基板上に直接磁性膜を形成し
た従来の磁気記録媒体においては、ｔが２４ｎｍのとき
に、Ｍｒ・ｔが０．９ｍｅｍｕ／ｃｍ² であり、Ｈｃが
２１００Ｏｅであり問題のないレベルであった。しかし
ながら、ｔが８ｎｍのときに、Ｍｒ・ｔが０．５８ｍｅ
ｍｕ／ｃｍ² であり、Ｈｃが１７００Ｏｅであり、ｔが
６ｎｍのときに、Ｍｒ・ｔが０．５５ｍｅｍｕ／ｃｍ²
であり、Ｈｃが３００Ｏｅであり、磁性膜が薄くなる
と、保磁力が急激に低下することが分かった。また、抗
磁力角形比Ｓ^* が非常に大きく、実用レベルの最適範囲
０．４〜０．８２を逸脱していた。

【００５２】なお、下地膜としてＣｒ膜を用いた場合、
Ｍｒ・ｔが０．５以下では、保磁力は１１００Ｏｅであ
り、角形比は０．３であった。また、酸素を含まないＣ
ｏＰｔ／Ｖの膜構成においては、膜厚が小さいＭｒ・ｔ
が０．５以下ではノイズが大きかった。（実施例４）ガラス基板上にスパッタリングにより厚さ
５０ｎｍのＶ−Ｎｂ膜を形成した。スパッタリングは、
外径５インチのＶターゲットおよびＮｂターゲットを用
い、ターゲット−基板間距離１２０ｍｍ、スパッタ圧
０．３Ｐａ下で行った。なお、Ｖ−Ｎｂ膜については、
スパッタリングの際の投入電力を制御することにより、
種々の組成のものを形成した。

【００５３】次いで、Ｖ−Ｎｂ膜上に厚さ１２ｎｍのＣ
ｏＰｔＣｒＯ膜を形成した。ＣｏＰｔＣｒＯ膜の形成
は、外径５インチのＣｏ−２６原子％Ｐｔ−３原子％Ｃ
ｒターゲットを用い、ターゲット−基板間距離を２００
ｍｍとし、酸素を含むＡｒスパッタ圧を１０Ｐａとし、
投入電力２．５ｋＷで行った。このようにして、ガラス
基板上にＶ−Ｎｂ膜を介してＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成し
てなる、下地膜材料の組成が異なる種々の磁気記録媒体
を作製した。

【００５４】従来例として、ガラス基板上にスパッタリ
ングにより直接ＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成してなる磁気記
録媒体を作製した。なお、ＣｏＰｔＣｒＯ膜の形成は上
記と同様にして行った。

【００５５】これらの磁気記録媒体について、その磁気
特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定し、残
留磁化量、保磁力、抗磁力角形比を求めた。その結果、
Ｖ−１０原子％Ｎｂの下地膜を用いた磁気記録媒体は、
Ｈｃ最大値で２８００Ｏｅを示し、Ｖ膜を下地膜とした
場合（２２００Ｏｅ）に比べて高い値であった。また、
Ｍｒ・ｔは０．３６ｍｅｍｕ／ｃｍ² であった。

【００５６】Ｎｂを１０原子％以上添加したＶ−Ｎｂ膜
を下地膜とする磁気記録媒体は、保磁力が低かった。ま
た、抗磁力角形比Ｓ^* については、Ｎｂ含有量１０原子
％までは０．６５〜０．７０に増大し、さらにＮｂ含有
量が増加すると減少した。

【００５７】一方、ガラス基板上に直接磁性膜を形成し
た従来の磁気記録媒体においては、保磁力は５００Ｏｅ
と低かった。実施例４においては、基板内周から外周に
温度勾配を持たせるように基板表面側から赤外線ランプ
により加熱しながら、基板を回転させてＶ−Ｎｂ膜を形
成し、その上にＣｏＰｔＣｒＯ膜を形成することによ
り、磁性膜にその円周方向に容易軸を有する磁気異方性
を付与した。このとき、抗磁力角形比Ｓ^* が最適範囲内
で０．７〜０．８２と大きくなった。（実施例５）ガラス基板上にスパッタリングにより第１
の下地膜として厚さ２１ｎｍのＮｂ膜を形成した。スパ
ッタリングは、外径５インチのＮｂターゲットを用い、
ターゲット−基板間距離１７０ｍｍ、スパッタ圧２Ｐ
ａ、投入電力２．５ｋＷ下で行った。Ｎｂ膜の膜厚２１
ｎｍは、その結晶配向性が充分となる値である。

【００５８】次いで、Ｎｂ膜上にスパッタリングにより
第２の下地膜である厚さ１０ｎｍのカーボン膜を形成し
た。スパッタリングは、外径５インチのＣターゲットを
用い、ターゲット−基板間距離１７０ｍｍ、スパッタ圧
２Ｐａ、投入電力６００Ｗ下で行った。なお、カーボン
膜については、スパッタリングの際の時間を制御するこ
とにより、種々の膜厚のものを形成した。

【００５９】次いで、カーボン膜上にスパッタリングに
より磁性膜である厚さ２０ｎｍのＣｏＰｔＯ膜を形成し
た。スパッタリングは、外径５インチのＣｏ−２４原子
％−Ｐｔターゲットを用い、ターゲット−基板間距離１
７０ｍｍ、酸素を含むＡｒスパッタ圧８Ｐａ、投入電力
４００Ｗ下で行った。

【００６０】最後に、ＣｏＰｔＯ膜上にスパッタリング
により保護膜として厚さ１０ｎｍのカーボン膜を形成し
た。スパッタリングは、外径５インチのＣターゲットを
用い、ターゲット−基板間距離１７０ｍｍ、Ａｒスパッ
タ圧２Ｐａ、投入電力６００Ｗ下で行った。

【００６１】このようにして作製された、第２の下地膜
の膜厚が異なる種々の磁気記録媒体について、その保磁
力を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。そ
の結果を図６および下記第１表に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】図６および第１表から明らかなように、第
２の下地膜であるカーボン膜がある本発明の磁気記録媒
体（試料２〜５）は保磁力Ｈｃが非常に高いものであ
り、△Ｍも小さいものであった。これに対してカーボン
膜を有しない磁気記録媒体（試料１）のは、保磁力Ｈｃ
が非常に低く、△Ｍも大きいものであった。

【００６４】なお、カーボン膜には、ＣｏＰｔＯ膜への
Ｎｂの拡散を防止する効果もあると考えられ、この効果
も高Ｈｃ化に寄与したものと思われる。（実施例６）ガラス基板上にスパッタリングにより第１
の下地膜として厚さ２１ｎｍのＮｂ膜を形成した。スパ
ッタリングは、外径５インチのＮｂターゲットを用い、
ターゲット−基板間距離１７０ｍｍ、スパッタ圧０．６
Ｐａ、投入電力２．５ｋＷ下で行った。Ｎｂ膜の膜厚２
１ｎｍは、その結晶配向性が充分となる値である。

【００６５】次いで、Ｎｂ膜上にスパッタリングにより
第２の下地膜である厚さ１３ｎｍのカーボン膜を形成し
た。スパッタリングは、外径５インチのＣターゲットを
用い、ターゲット−基板間距離１２０ｍｍ、スパッタ圧
２Ｐａ、投入電力６００Ｗ下で行った。なお、カーボン
膜については、スパッタリングの際の時間を制御するこ
とにより、種々の膜厚のものを形成した。

【００６６】次いで、カーボン膜上にスパッタリングに
より磁性膜である厚さ２４．５ｎｍのＣｏＰｔＯ膜を形
成した。スパッタリングは、外径５インチのＣｏ−２４
原子％Ｐｔターゲットを用い、ターゲット−基板間距離
１７０ｍｍ、酸素を含むＡｒスパッタ圧１２Ｐａ、投入
電力１２０Ｗ下で行った。なお、ＣｏＰｔＯ膜について
は、スパッタリングの際の時間を制御することにより、
種々の膜厚のものを形成した。

【００６７】最後に、ＣｏＰｔＯ膜上にスパッタリング
により保護膜として厚さ８ｎｍのカーボン膜を形成し
た。スパッタリングは、外径５インチのＣｏ−２４原子
％Ｐｔターゲットを用い、ターゲット−基板間距離１７
０ｍｍ、Ａｒスパッタ圧２Ｐａ、投入電力６００Ｗ下で
行った。

【００６８】このようにして作製された、磁性膜の膜厚
が異なる種々の磁気記録媒体について、その保磁力を振
動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。その結果
を図７および第２表に示す。

【００６９】

【表２】

【００７０】図７および第２表から明らかなように、Ｃ
ｏＰｔＯ膜の膜厚が１４ｎｍ以上の磁気記録媒体（試料
３，４）は保磁力が非常に大きいものであった。また、
このときの△Ｍは小さかった。

【００７１】図８にＮｂ膜上に形成したＣｏＰｔＯ膜の
表面の透過電子顕微鏡像を示す。また、図９にＮｂ膜上
にカーボン膜を介して形成したＣｏＰｔＯ膜の表面の透
過電子顕微鏡像を示す。図８および図９から分かるよう
に、図９に示す組織は、磁性粒子間の非晶質相が広がっ
ている。したがって、Ｎｂ膜上にカーボン膜を介して形
成したＣｏＰｔＯ膜は、磁性粒子間の交換相互作用を低
減させていると考えられ、これによりＨｃが高く、ΔＭ
が小さくなったと思われる。

【００７２】実施例５および６においては、第１の下地
膜としてＮｂ膜を用い、第２の下地膜としてカーボン膜
を用いた例について説明しているが、第１の下地膜の材
料として、Ｎｂ、Ｖ、およびＣｒからなる群より選ばれ
た少なくとも一つの元素を含むものを用いても同様の効
果が得られ、第２の下地膜の材料として、ボロン、ボロ
ンナイトライド、および二酸化ケイ素からなる群より選
ばれた少なくとも一つを含むものを用いても同様の効果
が得られる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の第１の発明
の磁気記録媒体は、基体上に形成された下地膜と、前記
下地膜上に形成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成さ
れた磁性膜とを具備するので、磁性膜の膜厚が薄くて
も、すなわち磁性膜の残留磁化量（Ｍｒ）と磁性膜の膜
厚（ｔ）の積が小さくても、高い保磁力を示す高密度記
録に適したものである。

【００７４】これにより、磁気ヘッドで記録した際の磁
気記録媒体の磁化遷移幅を小さくすることができ、記録
密度を高めることができる。また、磁化遷移幅が小さく
なることにより、磁化遷移領域からのノイズ量が小さく
なり、磁気記録媒体のＳ／Ｎ比が向上する。また、磁性
膜内で磁気異方性の大きさが揃うことにより、熱擾乱の
影響が少なくなる。

【００７５】また、本発明の第２の発明の磁気記録媒体
は、基体上に形成されており、体心立方格子を形成する
結晶構造を有する結晶で構成された第１の下地膜と、前
記第１の下地膜上に形成されており、非晶質材料で構成
された第２の下地膜と、前記第２の下地膜上に形成され
ており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された磁性膜とを具備
するので、磁性膜中において磁性粒子が磁気的に分離さ
れており、高い保磁力を示す高密度記録に適したもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明にかかる磁気記録媒体を示
す断面図。

【図２】本発明の第１の発明にかかる磁気記録媒体にお
ける磁性膜の磁化量を示す特性図。

【図３】本発明の第１の発明にかかる磁気記録媒体の磁
気特性を示す特性図。

【図４】本発明の第１の発明にかかる磁気記録媒体の磁
気特性を示す特性図。

【図５】本発明の第２の発明にかかる磁気記録媒体を示
す断面図。

【図６】本発明の第２の発明にかかる磁気記録媒体にお
ける保磁力の第２の下地膜の膜厚依存性を示す特性図。

【図７】本発明の第２の発明にかかる磁気記録媒体にお
ける保磁力の磁性膜の膜厚依存性を示す特性図。

【図８】Ｎｂ下地膜のみを有する従来の磁気記録媒体を
示す顕微鏡写真。

【図９】Ｎｂ下地膜上にカーボン下地膜を形成した本発
明の第２の発明にかかる磁気記録媒体を示す顕微鏡写
真。

【符号の説明】

１１，２１…基体、１２…下地膜、１３，２４…磁性
膜、２２…第１の下地膜、２３…第２の下地膜、２５…
保護膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に形成されており、バナジウムを
主成分とする材料から構成された下地膜と、前記下地膜
上に形成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された磁
性膜とを具備することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記下地膜により前記基体を構成する材
料と前記ＣｏＰｔＯ系合金が格子整合されている請求項
１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】基体上に形成された下地膜と、前記下地
膜上に形成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された
磁性膜とを具備し、前記磁性膜の磁化量ｖ・Ｉ_sbが０＜
ｖ・Ｉ_sb≦０．３×１０^-14 ｅｍｕを満足することを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】前記磁性膜の面内方向における残留磁化
量と前記磁性膜の膜厚との積Ｍｒ・ｔおよび磁性膜の磁
化量ｖ・Ｉ_sbの比（Ｍｒ・ｔ／ｖ・Ｉ_sb）が３．５×１
０¹¹個／cm² 以上である請求項３記載の磁気記録媒体。
【請求項５】前記下地膜は、バナジウムを主成分とす
る材料から構成されている請求項３記載の磁気記録媒
体。
【請求項６】基体上に形成された下地膜と、前記下地
膜上に形成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された
磁性膜とを具備し、前記磁性膜の面内方向における残留
磁化量と前記磁性膜の膜厚との積Ｍｒ・ｔに対する保磁
力Ｈｃの値Ｈｃ／（Ｍｒ・ｔ）が少なくとも６０００で
あることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】前記下地膜は、バナジウムを主成分とす
る材料から構成されている請求項６記載の磁気記録媒
体。
【請求項８】基体上に形成された下地膜と、前記下地
膜上に形成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された
磁性膜とを具備し、前記磁性膜の膜厚が１５ｎｍ以下で
あり、前記磁性膜の面内方向における抗磁力角形Ｓ^* が
０．４〜０．８２であることを特徴とする磁気記録媒
体。
【請求項９】前記下地膜は、バナジウムを主成分とす
る材料から構成されている請求項８記載の磁気記録媒
体。
【請求項１０】前記磁性膜を構成するＣｏＰｔＯ系合
金は酸素を少なくとも１０原子％含有し、前記磁性膜は
結晶相と前記結晶相よりも酸素を多く含む非晶質相を有
する請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】前記磁性膜が面内方向において磁気異
方性を有する請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項１２】基体上に形成されており、体心立方格
子を形成する結晶構造を有する結晶で構成された第１の
下地膜と、前記第１の下地膜上に形成されており、非晶
質材料で構成された第２の下地膜と、前記第２の下地膜
上に形成されており、ＣｏＰｔＯ系合金で構成された磁
性膜とを具備することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１３】前記第１の下地膜が前記基体上に複数
の島状に形成されている請求項１２記載の磁気記録媒
体。
【請求項１４】前記第１の下地膜を構成する材料がニ
オブ、バナジウム、およびクロムからなる群より選ばれ
た少なくとも一つの元素を含む請求項１２記載の磁気記
録媒体。
【請求項１５】前記第２の下地膜を構成する材料がカ
ーボン、ボロン、ボロンナイトライド、および二酸化ケ
イ素からなる群より選ばれた少なくとも一つを含む請求
項１２記載の磁気記録媒体。