JPS5812312A - 磁気記録媒体用材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記録媒体用材料に関するものであり、特
に本発明は、磁気記録層のほぼ厚さ方向に沿う方向の磁
化によってその記録を行う、いわゆる垂直磁化による磁
気記録媒体すなわち垂直磁気記録媒体用材料に関するも
のである。

従来一般のオーディオ、ビデオ等のテープレコーダ、磁
気ディスクあるいはシートレコーダ等においては担体（
ペース）上に被着形成された磁気記録層にリングを磁気
ヘッドによって主として磁気記録層に水平方向の磁化（
面内方向磁化）によってその記録を行っていたが、この
水平磁化による記録の場合、記録信号が短波長になるに
つれ、すなわち記録密度を増加してゆくにつれ、媒体内
の反磁界が増加して残留磁化の減衰と回転を生じ、再生
出力が著しく減少することが知られていた。

ところで、近年になって磁気記録媒体の磁気記録層の厚
さ方向の磁化、いわゆる垂直磁化による記録を行うとき
は、短波長になるにつれ、減磁界が小さくなる性質を有
するため、特に短波長記録においては従前の一般の水平
磁化による記録より垂直磁化による記録の方が有利であ
ることが知られるようになり、このような垂直記録を行
う磁気記録媒体が種々提案されている。これら提案のう
ち特開昭ｊＪ　−１３４４７０４号によれば、Ｃｏ　’
１０〜ｆｔ重量％ｖＯｒｌコ〜３０重置％を主成分とし
、膜の垂直方向の残留磁化が面内方向の残留磁化の値よ
りも大きい垂直磁気記録媒体が提案され、また特開昭ｊ
４１−１１１０４１号によれば、［単極型主磁極を有す
る磁気ヘッドの上記主磁極に近接対向、ないしは対接さ
れる磁気記録層と、低抗磁力材層とを具備し、上記磁気
記―層に対する垂直磁化によって記録がなされる垂直磁
気記録媒体であって、上記磁気記録層はＯｒがＩ〜８重
量襲含まれ、厚さがＪ０電タ賀ン以下の００とＣｒｔ主
成分とし、膜面に―直な方向に磁化容易軸を宥する合金
膜より成り、上記低抗磁力材層は、その抗磁力が上記磁
性層の抗磁力のｉ以下に選定され、その厚さが０．１　
＜ターン以上に適宜されてなる垂直磁化による磁気記録
媒体」が提案されている。

上記提案された重置磁化による磁気記録媒体に１・・あ
っては、媒体面に垂直な方向の強い異方性磁界のために
残留磁化は媒体面に−直な方向に向いており、そのため
再生出力は通常の長手記−の場合の再生出力とは異なり
、媒体面に垂直な方向の保磁力に比例することとなる。

この特性は記録および再生用にどのようなヘッドを用い
工も魔らない時性である。

―直磁気記碌方式は極めて高い記録密度を■能にする方
式であるが、高纏書庫記碌された情報を低損失で再生し
ようとする場合、リングヘッド再・・生においてはヘッ
ドギャップを、また垂直ヘッド再生においては主磁極厚
を極めて小さくする必要がある。−リングヘッドのギャ
ップ、あるいは主磁極厚を小さくすると、それに伴って
再生出力も減少し、その結果例えば記ａｍ密度１００　
ｋＢＰＩ　（ビット／インチ）以上などの高密度再生に
おいては信号対雑音比（８Ａ）が間■となってくる。ま
た記録面密度を上げようとすれば当然ヘッドのシラツク
幅を滅多させなければならず、このようにヘッドのシラ
ツク幅を減少させると、）ラック幅の滅・少にほぼ比例
して再生出力は減少するに至る。このように従来の垂直
記録媒体によれば、高線密度および高面密度再生におい
ては再生出力のシ１が問題となっていた。

ところで、媒体側から見て再生出力を犬舎（する方法と
して、垂直磁化膜とパー！四イ展など高透磁率膜との１
層膜を形成する方法が知られ￥―す、この一層膜は本来
垂直記録における記録効率向上のために案出された媒体
構造ではあるが、上記記録効率向上と共に再生出力も増
加さ曽ること、が知られている。また、再生出力を大き
くするための他の手段としては、前述の如く媒体の面に
垂直な方向の保磁力を大きくすればよいが、かかる媒体
の面に重直な方向の保磁力を十分に大きくする手段は従
来知られていなかったＯ 本発明は、従来知られた垂直磁気記録媒体用材料によれ
ば媒体の面に垂直な方向の保磁力を十分に大きくして出
直磁化膜からの再生出力を十分には大きくすることがで
きないという欠点を除去。

改轡し、た垂直磁気記録媒体用材料を提供することを目
的とするものであり、原子％で０ｒｊ−Ｊｊ％ｅ）ｆｉ
Ｊｊ％以下ｐ残部実質的に００からなる磁気記録媒体用
材料を提供することによって前記目的を達成することが
できる。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明者等は、前記特開昭５ＩＩ−！ｔ／１０４１号記
軌の発明の磁気記録媒体において、成分組成がＯｒ！〜
訂重量−（よ、６〜Ｊり、４１原子−）を残部実質的に
Ｃｏよりなる磁気記録層を構成する合金膜であるために
媒体の面に垂直な方向の保磁力を十分に大きくすること
ができず、この結果垂直磁化膜からの再生出力を大きく
することができないのではないかと考えて、合金膜の成
分組成と前記保磁力との関係についての研究を種々実施
した結果、従来の０ｒ−Ｃｏ系合金膜からなる磁気記録
層に代って、Ｏｒ　−Ｎｉ　−Ｃｏ系合金膜からなる磁
気記録層としたことによって、前記従来の磁気記録媒体
の有する欠点を除去を改良することができることに想到
して、本発明を完成した。

次に本発明を実験データについて説明する。

記録媒体の磁気記録層の作製は高周波スパッタ法によっ
た。あらかじめペルジャー内をＪＸｌｏ”’ＩＴｏｒｒ
以下に真空排気し、次いでペルジャー内に所定圧のアル
ゴンガスを導入し、所宏の高周波電力によってスパッタ
を行った。ターゲットはコパル艷円板上にｊ−角のり四
五片参およびニッケル片を並べ、り四ム片の総面積およ
びニッケル片の総面積を変えることによって磁気記録層
の合金膜の組成を変えた。膜作製条件の一実験例を示す
と次のとおりである。

ターゲット−基板間距離：　ダ！■ 高に波電力　　　ｊ　ＪＷａｔＶｃｍｓアルゴン圧　　
　！　／　Ｘ＃７−ＩＴｏｒｒ基板濃度　　！　ＪＯＯ
”Ｃ 基　　　　　ＩＥ　　　　　　ｓ　電すイ之ド得られた
膜の結晶構造をｘ１１回折法によって調べたところ、ニ
ッケルが３０原子−以下の組成範囲では大方晶構造の単
相であり、しかもＣ−軸が膜面に重直に配向しているこ
とが確認された。命Ｇｏ　−ａｔ　−Ｏｒ系合金膜の成
分組成を原子比で００１−ｘ−ｙ　１ｉｌｚ　Ｏｒアで
示す場合Ｃ−軸結晶格子走数のニッケル組成Ｘに対する
変化を示す一例として化学式Ｏｏ６ＪＭ３−ｘ”工”Ｏ
，１ｍについての実験結果を第１図に示す。ニッケルの
含有量Ｘに対して格子定数０が連続的に変化しているこ
とから讐上記合金紘完全な六方晶構造の合金であること
がわかる。

前述の如く六方晶型にあってはＣ−軸が膜面に垂直に配
向しているため、ｘ１１１回折図形には攬チー指数（０
０コ）に相当する回折線しが現われず、格子定数ａは不
明である。

ところで垂直磁気記録用の媒体としては異方性磁界が大
きいことが望ｔしい。異方性磁界は単軸異方性定数に比
例し、こつ異方性定数は一定組成に対して固有の物理定
数と見なすことができるので、−走組成に対してほぼ一
定であると見なすことができる。しかし異方性磁界は結
晶の配向度、すなわちコバルトーク田ム系の合金膜のよ
うな場合〇−軸の配向度によって変わり、〇−軸配向度
が高い場合程興方性磁界は大きくなる。〇−軸配向度は
一般に〇−軸軸分負角半値幅Δ＃５ｏで表わされ、ΔＩ
５ｏが小さい程〇−輪配向度が高いとい系の厚さ約／／
Ｊａの膜について〇−軸軸分負角半値幅ΔＩ５０と苦に
飽和磁化Ｍｓおよび膜面に垂直な方向の保磁力Ｈａ　　
とニッケル量Ｘとの関係をも示す。

同図によれば気Δθ５ｏはｘ＜６．／ｚではニッケル量
Ｘに殆んど無関係に３０程度の小さい値を示し、ｘ　＞
　０．／にで急激に増加する傾向を示すが、しかしｘ−
〇、コにおいてもΔＩＢ６＝ｇｏ程度で、垂直記録用の
媒体としては十分に小さい。

第３図は、振動試料型磁力針で測定した磁化（蓋）−磁
界（１）ループの一例定例であって、ＯＯＯ，’７６ｗ
ｔｏ、ｚｚｏｒｏ、１ｇで測定した結果を示す。実線は
膜面に垂直な方向に直流磁界を印加して測定したＭ−Ｈ
ループ、点線は膜面内に直流磁界を印加して測定した舅
−Ｈループである。し１ずれのループも磁化Ｍが負の領
域は省略した。この膜を直流磁界中に吊すと、膜面が磁
界に垂直となり、垂直磁化膜であることがわかる。

前記第１図から判るように、ニッケルの添加によって保
磁力Ｈａ　がかなり大きくなり、ｘ＞Ｏｏ−では再び減
少する。保磁力Ｈａ　　の増大は、前述した如く、垂直
記録された情報の再生出力を大きくするという点で極め
て望ましいものである。第参図は異方性磁界Ｈｋのニッ
ケル添加量工による変化を示す図で゛ある。異方性磁界
Ｈｋはｘ’ニー０．／附近で最大となり−ｘ　＞　（７
ｅ　／では徐々に減少する。

Ｈｋがｘ　＞　０．１で減少するのは第２図かられかる
ように主としてＣ−軸分負角の半値幅Δ＃５ｏが大きく
なるためである。既に知られているように、垂直磁気記
録を行う場合垂直ヘッドで記録すれば高密度記錯性に対
する異方性磁界の大きさの影響はあまり太き・くはない
。しかしリングヘッドで垂直記録を行う場合には高密度
記録を可能とするためにＨｋが大きくなければならない
。飽和磁化Ｍ　ｓ　ｍ　ＪＯＯ〜４００　ｅｍｕ程度の
時には）Ｄｃ　＞　４ｋＧ＋ｓ　％またＩｓ　ｗ＝　Ｊ
ＯＯ〜９００　＠ｍｕの時にはＨｋ＞！、４ｋＯｓであ
る必要があるといわれている。第１図に示した飽和磁化
Ｍｓ　、および第参図に示した異方性磁界１ｉｋより判
るように、Ｏｏ−ＭＩ　　Ｏｒ系合金膜よりなる磁気記
録層を有する磁気記録媒体は垂直ヘッド記−に適した記
録媒体であることはいうまでもなく、さらにまたリング
ヘッドによる高密度垂直記録に適した記録媒体であるこ
とが明らかである。

本発明において、磁気紀鎌媒体゛用材料の成分繊成を限
定する゛理由を説明する。

式ＯＱ　ｌ−ｚ　ｙ　Ｎ　ｉ　ｚ　（ｔｒ　ｙにおいて
、Ｘがｏ、、、ｉｊより大きいと〇−軸の分散角が大き
くなり過ぎてｆｉ１ｍ、磁気記録用媒体として好ましく
ないので、Ｘは０．Ｊｊ以下にする必要がある。すなわ
ちＮ１は訂原子襲以下にする必要がある。

ｙは０．Ｏ３より小さいと飽和磁化Ｍ８が大き過ぎて垂
直磁化膜とならず、一方ｙは０．コＩより大きいと室温
において非磁性となるのでｙは０．０３〜０、Ｊｊの範
囲内に、すなわちＯｒは３〜訂原子噂の範囲内にする必
要がある。

本発明は、前記特開昭ｊ４Ｉ−ｚｉｔｏ亭号公報記載の
発明と異なり、Ｎ１をＯｏ　−Ｏｒ二元系組成膜に新規
に添加・含有させることにより、Ｃｏ−Ｏｒ二元系組成
膜を有する磁気記録媒体よりも保磁力五〇　が大きく、
シたがって再生出力のより大きい優れた垂直記録媒体が
得られることを新規に知見したものであり、Ｍｉは１〜
訂原子−の範囲内で最も良い効果が発揮される。さらに
また本発明の磁気記録媒体用材料は前記公開公報記載の
発明の垂直磁気記録媒体の磁気記録層の合金膜中のＣ。

の一部を安価なＮｉで置換した材料であるから、磁気記
録媒体のコス）が低廉であるという点においつ ても有利である。

尚本発明の前記実施例において、高周波スパッタ法によ
って合金膜を作製したが、この方法以外の方法、例えば
蒸着法あるいはイオンブレーティング法によっても合金
膜を作製して本発明の目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は０００．８８−ＸＮ’Ｘ０ｒＯ，１ｇ合金膜の
Ｇ−軸結晶格子定数とＮ１ｆｆ１　ｘとの関係を示す図
、第一図は第７図と同一成分組成の合金膜のＣ−軸分負
角の半値幅Δθ、。、飽和磁化ＭｓＩ、膜面に垂直な方
向の保磁力ＨＯとＮｉ量Ｘとの関係をそれぞれ８１図、
第３図はＣｏ　Ｏ，７６Ｍｌｏ、１２０ｒｏ、１ｚより
なる合金膜について振動試料型磁力針で測定したＭ　−
Ｈループを示す図、第ダ図はＯｏ　ｏ、ａａ−１Ｎｉｚ
ｃｒ６．１２合金膜の異方性磁界ＨｋとＮｉ量Ｘとの関
係を示す図である。 第１ｒｉｊＡ ０　　　０．１　　　０．２　　　０．３第２図 １１３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子外でＯｒ　＆　”−２％　＊　Ｎｉ　Ｊｊ％以
   下を残部実質的にｃｏからなる垂直磁気記録媒体用材料
   。 ８、原子−で０ｒ１４訂≦、Ｎ１７〜訂％を残部実質的
   にＣｏからなる特許請求の範囲第１項記載の材料。