JPS58165306A - 垂直磁気記録媒体 - 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、垂直磁気記録方式において使用する磁気記録
媒体に関するものである。

垂直磁気記録方式は、磁気テープ、磁気ディスク等の磁
気記録媒体の走行方向と垂直方向、すなわち、磁気記録
媒体の厚さ方向に磁化容易軸をもった磁気記録用磁性媒
体層（垂直磁化膜）が表面に設けられた磁気記録媒体を
使用し、この磁気記録媒体の厚さ方向に強い磁化分布を
生じる垂直磁気記録用磁気ヘッドを用い、；磁気記録媒
体を厚さ方向に磁化し、この方向に磁、性媒体層の磁化
を残一 留させるようにしたものであ゛る。このように、磁：°
） 気記録媒体の厚さ方向に残−・磁化分布があると。

′Ｉ 自己減磁界の発生が少なく、損失の少ない高密度記録が
可能になる（例えば、特開昭５２−１３４７０６号公報
参照）。

上記垂直磁化膜としては、　　Ｃｏ−Ｃｒ合金膜が極し
ていることが岩崎達（東北大学）によって示されている
（　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、　Ｍａｇ、　ＭＡＧ１４　
（’７８）８４９）。

本発明者らもガラス基板上にスパッタ法により作製した
Ｃｏ−Ｃｒ薄膜あるいはガラス基板上に設けた高透磁率
磁性体薄膜の上にスパッタ法により作製したＣｏ−Ｃｒ
薄膜からなる垂直磁気記録媒体にリング型磁気ヘッドを
用いて記録、再生を行ない、低密度記録における出力の
半分の出力を与える記録密度Ｉ）ｓｏとして、それぞれ
７０　ＫＢＰＩおよび８０ＫＢＰＩと面内記録の倍以上
の値を得た（　Ｃｏ−Ｃｒ膜に関しては、昭和５６年度
電子通信学会、半導体、材料部門全国大会にて発表、　
　Ｃｏ−Ｃｒ膜、高透磁率磁性体層からなるものは未発
表）。

本発明者らは、・□゛上記Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜よりもさ
らに高密度記録の可能な垂直磁化膜について種々実験。

検討の結果、　　Ｃｏ”、、Ｃｒ合金薄膜の代シに、飽
和磁化の大きさが１００　ｅｍｕ／ｃｃ以上である優位
的に非晶質な合金からなる垂直磁化膜を用いることによ
り、　　Ｉ）ｓ。

を２００ＫＢＰＩ以上に延ばしうることを見出しだ。

Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜を用いた場合のＩ）ｓｏが優位的に
非晶質な上記合金を用いた場合に比べて小さな原因は。

Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜の粒径がほぼ０．１５μｍであるた
め。

記録ビット長が０．４μｍ以下になると再生出力の減少
が生じるためであろうと考えられる。

なお、前記優位的に非晶質な磁性合金からなる垂直磁化
膜の飽和磁化が１００　ｅｍｕ／ｃｃ以下の場合には、
再生出力が小さくなりすぎて実用には適さない。

前記優位的に非晶質な磁性合金としては、　　Ｆｅ。

Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも一元素を
６０〜９０原子％、　　Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ、　Ｎｄ
、　Ｓｍ、　Ｅｕ、　Ｇｄ、Ｔｂ。

Ｄｙ、　Ｈｏ、　Ｅｒ、　Ｔｍ、　Ｙｂ、　Ｌｕからな
る群から選ばれた少なくとも一元素を１０〜４０原子係
含む合金が適当である。上記範′囲を逸脱した範囲の元
素からなる合金は垂直磁化膜とはならない。

なお２周知のように、垂直磁化膜の下に高透磁率磁性体
層を設けた垂直磁気記録媒体は、この高透磁率磁性体層
を有しない垂直磁気記録媒体にくらべて、記録に要する
電流が少なく２周波数特性も良い。

前記垂直°磁化膜の下層に設ける高透磁率磁性体層とし
て、優位的に非晶質な合金からなる薄膜を用いると９周
知のパーマロイ薄膜を用いるよりも周波数特性の良い垂
直磁気記録媒体となるが、パーマロイ薄膜も用いられる
。

なお、垂直磁化膜と高透磁率磁性体層との間に厚さα２
μｍ以下の非磁性体層を設けることにより。

この非磁性体層のない垂直磁気記録媒体にくらべて、さ
らに周波数特性の良い垂直磁気記録媒体を得ることがで
きる。上記非磁性体層は垂直磁化膜と高透磁率磁性体層
間の相互作用を取り除くだめのものであり、その厚さは
数１０″Ａ以上あることが必要であるが、厚さが０．２
μｍ以上になると、高透磁率磁性体層の効果が小さくな
り、このため。

記録に要する電流が大きくなり９周波数特性も悪くなる
。

前記高透磁率磁性体層を構成する材料としては。

優位的に非晶質な高透磁率合金であればすべて用いるこ
とができる。このような、材料は、現在２次の２種類の
系統の合金が知られており、そのいずれをも用いること
ができるのは言うまでもない。

すなわち、　（１）Ｆｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉからなる群か
ら選ばれた少なくとも一元素を６５〜９５原子％、　　
Ｃｒ、　Ｍｏ、　ｖ、　ｗ。

Ｎｂからなる群から選ばれた少なくとも一元素を３０原
子チ以下、　Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｈｆからなる群から選ば
れた少なくとも一元素を５〜３５原子チを含む組成か。

あるいは、（２）Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ば
れた少なくとも一元素を７０〜８８原子％、　Ｍｏ、　
Ｃｒ、　Ｗ、　Ｖ。

Ｓｍ、　Ｇｄ、　Ｅｕ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈｏ、　Ｅ
ｒ、　Ｎｄ、　Ｐｒ、　Ｃｅ、　Ｌａ、Ｔｍ。

Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれた少なくとも一元素を
２０原子係以下、　　Ｂ、　Ｃ，Ｓｉ、　Ａ４　Ｐから
なる群から選ばれた少なくとも一元素を１２〜３０原子
チ含む組成が知られており、そのいずれも用いる。こと
ができる。

上記（１）の組成の合金においで・、　　Ｆｅ、　Ｃｏ
、　Ｎｉの少：、。

なくとも一種が９５原子チを越・′ｖえる場合には、該
′□“。

合金は非晶質でなくなり、６５原子チ未満の場合には、
該合金の飽和磁束密度Ｂｓが小さくなりすぎるため（Ｂ
ｓ（２ＫＧ　）　、上層の垂直磁化膜による飽和が生じ
、高透磁率膜としての性能が劣化する。Ｃｒ。

Ｍｏ、　Ｖ、　Ｗ、　Ｎｂの少なくとも一種が３０原子
係を越える場合には、該合金薄膜のＢｓが小さくなりす
ぎる。また、　　Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｉｆの少なくとも一
種が６５原子チを越える場合には、　　Ｂｓが小さくな
りすぎ、５原子−未満の場合には該合金薄膜は優位的に
非晶質な合金薄膜ではなくなり、いずれの場合も好まし
くない。

また、上記（２）の組成の合金において、　　Ｆｅ、　
Ｃｏ。

Ｎｉの少なくとも一種が８８原子チを越える場合には、
該合金薄膜は優位的に非晶質な合金薄膜ではなくなり、
７０原子チ未満の場合には、　　Ｂｓが小さくなりすぎ
る。Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｖ、　Ｗ、　Ｎｂ、　Ｓｍ、　Ｇ
ｄ、　Ｅｕ、Ｔｂ；Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｃ
ｅ、Ｌａ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの少なくとも一種・が２０
原子チを越える場合には、　　Ｂｓが小さくなりすぎる
−また。　　Ｂ、　Ｃ，Ｓｉ、　Ａ４　Ｐの少なくとも
一種が６０′１原・１子係を越える場合、および１２原
子チ未満の場□合には、該合金薄膜は優位的に非・晶゛
質な合金薄膜とはならず、いずれの場合も好ましくない
。

なお９本発明における高透磁率磁性体層の透磁率は１０
以上、より望ましくは１００以上であることが必要であ
る。該磁性体層の透磁率が１０以下の場合には、垂直磁
気記録用磁気ヘッドを用いて。

垂直磁気記録媒体に記録を行なう際の記録電流が大きく
なり、高透磁率膜としての用を足さなくなる。

また９本発明における高透磁率磁性体層の飽和磁束密度
Ｂｓは上層の垂直磁化膜のＢｓよりも大きいことが望ま
しく９例えば、垂直磁化膜としてＴｂ１５Ｆｅ８５合金
を用いる場合、該高透磁率磁性体層のＢｓは２ＫＧ以上
であることが望ましい。

優位的に非晶質な磁性合金からなる前記高透磁率磁性体
層あるいは垂直磁化膜を被着する基板を構成する基板材
料は、従来、磁気記録媒体に用いられていたものを使用
することができるが９通常。

ガラス、　　Ａ７．ポリイミド系樹脂材、ポリエステル
系樹脂材を用いる。また、これらの材料の表面にアルミ
ナ層やカップリング材層等を設けてもよい。

また、基板は板状でも、フレキシブルなテープ状でもよ
い。

垂直磁化膜の厚さは１周知のように、Ｏ，ＯＳ〜５μｍ
とし、優位的に非晶質な合金からなる高透磁率磁性体層
の厚さは０．０５μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上
とする。高透磁率磁性体層の厚さが上記より薄いと、記
録電流を犬にする必要を生じ、好ましくない。

なお９本発明において、優位的に非晶質な合金とは９通
常のＸ線回折パタンにおいて特定のピークが認められな
い状態の合金を示すものとする。

以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例　１゜ ガラス基板上およびＡｔ基板上にスノくツタ法によりＴ
ｂ１５Ｆｅ６５からなる膜厚０．５μｍの非晶質磁性合
金薄膜（垂直磁化膜）を被着して垂直磁気記録媒体を“
作製した。この垂直磁気記録媒体に第１図に示すような
垂直磁気記録媒体気ヘッドを用いて記録を行ない、ギャ
ップ長０．０５μｍのリング型磁気ヘッドを用いて再生
を行なった。第１図において、１は垂直磁気記録媒体、
２は短冊型の高透磁率磁気薄板からなる主磁極、３は巻
線を施こした主磁極２より十分大きい補助磁極である。

この磁気ヘッドで記録に要した電流は２００ｍＡであっ
た。

第１図には比較のために、上記基板上に高透磁率磁性体
層を設け、さらにその上にＣｏ−Ｃｒ薄膜を被着して得
た従来型の垂直磁気記録媒体に上述の２種類の磁気ヘッ
ドを用いて行なった記録、再生の結果も示した。

実施例　２゜ Ｃｏ、　Ｍｏ、　Ｚｒの各粉末を原子数比で８０　：　
９．５　：　１０．５の割合で混合し、焼結して作製し
た円板をターゲットとし、ガラス基板及びＡ／、基板上
にスパッタ法により膜厚１μｍの非晶質合金薄膜からな
る高透磁率磁性体層を形成した。ついで、この高透磁率
磁性体層上にスパッタ法によりｒ　’ｊ　Ｔｂｌ５　Ｆ
ｅ５ｓからなる膜厚０．５μｍの非晶質合金薄膜（：［
・垂面磁化膜）を被着した。このようにして得だ門、−
磁気記録媒体に実施例１で述べた２種類の磁気よラドを
用いて記録。

再生を行なった。本実施例において記録に要した電流は
１３０ｍＡであった。この結果得られた記録密度と再生
出力の関係を第１図に示しだ。

実施例　＆ 前記実施例２において、高透磁率磁性体層と垂直磁化膜
との間に膜厚１００Ａの５ｉ０２膜をスパッタ法により
設けて垂直磁気記録媒体を得た。この垂直磁気記録媒体
に実施例１で述べた２種類の磁気ヘッドを用いて記録、
再生を行なった。この結果得られた記録密度と再生出力
の関係を第１図に示した。

第１図から、実施例１．２．５の垂直磁気記録媒体を用
いた場合のＤ５゜は、それぞれ、　　１９０．２００お
よび２１０ＫＢＰＩであり、　　Ｃｏ−Ｃｒ薄膜を用い
た場合のＤ５゜７０　ＫＢＰＩよりもはるかに大きいこ
とがわかる。

なお、第１図において、約２５０ＫＢＰＩで出力がほぼ
零になるの、は、主にヘッドのギャップ長によるものと
考えら１れる。すなわち、ギャップ長のさ□ らに小さな磁気ｌ１ｌｂｆ、ラドを用いれば、前記各実
施例のｎｓｏはさらに大き′くなるものと考えられる。

なおまた、前記実施例１〜５の各薄膜はＸ線回析のハロ
ーパターンにより、それらの非晶質性を確認した。

以上詳述したように、垂直磁化膜として非晶質合金薄膜
を用いると、従来のＣｏ−Ｃｒ薄膜を用いた場合にくら
べて高周波特性の良い垂直磁気記録媒体を得ることがで
きることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いた垂直磁気記録用磁気ヘッドの説
明図、第２図は１本発明及び従来の垂直磁気記録媒体（
垂直磁気記録媒体きヘッドを用いて記録し、ギャップ長
０．０５μｍのリング型磁気ヘッドを用いて再生を行な
った結果得られた記録密度と再生出力との関係を示す曲
線図である。 図において。 １・・・垂直磁気記録媒体　　２・・・主磁極３・・・
補助磁極 代理人弁理士　中　村　純之助 才　　１　　図 才２図 紀４＃−ｚ友罎９ＰＩ） 第１頁の続き ０発　明　者　新原敏夫 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　飽和磁化の大きさが１００　ｅｍｕ／ｃ　ｃ以上
   である優位的に非晶質な磁性合金からなる垂直磁化膜を
   有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。 ２、特許請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録媒体にお
   いて、前記優位的に非晶質の磁性合金がＦｅ、　Ｃｏ、
   　Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも一つの元素を
   ６０〜９０原子％、　Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ、　Ｎｄ、
   　Ｓｍ。 Ｅｕ、　Ｇｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈｏ、　Ｅｒ、　Ｔ
   ｍ、　Ｙｂ、　Ｌｕからなる群から選ばれた少なくとも
   一つの元素を１０〜４０原子チ含む合金であることを特
   徴とする垂直磁気記録媒体。 ５、飽和磁化の大きさが１００　ｅｍｕ／ｃｃ以上であ
   る優位的に非晶質の磁性合金からなる垂直磁化膜と該垂
   直磁化膜の裏面に設けられた高透磁率磁性体層を具備し
   、該高透磁率磁性体層が優位的に非晶質な磁性合金もし
   くはパーマロイ合金であることを特徴とする垂直磁気記
   録媒体。 ４、　特許請求の範囲第３項記載の垂直磁気記録媒体に
   おいて、前記高透磁率磁性体層が、　　Ｆ　ｅ、Ｃｏ。 Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも一元素を６５〜
   ９５原子％、　　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｖ、　Ｗ、　Ｎｂか
   らなる群から選ばれた少なくとも一元素を５５原子チ以
   下、Ｔｉ。 Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれた少なくとも一元素を
   ５〜３５原子チ含み、優位的に非晶質な磁性合金からな
   ることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 ５、　特許請求の範囲第３項記載の垂直磁気記録゛媒体
   において、前記高透磁率磁性体層が、　　Ｆｅ、Ｃｏ。 Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも一元素を７０〜
   ８８原子％、　　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｖ、　Ｗ、　Ｎｂ、
   　Ｓｍ、　Ｇｄ、　Ｅｕ、　Ｔｈ。 Ｄｙ、　Ｈｏ、　Ｅｒ、　Ｎｄ、　Ｐｒ、　Ｃｅ、　Ｌ
   ａ、　Ｔｍ、　Ｙｂ、　Ｌｕからなる群から選ばれた少
   なくとも一元素を２０原子チ以下、　　Ｂ、　Ｃ，Ｓｉ
   、　Ａｔ、　Ｐからなる群から選ばれた少なくとも一元
   素を１２〜５０原子チ含み、優位的に非晶質な磁性合金
   からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 ６、　特許請求の範囲第３項記載の垂直磁気記録媒体に
   おいて、前記垂直磁化膜と前記高透磁率磁性体層との間
   に厚さ０．２μｍ以下の非磁性層を設けることを特徴と
   する垂直磁気記録媒体。