JPS6180521A - 垂直磁気記録体 - 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】 ｌ　ｘｔ　減＝　　Ｌ　　４）（引　閾　Ｌ−１Ｇ与　
１本発明は、軟質磁性膜と垂直異方性硬質磁性膜ｔ−積
層させたいわゆる２層垂直記録媒体を備え、垂直ヘッド
を用いて記録するに適した垂直磁気記録体に関する。

（従来の技術） 最近、高密度記録の可能な新しい磁気記録方式として垂
直磁気記録が注目され研究てれている。この方式に用い
られる磁気ヘッドとしては、垂直ヘッド（単磁極ヘッド
）とリングヘッドが考えられており、媒体としては做質
磁性膜と垂直異方性硬質磁性膜をｍ層させた２層垂直記
録媒体が考えられて居る。

従来、垂直磁気記録に用いられる垂直磁化膜は、Ｋｕ、
≧２πＭｓ２又はＨａｈ／Ｈａ、≧１　＋　ＢｒＬ／Ｂ
　ｒ　ｐ≧１の磁気特性をもつことが必要とされてきた
が、最近になって、０ｏ−Ｏｒ系垂直磁性瞑を用いた２
層垂直記録媒体を垂直ヘッドを用いて記録する場合には
、再生出力は上記の特性に依存せず、父磁界補正後のヒ
ステリシス曲線の角型比Ｍｒ■＊／ＭｓとＨｃｉに依存
するこつが分って＾たへ而にて、該Ｍｒ？／Ｍ８とＨＯ
＞と金大きくしたＣｏ−０ｒ膜を用いた２層垂直記録媒
体型の垂直磁気記録体が得る試みがなされてきた。

（発明が解決しようとする問題点） 然し乍ら、従来提案の上記Ｃｏ−０ｒ膜を用いた２層媒
体型垂直磁気記録体は、０ｏ−Ｏｒ膜を蒸着法で作成し
ようとすると、ＯｏとＯｒの蒸気圧が異なるため組成制
御が訃づかしいこと、高い垂直異方性の○ｏ−Ｏｒ膜を
得るためには高温に基材を加熱しておく必要があり、従
って室温基材では高い垂直異方性が得られないと共にポ
リイミドフィルムのような高価な耐熱性基材を使用しな
ければならないこと、更に、垂直異方性は、軟質磁性膜
として用いられるノ（−マロイ膜の結晶配向度に依存す
るので、Ｔｉ１１等の下地を必要とする等の問題があり
、従来用いられてきたＣｏ−０ｒ　膜に用いる２層媒体
では、特に蒸着法での製造は実用上問題を生じた。

１方、発明者に、先に、蒸着法で室温基材でも作成し実
用的な垂直異方性硬質磁性膜とじてＣｏ−０，０ｏ−Ｎ
ｉ−０，０ｏ−Ｎｉ−ＩＦｅ−０系の蒸着膜に関する各
種発明を提示した。

（問題点全解決するための手段） 本発明は、従来のＣｏ−（！ｒ膜を用いる上記の不都合
を回避し、先に提案し７’ＣＣｏ−Ｎｉ−０蒸着膜につ
き、再生出力の高い２層型垂直磁気記録体への応用を検
討し、その実用的な垂直磁気記録体ｔｌ−提供するもの
で、非磁性基材面上に、軟質磁性膜と垂直異方性硬質磁
性膜とから成る２ＮＩ垂直記録媒体を備えた垂直磁気記
録体において、この垂直異方性硬質磁性膜は、その組成
が（Ｏｏ、−−Ｎｉ、　）ｓ−ｙＯｙ　（但、Ｏ≦ｘ≦
０．３、０．１０≦ｙ≦０．３５）で表わされ、Ｈａ工
≧５０００６＊　Ｍ　ｒｈ　７Ｍ　Ｂ２Ｏ，９（ｉでＭ
ｒ二はＨ＝Ｈｏ／Ｍｒより求める実効的反磁界係数を用
いて補正した時の残留磁化の値ヲ示す）を有する磁気特
性を備えた膜であシ、該垂直異方性硬質磁化膜の表面と
界面との中間に存在する厚さ方向の領域での酸素組成０
．のｙの変動Δ、は土０．０５以内であ夛、且つその柱
状組成結晶粒の平均短軸粒径は５０Ａ以上であることを
特徴とする。

弦で、Ｍｒ：７Ｍ８は、実効的な反磁界係数を用いて補
正したヒステリシス曲線の角型性を示すもので、その求
め方に、岩崎、大内氏等により発表された（昭和５９年
度電子通信学会総合全国大会溝演論文集１−２０９Ｆ参
照）っ （実施例） 次に本発明実施例を添付図面に基づき説明する。第１図
は、本発明実弛の１例のテープ式の活直磁気記録体を示
し、ａに４嘔１２μｍのポリエステルフィルムなどから
成る非磁性基材、ｂにその上面に蒸着した厚さ５０００
Ａのノく一マロイ膜などから成る軟質磁性膜、Ｃは、そ
の軟質磁性膜（２１上面に蒸着積層した厚さ２０００Ａ
のＱｏ−Ｎｉ−０垂育異方性硬質磁性膜である。該０ｏ
−Ｎｉ−０垂直異方性硬質磁性膜Ｃの０ｏ−Ｎｉ−０膜
の敲索組成Ｏｙのｙ値が５０．即ち５０ａｔ％までに垂
直異方性が大きくなることが分っている。又一般の垂直
砒性膜として、垂直異方性が大きい膜：１ど、角型比ｈ
ｉｒ／Ｍｓと保磁力ＨＣＬは大きい瞭が得られると考え
られているが、多くの実験研究の結果、Ｃｏ−Ｎｉ−０
膜については、特異であり、たしかにＨａの値は酸素組
成がｙｗ５０ａｔ％付近までは増大するが、Ｍｒ：７Ｍ
８の値は、酸素組成が３＋−０，５５以上、即ち３５　
ａｔ％以上でｈｍ素組成が増加するほど低下してしまう
ことが分った。

これは、０Ｏ−Ｎｉ−０膜に固有の現象である。膜中の
酸素組成が余り増大すると００粒子が極めて微細化され
、超常磁性粒子が１部混在するようになるためと解され
る。この関係を定量的に検討した所、０Ｏ−Ｎ１柱状粒
子の短軸方向の平均粒径が、ｓｏＸ以上であれば良いこ
とが分った。従って、０ｏ−Ｎｉ粒子の粒径２ｓｏＫ以
上維持するには、膜中の酸素組成はｙ≦０．３５以下即
ち５５＆ｔ％以下である必要がある。而して、０ｏ−Ｎ
ｉ粒子の平均粒径が５０ｘ以上となるようにすれば、Ｍ
ｒＬ／Ｍｌｉの値は０．９０以上を保ち、優れた記録再
生特性が得られることが分った。又、多くの試験研究に
より、該膜中の酸素組成は、ｙ≧０．１０即ち１０ａｔ
％以下となるときは、高い再生出力が得られないことが
分った。これは、０Ｏ−Ｎｉ強磁性粒子が非強磁性酸化
物（Ｃｏｏ−Ｎ１ｐ）で充分隔離できなくなり、垂直異
方性が小さくなり、Ｍｒｂ／ＭｓとＨａフの値が挙式〈
な力すぎるためである。Ｏａｔ％が１０ａｔ％での柱状
０ｏ−Ｎｉ粒子の平均粒径は５００Ａであった。以上の
結果から、酸素組成値に０．１０≦ｙ≦０．３５の範囲
で高再生出力が得られることが分った。１方、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−０膜中のＯｏとＮ１の組成比について検討すると、
０ｏ−Ｎｉ組成中のＮ１成分は、３０ａｔ％以下である
必要が多くの試験検討の結果分った。即ち、０ｏ−Ｎｉ
−０垂直磁性膜では、析出する磁性粒子がＨｃｐである
必要があるが、５０＆ｔ％を超えるとＦＯＯ相が混在し
て来て＼これに伴ないＭｒ・／Ｍａの値が０．９−未満
となるからである。

このように、０ｏ−Ｎｉ−０＠垂直磁性膜の膜中の酸素
組成は、０．１０≦ｙ≦０．３５の範囲でなければなら
ないが、その膜厚方向における酸素組成の変動が、大き
すぎると角型比Ｍ　ｒ：　／ＭＢに悪影響を与えること
があることが分った。

この点を検討した所、角型比Ｍ　ｒｈ　／ＭＳの値０．
９以上を確保するに汀、該酸素組成のｙの変動は±０．
０５以内であることが必要であることが分つ九即ち、そ
の変動が±０．０５以上であると柱状粒子構造が乱れ、
Ｍｒｚ　／Ｍｓ値が０．９以下になることか分った。而
して表面及び界面に形成される酸化層を除く膜の厚さ方
向に於ける酸素組成のｙの変動は±０．０５の範囲内に
と（めるようにする。

その場合裏面および界面に形成てれる酸化層の厚さは数
１０〜数１００人であった。この膜厚方向の酸素組成ｙ
の変動を±０．０５の範囲にと！めるには、０ｏ−Ｎｉ
の蒸着中の酸素分圧を一定に保つことが好ましく、この
方法として第２図示の蒸発室分離型装置を用いて作成す
ると目的とする再生出力の大きい垂直磁気記録体が得ら
れる。

第２図示の装置は、先の出願において詳細に説明してめ
るので、詳細は省略する。即ち、真空処理室（１）内を
、区劃壁（２）によって、酸素導入管ｔ３１　ｔ−含む
真空蒸着Ｍ（１＆）と金属材料蒸発室（１ｂ）とに区劃
され、七の各室（１＆）（１ｂ）に夫々真空ポンプに排
気調節弁＋４１　（５１を介して接続せしめて夫々独立
した排気を行なえるようにし、該蒸着室（１ａ）内の酸
素供給量が一定の割合に行なえるようにした。（６）は
電子ビームガン、（７）は蒸発材料ａ’２入れた容器（
８）は１対のまき出し及びまき取りロール、（９）はそ
の水冷キャン、こ１１らロール（８）間にキャン（９）
の川面を介してまたがり、軟質磁性膜＆をもつグラスチ
ックテープ基材ｂ２かけ渡す。該真空蒸着室（１ａ）は
その上部に仕切壁（１０１を設けその上部区劃室（１Ｃ
）に形成し、その室（１Ｃ）の上端に排気調節弁Ｃ１２
１を介して真空ポンプに接続し、七の室（１Ｃ）内を浄
化せしめるようにした。

次に、不発明の磁気記録体の＃造ｆ＠Ｊｔ−説明する。

表面平滑なポリエステルフィルムテープの上面に５ｏｏ
ｏＸ厚のパーマロイ膜５０００Ａ　を常法により形成す
る。この膜のＨａは５０ｅＸ最大透磁率は５００でめっ
た。この膜の表面に梠々の組成の０ｏ−Ｎｉ−０垂直異
方性硬質磁性膜を形成した。

膜厚はｚｏａｏＸの一定とした。この磁性膜を抗層形成
するに第２図示の装置を使用した。即ち、予め前記５０
００λ厚のパーマロイ膜を備えた前記テープ（８）を前
記真空処理室内に図示のように装填し、１万に一定速度
で移行させる１方、Ｃｏ。

Ｃｏ−１０，２０，３０，４０ａｔ％Ｎ１合金の夫々１
！：蒸発材料として夫々用意しその夫々を蒸発源として
蒸発でせ、１ｌｌｉ！／素導入管（３１より０２ガスを
導入し酸素組成を色々に変えた媒体の作成するに応じた
一定士の供給下で垂直蒸着を行なった。この時の真空蒸
発室（１ａ）の到達真空度はＩ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ
、その酸素導入量は１０〜４０ｃｃ／ｍｍに維持した。

テープ走行速度は１１−電子ビーム出力は７ＫＷ一定と
した。

このようにして、巻き取りロールに得られた各磁性膜の
組成の異なる垂直異方性硬質磁性膜とパーマロイ膜の２
層金備えた各他の磁気記録体を得た。この記録テープを
％インチ幅にスリットシ、補助磁極励磁型垂直ヘッドを
用いて記録再生上行なった。主磁極厚に０．３μｍであ
る。記録密度を５０　ＫＢＰニ一定にして、各媒体につ
いて岐適電流を求め記録し、その再生出力を比較した。

Ｏｏ、−、Ｏｙ糸膜の場合の結果を第６Ｆ；！！Ｊａ、
ｂ、ｃに示す。これから、ｙが０．１〜０．５５の領域
で高い再生出力が得られることが分る。その時のＨｏｔ
の値１ｊ３００００８以上、　Ｍｒ、　／Ｍａ　’ｄ　
Ｏ，９以上である。Ｈ＋１の値はｙが０．５まで増加し
てゆくが、Ｍｒ　：／Ｍ８の値＋−！ｙが０．３５以上
で減少する。これは、粒径が５０Ａ以下となるためで、
超常磁性粒子が混在するためと考えられる。粒径はｙの
下限噴０．１より、粒径５ｏｏＸまでとな〕。

Ｃｏ−Ｎｉ−０系膜の同様の結果全第４図乃至第５図に
示す。図で斜線によう囲まれた領域において高い再生出
力と、０．９以上のｉＡｒ：／！Ａｓ値と、３０００ｓ
以上のＨＣｌ値を得られることが分る。

第７図は、００゜６５００．１１５の膜を作成する際の
析出速度全変化させることにより粒径を変化させその時
のＭｒｂ／ＭＳ　ｋ測定した結果を示す。粒径５０Ｘ以
下でＭｒ、”／Ｍｓの値は０．９以下に急激に減少する
ことが分る。

第８図及び第９図は酸素組成ｙの変動ΔｙとＭｒｊ／Ｍ
ｓとの関係を示す。即ち第８図は、１例として”０−７
Ｉ　Ｏｏ、２５膜（３１＝　０．２５）　ｉ作成したと
き、その表面層と裏面Ｒｔｌ−除く、膜厚方向の領域の
酸化組成の変動△ｙをオーシュ分析により求めた結果全
示し、これとＭｒ：／Ｍｓとの関係’に洞定した結果を
第９図に示す。これから明らかなように、△ｙが±０．
０５以上となると急激に角型比が悪くなる。このように
、粒径及び酸素変動により同じ組成の膜でも角型比Ｍｒ
↓／Ｍｓは大きく影響を受けることが分り、膜ヲＭｒ二
／Ｍ　ａ値０・９以上とするためには、粒度は５０膜以
上で、膜厚方向の内部層のｙの変動は所足値より±０．
０５以内である必要がある。尚上記の優れた結果は、ス
パッタ法、イオンプレーティ′ング法によっても得られ
た。

（発明の効果） このように不発明によるときは、…ノ記２層垂直記録体
において用いられる垂直異方性硬質磁性膜ｋ　（ＯＯ＋
−ｚＮｉ：Ｉ：）１−３１０３’　（但、０≦ｘ≦０．
６゜０．１０≦ｙ≦０．３５）に構成したので、ＨＣｈ
≧３０００ｅ。

Ｍ　ｒＬ／Ｍｓ≧０．９を有する磁気特性をもたらし、
高再生出力をもたらす垂直磁気記録体に得られ、その膜
内の厚さ方向の嗜素組成ｙの所定の値の変動を±０．０
５以内と踵粒径ｓｏＸ以上としたものは、ＨＱＬ≧３０
００ｓ、　Ｍｒ、”／Ｍｓ≧０．９全確保し得られ、又
室温蒸着法でも高再生出力をもつ垂直磁気記録体が得ら
れる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実態の１例の１部の裁断面図、第２図は
、本発明の垂直磁気記録体ｔ−膜製造る装賓の裁断側面
線図、第５図ａ、　ｂ、　ｃは、夫々垂直異方性硬質磁
性膜（Ｃｏ”ｙｏｙ）　ＣＤ　酸素組成。 と再生出力、保磁力角型比、磁性粒子粒径との関係の各
特性曲線、第４図乃至第６図は、夫々垂直異方性硬質磁
性膜０ｏ−Ｎｉ−０の酸素組成と再生出力、角型比、保
磁力との関係の各特性曲線、渠７図は０ｏＯ−６５０に
３Ｂの粒、径と角型比の開田曲線、第８図’ｌ’Ｘ　ｏ
ｏｏ−？ｆｌ　ｏＯ−２５膜の厚さ方向の各位σてにお
ける酸素組成ｙの変動△ｙ値七表わす図、第９図は酸素
組成の変動Δｙと角型比との関係曲綴図を示す。 ａ・・・・・・非磁性基材　　　ｂ・・・・・・軟質磁
性膜Ｃ・・・・・・垂直異方性硬質磁性膜 外２名 第１図 第２図 第３図 Ｙ　　（Ｃｏｔ−ｙ　Ｏｙ　） 第４図 Ｃ。 Ｑ　　（ａｔ’／６） 内生出力（５０ＫＢＰＩ’） 第５図 Ｃ。 Ｏ（ａｔ’／Ｊ 角型比−４゜ 手続補正比（方式） 昭和■、２ン７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性基材面上に、軟質磁性膜と垂直異方性硬質磁性膜
   とから成る２層垂直記録媒体を備えた垂直磁気記録体に
   おいて、この垂直異方性硬質磁性膜は、その組成が（Ｃ
   ｏ＿１−＿ｘＮｉ＿ｘ）＿１＿−＿ｙＯ＿ｙ（但、０≦
   ｘ≦０．３、０．１０≦ｙ≦０．３５）で表わされ、Ｈ
   ｃ＿■≧３００Ｏｅ、Ｍｒ＿■＾＊／Ｍｓ≧０．９（■
   でＭｒ＿■＾＊はＮ＝Ｈｃ／Ｍｒより求める実効的反磁
   界係数を用いて補正した時の残留磁化の値を示す）を有
   する磁気特性を備えた膜であり、該垂直異方性硬質磁化
   膜の表面と界面との中間に存在する厚さ方向の領域での
   酸素組成Ｏｙのｙの変動Δｙは±０．０５以内であり、
   且つその柱状組織結晶粒の平均短軸粒径は５０Å以上で
   あることを特徴とする垂直磁気記録体。