DE3789980T2

DE3789980T2 - Magnetisches Speichermedium mit senkrechter Anisotropie.

Info

Publication number: DE3789980T2
Application number: DE3789980T
Authority: DE
Inventors: Shogo Nasu; Koji Saiki
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2007-03-18
Also published as: KR930004442B1; EP0238047B1; DE3789980D1; KR870009339A; EP0238047A3; EP0238047A2; CN87101975A; CA1315612C; US4797330A; CN1009401B; US5034286A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein senkrechtmagnetisches Speichermedium, und insbesondere ein senkrechtmagnetisches Speichermedium, das in Form einer Karte, eines Bandes, einer Scheibe oder dergleichen verwendet wird, worin ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film gebildet ist, der, hergestellt aus (1) einem Suboxid eines aus Fe und Co bestehenden Metalls oder (2) einem Suboxid eines Metalls bestehend aus Fe, Co und mindestens einem anderen Metall als die zwei obenstehenden, sich für eine hochdichte Aufzeichnung eignet.
Bis lang sind senkrecht magnetische Speichermedien erfolgreich für eine magnetische Speicherung hoher Dichte verwendet worden. Die für solche Zwecke eingesetzten magnetischen Speichermedien verwenden einen dünnen, magnetischen Film, der eine leichte Magnetisierungsachse im rechten Winkel zur Filmebene besitzt. Für den Magnetfilm für den obenstehenden Verwendungszweck hat man einen dünnen Film aus Co-Cr (Co-Cr- Legierung), Fe&sub3;O&sub4; oder Os-γFe&sub2;O&sub3;, der unter Verwendung des Sputterverfahrens oder des Vakuumabscheideverfahrens hergestellt wurde, einen dünnen Film aus Bariumferrit, der unter Verwendung des Beschichtungsverfahrens oder des Sputterverfahrens und dergleichen hergestellt wurde, verwendet oder getestet.
Um die Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit eines dünnen Magnetfilms zu verbessern, wurde ferner die Verwendung eines doppelschichtigen Filmaufbaus vorgeschlagen, bei dem in einem senkrecht magnetischen Speichermedium eine weichmagnetische Schicht zwischen dem Substrat und dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film vorgesehen ist. Der obenstehende Vorschlag wurde in der JP-A- 91/1983 gemacht. Beispielsweise hat ein senkrecht magnetisches Speichermedium eines doppelschichtigen Filmaufbaus, das einen senkrecht magnetischen, anisotropen Film aus Co-Cr verwendet, eine Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit, die zehn Mal höher ist als diejenige des gleichen Films eines einschichtigen Aufbaus.
Jedoch haben die obenstehenden, konventionellen, magnetischen Speichermedien Nachteile, die nachstehend beschrieben werden.
Der dünne Magnetfilm aus Co-Cr-Legierung, der in dem obenstehenden, herkömmlichen Medium verwendet wird, muß eine Struktur, ähnlich der eines Einkristalls, besitzen. Deshalb sollte das Substrat, auf dem der dünne Magnetfilm gebildet wird, während der Abscheidung auf mehr als 100ºC und häufig auf mehr als 200ºC aufgeheizt werden. Dies erfordert die Verwendung eines hitzebeständigen Substrats und erhöht demzufolge die Produktionskosten. Ferner hat ein Metallfilm den innewohnenden Nachteil, zum Verschleißen zu neigen.
Der dünne Magnetfilm des Metalloxids, beispielsweise Fe&sub3;O&sub4; und Os-γFe&sub2;O&sub3;, ist hart und sehr verschleißbeständig. Da aber das Substrat für den dünnen Magnetfilm aus Fe&sub3;O&sub4; oder Os-γFe&sub2;O&sub3; ebenfalls während der Abscheidung auf über 250ºC aufgeheizt werden muß, sind die Produktionskosten erhöht, wie im Falle des obenstehenden Films aus Co-Cr-Legierung. Ferner verlangt das Metalloxid, beispielsweise Os-γFe&sub2;O&sub3; oder dergleichen, das für den dünnen Magnetfilm verwendet wird, manchmal einen Reduktionsprozeß. Weiter noch hat das senkrecht magnetische Speichermedium, das diese dünnen Magnetfilme aus Metalloxid verwendet, den Nachteil einer niedrigen Sättigungsmagnetisierung (Ms). Es ist deshalb unmöglich, Medien mit hoher Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit zu erhalten.
Der für das senkrecht magnetische Speichermedium mit dem Beschichtungsverfahren erhaltene dünne Film aus Bariumferrit erfordert im Verlauf der Filmbildung die Bereitstellung von Barriumferritpulver mit einem einheitlichen Teilchendurchmesser von ungefähr 0,1 um. Demgemäß sind die Produktionskosten höher. Ferner wird, da ein Bindemittel zugefügt werden muß, um den Film zu bilden, der Bariumferritgehalt im Film erniedrigt. Dies führt zu einer niedrigen Sättigungsmagnetisierung (Ms) des dünnen Magnetfilms und verringert demzufolge die Leistung des magnetischen Speichermediums.
Der dünne Film aus Bariumferrit, der unter Verwendung des Sputterverfahrens erhalten wurde, hat eine höhere Sättigungsmagnetisierung als derjenige, der unter Verwendung des Beschichtungsverfahrens erhalten wurde, aber das Substrat hierfür sollte bis ungefähr 500ºC erhitzt werden. Dementsprechend muß das Substrat sehr hitzebeständig sein, und die Verwendung eines preiswerten Kunststoffsubstrats ist nicht möglich.
Das senkrecht magnetische Speichermedium mit einem doppelschichtigen Filmaufbau, bei dem ein weichmagnetischer Film zwischen dem Substrat und dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film vorgesehen ist, um die Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit bei der Aufzeichnung von Information auf den dünnen Magnetfilm und ihrem Ablesen vom Film zu verbessern, hat auch einen Nachteil, denn, wegen ihren individuellen Eigenschaften als Kristalle, schränken sich die Spezifizierungen der zwei Filme oft gegenseitig ein. Beispielsweise muß in dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film aus Co-Cr-Legierung die Kristallachse hcp < 001> im rechten Winkel zur Filmoberfläche ausgerichtet sein. Zu diesem Zweck sollte der weichmagnetische Film streng nach Art des Materials, der Kristallstruktur, der Gitterkonstante und der Orientierung spezifiziert sein.
Ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film aus einem Co-Suboxid wird als wirkungsvolle Methode, die obenstehenden Nachteile zu beseitigen, vorgeschlagen. Dieser Film kann bei niedriger Substrattemperatur gebildet werden, was bedeutet, daß die Verwendung eines schwach hitzebeständigen und preiswerten Filmsubstrats möglich ist. Ferner hat dieser senkrecht magnetische, anisotrope Film eine hohe senkrechte, magnetische Anisotropie, wobei ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film mit einer hohen Sättigungsmagnetisierung (Ms) erzielt werden kann. Jedoch gibt es das Problem, daß der senkrecht magnetische, anisotrope Film eines Co-Suboxid keine hohe Aufzeichnungs-/Wiedergabe(Lese)empfindlichkeit besitzt.
Weiter schlagen die Erfinder einen senkrecht magnetischen, anisotropen Film eines Fe-Suboxids vor. Dieser Film kann ebenfalls bei niedriger Substrattemperatur gebildet werden. Jedoch hat der Film eines Fe-Suboxids weder eine ausreichende, senkrechte, magnetische Anisotropie noch eine hohe Sättigungsmagnetisierung (Ms).
Weiter noch ist ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film eines Co-Fe- oder Co-Fe-Ni-Suboxids vorgeschlagen worden. Dieser Film kann bei niedriger Substrattemperatur hergestellt werden, aber seine Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit ist nicht hoch.
Es sollte erwähnt werden, daß der senkrecht magnetische, anisotrope Film der obenstehenden Suboxide den Vorteil hat, aufgrund von darin enthaltenen Metallen sehr geschmeidig und sehr verschleißbeständig zu sein.
Die EP-A-122030 offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einem auf dem Substrat gebildeten, senkrecht magnetischen, anisotropen Film.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obenerwähnte Problem in den herkömmlichen, senkrecht magnetischen, anisotropen Filmen selbst, und das Problem, daß sich senkrecht magnetischer, anisotroper Film und weichmagnetische Schicht gegenseitig einschränken, zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein senkrecht magnetisches Speichermedium mit einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film bereitzustellen, der leicht und wirtschaftlich bei einer niedrigen Substrattemperatur hergestellt werden kann, und der ebenfalls hohe Verschleißbeständigkeit, hohe Oxidationsbeständigkeit, hohe Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit und hohe Aufzeichnungsdichte besitzt, und der ferner weniger gegenseitige Einschränkungen erfordert als eine weichmagnetische Schicht bei der Verwendung eines doppelschichtigen Aufbaus, in dem eine weichmagnetische Schicht verwendet wird. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Ein senkrecht magnetisches Speichermedium wie offenbart, enthält ein Substrat und ein auf dem Substrat gebildeten, senkrecht magnetischen, anisotropen Film, wobei der senkrecht magnetische, anisotrope Film ein Film eines Metallsuboxids ist, dessen Zusammensetzung sich mit der allgemeinen Formel [(Fe1-xCox)1-yMy]1-zOz beschreiben läßt (wobei 0,01 ≤ x ≤ 0,75, 0 < y ≤ 0,30, 0,05 ≤ z ≤ 0,50 und M mindestens ein Metall außer Fe und Co bedeutet); und eine leichte Magnetisierungsachse im rechten Winkel zu dessen Ebene besitzt, und sowohl einen von oxidiertem Fe hervorgerufenen Intensitätspeak der gestreuten Röntgenintensität als auch einen von Fe und Co im metallinen Zustand hervorgerufenen Intensitätspeak der gestreuten Röntgenintensität besitzt.
In dem obenstehenden Suboxid bleibt das meiste Co im metallinen Zustand und etwas Fe wird zu FeO.
Der senkrecht magnetische, anisotrope Film enthält ein Metall M als dritte Komponente, um seine Oxidationsbeständigkeit zu verbessern. M wird aus der Gruppe bestehend aus Al, Cr, Mo, Ti und Zr ausgewählt. Wenn Al, Cr, Mo Ti oder Zr zu Fe und Co hinzugefügt wird, kann die Oxidationsbeständigkeit des senkrecht magnetischen, anisotropen Films beträchtlich verbessert werden. Andere Metalle als die obenerwähnten können hinzugefügt werden, solange sie nicht die gewünschten Eigenschaften des senkrecht magnetischen Speichermediums der vorliegenden Erfindung aufheben.
Das rf-Sputterverfahren oder das rf-Magnetron-Sputterverfahren sind für die Bildung des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung besonders wirksam.
Wenn für das senkrecht magnetische Speichermedium der vorliegenden Erfindung ferner ein doppelschichtiger Aufbau, bei dem eine weichmagnetische Schicht zwischen dem Substrat und dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film vorgesehen ist, verwendet wird, ist die Aufzeichnungs/Wiedergabeempfindlichkeit weiter verbessert.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Sättigungsmagnetisierung (Ms) und dem Verhältnis von Co (Atomverhältnis x) zur Gesamtmenge von Fe und Co in einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film zeigt, der mittels Sputterverfahren unter der Bedingung, daß der Partialdruck von O&sub2; 0,06 Pa (4,5*10&supmin;&sup4; Torr) beträgt, gebildet wurde;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der senkrechten Koerzitivkraft (Hc ) und dem Co-Verhältnis (Atomverhältnis x) in einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film zeigt, der unter den gleichen Bedingungen wie in Fig. 1 gebildet wurde;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem senkrechten Magnetfeld (Hk) und dem Co-Verhältnis (Atomverhältnis x) in einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film zeigt, der unter den gleichen Bedingungen wie in Fig. 1 gebildet wurde;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem senkrechten, anisotropen Magnetfeld (Hk) und dem Sauerstoffgehalt (Atomverhältnis z) in einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film zeigt, in dem das Verhältnis von Co zur Gesamtmenge von Fe und Co 0,3 Atomverhältnis (x) beträgt;
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen Sättigungsmagnetisierung (Ms) und dem Sauerstoffgehalt (Atomverhältnis z) in einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film zeigt, der unter den gleichen Bedingungen wie in Fig. 4 gebildet wurde;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der senkrechten Koerzitivkraft (Hc ) und dem Sauerstoffgehalt (Atomverhältnis z) in einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film zeigt, der unter den gleichen Bedingungen wie in Fig. 4 gebildet wurde;
Fig. 7a ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis einer mit dem XPS-Verfahren durchgeführten Spektralanalyse von Fe im senkrecht magnetischen, anisotropen Film der vor liegenden Erfindung zeigt, wobei das Co-Verhältnis (X) 0,55 beträgt und das Sauerstoff-Verhältnis (Z) variiert;
Fig. 7b ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis einer mit dem XPS-Verfahren durchgeführten Spektralanalyse von Co im senkrecht magnetischen, anisotropen Film der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Co-Verhältnis (X) 0,55 beträgt und das Sauerstoff-Verhältnis (Z) variiert;
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die die Werte der Sättigungsmagnetisierung (Ms), der senkrechten Koerzitivkraft (Hc ) und des senkrechten, anisotropen Magnetfelds (Hk) des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem das Co-Verhältnis (X) 0,55 beträgt und das Sauerstoff-Verhältnis (Z) variiert;
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis eines Röntgenstreuspektrums des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung zeigt, worin das Co- Verhältnis (x) 0,55 beträgt und das Sauerstoff-Verhältnis (Z) variiert;
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis eines Röntgenstreuspektrums des in Beispiel 1 erhaltenen, senkrecht magnetischen, anisotropen Films zeigt;
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung, die die Magnetisierungshysteresekurve des in Beispiel 1 erhaltenen, senkrecht magnetischen, anisotropen Films zeigt;
Fig. 12 ist eine graphische Darstellung, die die Aufzeichnungsdichte/Wiedergabeleistung des in Beispiel 1 erhaltenen, senkrecht magnetischen, anisotropen Films zeigt;
Fig. 13a ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis der Spektralanalyse von Fe unter Verwendung des XPS-Verfahrens zeigt, das vom 2P-Elektronen-Orbital eines in Beispiel 3 erhaltenen, senkrecht magnetischen, anisotropen Films hervorgerufen wird;
Fig. 13b ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis einer Spektralanalyse von Co unter Verwendung des XPS-Verfahrens zeigt, das vom 2P-Elektronen-Orbital eines in Beispiel 3 erhaltenen, senkrecht magnetischen, anisotropen Films hervorgerufen wird;
Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der senkrechten Koerzitivkraft (Hc ) und der Wärmebehandlungszeit in Luft bei einer Temperatur von 240ºC bezogen auf den senkrecht magnetischen, anisotropen Film in Beispielen 4 bis 9 zeigt, wobei der Gehalt des zusätzlichen Metalls weniger als 30 Atom% des Gesamtgehalts der Metallkomponente beträgt; und
Fig. 15 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem senkrechten, anisotropen Magnetfeld (Hk) und der Wärmebehandlungszeit in Luft bei einer Temperatur von 240ºC bezogen auf den senkrecht magnetischen, anisotropen Film aus Fig. 14 zeigt.
Nachstehend wird der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung erklärt. Begonnen wird damit, dessen makroskopischen Aufbau zu erklären.
Der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung kann durch die allgemeine Formel [(Fe1-xCox)1-yMy]1-zOz beschrieben werden. Eine hohe senkrechte, magnetische Anisotropie des Films kann erreicht werden, wenn "x" bzw. "z" der Beziehung 0,01 ≤ x ≤ 0,75 bzw. 0,05 ≤ z ≤ 0,50 genügt.
Der bevorzugte Wert von x, nämlich das Verhältnis der Anzahl der Co-Atome zur Gesamtzahl der Fe- und Co-Atome im Film, unterscheidet sich, abhängig vom Wert von z, nämlich dem Verhältnis von Sauerstoffatomen im Film. Eine geeignete Menge von Co-Atomen im Film erhöht das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk), die Sättigungsmagnetisierung (Ms) und die senkrechte Koerzitivkraft (Hc ) des Films im Vergleich zu einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film, der einzig und allein aus einem Fe-Suboxid zusammengesetzt ist. Jedoch wird ein unangemessen hoher Wert von x die senkrechte Koerzitivkraft (Hc ), die Sättigungsmagnetisierung (Ms) und das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk) verringern, und wird ebenfalls unerwünschte senkrechte, rechteckige Charakteristiken hervorrufen. In der Folge gehen die von einem senkrecht magnetischen, anisotropen Film verlangten Eigenschaften verloren.
Diese Tatsachen können aus den Figs. 1 bis 3 beobachtet werden. Figs. 1 bis 3 veranschaulichen jeweils Änderungen der Werte von Sättigungsmagnetisierung (Ms), der senkrechten Koerzitivkraft (Hc ) und dem senkrechten, anisotropen Magnetfeld (Hk) des senkrecht magnetischen, anisotropen Films entsprechend der Änderung von x, d.i. das Verhältnis der Anzahl von Co-Atomen zur Gesamtzahl von Fe- und Co-Atomen unter der Bedingung, daß der Partialdruck von Sauerstoff 0,06 Pa (4,5*10&supmin;&sup4; Torr) beträgt.
Der bevorzugte Bereich von x ändert sich abhängig vom Wert z, der dem Partialdruck entspricht. Jedoch beträgt der bevorzugte Wert von x im allgemeinen 0,75, und ein besonders bevorzugter Bereich von x reicht von 0,2 bis ungefähr 0,6.
Umgekehrt ändert sich der bevorzugte Bereich von z in Abhängigkeit vom Wert x. Jedoch verursacht ein Wert von z, höher als ungefähr 0,50, im allgemeinen eine zu niedrige Sättigungsmagnetisierung (Ms) des senkrecht magnetischen, anisotropen Films. Andererseits führt ein Wert von z, kleiner als ungefähr 0,05, im allgemeinen zu einem schwachen senkrechten, anisotropen Magnetfeld (Hk) und der Film verliert seine senkrechte, magnetische Anisotropie. Im allgemeinen reicht der bevorzugte Bereich von z von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,4. Diese Tatsachen werden von Figs. 4 bis 6 gestützt, die die Korrelationen zwischen Sauerstoffgehalt z und den obenstehenden Eigenschaften, d. h. dem senkrechten, anisotropen Magnetfeld (Hk), der Sättigungsmagnetisierung (Ms) und der senkrechten Koerzitivkraft (Hc ), wenn x 0,3 beträgt, zeigen. Der am stärksten bevorzugte Bereich von z kann aus dem Zustand der Suboxidation von Fe-Co in dem obenstehend bevorzugten Bereich bestimmt werden. Der am stärksten bevorzugte Bereich von z ist derjenige Bereich, in dem mehr als 80% des Co in einem metallinen Zustand vorliegt und mehr als ungefähr 30% des Fe unter Bildung von FeO oxidiert ist, wie später erklärt werden wird.
Unter Verwendung des Röntgenstrahl-Photoelektronen- Spektroskopie (XPS)-Verfahrens kann die obenstehende Bedingung der Suboxidation durch Analyse senkrecht magnetischer, anisotroper Filme bestimmt werden, die Suboxide von Fe, Co und ein Metall M enthaltend, mit verschiedenen Werten von z präpariert wurden.
Für den obenstehenden Zweck wurde das nachstehende Experiment ausgeführt.
Vier Proben wurden hergestellt, in denen der Wert von x für alle Proben bei 0,55 fest war, der Wert von y betrug 0, und die Werte von z waren jeweils 0,09, 0,12. 0,19 und 0,33. Diese Proben wurden dann unter Verwendung des XPS-Verfahrens analysiert. Der Wert von z kann bei der Bildung der obenstehenden Proben, d. h. der senkrecht magnetischen, anisotropen Filme mittels Sputterverfahren, durch Variation des Sauerstoff-Partialdrucks kontrolliert werden.
Die obenstehenden Proben wurden vor der XPS-Analyse bis zu einer Tiefe von ungefähr 0,03 um (300 Å) unter der Filmoberfläche unter Verwendung eines Argonionenstrahls geätzt, um die Oxide an der Filmoberfläche zu entfernen.
Die Spektren der 2p-Orbitale von Fe und Co in den obenstehenden Proben wurden mit dem XPS-Verfahren analysiert und sind in Fig. 7a und 7b gezeigt.
In Fig. 7a hat die Spektrumsintensität an einer Stelle, die durch die Linie A markiert ist, einen Peak, der vom Elektronenorbital 2p 3/2 eines 0-valenten Fe (Fe im metallinen Zustand) hervorgerufen wird und an einer Stelle, die durch Linie B markiert ist, einen Peak, der vom Elektronenorbital 2p 3/2 des bivalenten oder trivalenten Fe hervorgerufen wird.
In Fig. 7b hat die Spektrumsintensität an der Stelle, die durch Linie A1 markiert ist, einen Peak, der vom Elektronenorbital 2p 3/2 eines 0-valenten Co (Co im metallinen Zustand) hervorgerufen wird und an der Stelle, die durch die Linie B1 markiert ist, einen Peak, der vom Elektronenorbital 2p 3/2 des bivalenten oder trivalenten Co hervorgerufen wird.
Die Verhältnisse der Oxide in Fe bzw. Co können diesen Peakwerten der Spektrumsintensität entnommen werden. Das Verhältnis der Sauerstoffatome im Film, d. h. der Wert von z, kann den aus diesen Spektren zu erhaltenden Peakwerten entnommen werden, die vom Elektronenorbital 3p 3/2 von Fe, Elektronenorbital 3p 3/2 von Co und Elektronenorbital 1s von Sauerstoff hervorgerufen werden, und unter Berücksichtigung eines Empfindlichkeitskorrekturwertes zur Kompensation der Charakteristik des Meßgerätes.
Die Verhältnisse der Oxide in Fe bzw. Co, die in den vier Proben enthalten sind, deren Verhältnisse den Werten von z entsprechen, sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Wert z Verhältnis der Oxide in Fe Verhältnis der Oxide in Co ungefähr
Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen dem Wert von z in diesen Proben und deren magnetische Eigenschaften, d. h. Sättigungsmagnetisierung (Ms), senkrechte Koerzitivkraft (Hc ) und senkrechtes, anisotropes Magnetfeld (Hk).
In Fig. 8 wird beobachtet, daß das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk) und die Koerzitivkraft (Hc ) einen Peak bei z = 0,19 besitzen, während die Sättigungsmagnetisierung (Ms) eines Magnetfilms gleichmäßig mit dem Fortschreiten der Oxidation abnimmt. Somit wird unter diesen Proben eine maximale senkrechte, magnetische Anisotropie erzielt, wenn ungefähr 40% von Fe oxidiert ist und das meiste Co unoxidiert bleibt.
Es sollte noch einmal gesagt werden, daß der optimale Wert von z sich abhängig vom Wert von x ändert. In dem obenstehenden Experiment, in dem x 0,55 beträgt, beträgt das Optimum von z ungefähr 0,20. Jedoch wird, wenn x 0,10 beträgt, das Optimum von z ungefähr 0,35, oder, wenn x 0,33 beträgt, wird das Optimum von z ungefähr 0,30.
In allen obenstehenden Fällen ist es vorzuziehen, daß das meiste Co, nämlich 80% oder mehr, unoxidiert und in einem metallinen Zustand bleibt, und dann ist ein nennenswerter Teil von Fe oxidiert. Der Bereich des Optimums von z für die obenstehenden Werte von x reicht ungefähr von 0,10 bis 0,40.
Es wurde aus der Spektralanalyse unter Verwendung des Mößbauer-Effekts herausgefunden, daß das oxidierte Fe in diesen Filmen FeO ist. FeO ist bei Umgebungstemperatur antiferromagnetisch oder paramagnetisch und ist nicht ferromagnetisch.
Das Folgende ist eine Erklärung eines zusätzlichen Metalls M in der vorliegenden Erfindung. Der Film in der vorliegenden Erfindung könnte das Metall M enthalten, aber er bräuchte nicht das gleiche enthalten. Das zusätzliche Metall M ist mindestens ein anderes Metall als Fe oder Co. Das Metall M ist mindestens ein Metall, das aus der Gruppe, bestehend aus Al, Cr, Mo, Ti und Zr, ausgewählt wird. Im Fall dieser fünf Sorten Metall kann man einen Film mit weiter verbesserter Oxidationsbeständigkeit erhalten. Der Gehalt des Metalls M in einem Film beträgt nicht mehr als ungefähr 30 Atom% der Gesamtmetallatome darin.
Die Verwendung eines zusätzlichen Metalls ist für die Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit des senkrecht magnetischen, anisotropen Films wirkungsvoll, aber die senkrechte magnetische Anisotropie und die senkrechte Koerzitivkraft werden verringert, falls es im Übermaß verwendet wird.
Wenn das Metall gleichmäßig in dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film verteilt ist, ergibt ein M-Metallgehalt von weniger als 1 Atom % fast keine Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit.
Wenn jedoch das Metall M an einer Filmoberfläche, die der Luft ausgesetzt ist, konzentriert ist, indem an der Oberfläche eine das Metall M enthaltende Schicht gebildet wird oder indem ein Konzentrationsgradient rechtwinkelig zum Film hergestellt wird, kann der Gesamtgehalt von Metall M unter 1 Atom% gesenkt werden. Wenn beispielsweise der lokale M-Metallgehalt an der Filmoberfläche mehr als ungefähr 1 Atom % beträgt, wird eine zufriedenstellende Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit erzielt, sogar wenn der Gesamtgehalt von Metall M ungefähr 0,1 Atom% beträgt.
Das Verhältnis von Sauerstoffatomen im Film, nämlich "z", in der Patentbeschreibung ist der Wert, der durch das Röntgen- Photoelektronen-Spektroskopie (XPS)-Verfahren von einer Filmoberfläche erhalten wurde, die auf eine Tiefe von ungefähr 0,03 um (300 Å) unter Verwendung eines Argonionenstrahls geätzt wurde, wobei der Film dann nicht der Luft ausgesetzt wurde. Das obenstehende Ätzen ist ein ausgewähltes Ätzen und somit kann der Wert z sich von denjenigen unterscheiden, die unter Verwendung anderer Verfahren als den obenstehenden erzielt wurden.
Das Verhältnis einer Metallkomponente im Film kann unter Verwendung des Fluoreszenz-Röntgen-Verfahrens, des Röntgen- Mikroanalyse-Verfahrens (XMA), des Röntgen-Photoelektronen- Spektroskopie-Verfahrens, des Augerelektronen-Spektroskopie- Verfahrens oder dergleichen erhalten werden.
Die obenstehenden Beschreibungen werden hier zusammengefaßt. Maximale senkrechte magnetische Anisotropie des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung wird erzielt, wenn das Verhältnis der Anzahl von Co- Atomen zur Gesamtzahl von Co- und Fe-Atomen, nämlich "x", innerhalb eines Bereichs von 0,01-0,75 liegt und gleichzeitig ungefähr 30% oder mehr des Fe in FeO ist und auch das restliche Fe und ungefähr 80% oder mehr des Co in einem metallinen Zustand bleiben.
Es wird angenommen, daß sich die senkrechte, magnetische Anisotropie des obenstehenden senkrecht magnetischen, anisotropen Films vermöge der strukturellen Anisotropie des Filmaufbaus ergibt, in dem nadelförmiges, metallines Fe und Co im rechten Winkel zur Filmoberfläche abgeschieden werden und von paramagnetischen FeO umgeben sind.
Es ist offensichtlich, daß die magnetische Eigenschaft des senkrecht magnetischen, anisotropen Films in der vorliegenden Erfindung durch metallines Fe und Co gegeben ist, da Fig. 8 zeigt, daß mit zunehmendem Verhältnis der Sauerstoffatome (z), die Sättigungsmagnetisierung (Ms) weiter sinkt. Um die magnetische Anisotropie zu erzielen, ist es sehr wichtig, daß Co, das ferromagnetisch ist, im Vergleich zu Fe gegen Oxidation beständig ist.
Mit Ausnahme des Metalls M ist der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung ein aus Fe, Co, oxidiertem Fe und oxidiertem Co zusammengesetzter Film. Jedoch ist ein Film, der im wesentlichen aus den drei Komponenten, nämlich Fe, Co und FeO besteht, am stärksten bevorzugt.
Der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung hat eine ausreichende Sättigungsmagnetisierung (Ms), ein ausreichend großes, senkrecht anisotropes Magnetfeld (Hk) und eine geeignete senkrechte Koerzitivkraft (Hc ), wobei diese Eigenschaften in einem senkrecht magnetischen Speichermedium erforderlich sind. Der Film hat einen Wert für Ms von 350-1300 kA/m (350-1300 [emu/cm³]), für Hk von ungefähr 159-478 kA/m (2-6 [kOe]) und für Hc von ungefähr 15,9-119,4 kA/m (200-1500 [Oe]). Diese Werte liegen nicht unter denjenigen der herkömmlichen, senkrecht magnetischen, anisotropen Filme aus Co-Cr-Legierung.
Der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung ist den herkömmlichen, senkrecht hinsichtlich Reibungskoeffizient und Verschleißbeständigkeit überlegen. Dies ist eine ziemlich wichtige Eigenschaft in senkrecht magnetischen Speichermedien, in denen der Film mit einem Magnetkopf in Berührung kommt.
Ferner hat der senkrecht magnetische, anisotrope Film, vermöge des Vorhandenseins des Metalls M, den wichtigen Vorteil der Oxidationsbeständigkeit.
Die vorstehend gegebene Beschreibung ist ein makroskopischer Aufbau betreffend die Zusammensetzung des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung. Die magnetischen Eigenschaften des beispielsweise in Fig. 8 gezeigten Films sind vermöge des obenstehenden makroskopischen Aufbaus gegeben. Zusätzlich dazu ist in der vorliegenden Erfindung der mikroskopische Aufbau des Films ebenfalls wichtig.
Das Folgende ist eine Erklärung des mikroskopischen Aufbaus des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung.
Um eine hohe Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit zu erhalten, sollte der senkrecht magnetische, anisotrope Film nicht nur dadurch, daß er die oben erwähnten Anforderungen an seine Zusammensetzung erfüllt, die obenerwähnte magnetische Eigenschaft besitzen, sondern sollte auch unter den richtigen Bedingungen hergestellt werden.
Wenn der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung durch ein Röntgenstreuspektrum analysiert wird, werden zwei Arten gestreuter Röntgenintensitätspeaks beobachtet.
Es wird angenommen, daß einer davon von einer Streuung aufgrund einer Gitterebene vom Millerindex (200) mit einem Gitterabstand von (2,13-2,16)*10&supmin;¹&sup0;m, hauptsächlich in kubisch-kristallinem FeO hervorgerufen wird, und ein anderer von einer Streuung aufgrund einer Gitterebene vom Millerindex (110) mit einem Gitterabstand von (2,02-2,08)*10&supmin;¹&sup0;m in Fe, Co, Metall M und ihren Legierungen mit einer kubisch raumzentrierten Struktur hervorgerufen wird.
Andere Peaks als die obenstehenden werden im wesentlichen nicht beobachtet. Dies bedeutet, daß in FeO die Achse < 200> im rechten Winkel zur Filmoberfläche orientiert ist, während in einer metallinen Phase die Achse < 110> im rechten Winkel zur Oberfläche orientiert ist.
Die Änderung in der gestreuten Röntgenintensität, die unter Verwendung des Röntgenstreuspektrums an senkrecht magnetischen, anisotropen Filmen beobachtet wurde, wenn das Sauerstoffverhältnis (z) variiert wurde, ist in Fig. 9 gezeigt. Im allgemeinen zeigt die senkrechte, magnetische Anisotropie eine Tendenz zur Zunahme, wenn der Peak der gestreuten Röntgenintensität, der von FeO hervorgerufen wird, höher ist als der Peak, der von metallinem Fe und Co hervorgerufen wird. Das Ergebnis des in Fig. 9 gezeigten Röntgenstreuspektrums steht nicht im Widerspruch zu dem Ergebnis der in Fig. 7a und Fig. 7b gezeigten Analyse mittels XPS-Verfahren.
Wenn ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film mit einer Zusammensetzung und magnetischen Eigenschaft, die den des Films gemäß vorliegender Erfindung ähnlich sind, aber ohne ausreichende Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit unter Verwendung des Röntgenstreuspektrums analysiert wird, wird im Gegenteil ein unterschiedliches Ergebnis erzielt: Man kann einen Peak der gestreuten Röntgenintensität beobachten, der vermutlich von Fe, Co, Metall M oder einer Legierung davon mit raumzentrierter Struktur hervorgerufen wird. Ferner wird ein Peak, der vermutlich von kubisch-kristallinem FeO hervorgerufen wird, nicht immer beobachtet.
Es wird angenommen, daß in dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film der vorliegenden Erfindung, der eine hohe Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit besitzt, die nadelförmigen Kristalle des metallinen Fe, Co und Metalls M im rechten Winkel zur Filmoberfläche wachsen und die Filmoberfläche erreichen. Andererseits wachsen in senkrecht magnetischen, anisotropen Filmen, die keine ausreichend hohe Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit besitzen, nadelförmige Kristalle des metallinen Fe, Co und Metalls M im rechten Winkel zur Filmoberfläche, aber erreichen die Filmoberfläche nicht und werden in der FeO-Phase verteilt und begraben.
Deshalb ist ein wesentlicher Faktor in dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film der vorliegenden Erfindung, daß sowohl ein Peak der gestreuten Röntgenintensität, der von FeO hervorgerufen wird, als auch ein Peak der gestreuten Röntgenintensität, der von metallinem Fe, Co und Metall M hervorgerufen wird, im Röntgenstreuspektrum beobachtet wird.
Das rf-Sputterverfahren oder das rf-Magnetron-Sputterverfahren sind besonders wirkungsvoll bei der Herstellung eines senkrecht magnetischen, anisotropen Films mit dem obenstehenden Aufbau.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung auf einem Substrat mittels rf-Magnetron-Sputterverfahren erklärt. Die Sputterbedingungen müssen passend gewählt werden, um einen gewünschten, senkrecht magnetischen, anisotropen Film zu erhalten. Niedrige Substrattemperatur ist für die Herstellung des Films bevorzugt, ein Bereich von ungefähr -50ºC bis 100ºC ist besonders bevorzugt.
Das beim obenstehenden Sputtern verwendete Target ist ein aus Fe, Co und Metall M zusammengesetztes Target; ein Target aus einer Legierung dieser Metalle; ein aus diesen Metallen, einer Legierung und einem Oxid zusammengesetztes Target; oder dergleichen.
Das Sauerstoffatomverhältnis (z) im senkrecht magnetischen, anisotropen Film, das bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 0,05 bis 0,50 liegt, der durch das Röntgen- Photoelektronen-Spektroskopie (XPS)-Verfahren bestimmt wird, kann durch den Sauerstoffpartialdruck in der Sputteranlage kontrolliert werden. Der optimale Gasdruck in der Sputteranlage ändert sich abhängig von der Abscheidungsrate des Films.
Wenn ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film unter ungeeignetem Sauerstoffpartialdruck hergestellt wird, wird der Peak in der gestreuten Röntgenintensität, der von den metallinen Zuständen hervorgerufen wird, im Röntgenstreuspektrum nicht immer beobachtet.
Das Sputtern wird unter der Bedingung ausgeführt, bei der der Argongasdruck innerhalb eines Bereiches von 0,133-1,33 Pa (1*10&supmin;³ bis 1*10&supmin;² Torr) liegt. Die Filmbildungsrate ist nicht begrenzt.
Der senkrecht magnetische, anisotrope Film, der mittels des obenerwähnten Sputterns gebildet wird, hat eine ausreichende Sättigungsmagnetisierung (Ms), ein ausreichend großes, senkrechtes, anisotropes Magnetfeld (Hk) und eine geeignete, senkrechte Koerzitivkraft (Hc ). Diese Werte ändern sich je nach Zusammensetzung. Durch das obenerwähnte Sputterverfahren kann ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film mit einer Sättigungsmagnetisierung (Ms) von 350-1300 kA/m (350 bis 1300 [emu/cm³]), einem senkrechten, anisotropen Magnetfeld (Hk) von 159-478 kA/m (2 bis 6 [kOe]) und einer senkrechten Koerzitivkraft (Hc ) von 15,9-119,4 kA/m (200 bis 1500 [Oe]) in jeder Filmdicke leicht hergestellt werden.
Im Röntgenstreuspektrum des senkrecht magnetischen, anisotropen Films, der mit dem obenerwähnten Sputterverfahren hergestellt wurde, wird sowohl ein Peak der gestreuten Röntgenintensität, der von FeO hervorgerufen wird, als auch ein Peak der gestreuten Röntgenintensität, der von metallinem Fe, Co und Metall M hervorgerufen wird, beobachtet.
Das senkrecht magnetische Speichermedium, das den senkrecht magnetischen, anisotropen Film verwendet, der mit dem obenerwähnten Verfahren hergestellt wird, hat eine hohe Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit.
In einem Speichermedium kann der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung zur Aufzeichnung/Wiedergabe durch einen Ringkopf in einem einschichtigen Aufbau verwendet werden. Ferner kann der Film in einem Speichermedium zur Aufzeichnung/Wiedergabe mittels eines senkrechten Kopfs in einem doppelschichtigen Aufbau verwendet werden, in dem eine weichmagnetische Schicht zwischen einem Substrat und dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film bereitgestellt wird. Wenn der doppelschichtige Aufbau verwendet wird, wird der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung nicht durch die weichmagnetische Schicht beeinträchtigt. Deshalb hat der Film der vorliegenden Erfindung einen beträchtlichen Vorteil über herkömmliche Filme aus Co- Cr-Legierung, selbst wenn er in einem doppelschichtigen Aufbau benutzt wird.
Die detaillierte Erklärung für die obenstehende, weichmagnetische Schicht wird nachstehend gegeben. Die weichmagnetische Schicht ist für den magnetischen Induktionsfluß durchlässig. Die magnetische Anfangspermeabilität ist nicht kleiner als 100, und die Koerzitivkraft ist nicht höher als 796 A/m (10 [Oe]) und oft um 79,6 A/m (1 [Oe]). Beispiele für Material der weichmagnetischen Schicht sind beispielsweise,
(I) eine kristalline Substanz wie reines Eisen, Siliziumstahl, verschiedene Permalloys, CuNi-Ferrit, Ni-Zn-Ferrit, Mn-Zn-Ferrit und Sendust;
(II) eine amorphe Legierung wie eine Legierung, die entweder Fe-Co, Co-Zr oder Co und Ti, Y, Hf, Nb, Ta, W oder dergleichen enthält;
(III) eine amorphe Legierung, die ein Übergangsmetall wie Fe, Co oder Ni und ein Metalloid wie Si, B, P oder C enthält; und dergleichen. Einer der größten Vorteile der vorliegenden Erfindung ist, daß die Anisotropie des senkrecht magnetischen, anisotropen Films nur geringfügig durch die obenerwähnten Materialien, die für den darunterliegenden, weichmagnetischen Film verwendet werden, beeinträchtigt wird. Die weichmagnetische Schicht aus den obenerwähnten Materialien kann mittels Vakuumaufdampfverfahren, Sputterverfahren oder dergleichen abgeschieden werden. Die bevorzugte Dicke der weichmagnetischen Schicht, die abhängig von der Sättigungsmagnetisierung und der magnetischen Permeabilität unterschiedlich ist, beträgt im allgemeinen 0,05 bis 5 um, und stärker bevorzugt, 0,1 bis 1 um. Eine Schicht, dünner als 0,05 um, kann keine zufriedenstellende Wirkung liefern und eine Schicht, dicker als 5 um, ist unwirtschaftlich, da sie die Wirkung nicht verstärken kann.
Das Substrat für die weichmagnetische Schicht und den in der vorliegenden Erfindung verwendeten, senkrecht magnetischen, anisotropen Film kann beispielsweise eine Metallplatte aus Aluminium, rostfreiem Stahl oder dergleichen sein; eine Kunststoffplatte oder -film aus Polyimid, Polyester oder dergleichen. Ein Substrat mit einem Erweichungspunkt von nicht weniger als ungefähr 50ºC und einer Dicke von ungefähr 10 um bis 20 mm kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt.

Beispiel 1

Unter Verwendung einer rf-Magnetron-Sputteranlage wurde auf einem Polyimid-Substrat einer Schichtdicke von 50 um eine weichmagnetische Schicht gebildet, dann wurde auf der Schicht ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film aus Suboxiden von Fe und Co gebildet.
Das verwendete Permalloytarget war eine Scheibe aus einer Fe&sub1;&sub4;Ni&sub7;&sub7;Cu&sub5;Mo&sub4;-Legierung mit einem Durchmesser von 15,24 cm (6 Zoll) und einer Dicke von 1 mm. Der Abstand zwischen dem Target und dem Substrat betrug 7 cm. Der Argongasdruck in der Atmosphäre, in der sich das Substrat befand, betrug 0,655 Pa (5*10&supmin;³ Torr), und das Substrat hatte Raumtemperatur. Nachdem die Oberfläche des Targets durch ausreichendes Vorsputtern bei einer Sputterleistung von 1 kW gereinigt worden war, wurde ein Verschluß geöffnet, um für 10 Minuten zu sputtern, um Permalloy auf dem Substrat aufzubringen. Während die Abscheidung ausgeführt wurde, wurde das Substrat über dem Target mit einer Rate von 10 Umdrehungen pro Minute gedreht. Von dem entstandenen, weichmagnetischen Film wurde ein Teil als Probe genommen, und ihre Dicke mit einem Styrus-Schrittmonitor zu 0,49 um (4900 Å) gemessen. Aus einer Magnetisierungskurve, die von einem Schwingprobenmagnetometer gemessen wurde, wurde herausgefunden, daß die senkrechte Koerzitivkraft 71,64 A/m (0,9 [Oe]), die Sättigungsmagnetisierung 550 kA/m (550 [emu/cm³]) und die magnetische Anfangspermeabilität 1100 betrug. Die magnetische Anisotropie des weichmagnetischen Films wurde nicht beobachtet.
Das Target wurde dann von einem zusammengesetzten Target bestehend aus Fe-Platten mit einem Durchmesser von 15,24 cm (6 Zoll) und einer Dicke von 1 mm und kleinen darauf angebrachten Co-Platten ersetzt. Ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film aus Suboxiden von Fe und Co wurde auf den oben erwähnten weichmagnetischen Film aus Permalloy gebildet. Der Argongasdruck in der Atmosphäre, in der sich das Substrat befand, betrug, 0,400 Pa (3*10&supmin;³ Torr). Der Druck des zugefügten Sauerstoffs betrug 0,06 Pa (4,5*10&supmin;&sup4; Torr), und das Substrat hatte Raumtemperatur. Nachdem die Oberfläche des Targets durch ausreichendes Vorsputtern bei einer Sputterleistung von 2 kW gereinigt worden war, wurde ein Verschluß geöffnet, um für 2 Minuten zu sputtern, um einen senkrecht magnetischen, anisotropen Film auf dem Permalloy zu bilden. Die Dicke des entstandenen, senkrecht magnetischen, anisotropen Films wurde mit einem Styrus-Schrittmonitor zu 0,12 um (1200 Å) gemessen. Eine Probe des senkrecht magnetischen, anisotropen Films ohne dem Permalloy wurde genommen und mit einem Röntgenmikroanalysierer (XMA) analysiert. Es wurde herausgefunden, daß das Verhältnis (x) der Anzahl von Co-Atomen zur Gesamtzahl von Fe- und Co-Atomen 0,33 betrug. Weiter wurde mittels Röntgen- Photoelektron-Spektroskopie (XPS) herausgefunden, daß das Verhältnis (z) der Anzahl von Sauerstoffatomen zur Gesamtzahl der Atome im senkrecht magnetischen, anisotropen Film 0,28 betrug. Die Untersuchung hinsichtlich des Oxidationsgrads von Fe und Co wurde auf der Grundlage des erhaltenen XPS-Spektrums ausgeführt. Es wurde herausgefunden, daß ein beträchtlicher Teil des Fe (ungefähr 50%) oxidiert war und das meiste Co (mehr als 90%) im metallinen Zustand blieb.
Das Ergebnis des Röntgenstreuspektrums, das von dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film ohne dem Permalloy des obenstehenden Beispiels erhalten wurde, ist in Fig. 10 gezeigt. Das Röntgenstreuspektrum wurde unter Verwendung einer Röntgenröhre mit einer Kupferanode und durch Wahl einer Beschleunigungsspannung von 40 kV, zusammen mit einem Strom von 60 mA erhalten. Es wird angenommen, daß ein Peak der gestreuten Röntgenintensität, der neben dem Streuwinkel 2R = 42,0º in Fig. 10 beobachtet wird, von einem Gitter in FeO mit einem Gitterabstand von (2,13 bis 2,16)*10&supmin;¹&sup0; m hervorgerufen wird. Ein anderer Peak, der neben dem Streuwinkel 2R = 44,4º in Fig. 10 beobachtet wird, wird von einem Gitter in metallinem Fe und Co mit einem Gitterabstand von (2,02 bis 2,08)*10&supmin;¹&sup0;m hervorgerufen.
In Fig. 10 kann man im Röntgenstreuspektrum des obenstehenden senkrecht magnetischen, anisotropen Films sowohl einen Peak der gestreuten Röntgenintensität, der von FeO als auch einen Peak, die von metallinem Fe und Co hervorgerufen wird, erkennen. Deshalb erfüllt Beispiel 1 die grundlegende Anforderung an den mikroskopischen Aufbau des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt die magnetische Hysteresekurve des senkrecht magnetischen, anisotropen Films des Beispiel 1. Von dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film des obenstehenden Beispiels wurde gemessen, daß die Sättigungsmagnetisierung (Ms) 1000 kA/m (1000 [emu/cm³]) und die senkrechte Koerzitivkraft (Hc ) 70,05 kA/m (880 [Oe]) betrug. Die magnetische Anisotropie-Energie Ku, die sich aus der magnetischen Hysteresekurve ableitet, betrug 0,164 J/cm³ (1,64*10&sup6; [erg/cm³]). Die magnetische Anisotropie-Energie Ku kann durch Berechnung der schraffierten Fläche A in Fig. 11 erhalten werden. Die besagte Fläche wird von einer ebenen Anfangsmagnetisierungskurve (als gestrichelte Linie in Fig. 11 gezeigt), der y-Achse (Ordinate, die die Magnetisierungsintensität bedeutet) und einer Linie, die vom Punkt der Sättigungsmagnetisierung auf der y-Achse ausgeht, umschlossen. Besagte Linie ist parallel zur x-Achse (Abszisse), die die magnetische Feldintensität bedeutet. Das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk), das über die Beziehung Hk = 2*Ku/Ms berechnet wurde, betrug 262,7 kA/m (3,3 [kOe]).
Die Beziehung zwischen der linearen Aufzeichnungsdichte und der Wiedergabeleistung des senkrecht magnetischen Speichermediums des Beispiels 1 wurde unter Verwendung eines mit einem senkrecht magnetischen Kopf ausgestatteten Testgeräts gemessen. Der Magnetkopf hatte einen magnetischen Hilfspol. Der magnetische Hauptpol des Magnetkopfs hatte eine Dicke von 0,3 um, eine Breite von 200 um und eine Spulenwicklung von 50. Die Antriebsgeschwindigkeit des senkrecht magnetischen Speichermediums betrug 2 m/sek und der Aufzeichnungsstrom während der Messung betrug 10 mA. Die sich ergebende Beziehung zwischen linearer Aufzeichnungsdichte und Wiedergabeleistung, ist in Fig. 12 dargestellt.
Fig. 12 zeigt, daß die Wiedergabeleistung des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung bei niedriger linearer Aufzeichnungsdichte 100 [uVo-p] beträgt.
Dies ist für die Wiedergabeleistung ein sehr hoher Wert.
Fig. 12 zeigt auch, daß die Wiedergabeleistung bei einer linearen Aufzeichnungsdichte von ungefähr 120 [kFRI] verloren geht. Dieses Phänomen wird durch einen Verlust aufgrund der Filmdicke des Magnetkopfs verursacht. Hier ist D&sub5;&sub0; als die lineare Aufzeichnungsdichte definiert, bei der die Wiedergabeleistung halb so groß wie die Leistung bei der obenstehenden niedrigen linearen Aufzeichnungsdichte ist. Dies basiert auf der Einhüllenden, die durch die gestrichelte Linie in Fig. 12 gezeigt ist, wobei das obenstehende Phänomen vernachlässigt wurde. D&sub5;&sub0; des senkrecht magnetischen, anisotropen Films der vorliegenden Erfindung beträgt ungefähr 200 [kFRI], was ein sehr hoher Wert ist. Dieses Ergebnis bestätigt, daß Beispiel 1 eine ausreichende Wiedergabeleistung erzeugt, sogar bei der sehr hohen Aufzeichnungsdichte von über 150 [kFRI].

Vergleichsbeispiel 1

Ein senkrecht magnetisches Speichermedium mit einem doppelschichtigen Aufbau wurde mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 erzeugt, mit der Ausnahme, daß ein Druck des zugefügten Sauerstoffs von 0,064 Pa (4,8*10&supmin;&sup4; Torr) gewählt wurde. Die Dicke des entstandenen senkrecht magnetischen, anisotropen Films betrug 0,13 um (1300 Å), und das Verhältnis (z) der Anzahl der Sauerstoffatome zur Gesamtzahl der Atome im Film, gemessen unter Verwendung des XPS-Verfahrens, betrug 0,35. Durch Messen der magnetischen Eigenschaften des senkrecht magnetischen, anisotropen Films des Vergleichsbeispiels 1 wurde herausgefunden, daß die Sättigungsmagnetisierung (Ms) 420 kA/m (420 [emu/cm³]) betrug, die senkrechte Koerzitivkraft (Hc ) 35,8 kA/m (450 [Oe]) betrug, das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk) 318 kA/m (4,0 [kOe]) betrug. Dementsprechend hatte der Film zufriedenstellende magnetische Eigenschaften.
Jedoch unterschied sich das Ergebnis des Röntgenstreuspektrums des Vergleichsbeispiels 1 von demjenigen des Beispiels 1. Obwohl ein Peak der gestreuten Röntgenstrahlen neben dem Streuwinkel 2R = 42,0º, hervorgerufen von FeO, beobachtet wurde, wurde ein Peak neben dem Streuwinkel 2R = 44,4º, hervorgerufen von metallinem Fe und Co, nicht beobachtet.
Die Beziehung zwischen der linearen Aufzeichnungsdichte und der Wiedergabeleistung wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 untersucht. Die gemessene Wiedergabeleistung bei niedriger Aufzeichnungsdichte betrug 25 [uVo-p] und D&sub5;&sub0; betrug 80 [kFRI]. Deshalb konnte Vergleichsbeispiel 1 keine ausreichende Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit liefern. Der Grund liegt vermutlich in der Tatsache, daß Vergleichsbeispiel 1 nicht die vorstehend erwähnte Anforderung an den mikroskopischen Aufbau erfüllt.

Beispiel 2

Ein senkrecht magnetisches Speichermedium wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 erzeugt, mit der Ausnahme, daß die verhältnismäßige Zusammensetzung von Fe und Co modifiziert wurde.
Der entstandene, senkrecht magnetische, anisotrope Film des Beispiels 2 hatte eine Dicke von 0,12 um (1200 Å). Das Verhältnis (x) der Anzahl der Co-Atome zur Gesamtzahl von Fe- und Co-Atomen betrug, analysiert unter Verwendung des XMA-Verfahrens, 0,55, und das Verhältnis (z) der Anzahl der Sauerstoffatome zur Anzahl der Atome im Film betrug, gemessen unter Verwendung des XPS-Verfahrens, 0,19. Der Ionisationsgrad von Fe und Co wurde aus dem XPS-Spektrum, wie von Spektrum C in Fig. 7a bzw. Fig. 7b gezeigt, bestimmt. In Beispiel 2 waren ungefähr 40% des Fe oxidiert und mehr als 90% des Co blieb im metallinen Zustand. Dieses Ergebnis entspricht der Spalte z = 0,19 in Tabelle 1.
Die magnetischen Eigenschaften des senkrecht magnetischen, anisotropen Films des Beispiels 2 entsprechen den Werten von z = 0,19 in Fig. 8. Die Sättigungsmagnetisierung (Ms) betrug 600 kA/m (600 [emu/cm³]), die senkrechte Koerzitivkraft (Hc ) betrug 39,8 kA/m (500 [Oe]) und das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk) betrug 398 kA/m (5 [kOe]).
Der Kontaktwinkel, der kinetische Reibungskoeffizient und die Verschleißbeständigkeit wurden gemessen. Der Kontaktwinkel wurde unter Verwendung von Wasser, wie beispielsweise in Shinjikkenka-gaku-kouza, Bd. 18, Interface and Colloid, pp 93-106, 1977, herausgegeben von Maruzen Kabushiki Kaisha beschrieben, gemessen. Der kinetische Reibungskoeffizient wurde gemäß des ASTM-D3028-Verfahrens gemessen. Während dieses Meßvorgangs war die Probe auf einem Drehtisch befestigt und es wurden ein Westover-Friktionometer und eine befestigte Probe einer hitzebeständigen Glasscheibe, die mit einem Schmirgeltuch mit einer Teilchengröße von 0,3 um poliert wurde, verwendet. Der erwähnte kinetische Reibungskoeffizient hatte einen Wert 30 Sekunden nach Drehen der Probe, wobei die vertikale Belastung 50 kg und die Umdrehungsgeschwindigkeit 50 cm/sek betrug. Die Verschleißbeständigkeit wurde im Anschluß an die Messung des kinetischen Reibungskoeffizienten durch Prüfen der Probenoberfläche nach 1000 Umdrehungen des Drehtisches untersucht. Als Ergebnis der obenstehenden Meßungen wurde herausgefunden, daß der Kontaktwinkel 64,1º betrug, der kinetische Reibungskoeffizient 0,34 betrug, und die Oberfläche nicht beschädigt war. Bei einer ähnlichen Meßung mit herkömmlichen, senkrecht magnetischen, anisotropen Filmen aus Co-Cr-Legierung wurde herausgefunden, daß der Kontaktwinkel ungefähr 45º betrug, der kinetische Reibungskoeffizient 0,5 bis 0,6 betrug, und die Oberfläche stark beschädigt war. Deshalb ist es offensichtlich, daß der Film der vorliegenden Erfindung große Vorteile gegenüber herkömmlichen besitzt.
Das Ergebnis des Röntgenstreuspektrums des Beispiels 2 ist als Spektrum (D) in Fig. 9 gezeigt. In dem Spektrum werden sowohl ein Peak, hervorgerufen von FeO als auch ein Peak, hervorgerufen von metallinem Fe und Co, beobachtet.
Ein ähnlicher Versuch wie in Beispiel 1 beschrieben wurde ausgeführt, um die Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit des senkrecht magnetischen Speichermediums des Beispiels 2 zu bestimmen. Die Wiedergabeleistung bei niedriger Aufzeichnungsdichte betrug 100 [uVo-p] und D&sub5;&sub0; betrug 200 [kFRI]. Das Ergebnis bewies, daß die Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit des Beispiels 2 zufriedenstellend war.

Beispiel 3

Das senkrecht magnetische Speichermedium des Beispiels 3 wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Substrat aus Polyethylen-Terephtalat (PET) einer Dicke von 75 um anstelle eines Polyimid-Substrats einer Dicke von 50 um verwendet wurde, und die verhältnismäßige Zusammensetzung von Fe und Co wurde modifiziert.
Der entstandene, senkrecht magnetische, anisotrope Film hatte eine Dicke von 0,12 um (1200 Å). Das Verhältnis (x) der Anzahl der Co-Atome zur Gesamtzahl von Fe- und Co-Atomen betrug, analysiert unter Verwendung des XMA-Verfahrens, 0,10. Das Verhältnis (z) der Anzahl der Sauerstoffatome zur Anzahl der Atome im Film betrug, gemessen unter Verwendung des XPS-Verfahrens, 0,35. Das Ergebnis der Analyse unter Verwendung des XPS-Verfahrens ist in Fig. 13a und 13b gezeigt. Aus diesen Abbildungen kann gesehen werden, daß das meiste Fe als FeO vorliegt und das restliche Fe und Co im metallinen Zustand bleiben.
Die magnetischen Eigenschaften des senkrecht magnetischen, anisotropen Films des Beispiels 3 wurden unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 untersucht. Die Sättigungsmagnetisierung (Ms) betrug 580 kA/m (580 [emu/cm³]), die senkrechte Koerzitivkraft (Hc ) betrug ungefähr 55,72 kA/m (700 [Oe]), und das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk) betrug 318,4 kA/m (4,0 [kOe]).
Im Röntgenstreuspektrum des Beispiels 3 waren sowohl ein Peak, hervorgerufen von FeO als auch ein Peak, hervorgerufen von metallinem Fe und Co, zu sehen.
Ferner wurde ein ähnlicher Versuch wie in Beispiel 1 beschrieben ausgeführt, um die Aufzeichnungs/Wiedergabeempfindlichkeit des senkrecht magnetischen Speichermediums des Beispiels 3 zu bestimmen. Die Wiedergabeleistung bei niedriger Aufzeichnungsdichte betrug 100 [uVo-p] und D&sub5;&sub0; betrug 200 [kFRI]. Die Ergebnisse beweisen, daß die Aufzeichnungs- /Wiedergabeempfindlichkeit des Beispiels 3 zufriedenstellend war.

Vergleichsbeispiel 2

Eine weichmagnetische Schicht aus Permalloy wurde auf einem Polyimid-Substrat mit einer Dicke von 50 um unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 gebildet.
Die magnetischen Eigenschaften der entstandenen, weichmagnetischen Schicht waren ähnlich wie diejenigen des Beispiels l.
Unter Verwendung einer DC-Magnetron-Sputteranlage wurde dann ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film eines Suboxids von Fe-Co auf der weichmagnetischen Schicht gebildet, wobei das gleiche zusammengesetzte Target wie in Beispiel 1 verwendet wurde. Der Argongasdruck der Atmosphäre, in der sich das Substrat befand, betrug 0,4 Pa (3*10&supmin;³ Torr), der Druck des zugefügten Sauerstoffs betrug 0,101 Pa (7,6*10&supmin;&sup4; Torr), und das Substrat hatte Raumtemperatur. Nachdem die Oberfläche des Targets durch ausreichendes Vorsputtern bei einer Sputterleistung von 900 W gereinigt worden war, wurde ein Verschluß geöffnet, um für 4 Minuten zu sputtern, um einen senkrecht magnetischen, anisotropen Film auf dem Permalloy zu bilden. Die Dicke des gebildeten senkrecht magnetischen, anisotropen Films wurde von einem Styrus-Schrittmonitor zu 0,15 um (1500 Å) gemessen.
Eine Probe des senkrecht magnetischen, anisotropen Films ohne dem Permalloy wurde genommen und unter Verwendung des XMA-Verfahrens analysiert. Es wurde dann herausgefunden, daß das Verhältnis (x) der Anzahl der Co-Atome zur Gesamtzahl von Fe- und Co-Atomen 0,33 betrug. Unter Verwendung des XPS-Verfahrens wurde weiter herausgefunden, daß das Verhältnis (z) der Anzahl der Sauerstoffatome zur Gesamtzahl der Atome im senkrecht magnetischen, anisotropen Film 0,30 betrug. Die Untersuchung hinsichtlich Oxidationsgrad von Fe und Co wurde auf der Grundlage des erhaltenen XPS-Spektrums ausgeführt. Es wurde herausgefunden, daß etwas Fe (ungefähr 50%) oxidiert war und das meiste Co (mehr als 90%) im metallinen Zustand blieb.
Durch Messen der magnetischen Eigenschaften des senkrecht magnetischen, anisotropen Films des Vergleichsbeispiels 2 wurde herausgefunden, daß die Sättigungsmagnetisierung (Ms) 700 kA/m (700 [emu/cm³]) betrug, die senkrechte Koerzitivkraft (Hc ) 39,8 kA/m (500 [Oe]) betrug, und das senkrecht anisotrope Magnetfeld (Hk) 278,6 kA/m (3,5 [kOe]) betrug. Dementsprechend hatte der Film zufriedenstellende magnetische Eigenschaften.
Jedoch unterschied sich das Ergebnis des Röntgenstreuspektrums dieses Vergleichsbeispiels 2 von dem Ergebnis des Beispiels 1: Weder wurde ein Peak der gestreuten Röntgenstrahlen, der vermutlich von kubisch-kristallinem FeO hervorgerufen wird, noch ein Peak, der von metallinem Fe und Co hervorgerufen wird, beobachtet.
Die Beziehung zwischen der linearen Aufzeichnungsdichte und der Wiedergabeleistung wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 untersucht. Die gemessene Wiedergabeleistung bei niedriger Aufzeichnungsdichte betrug 20 [uVo-p] und D&sub5;&sub0; betrug 70 [kFRI].

Beispiele 4-9 und Vergleichsbeispiele 3-5

Acht senkrechte, magnetische Speichermedien, d. h. Beispiele 5 bis 9 und Vergleichsbeispiele 3 bis 5, wurden hergestellt. Bei jeder Herstellung wurde ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film auf einem Glassubstrat mit einer Dicke von 1 mm gebildet. Die senkrecht magnetischen, anisotropen Filme enthalten Suboxide von Metallmischungen, in denen eines der Metalle Al, Cr, Mo, Ti und Zr in unterschiedlichen Verhältnissen (y) zu Fe und Co hinzugefügt wurde. Die verwendeten Targets waren zusammengesetzte Targets, bestehend aus einer Fe-Scheibe mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 Zoll) und einer Dicke von 0,5 mm, kleinen Co-Platten mit einer Größe von 10 mm² und kleinen Platten aus Al, Cr, Mo, Ti oder Zr mit einer Größe von 10 mm². Der Abstand zwischen dem Substrat und dem Target betrug 5 cm. Der Argongasdruck in der Atmosphäre, in der sich das Substrat befand betrug 0,4 Pa (3*10&supmin;³ Torr), der Druck des zugefügten Sauerstoffs betrug 0,06 Pa (4,5*10&supmin;&sup4; Torr), und das Substrat hatte Raumtemperatur. Nachdem die Oberfläche des Targets durch ausreichendes Vorsputtern gereinigt worden war, wurde ein Verschluß geöffnet, um bei einer Sputterleistung von 400 W für 1 Minute zu sputtern, um einen senkrecht magnetischen, anisotropen Film auf dem Substrat zu bilden.
Ferner wurde für einen Vergleich mit Beispiel 5 das senkrecht magnetische Speichermedium des Beispiels 4 hergestellt, in dem ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film aus Suboxiden nur von Fe und Co in der gleichen Weise wie in Beispielen 5 bis 9 gebildet wurde.
Die Dicke der in Beispielen 4 bis 9 und Vergleichsbeispielen 3 bis 5 erhaltenen Filme wurde mit einem Styrus- Schrittmonitor gemessen. Ihre Zusammensetzungen wurden mit dem Röntgen-Photoelektron-Spektrum (XPS)-Verfahren und dem Röntgen-Mikroanalyse (XMA)-Verfahren bestimmt. Die Sättigungsmagnetisierung (Ms) und die senkrechte Koerzitivkraft wurden unter Verwendung eines Schwingproben-Magnetometers gemessen.
Die Ergebnisse der obenstehenden Meßung für Beispiele 4 bis 9 und Vergleichsbeispiele 3 bis 5 sind in Tabelle 2 gezeigt.
In Tabelle 2 kann gesehen werden, daß ein senkrecht magnetischer, anisotroper Film, der mehr als 30 Atom-% des Metalls M enthält, eine zu niedrige senkrechte Koerzitivkraft und eine vernachlässigbar geringe, senkrechte, magnetische Anisotropie besitzt.
Als Ergebnis der Röntgenstreuspektren der senkrecht magnetischen, anisotropen Filme der Beispiele 4 bis 9 wurden sowohl Peaks, hervorgerufen von FeO als auch von metallinem Fe und Co, in allen Proben beobachtet.
Als nächstes wurden die senkrecht magnetischen, anisotropen Filme der Beispiele 4 bis 9 bei 240ºC in Luft hitzebehandelt. Ihre Oxidationsbeständigkeit wurde dann untersucht. Die Beziehungen zwischen der Dauer der Hitzebehandlung und den senkrechten Koerzitivkräften (Hc ) der senkrecht magnetischen, anisotropen Filme sind in Fig. 14 gezeigt. Die Beziehungen zwischen der Dauer der Hitzebehandlung und den senkrechten, anisotropen Magnetfeldern (Hk) sind in Fig. 15 gezeigt.
Aus Fig. 14 und Fig. 15 wird herausgefunden, daß die Zugabe des Metalls M zu Fe und Co die Oxidationsbeständigkeit des senkrecht magnetischen, anisotropen Films verbessert.

Beispiel 10

Das senkrecht magnetische Speichermedium des Beispiels 10 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß für die Abscheidung des senkrecht magnetischen, anisotropen Films ein zusammengesetztes Target aus einer Fe-Platte mit einem Durchmesser von 15,24 cm (6 Zoll) und einer Dicke von 1 mm und aus daraufliegenden kleinen Platten aus Co und Ti verwendet wurde.
Der entstandene senkrecht magnetische, anisotrope Film hatte eine Dicke von 0,12 um (1200 Å). Das Verhältnis (x) der Anzahl der Co-Atome zur Gesamtzahl von Fe- und Co-Atomen betrug, analysiert unter Verwendung des XMA-Verfahrens, 0,30, das Verhältnis (y) der Ti-Atome, analysiert unter Verwendung des XMA-Verfahrens, betrug 0,08, und das Verhältnis (z) der Anzahl der Sauerstoffatome zur Anzahl der Atome im Film, gemessen mit dem XPS-Verfahren, betrug 0,31.
Die magnetischen Eigenschaften des senkrecht magnetischen, anisotropen Films des Beispiels 10 wurden untersucht. Die Sättigungsmagnetisierung (Ms) betrug 710 kA/m (710 [emu/cm³]), die senkrechte Koerzitivkraft (Hcσ) betrug ungefähr 46,2 kA/m (580 [Oe]), und das senkrechte, anisotrope Magnetfeld (Hk) betrug 493,5 kA/m (6,2 [kOe]).
Im Röntgenstreuspektrum des Beispiels 10 sind sowohl ein Peak, hervorgerufen von FeO, als auch ein Peak, hervorgerufen von metallinem Fe und Co, zu sehen.
Ferner wurde ein ähnlicher Versuch wie in Beispiel 1 beschrieben ausgeführt, um die Aufzeichnungs/Wiedergabeempfindlichkeit des senkrechten, magnetischen Speichermediums des Beispiels 10 zu bestimmen. Die Wiedergabeleistung bei niedriger Aufzeichnungsdichte betrug 100 [uVo-p] und D&sub5;&sub0; betrug 200 [kFRI]. Tabelle 2 Probe Nr. Filmdicke Zusammensetzung Magnetische Eigenschaften Bsp niedrig Beispiel Vergleichsbeispiel
Das senkrecht magnetische Speichermedium der vorliegenden Erfindung kann ein schwach hitzebeständiges und preiswertes Substrat verwenden, da sein Film bei einer im Vergleich zu herkömmlichen Medien, die senkrecht magnetische, anisotrope Filme aus Co-Cr verwenden, verhältnismäßig niedrigen Temperatur hergestellt werden kann. Somit kann das senkrechte, magnetische Speichermedium hoher Dichte zu niedrigen Kosten hergestellt werden.
Da weiter der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung eine oxidierte Oberfläche besitzt, wird ein senkrechtes, magnetisches Speichermedium mit ausreichender Verschleißbeständigkeit, ohne daß es eines zusätzlichen Oberflächenschutzes bedarf, bereitgestellt.
Da weiter noch der senkrecht magnetische, anisotrope Film der vorliegenden Erfindung ein Suboxid mit einer für den speziellen Zweck passenden Zusammensetzung verwendet, wird ein senkrechtes, magnetisches Speichermedium mit hoher Sättigungsmagnetisierung und senkrechter, magnetischer Anisotropie und einer geeigneten, senkrechten Koerzitivkraft bereitgestellt.
Der senkrecht magnetische, anisotrope Film gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen mikroskopischen Aufbau, bei dem im Röntgenstreuspektrum sowohl ein Peak der gestreuten Röntgenintensität, der vermutlich von FeO hervorgerufen wird, als auch ein Peak, der vermutlich von metallinem Fe und Co und Metall M hervorgerufen wird, beobachtet wird. Das senkrechte, magnetische Speichermedium der vorliegenden Erfindung hat vermöge dessen eine viel höhere Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit als herkömmliche, senkrechte, magnetische Speichermedien, die ein Suboxid von Fe-Co in einem andersartigen mikroskopischen Aufbau verwenden.
Ferner enthält das senkrechte, magnetische Speichermedium ein zusätzliches Metall, mindestens eines unter Al, Cr, Mo, Ti, Zr und dergleichen außer Fe und Co. Dies ergibt eine verbesserte Oxidationsbeständigkeit im Vergleich zu senkrechten, magnetischen Speichermedien mit senkrecht magnetischen, anisotropen Filmen aus Suboxiden von Fe-Co ausschließlich. Die Zugabe der obenstehenden Metalle, d. h. Al, Cr, Mo, Ti, Zr oder dergleichen, zu Fe und Co verschlechtert nicht die magnetischen Eigenschaften, d. h. Sättigungsmagnetisierung, senkrechte, magnetische Anisotropie, Verschleißbeständigkeit oder dergleichen, des senkrecht magnetischen, anisotropen Films.
Wenn für das senkrecht magnetische Speichermedium weiter noch ein doppelschichtiger Aufbau, bei dem eine weichmagnetische Schicht als Grundlage des senkrecht magnetischen, anisotropen Films bereitgestellt wird, verwendet wird, um die Aufzeichnungs-/Wiedergabeempfindlichkeit desselben zu verstärken, hat der senkrecht magnetische, anisotrope Film gemäß der vorliegenden Erfindung weniger gegenseitige Einschränkungen zwischen der weichmagnetischen Schicht und dem Film selbst zur Folge.

Claims

1. Fin senkrecht magnetisches Speichermedium bestehend aus einem Substrat und einem auf dem Substrat gebildeten, senkrecht magnetischen, anisotropen Film, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht magnetische, anisotrope Film ein Film eines Suboxids eines Metalls mit einer Zusammensetzung ist, die durch die allgemeine Formel [(Fe1-xCox)1-yMy]1-zOz (wobei 0,01 ≤ x ≤ 0,75,0 < y ≤ 0,30, 0,05 ≤ z ≤ 0,50 und M mindestens ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al, Cr, Mo, Ti und Zr bedeutet) beschrieben wird, wobei der Film eine leichte Magnetisierungsachse senkrecht zur Filmebene und ein Röntgenstreuspektrum besitzt, das sowohl einen Peak der gestreuten Röntgenintensität, der durch oxidiertes Fe als auch einen Peak der gestreuten Röntgenintensität, der durch metallines Fe und Co und Metall M hervorgerufen wird; wobei das Medium einen Wert der Sättigungsmagnetisierung von nicht weniger als 350 kA/m (350 emu/cm³) besitzt.

2. Das Medium nach Anspruch 1, bei dem mehr als 80% des Co im metallinen Zustand bleibt und mehr als 30% des Fe im FeO enthalten ist.

3. Das Medium nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der senkrecht magnetische, anisotrope Film ein Film ist, der mittels rf-Sputterverfahren oder rf-Magnetron-Sputterverfahren gebildet wird.

4. Das Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zwischen dem Substrat und dem senkrecht magnetischen, anisotropen Film eine weichmagnetische Schicht mit einer magnetischen Anfangspermeabilität von nicht weniger als 100 und einer Koerzitivkraft von nicht höher als 796 A/m (10 Oe) gebildet wird.