JP2000200409A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2000200409A
JP2000200409A JP11314674A JP31467499A JP2000200409A JP 2000200409 A JP2000200409 A JP 2000200409A JP 11314674 A JP11314674 A JP 11314674A JP 31467499 A JP31467499 A JP 31467499A JP 2000200409 A JP2000200409 A JP 2000200409A
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Japan
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magnetic
recording medium
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composition ratio
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JP11314674A
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English (en)
Inventor
Manabu Shimozato
学 下里
Yoshiharu Kashiwakura
良晴 柏倉
Hiroo Oki
宏郎 大木
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 0.4 〜0.8memu /cm2 程度の低残留磁化膜厚
積において、高保磁力と低媒体ノイズを共に実現した磁
気記録媒体の提供。 【解決手段】 磁気記録媒体は、非磁性基体11上にス
パッタリング法により非磁性のCr系合金下地層13,
非磁性のCo−Cr系合金中間層14及びCo系合金磁
性層15を順に形成したものであり、組成比a,b,c
をそれぞれ原子%とすると、Co系合金磁性層がCo
100-a-b-c Cra Tab Ptc なる組成式で表されて成
る。15≦a≦25、2≦b≦6、及び3≦c≦12とする
と、Ptの組成比cが12原子%まで比較的大きくなって
いるため、保磁力はより高くなるものの、Crの組成比
aが15〜25%と比較的大きくなっているため、媒体ノイ
ズの低減にも効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、ハードディスク等の磁
気記録媒体に関し、特に、Cr系合金下地層とCo系合
金磁性層との間に非磁性Co−Cr系合金中間層を設け
た磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、取り扱う情報量の増加や装置の小
型化に伴い、コンピュータをはじめとする情報機器用記
録装置においては高記録密度化の要求が一層高まってい
る。磁気記録装置においても、情報を読み書きする磁気
ヘッドの高密度化と共に、情報が読み書きされる磁気記
録媒体の高記録密度化が進んでいる。
【0003】従来の磁気記録媒体は、例えば、非磁性基
板上にCr下地層,CoCrTa合金磁性層、C系保護
層を成膜したものが知られているが、必要とされる高保
磁力(Hc )と低残留磁化膜厚積(膜厚tと残留磁化M
r の積tMr )の磁気特性を得ることができないため、
3.0 Gbits/inch2 以上の高記録密度に対応できない。
特に、残留磁化膜厚積(tMr )が0.5memu /cm2 以下
の薄い磁性膜媒体において2500Oe以上の保磁力(Hc
)と0.7 を超える保磁力角形比S* を得ることが難し
くなっている。高保磁力、低残留磁化膜厚積、高角形比
は高密度記録化にとって必要な条件である。
【0004】ところで、保磁力を増大させる目的で、P
tを添加した合金磁性層を持つ磁気記録媒体が知られて
いるが、Ptを添加すると、高保磁力が得られる反面、
媒体ノイズが増大してしまうという欠点がある。最近、
MRヘッドと呼ばれる高感度再生ヘッドの実用化によ
り、媒体から発生する再生ノイズの低減が必須となって
おり、Ptの過剰な添加は制限される。
【0005】他方、特開平8−329444号公報に
は、非磁性下地層と例えばCo80Cr12Pt6 Ta2
Co系合金磁性層との間に非磁性のCo−Cr系合金中
間層を成膜した磁気記録媒体が提案されている。非磁性
のCo−Cr系合金中間層により、Co系合金磁性層の
初期成長層の特性が改良されて高保磁力と低媒体ノイズ
の磁気記録媒体が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
Co−Cr系合金中間層を含む磁気記録媒体において
は、残留磁化膜厚積(tMr )が0.5memu /cm2 よりも
高い値であるため、なおも高密度記録には不十分となっ
ている。
【0007】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、0.
4 〜0.8memu /cm2 程度の低残留磁化膜厚積において、
高保磁力と低媒体ノイズを共に実現した磁気記録媒体を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の講じた手段は、非磁性のCo−Cr系合金
中間層を含む磁気記録媒体において、Co系合金磁性層
の組成比を改善したところにある。
【0009】即ち、本発明は、非磁性基体上にスパッタ
リング法により非磁性のCr系合金下地層,非磁性のC
o−Cr系合金中間層及びCo系合金磁性層を順に形成
し、a,b,cをそれぞれ原子%とすると、上記Co系
合金磁性層がCo100-a-b-cCra Tab Ptc なる組
成式で表されて成る磁気記録媒体において15≦a≦25、
2≦b≦6、及び3≦c≦12を満足することを特徴とす
る。
【0010】非磁性のCo−Cr系合金中間層により、
高保磁力と低媒体ノイズとが全体的に改善される。かか
る状態において、組成比bを抑えながら、Ptの組成比
cが12原子%まで比較的大きくなっているため、保磁力
はより高くなるものの、媒体ノイズも大きくなるおそれ
もあるが、その分、Crの組成比aが15〜25%と比較的
大きくなっているため、媒体ノイズの低減に効果があ
る。従って、低残留磁化膜厚積において、高保磁力と低
媒体ノイズを共に実現でき、高記録密度を得ることがで
きる。
【0011】Co−Cr系合金中間層としては、Ti,
V,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta及びWよりなる群か
ら選ばれる1種又は2種以上の元素を添加して成るもの
を採用できる。
【0012】また、Cr系合金下地層としては、Ti,
V,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta及びWよりなる群か
ら選ばれる1種又は2種以上の元素を添加して成るもの
を採用できる。
【0013】特に、本発明を、Co系合金磁性層の膜厚
(t)と残留磁化(Mr )の積(tMr )が0.5memu /
cm2 以下の磁気記録媒体に適用した場合には、より一層
の高密度記録が可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
【0015】図1は本発明の実施形態に係る磁気記録媒
体の断面図である。非磁性基体11はアルミニウム合金
基板であり、その上に厚さ10μm のNi−P無電界めっ
き層12が成膜されており、その円周方向にテクスチャ
ー加工が施されている。このNi−P無電界めっき層1
2の上に膜厚470 Åの下地層13、Co−Cr系合金中
間層14、膜厚180 ÅのCo系合金磁性層15、カーボ
ン保護層16が順次DCマグネトロンスパッタ法で成膜
されている。成膜温度は250 °C、スパッタ時のアルゴ
ン圧力は10mTorr と一定にした。R/W特性確認用サン
プルには、カーボン保護層15上にフッ素化カーボン系
の液体潤滑層17を塗布した。磁性特性の評価には、純
Niにより校正され最大印加磁場を5000Oeとした振動
試料型磁気計を適用した。膜厚の測定は、触針式段差計
を用いた。
【0016】〔実施例1〕実施例1の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr90Mo10、中間層14として
Co58Cr42、磁性層15としてCo74Cr19Ta4
3 とした。中間層14の膜厚は0から約500 Åまで変
化させたものを試作した。
【0017】〔実施例2〕実施例2の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr90Mo10、中間層14として
Co58Cr42、磁性層としてCo76Cr17Ta4 Pt3
とした。中間層14の膜厚を0から約500 Åまで変化さ
せたものを試作した。実施例1と組成元素を比較する
と、磁性層のCr組成比を2原子%だけ少なくした分、
Co組成比を2原子%だけ増やしたものである。
【0018】〔実施例3〕実施例3の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr90Mo10、中間層14として
Co61Cr37Ta2 、磁性層としてCo74Cr19Ta4
Pt3 とした。中間層14の膜厚を0から約500 Åまで
変化させたものを試作した。実施例1と組成元素を比較
すると、中間層14には第3元のTaが2原子%だけ添
加されている。
【0019】〔実施例4〕実施例4の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr928 、中間層14としてC
58Cr42、磁性層15としてCo74Cr19Ta4 Pt
3 とした。中間層14の膜厚を0から約500 Åまで変化
させたものを試作した。実施例1と組成元素を比較する
と、下地層13はMoの代わりにWが8原子%だけ添加
されており、Cr組成比を2原子%だけ増やしたもので
ある。
【0020】〔実施例5〕実施例5の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr90Mo10、中間層14として
Co58Cr42、磁性層15としてCo67Cr19Ta2
12とした。中間層14の膜厚を0から約500 Åまで変
化させたものを試作した。実施例1と組成元素を比較す
ると、磁性層15は、Co組成比を7原子%,Ta組成
比を2原子%だけ少なくした分、Pt組成比を9原子%
だけ増やしたものである。
【0021】〔実施例6〕実施例6の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr90Mo10、中間層14として
Co58Cr42、磁性層15としてCo69Cr20Ta3
8 とした。中間層14の膜厚を0から約500 Åまで変
化させたものを試作した。実施例1と組成元素を比較す
ると、磁性層15は、Co組成比を5原子%,Ta組成
比を1原子%だけ少なくした分、Pt組成比を5原子
%,Cr組成比を1原子%だけ増やしたものである。
【0022】〔実施例7〕実施例7の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr90Mo10、中間層14として
Co58Cr42、磁性層15としてCo61Cr25Ta2
12とした。中間層14の膜厚を0から約500 Åまで変
化させたものを試作した。実施例1と組成元素を比較す
ると、磁性層15は、Co組成比を13原子%,Ta組
成比を2原子%だけ少なくした分、Pt組成比を9原子
%,Cr組成比を6原子%だけ増やしたものである。
【0023】〔実施例8〕実施例8の磁気記録媒体で
は、下地層13としてCr90Mo10、中間層14として
Co58Cr42、磁性層15としてCo67Cr15Ta6
12とした。中間層14の膜厚を0から約500 Åまで変
化させたものを試作した。実施例1と組成元素を比較す
ると、磁性層15は、Co組成比を7原子%,Cr組成
比を4原子%だけ少なくした分、Pt組成比を9原子
%,Ta組成比を2原子%だけ増やしたものである。
【0024】〔比較例1〕比較例1の磁気記録媒体で
は、中間層14を含まず、下地層13としてCr90Mo
10を、磁性層としてCo74Cr19Ta4 Pt3 と用いた
ものである。実施例1の中間層14を除いた構造となっ
ている。
【0025】〔比較例2〕比較例2の磁気記録媒体で
は、中間層14を含まず、下地層として純Crを、磁性
層としてCo74Cr19Ta4 Pt3 を用いたものであ
る。
【0026】〔比較例3〕比較例3の磁気記録媒体で
は、下地層として純Cr、中間層14としてCo63Cr
37、磁性層としてCo80Cr12Ta2 Pt6 とした。磁
性層15の膜厚を200 Åから約460 Åまで変化させたも
のを試作した。
【0027】図2は、実施例1〜8と比較例1,2にお
ける保磁力の中間層膜厚依存性を示すグラフで、図3
は、実施例1〜8と比較例1,2における保磁力角形比
* の中間層膜厚依存性を示すグラフである。
【0028】図2から明らかなように、中間層14を具
備しない比較例1,2の保磁力(約2600Oe)に比べて
中間層14を具備する実施例1〜8の保磁力の方が薄い
膜厚(約10Å以上約100 Å以下)においていずれも同等
以上に高くなっている。
【0029】実施例1は、中間層14の膜厚0〜約50Å
の中間付近に2800Oe程度のピーク値を持っている。実
施例2は、実施例1に対し磁性層のCr組成比を2原子
%だけ少なくした分、Co組成比を2原子%だけ増やし
たものであるから、中間層14の膜厚が約60Å以上にお
いて、実施例1よりも保磁力が向上するものの、約60Å
以下では保磁力が逆に低下している。低残留磁化膜厚
積,高保磁力,低媒体ノイズを得るには、Co組成比を
増やすよりもCr組成比を増やす方が良い。また、Pt
組成比は最低3原子%とすることが好ましい。
【0030】実施例3は、実施例1に対し、中間層14
にTaを2原子%だけ含んでいる。
【0031】中間層14にTaが添加された実施例3で
は、中間層14の膜厚25Å付近に3000Oeを超えるピー
クを持っているものの、中間層14が厚くなる程、急激
に保磁力が低下している。
【0032】実施例4は、実施例1と比較すると、下地
層13はMoの代わりにWが8原子%だけ添加されてお
り、Cr組成比を2原子%だけ増やしたものである。下
地層13にMoの代わりにWが添加された実施例4で
は、中間層14の膜厚が薄くなる程、急激に保磁力が高
くなり、0Å付近で3400Oeを超える値を示している。
【0033】実施例5は、実施例1と比較すると、磁性
層15は、Co組成比を7原子%,Ta組成比を2原子
%だけ少なくした分、Pt組成比を9原子%だけ増やし
たものである。Pt組成比が12原子%と比較的大きいた
め、中間層14の膜厚0〜約500 Åのいずれでも、3000
Oeを超える保磁力を示しながら、特に、70Å以下の膜
厚では3500Oeを超える値であり、20Å付近でピーク値
約4100Oeを持つ。
【0034】実施例6は、実施例1と比較すると、磁性
層15は、Co組成比を5原子%,Ta組成比を1原子
%だけ少なくした分、Cr組成比を1原子%,Pt組成
比を5原子%だけ増やしたものである。実施例6では、
実施例5に比しPt組成比が少ないため、それより保磁
力が低くなっているが、実施例1に比しPt組成比は多
いので、実施例1の保磁力よりも高くなっている。
【0035】実施例7は、実施例5と比較すると、磁性
層15は、Co組成比を6原子%だけ少なくした分、C
r組成比が6原子%だけ増やしたものであるため、媒体
ノイズの低減につながるものの、Cr組成比が比較的高
いので、保磁力が低下している。しかし、100 Å以下に
おいて2700Oeを超える保磁力となっている。Cr組成
比は25原子%以下に抑えることが望ましい。
【0036】実施例8は、実施例5と比較すると、磁性
層15は、Cr組成比を4原子%だけ少なくした分、T
a組成比が4原子%だけ増やしたものである。Ta組成
比が増加しているため、Cr組成比の減少が保磁力向上
に直結していない。Ta組成比は6原子%以下に抑える
ことが望ましい。
【0037】図3から明らかなように、比較例1,2の
保磁力角型比S* は0.62以下であるが、これに比べて、
実施例1〜8の保磁力角型比S* の方が高く、特に中間
層14の膜厚が200 Å以下では、ピークが現れ、約65Å
では保磁力角型比S* が0.73以上と高い。いずれにして
も、中間層14の存在によって角型比S* が改善してい
る。
【0038】図4は実施例1と比較例3における保磁力
の磁性膜厚依存性を示すグラフである。
【0039】実施例1も比較例3も中間層14を含む構
造となっている。ところが、一般に、磁性層15のPt
組成比を増加すると、保磁力は高まるものの、媒体ノイ
ズも大きくなってしまう。また、Crの組成比を増加す
ると、媒体ノイズの低減に効果がある。実施例1の磁性
層15はCo74Cr19Ta4 Pt3 となっており、比較
例3の磁性層(Co80Cr12Ta2 Pt6 )に比し、P
t組成比が少なく、且つCr組成比が多くなっているた
め、比較例3よりも低媒体ノイズであるが、かかる場合
でも、図3から明らかなように、磁性膜厚200 Å以下で
は実施例1の保磁力は比較例3のそれよりも高く、2500
Oe以上となっている。即ち、残留磁化膜厚積(tMr
)が0.4 〜0.8memu /cm2 においては実施例1の方が
比較例3よりも高保磁力で低媒体ノイズとなっている。
特に、0.5memu /cm2 以下では顕著である。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、非磁性
のCr系合金下地層と非磁性のCo−Cr系合金中間層
と、Co100-a-b-c Cra Tab Ptc なる組成式で表
されて成るCo系合金磁性層とを備えた磁気記録媒体に
おいて、a,b,cの組成比を相互選定した点に特徴を
有するものである。即ち、15≦a≦25、2≦b≦6、3
≦c≦12とすると、組成比bを抑えながら、Ptの組成
比cが比較的大きくなっているため、保磁力はより高く
なると共に、Crの組成比aが比較的大きくなっている
ため、媒体ノイズの低減を図ることができる。それ故、
高記録密度を得ることができる。
【0041】特に、Co系合金磁性層の膜厚(t)と残
留磁化(Mr )の積(tMr )が0.5memu /cm2 以下の
磁気記録媒体に適用した場合には、より一層の高密度記
録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の断面図
である。
【図2】実施例1〜8と比較例1,2における保磁力の
中間層膜厚依存性を示すグラフである。
【図3】実施例1〜8と比較例1,2における保磁力角
型比S* の中間層膜厚依存性を示すグラフである。
【図4】実施例1と比較例3における保磁力の磁性膜厚
依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
11…非磁性基体 12…Ni−P無電界めっき層 13…下地層 14…Co−Cr系合金中間層 15…Co系合金磁性層 16…カーボン保護層 17…フッ素化カーボン系の液体潤滑層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基体上にスパッタリング法により
    非磁性のCr系合金下地層,非磁性のCo−Cr系合金
    中間層及びCo系合金磁性層を順に形成し、a,b,c
    をそれぞれ原子%とすると、前記Co系合金磁性層がC
    100-a-b-cCra Tab Ptc なる組成式で表されて
    成る磁気記録媒体において、 15≦a≦25、2≦b≦6、及び3≦c≦12を満足するこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の磁気記録媒体におい
    て、前記Co−Cr系合金中間層は、Ti,V,Zr,
    Nb,Mo,Hf,Ta及びWよりなる群から選ばれる
    1種又は2種以上の元素を添加して成ることを特徴とす
    る磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の磁気記録
    媒体において、Cr系合金下地層は、Ti,V,Zr,
    Nb,Mo,Hf,Ta及びWよりなる群から選ばれる
    1種又は2種以上の元素を添加して成ることを特徴とす
    る磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に
    記載の磁気記録媒体において、前記Co系合金磁性層の
    膜厚(t)と残留磁化(Mr )の積(tMr)が0.5memu
    /cm2 以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
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