JP2000251237A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JP2000251237A JP2000251237A JP11045884A JP4588499A JP2000251237A JP 2000251237 A JP2000251237 A JP 2000251237A JP 11045884 A JP11045884 A JP 11045884A JP 4588499 A JP4588499 A JP 4588499A JP 2000251237 A JP2000251237 A JP 2000251237A
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Abstract
Gb/in2以上の高密度記録で実用に供し得る新規の
磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】Co合金磁性膜と接する下地膜をhcp構
造を持つCo-Crx-My合金膜で形成し、Cr+非磁性元
素Mの添加濃度を25at%≦x+y≦50at%とすると共
にMの添加量を0.5at%≦yとし、更にMをB,Si,
Ge,C,Al,P,Ti,V,Nb,Zr,Hf,Mn,R
h,Os,Ir,Re,Pd,Pt,Mo,Ta,W,Ag,Au
のいずれかとする。別の手段は、磁性膜の中間に上記と
同様の組成の極薄のCo-Crx-My合金膜を導入する。
Description
適する磁性膜を有する磁気記録媒体に関する。
置は、面内磁気記録方式を採用している。面内磁気記録
方式は、ディスク基板面と平行な方向に磁化し易い磁気
記録媒体に基板と平行な面内磁区を形成する記録方式
で、その記録密度が急速に高まっている。この面内磁気
記録媒体の記録密度の向上は、主に保磁力を向上すると
と磁性膜厚を減少することとによってなされている。
るための手段として、磁性膜と基板の間にCrやCr合金
などの体心立法構造(以下「bcc構造」という)を持
つ材料又はNiAlなどのB2構造を持つ材料による下地
膜を設ける方法が採用されている〔例えば米国文献「ジ
ャーナル・オブ・マグネティズム・アンド・マグネティ
ック・マテリアルズ(Journal of Magnetism and Magne
tic Materials)」第155巻(1996年発行)第1
46頁〜第150頁(David E.Laughlin他 “Design an
d crystallography of multilayered media”)参
照〕。
ピタキシャル成長するCo合金磁性膜と下地膜との間で
格子定数の条件を合わせることが一層の保磁力向上に有
効となっている〔例えば米国文献「ジャーナル・オブ・
アプライド・フィジックス(Journal of Applied Physi
cs)第79巻第8号(1996年発行)第5354頁〜
第5356頁(N. Inaba他 “Magnetic and crystallog
raphic properties ofCoCrPt thin films formed on Cr
-Ti single crystalline underlayers”)参照〕。
結晶性を改善することが効果的であり、そのために、下
地膜と磁性膜の間にCo合金磁性膜と同じ結晶構造を持
つ六方稠密構造(以下「hcp構造」という)の非磁性
材料による新たな下地膜を追加することが有効であり
(例えば特開平4−321919号公報参照))、代表
的な磁性膜の一つであるCo-Cr-Pt磁性膜のための追
加下地膜としてCo−35at(atomic)%Cr膜等が用いられ
ている〔例えば米国文献「IEEEトランザクション・
オン・マグネティックス(IEEE Transactions on Magne
tics)第32巻第5号(1996年発行)第3789頁
〜第3794頁(M.Futamoto他 “High Density Magnet
ic Recording on Highly Oriented CoCr-Alloy Perpend
icular RigidDisk Media”)参照〕。
現在10Gb/in2に到達しているが、これを越える
記録密度を得るためには、更なる高保磁力化と共に、耐
熱揺らぎ特性の向上が必要となる。記録密度向上と共に
前記したように磁性膜厚を減少させる必要があるが、膜
厚を小さくし過ぎると熱の影響により、記録磁化が時間
の経過と共に減少し、場合によっては消失すると云う問
題に遭遇する。このような磁化の熱揺らぎによる影響が
顕著になる磁性膜厚は、磁気ディスク装置で盛んに用い
られるCo合金系で通常20nm以下である。
と、10Gb/in2以上の記録密度を実現するために
は磁性膜の厚さを20nm以下にしなければならない見
通しであり、従って熱の影響が避けられない。
長上で発生する問題点を解消し、保磁力を高めかつ耐熱
揺らぎ特性を向上させることによって10Gb/in2
以上の高密度記録で実用に供し得る新規な磁気記録媒体
を提供することにある。
の耐熱揺らぎ特性を詳細に調べた結果、磁性膜の一部に
磁気異方性エネルギーの低い結晶性の劣る領域が形成さ
れ、この領域から結晶性の劣化が拡大し、記録磁化の減
少が進行することが判明した。結晶性の劣化した部分の
磁気異方性エネルギーは低く、更に、磁気異方性エネル
ギーは媒体の保磁力を形成する要素であるので、結晶性
の劣る領域が存在すると媒体の保磁力が低下することに
なる。即ち、記録磁化が減少する。従って、結晶性の劣
る領域の形成を阻止することが重要である。
一般的に使用され、また検討されているhcp構造を持
つCo合金材料を調べると、Co合金系の面内磁気記録媒
体において、結晶性が低い領域は膜の成長初期領域に存
在し、この部分の結晶性が磁性膜と接する下地膜に強い
影響を受けることが判った。従って、磁性膜の結晶性が
良好となるように下地膜の構造と組成を設定することが
重要であることが明らかになった。
た結果、磁性膜の形成過程で磁性膜とは別の組成を持つ
少なくとも1層の極薄層を導入することにより、磁性膜
を構成する結晶粒の磁気異方性エネルギーが増大するこ
とを見い出した。
てなされたものであり、本発明の磁気記録媒体は、下地
膜が基板と接する下部下地膜と磁性膜に接する上部下地
膜の2層構造をなし、上部下地膜がhcp構造を持つC
o-Crx-My合金膜であって、Cr+非磁性元素Mの添加
濃度が25at%≦x+y≦50at%で、かつ、元素Mの添
加量が0.5at%≦yであり、更に、元素MがB,Si,
Ge,C,Al,P,Ti,V,Nb,Zr,Hf,Mn,R
h,Os,Ir,Re,Pd,Pt,Mo,Ta,W,Ag,Au
のいずれかであることを最大の特徴としている。
造を持つ少なくとも1層のCo-Crx-My合金による極薄
膜であって、Cr+Mの添加濃度が25at%≦x+y≦5
0at%で、かつ、Mの添加量が0.5at%≦yであり、非
磁性元素MがB,Si,Ge,C,Al,P,Ti,V,N
b,Zr,Hf,Mn,Rh,Os,Ir,Re,Pd,Pt,M
o,Ta,W,Ag,Auのいずれかである極薄膜によって
Co合金磁性膜が分離されていることを別の特徴として
いる。
面構造の一例を図1に示す。非磁性基板11上に下部下
地膜12aが形成される。下部下地膜12aは、磁性膜の
結晶をエピタキシャル成長させ、結晶の配向と粒径を制
御するために用いられる。そのような下部下地膜12a
として、NiAl,FeAl,FeV,CuZn,CoAl若し
くはCuPd規則相からなるB2構造を持つ材料、又はC
r,Cr-Ti,Cr-Mo,Cr-W,Cr-Nb,Cr-V等から
なるbcc構造を持つ材料、或いは、これらB2構造を
持つ材料とbcc構造を持つ材料を積層したものを用い
るのが適当である。
成すると、その膜は、(211)面又は(100)面が
基板と平行である配向膜が成長し易い性質を持つ。更
に、このようなB2構造又はbcc構造を持つ材料から
なる膜を構成する結晶粒の分布は、スパッタ法等で膜形
成を行なう場合に基板温度や製膜速度を調整することに
よって制御することができる。
上にhcp構造を持つCo合金膜を形成すると、エピタ
キシャル成長により、
は、Co合金の磁化容易軸が基板と平行になり、保磁力
が向上するという面内磁気記録媒体として望ましい特性
が得られる。
を持つCo-Crx-Myの合金材料からなる非磁性又は弱磁
性の上部下地膜12bが形成され、その上にCo合金磁性
膜14及び保護膜15が形成される。
x+y≦50at%に設定される。CoにCr+Mを25at%
以上添加すると、その材料は弱磁性化又は非磁性化す
る。また、Cr+Mを50at%以上添加すると、合金のh
cp構造の不安定化が起こる。従って、Co合金系にお
いて、非磁性又は弱磁性のhcp構造を安定に保てる範
囲は、25at%≦x+y≦50at%となる。また、非磁性
元素Mの添加量は、0.5at%≦yで添加の効果を得る
ことができる。
グストロームであり、また、Crの金属原子半径は1.
28オングストロームと両者が近いため、Co-Cr合金
はCr濃度にあまり依存せずほぼ一定の平均原子半径と
なる。一方、記録磁性膜14に用いるCo-Cr-Ta,Co
-Cr-Pt,Co-Cr-Pt-Ta,Co-Cr-Pt-Ta-Nb,C
o-Cr-Pt-Ta-Bなどの平均の原子半径は、本発明者の
実験によれば、1.265〜1.290オングストロー
ムの範囲にあることが判った。
て添加した媒体においては、Ptの金属原子半径が1.
38オングストロームと大きいため、Ptの添加量にほ
ぼ比例して平均の金属原子半径が増大する。高密度磁気
記録媒体としてCo-Cr系材料にに添加されるPtの量
は、5at%〜30at%の範囲となっている。下地膜と磁性
膜の良好なエピタキシャル成長を実現するためには、下
地膜の平均の金属原子半径を磁性膜の値に近づけること
が望ましい。
r合金に金属原子半径がCo及びCrに比べて大きい元素
を適当量加えることによって下地膜材料の平均金属原子
半径を調整することである。Coと同じhcp結晶構造
を持つRh,Os,Re,Hf又は面心立方構造(fcc構
造)を持つIr,Pd,Ptは、Coに比べて大きい金属原
子半径を持ち、更に固溶範囲も広く、添加元素として適
当である。hcp構造を持つTi,面心立方構造を持つ
Au,Agは、金属原子半径がCoに比べて14%以上大
きいため固溶範囲は大きくないが、添加量が20%以下
の少ない範囲では固溶可能である。このほか、添加元素
として適当な金属元素は、bcc構造を持つV,Mo,
Ta,W,Nb又は立法晶構造を持つMnなどである。
った実験によれば、Co-Cr-Pt系磁性材料を対象にPt
量を5at%〜30at%の範囲で変化させた場合、Co-Cr
25-My下地材料の平均の金属原子半径のCo-Cr-Pt系
磁性材料のそれとの差が3%以内となるように調整する
ことが良好なエピタキシャル成長の関係を得るために必
要であり、そのためのCo-Cr25-My下地材料の非磁性
材料の添加量は、以下の範囲が特に好ましいことが判明
した。
at%≦y≦25at%,Os:3at%≦y≦25at%,Ir:3
at%≦y≦25at%,V:3at%≦y≦25at%,Re:3at
%≦y≦25at%,Pd:3at%≦y≦25at%,Pt:3at
%≦y≦25at%,Mo:3at%≦y≦22at%,Ta:3at
%≦y≦21at%,W:3at%≦y≦15at%,Au:3at%
≦y≦16at%,Ti:3at%≦y≦15at%,Nb:3at%
≦y≦12at%,Zr:2at%≦y≦20at%,Hf:3at%
≦y≦16at%,Ag:3at%≦y≦16at%,Al:3at%
≦y≦14at%である。このような添加量の範囲でCo-
Cr25-My下地材料のCr添加量を35at%まで変化させ
ても、平均の金属原子半径は殆ど変化しなかった。
My合金膜を構成する非磁性元素Mとして金属原子半径
がCo及びCrのそれよりも小さいB,C,Si,Ge,P
の少なくとも1つの元素を採用することである。この場
合、Co合金磁性膜14とその直下に形成するCo-Crx-
My下地膜12bの平均の原子半径の差が拡大し、両者の
膜界面には結晶歪が形成される。
Coに比べて原子半径の小さいB,C,Si,Ge,P又
はCoに比べて結晶格子間を移動しやすいCrがCo合金
磁性膜の結晶粒界へ拡散移動することにより、両者の膜
に入る歪が緩和する効果が生ずる。これによって高い磁
気異方性エネルギー状態を実現することができる。
な添加量の範囲は、Cr量を25at%とした場合に、B:
2at%≦y≦14at%,C:1at%≦y≦12at%,Si:
0.5at%≦y≦15at%,Ge:0.5at%≦y≦16at
%,P:0.5at%≦y≦10at%である。Crの添加量を
15〜30at%の範囲で変化させても、Mの適当な添加
量の範囲は殆ど変化しなかった。
飽和磁化Msが30emu/cc以下である。Co-Cr25
-My下地材料を高い基板温度で製膜すると、Crの結晶
粒界への偏析が生じて磁化が生ずることがあるが、添加
元素Mを上記の量加えたCo-Cr25-My下地材料では、
飽和磁化Msを30emu/cc以下に保てる特長があ
る。
接する上部下地膜12bとして、上記のCo-Cr25-My合
金膜を設けることにより、記録磁性膜14を構成する結
晶粒の結晶性を改善することができ、かつ保磁力を増大
させることができる。上部下地膜12bの平均の金属原
子半径の磁性膜14のそれとの差が3%以内となるよう
に、Co-Cr25-My膜におけるM(Al,Ti,V,Nb,
Zr,Hf,Mn,Rh,Os,Ir,Re,Pd,Pt,Mo,
Ta,W,Au,Ag)の添加量を調整をすることによ
り、これらの効果を増幅させることができる。
に、特に有効な記録用の磁性膜材料は、Ptを含むCo合
金であり、なかでも添加量範囲が5at%〜30at%のPt
を含むCo合金である。この添加量範囲のPt量を含むC
o合金磁性膜は、高い磁気異方性エネルギーを持つと同
時に耐熱揺らぎ性が良好であり、従って高保磁力を有
し、高密度磁気記録媒体として好適である。なお、Co-
Crx-My合金膜においてCoよりも小さい原子半径を持
つM(B,C,Si,Ge,P)の場合は、Mの平均の原
子半径のCoのそれとの差が4%以内であることが望ま
しい。
nm以上100nm以下であり、特に望ましい範囲は、
1nm以上30nm以下である。0.5nm以下では、
Co-Cr25-My合金膜の効果が不十分となるため、また
100nm以上になると膜厚が厚くなることに伴って発
生する表面起伏が大きくなるため、高密度磁気記録媒体
として必要な媒体表面の平滑性を確保することが困難に
なる。
高い磁気異方性エネルギーと保持力を実現するための本
発明の更に他の対策として、磁性膜の形成過程において
磁性膜とは別の組成を持つCo-Crx-My合金膜を少なく
とも1層導入することが有効である。図2にこの対策を
取り入れた媒体の断面構造の一例を示す。
合金等のbcc構造材料が用いられる。Co合金からな
る磁性膜24aを形成してから、その上に極薄のCo-Cr
x-My合金膜23が形成される。Co-Crx-My合金膜2
3の組成は前述のものが良い。更に、その上に再びCo
合金からなる磁性膜24bが形成され、その上に保護膜
25が形成される。ここで、Co-Crx-My膜23の上下
に設ける磁性膜24a,24bの組成は、同じでも異なっ
ても良いが、Ptを少なくとも5at%、多くとも30at%
含んだhcp構造を持つことが望ましい。
nm以上5nm以下が適当である。0.2nm以下で
は、Co-Crx-My合金膜を導入する効果が小さく、また
5nm以上になると磁性膜の保磁力が低下するなどの高
密度磁気記録媒体として望ましくない影響が生ずる。
用することにより、高密度磁気記録媒体として更に望ま
しい特性を得ることができる。その例を図3に示す。下
部下地膜32aとしてbcc構造材料層が設けられ、そ
の上にhcp構造を持つCo-Crx-My合金膜からなる上
部下地膜32bを形成される。更にその上にCo合金磁性
膜34a、Co-Crx-My合金膜の極薄層33、Co合金磁
性膜34b、保護膜35が形成される。下部下地膜32a
と基板31の間に接着強化層、結晶粒径制御層、軟磁性
膜、等の複数の膜を目的に応じて形成しても良い。
る結晶の粒径分布を制御するようにした磁気記録媒体の
構造断面を図4に示す。非磁性基板41上にCr又はCr
合金からなる接着強化層46を設けた後、MgO,LiF
等のNaCl型結晶構造を持つ下部下地膜42aが形成さ
れる。MgO,LiF等の材料膜は、(100)配向膜が
得られ易く、しかも結晶粒径の分布が揃いやすい。成膜
の条件(基板温度、成膜速度など)を調整することによ
り、10Gb/in2以上の記録密度を実現するのに望
ましい結晶粒径10nm程度の下地膜を容易に形成する
ことができる。中間下地膜42cはB2構造を持つ材料
からなり、上部下地膜42bは、hcp構造を持つCo-
Crx-My合金膜からなる。この上にhcp構造を持つC
o合金からなる記録層用の磁性膜44a、極薄のCo-Crx
-My合金膜層43、hcp構造を持つCo合金からなる
記録層用の磁性膜44b及び保護膜45が形成される。
を記録密度の向上に見合って微細化し、かつ結晶粒径分
布を狭くする必要があるが、上記の磁気記録媒体は、そ
のような条件を満たすものである。
を幾つかの実施例による発明の実施の形態を参照して更
に詳細に説明する。
を用い、直流マグネトロンスパッタ法によって図1に示
す断面構造を持つ面内磁気記録媒体を作製した。基板1
1上に、下部下地膜12a、上部下地膜12b、記録用磁
性膜14、及び保護膜15をこの順序で形成した。
部下地膜12a用にNiAlターゲット、上部下地膜12b
用にCo-Crx-Myターゲット、記録磁性膜14用にCo-
21at%Cr-15at%Ptターゲット、保護膜15用にカーボ
ンターゲットを用いた。
%Cr-6at%B,Co-25at%Cr-8at%Si,Co-25at%Cr-10
at%Ge,Co-25at%Cr-4at%Al,Co-25at%Cr-6at%
P,Co-25at%Cr-6at%Ti,Co-25at%Cr-10at%V,C
o-25at%Cr-4at%Zr,Co-25at%Cr-8at%Nb,Co-25at
%Cr-6at%Hf,Co-25at%Cr-10at%Mn,Co-25at%Cr-
12at%Rh,Co-25at%Cr-18at%Ir,Co-25at%Cr-14at
%Re,Co-25at%Cr-8at%Pd,Co-25at%Cr-6at%Pt,
Co-25at%Cr-4at%Mo,Co-25at%Cr-8at%W,Co-25a
t%Cr-4at%Ag,Co-25at%Cr-6at%Auを用いた。
ッタパワー10W/cm2、基板温度250℃の条件
で、下部下地膜12aのNiAl膜を15nm、上部下地
膜12bを5nm、磁性膜14を16nm、保護膜15
のカーボン膜を8nmの厚さに各々成膜した。保護膜1
5の上に潤滑膜としてパーフロロポリエーテル系の膜
(図示せず)を塗布した。
ずにNiAl下部下地膜12a上に直接Co-21at%Cr-15at
%Pt磁性膜14を形成した試料(比較例1)、及び上部
下地膜12bは設けるが、同膜に元素Mを添加しないCo
-35at%Crからなる非磁性の上部下地膜をNiAl下部下
地膜12a上に形成し、その上にCo-21at%Cr-15at%Pt
磁性膜14を形成した試料(比較例2)を作製した。
SM)で測定し、記録再生特性の評価を記録再生分離型
の磁気ヘッドを用いて行なった。記録ヘッドのギャップ
長は0.2μm、再生用のスピンバルブヘッド(高感度
の磁気抵抗効果型再生ヘッド)のシールド間隔を0.2
μm、測定時のスペーシング(記録媒体とヘッドの間
隔)を0.04μmとした。記録信号の経時変化の測定
は、350kFCI(FCI:1インチ当たりの磁化変
化)の磁気記録信号の記録直後の再生出力(St=0)と
100時間後の再生出力(St=100)の比として評価し
た。
残存比率(St=100/St=0)の測定結果を示す。
上の高い保磁力が得られており、しかも記録信号の残存
比率がいずれも0.9以上である。これに対し、比較例
1、2の試料の保磁力は、いずれも2.5kOe以下で
あり、しかも記録信号の残存比率が0.85以下と低
い。このようにして、本発明による磁気記録媒体は、記
録信号の劣化の小さい高密度磁気記録媒体として有効で
あることが確認された。
板を用い、直流マグネトロンスパッタ法によって図2に
示す断面構造を持つ面内磁気記録媒体を作製した。基板
21上に、下地膜22、基板21に近い側のCo合金系
記録用磁性膜24a、hcp構造を持つ非磁性又は弱磁
性の極薄Co-Crx-My合金膜23、表面に近い側のCo
合金系記録用磁性膜24b、及び保護膜25をこの順序
で形成した。
iの2種類のターゲットを用い、基板21側に5nm厚
のCr膜を形成し、その上に5nm厚のCr-15at%Ti膜
を形成し、これによって下地膜22を2層とした。ま
た、Co合金系記録用磁性膜24aの成膜用としてCo-21
at%Cr-8at%Ptターゲットを用いた。
して、Co-30at%Cr-5at%B,Co-30at%Cr-4at%Si,
Co-30at%Cr-6at%Ge,Co-30at%Cr-4at%Al,Co-30
at%Cr-6at%P,Co-30at%Cr-4at%Ti,Co-30at%Cr-
10at%V,Co-30at%Cr-4at%Zr,Co-30at%Cr-6at%N
b,Co-30at%Cr-6at%Hf,Co-30at%Cr-10at%Mn,C
o-30at%Cr-8at%Rh,Co-30at%Cr-8at%Ir,Co-30at
%Cr-7at%Re,Co-30at%Cr-8at%Pd,Co-30at%Cr-6
at%Pt,Co-30at%Cr-4at%Mo,Co-30at%Cr-4at%
W,Co-30at%Cr-3at%Ag,Co-30at%Cr-4at%Auを用
いた。
o-21at%Cr-10at%Ptターゲットを用いた。
ッタパワー10W/cm2、基板温度270℃の条件
で、下地膜22をCr-15at%Ti(5nm)/Cr(5n
m)の計10nm、磁性膜24aを8nm、Co-Crx-M
y膜23を0.5nm、磁性膜24bを8nm、カーボン
膜25を10nmの厚さに各々成膜した。保護膜25の
上に潤滑膜としてパーフロロポリエーテル系の膜を塗布
した。
3を形成しない以外は同様の構造を持つ磁気記録媒体を
作製した。
保磁力を振動型磁力計で測定し、記録再生特性の評価を
記録再生分離型の磁気ヘッドを用いて行なった。記録ヘ
ッドのギャップ長は0.2μm、再生用のスピンバルブ
ヘッドのシールド間隔を0.2μm、測定時のスペーシ
ングを0.04μmとした。記録信号の経時変化の測定
は、350kFCIの磁気記録信号の記録直後の再生出
力(St=0)と100時間後の再生出力(St=100)の比
として評価した。
残存比率(St=100/St=0)の測定結果を示す。
上の高い保磁力が得られており、しかも記録信号の残存
比率がいずれも0.9以上である。これに対し、比較例
の試料の保磁力は、2.3kOe以下であり、しかも記
録信号の残存比率が0.8と低い。このようにして、本
発明による磁気記録媒体は、記録信号の劣化の小さい高
密度磁気記録媒体として有効であることが確認された。
板を用い、直流マグネトロンスパッタ法によって図3に
示す断面構造を持つ面内磁気記録媒体を作製した。基板
31上に、下部下地膜32a、hcp構造を持つ非磁性
又は弱磁性のCo-Crx-My上部下地膜32b、基板31
に近い側のCo合金系記録用磁性膜34a、hcp構造を
持つ非磁性又は弱磁性の極薄Co-Crx-My膜33、表面
に近い側のCo合金系記録用磁性膜34b、及び保護膜3
5をこの順序で形成した。
部下地膜32a用にCrターゲット、上部下地膜32b及
び極薄膜33用にCo-Crx-Myターゲット、記録磁性膜
34a,34b用にCo-21at%Cr-8at%Ptターゲットを用
いた。
%Cr-14at%B,Co-20at%Cr-14at%Si,Co-20at%Cr-
10at%Ge,Co-20at%Cr-10at%Al,Co-20at%Cr-10at
%P,Co-20at%Cr-14at%Ti,Co-20at%Cr-13at%V,
Co-20at%Cr-6at%Zr,Co-20at%Cr-10at%Nb,Co-2
0at%Cr-12at%Hf,Co-20at%Cr-16at%Mn,Co-26at%
Cr-12at%Rh,Co-26at%Cr-12at%Ir,Co-26at%Cr-
8at%Re,Co-26at%Cr-8at%Pd,Co-26at%Cr-6at%P
t,Co-20at%Cr-4at%Mo,Co-20at%Cr-8at%W,Co-
26at%Cr-6at%Ag,Co-26at%Cr-4at%Auを用いた。
ッタパワー10W/cm2、基板温度270℃の条件
で、下部下地膜32aのCrを10nm、上部下地膜32
bのCo-Crx-My膜を5nm、下部の磁性膜34aを8n
m、極薄膜33として再び同種のCo-Crx-My膜を0.
3nm、上部磁性膜34bを8nm、カーボン膜35を
10nmの厚さに各々成膜した。保護膜35の上に潤滑
膜としてパーフロロポリエーテル系の膜を塗布した。
33を形成しない以外は同様の構造を持つ磁気記録媒体
を作製した。
保磁力を振動型磁力計で測定し、記録再生特性の評価を
記録再生分離型の磁気ヘッドを用いて行なった。記録ヘ
ッドのギャップ長は0.2μm、再生用のスピンバルブ
ヘッドのシールド間隔を0.2μm、測定時のスペーシ
ングを0.04μmとした。記録信号の経時変化の測定
は、350kFCIの磁気記録信号の記録直後の再生出
力(St=0)と100時間後の再生出力(St=100)の比
として評価した。
残存比率(St=100/St=0)の測定結果を示す。
上の高い保磁力が得られており、しかも記録信号の残存
比率がいずれも0.9以上である。これに対し、比較例
の試料の保磁力は、2.3kOe以下であり、しかも記
録信号の残存比率が0.8と低い。このようにして、本
発明による磁気記録媒体は、記録信号の劣化の小さい高
密度磁気記録媒体として有効であることが確認された。
板を用い、直流マグネトロンスパッタ法及び高周波マグ
ネトロンスパッタ法によって図4に示す断面構造を持つ
面内磁気記録媒体を作製した。基板41上に接着強化層
46、NaCl構造を持つ下部下地膜42a、中間下地膜
42c、hcp構造を持つ非磁性又は弱磁性のCo-Crx-
My膜からなる上部下地膜42b、基板41に近い側のC
o合金系記録用磁性膜44a、hcp構造を持つ非磁性又
は弱磁性の極薄Co-Crx-My膜43、表面に近い側のC
o合金系記録用磁性膜44b、及び保護膜45をこの順序
で形成した。
着強化層46用にCrターゲット、NaCl構造を持つ下
部下地膜42a用にMgOターゲット、中間下地膜42c
用にCrターゲット、上部下地膜42b及び極薄膜43用
のCo-Crx-MyターゲットとしてCo-23at%Cr-10at%M
nターゲット、磁性膜44a用にCo-21at%Cr-5at%Pt、
磁性膜44b用にCo-20at%Cr-8at%Ptターゲット、保
護膜45用にカーボンターゲットを用いた。
ッタパワー10W/cm2、基板温度270℃の条件
で、接着強化層46のCrを10nm、下部下地膜42a
のMgO膜を5nm、中間下地膜42cのCr膜を5n
m、上部下地膜42bのCo-23at%Cr-10at%Mn膜を5n
m、磁性膜44aのCo-21at%Cr-5at%Pt膜を7.5n
m、極薄膜43のCo-23at%Cr-10at%Mn膜を1nm、
磁性膜44bのCo-20at%Cr-8at%Pt膜を8nm、カー
ボン膜45を10nmの厚さに各々成膜した。下部下地
膜42aのMgO膜の形成には高周波マグネトロンスパッ
タ用いた。
磁力を振動型磁力計で測定し、記録再生特性の評価を記
録再生分離型の磁気ヘッドを用いて行なった。記録ヘッ
ドのギャップ長は0.2μm、再生用のスピンバルブヘ
ッドのシールド間隔を0.2μm、測定時のスペーシン
グを0.04μmとした。記録信号の経時変化の測定
は、350kFCIの磁気記録信号の記録直後の再生出
力(St=0)と100時間後の再生出力(St=100)の比
として評価した。
く、しかも記録信号の残存比率も0.95以上であり、
本発明の記録媒体は、保磁力が高くてしかも記録信号の
劣化の小さい高密度磁気記録媒体として優れた性質を有
していることが確認された。
及び極薄膜33であるhcp構造を持つ非磁性又は弱磁
性のCo-Crx-My膜において、添加元素MをMnの一種
類にし、組成をCr:0〜50at%,Mn:0〜50at%の
範囲で変化させ、それによって複数の磁気記録媒体を作
製した。作製条件は実施例3の場合と同様であり、作製
した記録媒体の断面構造も図3と同じである。Co-Crx
-Mny膜形成用ターゲットとして、Coターゲットの上に
ペレット状のCr及びMnチップを置くことにより、組成
の調整を行なった。
磁力を振動型磁力計で測定し、記録再生特性の評価を記
録再生分離型の磁気ヘッドを用いて行なった。記録ヘッ
ドのギャップ長は0.2μm、再生用のスピンバルブヘ
ッドのシールド間隔を0.2μm、測定時のスペーシン
グを0.04μmとした。記録信号の経時変化の測定
は、350kFCIの磁気記録信号の記録直後の再生出
力(St=0)と100時間後の再生出力(St=100)の比
として評価した。
比率(St=100/St=0)の測定結果をそれぞれ、図5及
び図6に示す。Co-Crx-Mnyの組成範囲が25at%≦x
+y≦50at%,0.5at%≦yのときに、特に高い保磁
力と高い再生出力の残存比率が達成されていることが確
認され、上記組成範囲が高密度磁気記録媒体にに特に有
効であることが確認された。
力化と耐熱揺らぎ安定性の確保が可能となることによ
り、特に10Gb/in2以上の高密度磁気記録が可能
となり、装置の小型化や大容量化が容易になる。
明するための断面図。
図。
図。
図。
するための曲線図。
係を説明するための曲線図。
…下部下地膜、12b,32b,42b…Co-Crx-My上
部下地膜、22…下地膜、42c…中間下地膜、14…
記録用磁性膜、24a,34a,44a…基板側の記録用
磁性膜、24b,34b,44b…表面側の記録用磁性
膜、23,33,43…極薄のCo-Crx-My合金膜、1
5,25,35,45…保護膜、46…接着強化層。
4)
Claims (4)
- 【請求項1】 非磁性基板と、当該基板上に設けられた
下地膜と、当該下地膜を介して形成されたCo合金磁性
膜と、当該磁性膜を保護するための保護膜とからなる磁
気記録媒体において、前記下地膜は、基板に接する下部
下地膜とCo合金磁性膜に接する上部下地膜との2層構
造をなし、当該上部下地膜は、六方稠密構造を持つCo-
Crx-My合金膜であって、25at%≦x+y≦50at%,
0.5at%≦yであり、かつ非磁性元素MがB,Si,G
e,C,Al,P,Ti,V,Nb,Zr,Hf,Mn,Rh,
Os,Ir,Re,Pd,Pt,Mo,Ta,W,Ag及びAu
からなる群から選ばれた元素であることを特徴とする磁
気記録媒体。 - 【請求項2】 前記下部下地膜は、NiAl,FeAl,F
eV,CuZn,CoAl及びCuPdからなる群から選ばれ
たB2構造を持つ材料からなることを特徴とする請求項
1に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項3】 前記下部下地膜は、Cr,Cr-Ti,Cr-
Mo,Cr-W,Cr-Nb及びCr-Vからなる群から選ばれ
た体心立方構造を持つ材料からなることを特徴とする請
求項1に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項4】 非磁性基板と、当該基板上に設けられた
下地膜と、当該下地膜を介して形成されたCo合金磁性
膜と、当該を磁性膜を保護するための保護膜とからなる
磁気記録媒体において、前記Co合金磁性膜は、六方稠
密構造を持つ少なくとも1層のCo-Crx-My膜によって
分離され、当該Co-Crx-My合金膜は、25at%≦x+
y≦50at%,0.5at%≦yであり、かつ非磁性元素M
がB,Si,Ge,C,Al,P,Ti,V,Nb,Zr,H
f,Mn,Rh,Os,Ir,Re,Pd,Pt,Mo,Ta,
W,Ag及びAuからなる群から選ばれた元素であること
を特長とする磁気記録媒体。
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JP2003077122A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
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-
1999
- 1999-02-24 JP JP04588499A patent/JP3157806B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100801564B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2008-02-11 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 자기 기록 매체 |
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JP2003077122A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
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