JP2001331918A - Magnetic recording medium, its manufacturing method and magnetic recording and reproducing device - Google Patents

Magnetic recording medium, its manufacturing method and magnetic recording and reproducing device

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JP2001331918A
JP2001331918A JP2000151998A JP2000151998A JP2001331918A JP 2001331918 A JP2001331918 A JP 2001331918A JP 2000151998 A JP2000151998 A JP 2000151998A JP 2000151998 A JP2000151998 A JP 2000151998A JP 2001331918 A JP2001331918 A JP 2001331918A
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magnetic recording
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Kenzo Hanawa
健三 塙
Toshinori Asaumi
俊則 浅海
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Showa Denko KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium excellent in magnetic characteristics such as coercive force. SOLUTION: A non-magnetic base film containing Cr is provided on a substrate and a magnetic film consisting of a Co alloy containing B is provided on the non-magnetic base film. In the vicinity of the boundary of the non- magnetic base film and the magnetic film, a region R1 where the concentration of B is >=1 at.% is specified to have <=40 at.% Cr concentration.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
などに用いられる磁気記録媒体、その製造方法、および
この磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium used for a magnetic disk drive and the like, a method for manufacturing the same, and a magnetic recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置などに用いられる磁気
記録媒体では、高記録密度化が要望されており、これに
伴い、保磁力の向上が求められている。保磁力を高め得
る磁性膜材料としては、CoCrTa系合金、特にPt
を含むCoCrPtTa系合金が用いられている。近年
では、さらなる高記録密度化の要望に伴い、高保磁力を
達成し得る磁性膜材料として、Bを含有するCo合金が
注目されている。B含有Co合金、特にPtを含むCo
CrPtB系合金では、非常に高い保磁力を得ることが
できることに加え、結晶粒子を微細化する作用をもつB
により磁性結晶粒を小さくできるため、媒体ノイズの低
減が可能となる。特開平4−221418号公報、およ
び特開平5−205239号公報には、Cr下地層上に
CoCrPtB系合金からなる磁性層を形成した磁気記
録媒体が開示されている。
2. Description of the Related Art Higher recording densities have been demanded for magnetic recording media used in magnetic disk devices and the like, and accordingly, improvements in coercive force have been demanded. As a magnetic film material capable of increasing the coercive force, a CoCrTa-based alloy, particularly Pt
A CoCrPtTa-based alloy is used. In recent years, with the demand for higher recording density, a Co alloy containing B has attracted attention as a magnetic film material capable of achieving a high coercive force. B-containing Co alloys, especially Co containing Pt
In a CrPtB-based alloy, not only can a very high coercive force be obtained, but also B has an effect of making crystal grains fine.
As a result, the magnetic crystal grains can be made smaller, so that medium noise can be reduced. JP-A-4-221418 and JP-A-5-205239 disclose magnetic recording media in which a magnetic layer made of a CoCrPtB-based alloy is formed on a Cr underlayer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Bを含
むCo合金を用いた従来の磁気記録媒体では、配向性を
高めるのが難しく、保磁力などの磁気特性を安定的に高
めるのが難しい問題があった。本発明は、上記事情に鑑
みてなされたもので、保磁力などの磁気特性に優れた磁
気記録媒体、その製造方法、およびこの磁気記録媒体を
用いた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
However, in a conventional magnetic recording medium using a Co alloy containing B, it is difficult to enhance the orientation and to stably enhance magnetic properties such as coercive force. there were. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a magnetic recording medium having excellent magnetic properties such as coercive force, a method for manufacturing the same, and a magnetic recording and reproducing apparatus using the magnetic recording medium. I do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、Crを含む
下地膜上に、Bを含有するCo合金からなる磁性膜を形
成すると、下地膜と磁性膜との境界付近において下地膜
中のCrと磁性膜中のBとが共有結合を形成し、生成し
た共有結合性化合物により磁性膜の配向性の乱れが生じ
ていることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
した。保磁力向上、保磁力範囲の狭小化、高SNR(Si
gnal to Noise Ratio、再生信号対出力ノイズ比)化、
PW50(孤立波半値幅)狭小化などを達成するには、
HCP構造(Hexagonal Close Packed)をなす磁性膜中
の結晶の磁化容易軸(C軸)が面内に配向していること
が好ましい。磁性膜の配向性を向上させるには、磁性膜
を、CrやCr合金からなる下地膜上に設けるのが好ま
しい。一般に、表面にNiP膜を有する磁気記録媒体用
基板上に、CrまたはCr合金からなる下地膜を形成す
ると、この下地膜は主に(200)結晶面が表面となる
ように成長する。この下地膜の(200)結晶面は、H
CP構造をなすCo合金における(110)結晶面に格
子間距離が近いため、下地膜に対しエピタキシャルに成
長する磁性膜では(110)結晶面が表面となるように
成長することになる。本発明者は、鋭意検討の結果、磁
性膜を構成するCo合金がBを含む場合には、下地膜と
磁性膜との境界付近において下地膜中のCrと磁性膜中
のBとが共有結合を形成し、生成した共有結合性化合物
により磁性膜のエピタキシャル成長が阻害され、(11
0)結晶面が表面となるような結晶成長が起こらなくな
るため磁性膜の配向性が乱れ、その結果、保磁力などの
磁気特性が劣化することがあるという知見を得た。この
ため、下地膜と磁性膜との境界付近において、CrとB
が共有結合化合物を生成しないように、CrとBのうち
いずれかの濃度が低くなるようにすることによって、磁
性膜中の配向性が劣化するのを防ぐことができる。
Means for Solving the Problems The present inventor has proposed that when a magnetic film made of a Co alloy containing B is formed on a base film containing Cr, a magnetic film in the base film near the boundary between the base film and the magnetic film is formed. It has been found that Cr and B in the magnetic film form a covalent bond, and that the generated covalent compound causes disorder in the orientation of the magnetic film. Based on this finding, the present invention has been completed. Improved coercive force, narrowed coercive force range, high SNR (Si
gnal to Noise Ratio, playback signal to output noise ratio),
To achieve a narrower PW50 (isolated wave half width),
It is preferable that the axis of easy magnetization (C axis) of the crystal in the magnetic film having the HCP structure (Hexagonal Close Packed) be oriented in the plane. In order to improve the orientation of the magnetic film, it is preferable to provide the magnetic film on a base film made of Cr or a Cr alloy. In general, when a base film made of Cr or a Cr alloy is formed on a magnetic recording medium substrate having a NiP film on the surface, the base film grows so that the (200) crystal plane mainly becomes the surface. The (200) crystal plane of this underlayer is H
Since the interstitial distance is close to the (110) crystal plane in the Co alloy having the CP structure, the magnetic film that grows epitaxially with respect to the base film grows so that the (110) crystal plane becomes the surface. The present inventors have conducted intensive studies and found that when the Co alloy constituting the magnetic film contains B, Cr in the underlayer and B in the magnetic film are covalently bonded near the boundary between the underlayer and the magnetic film. Are formed, and the generated covalent compound inhibits epitaxial growth of the magnetic film.
0) It has been found that the orientation of the magnetic film is disturbed since crystal growth such that the crystal plane becomes the surface does not occur, and as a result, magnetic properties such as coercive force may be deteriorated. Therefore, in the vicinity of the boundary between the underlayer and the magnetic film, Cr and B
By lowering the concentration of either Cr or B so that does not generate a covalent bond compound, it is possible to prevent the orientation in the magnetic film from deteriorating.

【0005】本発明の磁気記録媒体は、基板上に、Cr
を含む非磁性下地膜が設けられ、その上にBを含むCo
合金からなる磁性膜が設けられ、これら非磁性下地膜と
磁性膜との境界付近において、B濃度が1at%以上の
領域におけるCr濃度が40at%以下となるようにさ
れていることを特徴とする。本発明では、CrとBの濃
度を上記範囲に設定することによって、上記境界付近に
おいて、CrとBとが高濃度で共存するのを防ぎ、Cr
とBとが共有結合性の化合物を生成するのを極力抑え、
この共有結合性化合物を原因として磁性膜中の配向性が
低下するのを防ぐことができる。このため、保磁力など
の磁気特性を向上させることができる。磁性膜を構成す
るCo合金はPtを含むものであり、Ptの濃度が1〜
20at%であり、Bの濃度が1〜10at%であるこ
とが好ましい。また本発明では、磁性膜が、多数の磁性
結晶粒が粒界層によって互いに隔てられた構造を有し、
磁性結晶粒の平均粒径が、6〜20nmであることが好
ましい。非磁性下地膜は、CrまたはCr合金からな
り、このCr合金が、CrMo系、CrW系、CrV
系、およびCrTi系のうち1種または2種以上である
ことが好ましい。非磁性基板の表面平均粗さRaは0.
1〜1nmとするのが好ましい。また本発明の磁気記録
媒体の製造方法は、基板上に、Crを含む非磁性下地膜
を設け、その上にBを含むCo合金からなる磁性膜を設
ける磁気記録媒体の製造方法であって、磁性膜を形成す
るにあたり、これら非磁性下地膜と磁性膜との境界付近
において、B濃度が1at%以上の領域におけるCr濃
度が40at%以下となるようにすることを特徴とす
る。また本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体
と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドと
を備え、磁気記録媒体が、基板上にCrを含む非磁性下
地膜が設けられ、その上にBを含むCo合金からなる磁
性膜が設けられ、これら非磁性下地膜と磁性膜との境界
付近において、B濃度が1at%以上の領域におけるC
r濃度が40at%以下となるようにされていることを
特徴とする。
[0005] The magnetic recording medium of the present invention has a structure in which Cr is deposited on a substrate.
Is provided, and a Co containing B is provided thereon.
A magnetic film made of an alloy is provided, and a Cr concentration in a region where the B concentration is 1 at% or more is 40 at% or less in the vicinity of the boundary between the non-magnetic underlayer and the magnetic film. . In the present invention, by setting the concentrations of Cr and B in the above range, it is possible to prevent Cr and B from coexisting at a high concentration in the vicinity of the boundary,
And B minimize the formation of a covalent compound,
It is possible to prevent the orientation in the magnetic film from being reduced due to the covalent compound. Therefore, magnetic characteristics such as coercive force can be improved. The Co alloy constituting the magnetic film contains Pt, and the concentration of Pt is 1 to
It is preferably 20 at%, and the concentration of B is preferably 1 to 10 at%. Further, in the present invention, the magnetic film has a structure in which many magnetic crystal grains are separated from each other by a grain boundary layer,
The average grain size of the magnetic crystal grains is preferably 6 to 20 nm. The non-magnetic underlayer is made of Cr or a Cr alloy, and this Cr alloy is made of CrMo, CrW, CrV
It is preferable to use one or more of Cr-based and CrTi-based. The surface average roughness Ra of the non-magnetic substrate is 0.1.
The thickness is preferably 1 to 1 nm. Further, the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention is a method of manufacturing a magnetic recording medium in which a nonmagnetic underlayer containing Cr is provided on a substrate, and a magnetic film made of a Co alloy containing B is provided thereon. In forming the magnetic film, the Cr concentration in the region where the B concentration is 1 at% or more is 40 at% or less in the vicinity of the boundary between the non-magnetic underlayer and the magnetic film. Further, the magnetic recording and reproducing apparatus of the present invention includes a magnetic recording medium, and a magnetic head for recording and reproducing information on and from the magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium is provided with a nonmagnetic underlayer containing Cr on a substrate, A magnetic film made of a Co alloy containing B is provided thereon, and near the boundary between the nonmagnetic underlayer film and the magnetic film, the C film in the region where the B concentration is 1 at% or more is provided.
The r concentration is set to 40 at% or less.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の磁気記録媒体の
一実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、
非磁性基板1上に、非磁性下地膜2、磁性膜3、保護膜
4、および潤滑層5を順次形成したものである。
FIG. 1 shows an embodiment of a magnetic recording medium according to the present invention. The magnetic recording medium shown in FIG.
A non-magnetic substrate 1, a magnetic film 3, a protective film 4, and a lubricating layer 5 are sequentially formed on a non-magnetic substrate 1.

【0007】非磁性基板1としては、アルミニウム基
板、ガラス基板、セラミック基板、カーボン基板、可撓
性樹脂基板、これらの基板にNiP膜をメッキ法やスパ
ッタ法により形成したものなどを用いることができる。
また基板1表面にはNiP膜に代えてNiAl膜を形成
することもできる。NiAl膜を用いる場合には、膜厚
を10〜100nmとすると、下地膜2の配向性を向上
させることができるため好ましい。
As the non-magnetic substrate 1, an aluminum substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, a carbon substrate, a flexible resin substrate, a substrate obtained by forming a NiP film on these substrates by plating or sputtering, or the like can be used. .
Also, a NiAl film can be formed on the surface of the substrate 1 instead of the NiP film. In the case where a NiAl film is used, a thickness of 10 to 100 nm is preferable because the orientation of the base film 2 can be improved.

【0008】非磁性基板1の表面には、好ましくは周方
向にテクスチャ加工を施すことによって表面平均粗さR
aを0.1〜1nm(1〜10Å)、好ましくは0.2
〜0.8nm(2〜8Å)とするのが望ましい。表面平
均粗さRaが上記範囲未満であると、非磁性基板1が過
度に平滑になり下地膜2および磁性膜3の円周方向への
配向性が低下する。また表面平均粗さRaが上記範囲を
越えると、非磁性下地膜2中の結晶粒子が大きくなり磁
性膜3中の磁性結晶粒が粗大化し媒体ノイズが増加す
る。非磁性基板1を、テクスチャ加工を施すことなく用
いる場合には、表面平均粗さRaを0.5nm以下(5
Å以下)、好ましくは0.2nm以下(2Å以下)とす
るのが望ましい。
The surface of the nonmagnetic substrate 1 is preferably textured in the circumferential direction so that the surface has an average surface roughness R
a is 0.1 to 1 nm (1 to 10 °), preferably 0.2
It is desirable to set it to 0.8 nm (2-8 °). When the surface average roughness Ra is less than the above range, the non-magnetic substrate 1 becomes excessively smooth, and the orientation of the base film 2 and the magnetic film 3 in the circumferential direction decreases. If the surface average roughness Ra exceeds the above range, the crystal grains in the non-magnetic underlayer 2 become large, the magnetic crystal grains in the magnetic film 3 become coarse, and the medium noise increases. When the non-magnetic substrate 1 is used without texture processing, the surface average roughness Ra is set to 0.5 nm or less (5
Å, preferably 0.2 nm or less (2 Å or less).

【0009】非磁性下地膜2は、磁性膜3の配向性を向
上させるためのもので、その材料としては、Crまたは
Cr合金を用いるのが好適である。このCr合金として
は、CrMo系、CrW系、CrV系、およびCrTi
系のうち1種または2種以上を用いることができる。C
rMo系、CrW系、CrV系、CrTi系合金を用い
る場合には、Mo、W、V、Tiの濃度は0.1〜30
at%とすることができる。また非磁性下地膜2には、
上記材料に、下地膜2の結晶性を損なわない範囲で他の
元素を添加したものを用いることもできる。
The non-magnetic underlayer 2 is used to improve the orientation of the magnetic film 3 and is preferably made of Cr or a Cr alloy. The Cr alloy includes CrMo-based, CrW-based, CrV-based, and CrTi-based.
One or more of the systems can be used. C
When an rMo-based, CrW-based, CrV-based, or CrTi-based alloy is used, the concentration of Mo, W, V, and Ti is 0.1 to 30.
at%. In addition, the non-magnetic base film 2 includes
A material obtained by adding another element to the above-described material as long as the crystallinity of the base film 2 is not impaired can be used.

【0010】非磁性下地膜2は単層構造としてもよい
し、互いに同一または異なる材料からなる膜を複数積層
させた多層構造としてもよい。例えばCrからなるCr
層と、上記Cr合金からなるCr合金層とを複数積層さ
せた多層構造膜とすることができる。非磁性下地膜2の
厚さは、1〜100nm(10〜1000Å)、好まし
くは2〜50nm(20〜500Å)とするのが望まし
い。この厚さが上記範囲未満であると、配向性が低下
し、上記範囲を越えると、結晶粒子が大きくなり磁性膜
3内で磁性結晶粒が粗大化する。
The nonmagnetic underlayer 2 may have a single-layer structure or a multilayer structure in which a plurality of films made of the same or different materials are laminated. For example, Cr composed of Cr
It can be a multilayer film in which a plurality of layers and a Cr alloy layer made of the above-mentioned Cr alloy are laminated. It is desirable that the thickness of the nonmagnetic underlayer 2 be 1 to 100 nm (10 to 1000 °), preferably 2 to 50 nm (20 to 500 °). If the thickness is less than the above range, the orientation decreases, and if the thickness exceeds the above range, the crystal grains become large and the magnetic crystal grains in the magnetic film 3 become coarse.

【0011】磁性膜3は、Bを含むCo合金からなるも
のとされる。このCo合金としては、CoCrB系合金
を用いることができ、特にPtを含むCoCrPtB系
合金を用いるのが好適である。Co合金中のBの濃度
は、1〜10at%(好ましくは2〜7at%、さらに
好ましくは2.5〜6at%)とするのが好ましい。B
の濃度が上記範囲未満であると、保磁力が低くなること
に加え、磁性結晶粒が大きくなりノイズが増大する。ま
たこの濃度が上記範囲を越えると、磁性膜3内の配向性
が低下し保磁力が低くなるおそれがある。Co合金中の
Cr濃度は、40at%以下(好ましくは5〜35at
%、さらに好ましくは10〜25at%)とされる。
The magnetic film 3 is made of a Co alloy containing B. As this Co alloy, a CoCrB-based alloy can be used, and particularly, a CoCrPtB-based alloy containing Pt is preferably used. The concentration of B in the Co alloy is preferably 1 to 10 at% (preferably 2 to 7 at%, more preferably 2.5 to 6 at%). B
If the concentration is less than the above range, the coercive force is reduced, and the magnetic crystal grains are enlarged to increase the noise. If the concentration exceeds the above range, the orientation in the magnetic film 3 may be reduced and the coercive force may be reduced. The Cr concentration in the Co alloy is 40 at% or less (preferably 5 to 35 at
%, More preferably 10 to 25 at%).

【0012】Ptを含むCoCrPtB系合金を用いる
場合においては、この合金中のPtの濃度が低すぎると
保磁力を高める効果が小さくなる。またPt濃度が高す
ぎれば磁性膜3の磁化が小さくなり保磁力は高くなる
が、十分な再生信号出力を得るためには磁性膜3を厚く
することが必要となるため、磁性結晶粒の粗大化による
ノイズ増大を招く。このため、Ptの濃度は1〜20a
t%(好ましくは3〜16at%、さらに好ましくは6
〜14at%)とするのが好ましい。またCo合金に
は、Ta、Zr、Cu、およびNbのうち1種または2
種以上を含有させることもできる。磁性膜3は単層構造
としてもよいし、互いに同一または異なる材料からなる
膜を複数積層させた多層構造としてもよい。
In the case of using a CoCrPtB-based alloy containing Pt, if the concentration of Pt in the alloy is too low, the effect of increasing the coercive force is reduced. If the Pt concentration is too high, the magnetization of the magnetic film 3 becomes small and the coercive force becomes high. However, in order to obtain a sufficient reproduction signal output, it is necessary to make the magnetic film 3 thick. This leads to an increase in noise. Therefore, the concentration of Pt is 1 to 20a.
t% (preferably 3 to 16 at%, more preferably 6 at%
1414 at%). The Co alloy includes one or more of Ta, Zr, Cu, and Nb.
More than one species may be included. The magnetic film 3 may have a single-layer structure or a multilayer structure in which a plurality of films made of the same or different materials are stacked.

【0013】磁性膜3の厚さは、5〜100nm(50
〜1000Å)とするのが好ましい。磁性膜3の厚さが
上記範囲未満であると保磁力が低下する。また磁性膜3
の厚さが上記範囲を越えると磁性膜3内の磁性結晶粒の
粗大化が起きやすくなりノイズ特性が低下するおそれが
ある。磁性膜3の厚さは、10〜50nm(100〜5
00Å)とするのがさらに好ましい。この厚さがこの範
囲未満であると再生信号出力が低下し、上記範囲を越え
ると高記録密度の記録に望まれる高周波数領域での記録
再生において再生信号出力が低下する。
The thickness of the magnetic film 3 is 5 to 100 nm (50
Å1000 °). If the thickness of the magnetic film 3 is less than the above range, the coercive force decreases. The magnetic film 3
If the thickness exceeds the above range, the magnetic crystal grains in the magnetic film 3 are likely to be coarsened, and the noise characteristics may be reduced. The thickness of the magnetic film 3 is 10 to 50 nm (100 to 5 nm).
00 °) is more preferable. If the thickness is less than this range, the output of the reproduction signal decreases, and if it exceeds the above range, the output of the reproduction signal decreases in recording and reproduction in a high frequency region desired for recording at a high recording density.

【0014】図2は、本実施形態の磁気記録媒体におい
て、非磁性下地膜2と磁性膜3との境界付近における膜
厚方向の化学組成の分布を示すものである。この図に示
すように、非磁性下地膜2と磁性膜3との境界付近にお
いては、基板側から表面側に向けてCr濃度が漸次減少
しており、B濃度が漸次増加している。
FIG. 2 shows the distribution of the chemical composition in the thickness direction near the boundary between the non-magnetic underlayer 2 and the magnetic film 3 in the magnetic recording medium of this embodiment. As shown in this figure, in the vicinity of the boundary between the nonmagnetic underlayer 2 and the magnetic film 3, the Cr concentration gradually decreases from the substrate side to the surface side, and the B concentration gradually increases.

【0015】この図に示すように、本実施形態の磁気記
録媒体では、この境界付近において、B濃度が1at%
以上の領域R1におけるCr濃度が40at%以下とな
るようにされている。この領域R1におけるCr濃度が
40at%を越えると、磁性膜3の配向性が悪化し、保
磁力が低下する。なおここに示す化学組成分布は、基板
面内方向の平均分布を示すものである。
As shown in FIG. 1, in the magnetic recording medium of the present embodiment, the B concentration is 1 at% near this boundary.
The Cr concentration in the above region R1 is set to be 40 at% or less. If the Cr concentration in this region R1 exceeds 40 at%, the orientation of the magnetic film 3 deteriorates, and the coercive force decreases. The chemical composition distribution shown here indicates the average distribution in the in-plane direction of the substrate.

【0016】以下、非磁性下地膜2と磁性膜3との境界
付近におけるCrおよびBの濃度分布について詳細に説
明する。図3(a)は、磁性膜3の微細構造を示すもの
で、この図に示すように、磁性膜3は、Co合金(例え
ばCoCrPtB系合金)からなる多数の磁性結晶粒3
aが粒界層3bによって互いに隔てられた構造を有す
る。磁性結晶粒3aの基板面内方向の平均粒径は、6〜
20nm(60〜200Å)とするのが好ましい。この
磁性結晶粒3aの平均粒径は7〜15nm(好ましくは
8〜10nm)とするのが望ましい。この粒径が上記範
囲未満であると熱減磁の影響が大きくなり、上記範囲を
越えると、媒体ノイズが増加するため好ましくない。な
お磁性結晶粒3aの粒径は、例えばTEM(透過型電子
顕微鏡)により得られた画像に基づいて測定することが
できる。粒界層3bは、上記磁性結晶粒3aと同じ構成
成分からなる(例えばCoCrPtB系合金)が、その
組成は磁性結晶粒3aの組成と異なり、CrおよびBの
濃度が、磁性結晶粒3a中のCrおよびBの濃度より高
くなる。符号3cは、粒界層3bと同様にBの濃度が磁
性結晶粒3aに比べ高くなった偏析層を示す。
Hereinafter, the concentration distributions of Cr and B near the boundary between the non-magnetic underlayer 2 and the magnetic layer 3 will be described in detail. FIG. 3A shows the fine structure of the magnetic film 3. As shown in FIG. 3A, the magnetic film 3 has a large number of magnetic crystal grains 3 made of a Co alloy (for example, a CoCrPtB-based alloy).
a have a structure separated from each other by the grain boundary layer 3b. The average grain size of the magnetic crystal grains 3a in the in-plane direction of the substrate is 6 to
Preferably, it is 20 nm (60-200 °). The average grain size of the magnetic crystal grains 3a is desirably 7 to 15 nm (preferably 8 to 10 nm). If the particle size is less than the above range, the influence of thermal demagnetization increases, and if the particle size exceeds the above range, medium noise increases, which is not preferable. The particle size of the magnetic crystal grains 3a can be measured based on, for example, an image obtained by a TEM (transmission electron microscope). The grain boundary layer 3b is composed of the same components as the magnetic crystal grains 3a (for example, a CoCrPtB-based alloy), but the composition is different from the composition of the magnetic crystal grains 3a, and the concentrations of Cr and B are different from those in the magnetic crystal grains 3a. It becomes higher than the concentrations of Cr and B. Reference numeral 3c denotes a segregation layer in which the concentration of B is higher than that of the magnetic crystal grains 3a, similarly to the grain boundary layer 3b.

【0017】図3(b)は、磁性結晶粒3aにおいて
(すなわち符号Aで示す位置において)、非磁性下地膜
2と磁性膜3との境界付近の膜厚方向の化学組成の分布
を示すものである。非磁性下地膜2との境界付近(すな
わち最下層部分)の磁性膜3は、非磁性下地膜2から磁
性膜3に向けてCr濃度が徐々に低下するCr濃度低下
領域6となっている。このCr濃度低下領域6において
成分濃度が連続的に変化するのは、磁性膜3の成長初期
において、下地膜2表面に付着した磁性膜3材料が拡散
により下地膜2材料と混ざり合うためであると考えられ
る。このCr濃度低下領域6の最上層側では、Cr濃度
が十分に低く、すなわち40at%以下となっている。
このCr濃度低下領域6の直上部分の磁性膜3には、粒
界層3bと同様にBの濃度が磁性結晶粒3aに比べ高く
なった偏析層3cが形成されているが、この偏析層3c
においては、Crの濃度が十分に低く、すなわち40a
t%以下となっている。このため、CrとBとが共有結
合性の化合物を生成しにくくなる。
FIG. 3B shows the distribution of the chemical composition in the film thickness direction near the boundary between the nonmagnetic underlayer 2 and the magnetic film 3 in the magnetic crystal grain 3a (that is, at the position indicated by the symbol A). It is. The magnetic film 3 near the boundary with the non-magnetic underlayer 2 (that is, the lowermost layer portion) is a Cr-concentration reduced region 6 where the Cr concentration gradually decreases from the non-magnetic underlayer 2 toward the magnetic film 3. The component concentration continuously changes in the Cr concentration reduced region 6 because the material of the magnetic film 3 attached to the surface of the base film 2 is mixed with the material of the base film 2 by diffusion in the initial stage of the growth of the magnetic film 3. it is conceivable that. On the uppermost layer side of the Cr concentration reduced region 6, the Cr concentration is sufficiently low, that is, 40 at% or less.
The segregation layer 3c in which the concentration of B is higher than that of the magnetic crystal grains 3a is formed in the magnetic film 3 immediately above the Cr concentration-reduced region 6 as in the grain boundary layer 3b.
, The concentration of Cr is sufficiently low, that is, 40a
t% or less. For this reason, it becomes difficult for Cr and B to generate a covalently bonded compound.

【0018】非磁性基板1として、表面にNiP膜を有
するものを用いる場合には、非磁性下地膜2は主に(2
00)結晶面が表面となるように成長する。この下地膜
2の(200)結晶面は、HCP構造をなすCo合金に
おける(110)結晶面に格子間距離が近いため、下地
膜2に対しエピタキシャルに成長する磁性膜3は(11
0)結晶面が表面となるように成長する。また非磁性基
板1として、表面にNiAl膜を有するものを用いる場
合には、非磁性下地膜2は主に(112)結晶面が表面
となるように成長する。この下地膜2の(112)結晶
面は、HCP構造をなすCo合金における(100)結
晶面に格子間距離が近いため、下地膜2に対しエピタキ
シャルに成長する磁性膜3は(100)結晶面が表面と
なるように成長する。
When a non-magnetic substrate 1 having a NiP film on its surface is used, the non-magnetic base film 2 is mainly composed of (2
00) Growing such that the crystal plane becomes the surface. Since the (200) crystal plane of the underlayer 2 is closer to the (110) crystal plane of the Co alloy having the HCP structure, the magnetic film 3 that grows epitaxially with respect to the underlayer 2 is (11).
0) Growing such that the crystal plane becomes the surface. When a non-magnetic substrate 1 having a NiAl film on the surface is used, the non-magnetic underlayer 2 is grown so that the (112) crystal plane mainly becomes the surface. The (112) crystal plane of the underlayer 2 is closer to the (100) crystal plane of the Co alloy having the HCP structure, so that the magnetic film 3 which grows epitaxially with respect to the underlayer 2 has the (100) crystal plane. Grows to become the surface.

【0019】保護膜4は、磁性膜3の腐食を防ぎ、媒体
表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用
でき、例えばC、SiO2、ZrO2、またはこれらを主
成分とし他元素を含むものが使用可能である。保護膜4
の厚さは、耐腐食性、摺動性の点から1〜20nm(す
なわち10〜200Å)が望ましい。さらには、スペー
シングロスを少なくし十分な再生出力を得るために1〜
10nm(10〜100Å)とするのが好ましい。
The protective film 4 is for preventing corrosion of the magnetic film 3 and for preventing damage to the medium surface. Conventionally known materials can be used, for example, C, SiO 2 , ZrO 2 , or those containing these as main components. Those containing other elements can be used. Protective film 4
Is preferably 1 to 20 nm (that is, 10 to 200 °) from the viewpoint of corrosion resistance and slidability. Furthermore, in order to reduce the spacing loss and obtain a sufficient reproduction output,
The thickness is preferably 10 nm (10 to 100 °).

【0020】潤滑層5は、パーフルオロポリエーテル、
フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いて
形成するのが好ましい。
The lubricating layer 5 is made of perfluoropolyether,
It is preferably formed using a fluorinated alcohol, a fluorinated carboxylic acid, or the like.

【0021】次に、上記構成の磁気記録媒体を製造する
場合を例として、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法
を説明する。非磁性基板1として、表面にNiP膜を形
成したものを用いる場合には、下地膜2の配向性向上の
観点から下地膜形成時の温度を180〜250℃とする
のが好ましい。非磁性基板1上に、CrやCr合金を用
いてスパッタ法などにより非磁性下地膜2を形成する。
Next, a method of manufacturing the magnetic recording medium according to the present embodiment will be described with reference to an example of manufacturing the magnetic recording medium having the above-described configuration. When a non-magnetic substrate 1 having a NiP film formed on its surface is used, the temperature at the time of forming the base film is preferably 180 to 250 ° C. from the viewpoint of improving the orientation of the base film 2. A non-magnetic base film 2 is formed on a non-magnetic substrate 1 by sputtering using Cr or a Cr alloy.

【0022】本実施形態の製造方法では、非磁性下地膜
2上に磁性膜3を形成するにあたり、非磁性下地膜2と
磁性膜3との境界付近におけるB濃度が1at%以上の
領域R1において、Cr濃度が40at%以下となるよ
うに成膜を行う。
In the manufacturing method of the present embodiment, when forming the magnetic film 3 on the nonmagnetic underlayer 2, in the region R1 where the B concentration near the boundary between the nonmagnetic underlayer 2 and the magnetic film 3 is 1 at% or more. The film is formed so that the Cr concentration is 40 at% or less.

【0023】B濃度が1at%以上の領域R1におい
て、Cr濃度が40at%以下となるように成膜を行う
には、例えば次の方法を採ることができる。この方法で
は、磁性膜3の構成成分のうちBの濃度が1at%未満
であり、Crの濃度が40at%以下である材料からな
る第1ターゲットと、磁性膜3の構成材料からなる第2
ターゲットとを用意する。第1および第2ターゲットの
材料としては、例えば以下のものを挙げることができ
る。磁性膜3が、Co−22at%Cr−10at%P
t−5at%B(Co22Cr10Pt5B)からなる
ものである場合、第1ターゲットの材料として、CoC
r合金、例えばCo−40at%Cr(Co40Cr)
を用い、第2ターゲットの材料として、磁性膜3の構成
材料であるCo22Cr10Pt5Bを用いることがで
きる。
In the region R1 having a B concentration of 1 at% or more, for example, the following method can be used to form a film so that the Cr concentration is 40 at% or less. In this method, of the constituents of the magnetic film 3, the first target made of a material having a B concentration of less than 1 at% and the Cr concentration of 40 at% or less, and the second target made of the constituent material of the magnetic film 3.
Prepare a target. Examples of the materials of the first and second targets include the following. The magnetic film 3 is made of Co-22at% Cr-10at% P
In the case where the first target is made of t-5 at% B (Co22Cr10Pt5B), CoC is used as the material of the first target.
r alloy, for example, Co-40 at% Cr (Co40Cr)
And Co22Cr10Pt5B which is a constituent material of the magnetic film 3 can be used as a material of the second target.

【0024】まず、Cr濃度が40at%以下である第
1ターゲットを用いたスパッタ法により第1ターゲット
の材料を非磁性下地膜2上に付着させる。非磁性下地膜
2上に第1ターゲット構成材料が付着する過程において
は、この材料が、ごく初期において、高Cr濃度の下地
膜材料と混ざり合うことによりCr濃度が高くなるもの
の、成長するに従ってCr濃度が低下し、最終的に40
at%以下となる。図2に示すように、この第1ターゲ
ットによって形成された領域R2の最上層側(最表面
側)では、Cr濃度が40at%以下となっている。こ
の領域R2は、図3(a)におけるCr濃度低下領域6
に相当する。
First, a material for the first target is deposited on the non-magnetic underlayer 2 by a sputtering method using a first target having a Cr concentration of 40 at% or less. In the process of adhering the first target constituent material onto the non-magnetic base film 2, this material is mixed with the base film material having a high Cr concentration at the very beginning, and although the Cr concentration increases, the Cr increases as the material grows. The concentration decreases and finally 40
at% or less. As shown in FIG. 2, the Cr concentration on the uppermost layer side (outermost surface side) of the region R2 formed by the first target is 40 at% or less. This region R2 corresponds to the Cr concentration reduced region 6 in FIG.
Is equivalent to

【0025】次いで、その上に、磁性膜3の構成材料か
らなる第2ターゲットを用いて、第2ターゲット材料を
付着させる。これによって、磁性膜3が形成される。非
磁性下地膜2上に付着した第1および第2のターゲット
構成材料は、その成分のうち一部が偏析し、図3(a)
に示すように、磁性膜3は、多数の磁性結晶粒3aが粒
界層3bによって互いに隔てられた構造となる。
Next, a second target material is adhered thereon using a second target made of the constituent material of the magnetic film 3. Thus, the magnetic film 3 is formed. In the first and second target constituent materials adhered on the non-magnetic base film 2, a part of the components is segregated, and FIG.
As shown in (1), the magnetic film 3 has a structure in which many magnetic crystal grains 3a are separated from each other by a grain boundary layer 3b.

【0026】磁性膜3の構成材料からなる第2ターゲッ
トによって形成された領域ではB濃度が1at%以上と
なるが、第1ターゲットによって形成された領域R2の
最上層側ではCr濃度が40at%以下となっているた
め、得られた磁気記録媒体では、非磁性下地膜2と磁性
膜3との境界付近において、B濃度が1at%以上の領
域R1におけるCr濃度は40at%以下となる。
In the region formed by the second target made of the constituent material of the magnetic film 3, the B concentration is 1 at% or more. On the uppermost layer side of the region R2 formed by the first target, the Cr concentration is 40 at% or less. Therefore, in the obtained magnetic recording medium, the Cr concentration in the region R1 where the B concentration is 1 at% or more near the boundary between the nonmagnetic underlayer 2 and the magnetic film 3 is 40 at% or less.

【0027】図4は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記
録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録
再生装置は、図1に示す構成の磁気記録媒体7と、磁気
記録媒体7を回転駆動させる媒体駆動部8と、磁気記録
媒体7に情報を記録再生する磁気ヘッド9と、ヘッド駆
動部10と、記録再生信号処理系11とを備えている。
記録再生信号処理系11は、外部からの記録信号を処理
して磁気ヘッド9に送ったり、磁気ヘッド9からの再生
信号を処理して外部に送ることができるようになってい
る。
FIG. 4 shows an example of a magnetic recording and reproducing apparatus using the above magnetic recording medium. The magnetic recording / reproducing apparatus shown here includes a magnetic recording medium 7 having a configuration shown in FIG. 1, a medium driving unit 8 for driving the magnetic recording medium 7 to rotate, a magnetic head 9 for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium 7, A head drive unit 10 and a recording / reproducing signal processing system 11 are provided.
The recording / reproducing signal processing system 11 can process a recording signal from the outside and send it to the magnetic head 9, or process a reproduction signal from the magnetic head 9 and send it to the outside.

【0028】本実施形態の磁気記録媒体では、非磁性下
地膜2と磁性膜3との境界付近において、B濃度が1a
t%以上の領域R1におけるCr濃度が40at%以下
となるようにされているので、磁性膜3の配向性が乱れ
るのを防ぎ、保磁力などの磁気特性を高めることができ
る。磁性膜3の配向性が乱れるのを防ぐことができるの
は、以下の理由によると考えることができる。
In the magnetic recording medium of the present embodiment, the B concentration is 1a near the boundary between the non-magnetic underlayer 2 and the magnetic layer 3.
Since the Cr concentration in the region R1 of t% or more is set to be 40 at% or less, it is possible to prevent the orientation of the magnetic film 3 from being disturbed and to enhance the magnetic characteristics such as the coercive force. The reason that the orientation of the magnetic film 3 can be prevented from being disordered can be considered as follows.

【0029】磁性膜を構成するCo合金がBを含む場合
には、下地膜と磁性膜との境界付近において下地膜中の
Crと磁性膜中のBが共有結合を形成し、生成した共有
結合性化合物により磁性膜のエピタキシャル成長が阻害
され、磁性膜中の配向性が乱れ、保磁力などの磁気特性
は劣化することがある。本実施形態の磁気記録媒体で
は、非磁性下地膜2と磁性膜3との境界付近におけるC
rとBの濃度を上記範囲に設定することによって、上記
境界付近において、CrとBとが高濃度で共存するのを
防ぐことができる。このため、CrとBとが共有結合性
の化合物を生成するのを極力抑え、この共有結合性化合
物を原因として磁性膜3中の配向性が低下するのを防ぐ
ことができる。
When the Co alloy constituting the magnetic film contains B, Cr in the underlayer and B in the magnetic film form a covalent bond near the boundary between the underlayer and the magnetic film, and the generated covalent bond In some cases, the epitaxial growth of the magnetic film is hindered by the conductive compound, the orientation in the magnetic film is disturbed, and magnetic properties such as coercive force may be degraded. In the magnetic recording medium of the present embodiment, the C value near the boundary between the non-magnetic under film 2 and the magnetic film 3
By setting the concentrations of r and B in the above range, it is possible to prevent Cr and B from coexisting at a high concentration near the boundary. Therefore, generation of a covalent compound between Cr and B can be suppressed as much as possible, and a decrease in the orientation in the magnetic film 3 due to the covalent compound can be prevented.

【0030】これに対し、図5に示す化学組成の平均分
布に見るように、非磁性下地膜2と磁性膜3との境界付
近において、B濃度が1at%以上の領域R3における
Cr濃度が40at%を越える場合には、Cr濃度とB
濃度がいずれも高い領域R3において、CrとBとが共
有結合性化合物を生成し、この共有結合性化合物により
磁性膜中の配向性が乱れる結果、保磁力などの磁気特性
は劣化する。このような化学組成分布は、非磁性下地膜
2上に磁性膜3を形成するにあたり、上記第1ターゲッ
トを用いず、非磁性下地膜2上に磁性膜3の構成材料か
らなる第2ターゲットを用いて直接成膜を行う場合に得
られる。これは、磁性膜3が形成される過程において、
Cr濃度が40at%以下にまで低下する以前にB濃度
が1at%を越えるためである。図6(a)および図6
(b)は、非磁性下地膜2上に磁性膜3を直接形成した
場合における微細構造、および磁性結晶粒3aにおける
(すなわち符号A'で示す位置における)膜厚方向の化
学組成の分布を示すものである。図6(b)に示すよう
に、この磁気記録媒体では、非磁性下地膜2と磁性膜3
との境界付近において、非磁性下地膜2から磁性膜3に
向けてCr濃度が徐々に低下しているが、非磁性下地膜
2に接する磁性膜最下層部分に偏析層3cが形成されて
いるため、この偏析層3cにおいては、Cr濃度が高く
なる。このように、B濃度が高い偏析層3cにおいてC
r濃度が高くなるため、CrとBとが共有結合性の化合
物を生成しやすい。
On the other hand, as can be seen from the average distribution of the chemical composition shown in FIG. 5, near the boundary between the non-magnetic underlayer 2 and the magnetic film 3, the Cr concentration in the region R3 having a B concentration of 1 at% or more is 40 at. %, The Cr concentration and B
In the high concentration region R3, Cr and B form a covalent compound, and the covalent compound disturbs the orientation in the magnetic film. As a result, magnetic properties such as coercive force deteriorate. Such a chemical composition distribution indicates that the second target made of the constituent material of the magnetic film 3 is formed on the nonmagnetic base film 2 without using the first target when forming the magnetic film 3 on the nonmagnetic base film 2. It is obtained when a film is formed directly by using. This is because in the process of forming the magnetic film 3,
This is because the B concentration exceeds 1 at% before the Cr concentration decreases to 40 at% or less. FIG. 6A and FIG.
(B) shows the fine structure in the case where the magnetic film 3 is directly formed on the non-magnetic underlayer 2, and the distribution of the chemical composition in the thickness direction of the magnetic crystal grains 3a (that is, at the position indicated by the symbol A '). Things. As shown in FIG. 6B, in this magnetic recording medium, the non-magnetic base film 2 and the magnetic film 3
In the vicinity of the boundary with, the Cr concentration gradually decreases from the nonmagnetic underlayer 2 toward the magnetic film 3, but the segregation layer 3 c is formed in the lowermost layer of the magnetic film in contact with the nonmagnetic underlayer 2. Therefore, in the segregation layer 3c, the Cr concentration increases. As described above, in the segregation layer 3c having a high B concentration, C
Since the r concentration is high, Cr and B easily form a compound having a covalent bond.

【0031】また本発明の磁気記録媒体の製造方法によ
れば、磁性膜3の配向性が乱れるのを防ぎ、保磁力を高
め得る磁気記録媒体を製造することができる。また本発
明の磁気記録再生装置によれば、磁気記録媒体の保磁力
を高め、高記録密度化を図ることができる。
Further, according to the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, it is possible to manufacture a magnetic recording medium capable of preventing the orientation of the magnetic film 3 from being disturbed and increasing the coercive force. Further, according to the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention, it is possible to increase the coercive force of the magnetic recording medium and increase the recording density.

【0032】また上記実施形態の製造方法では、磁性膜
3の構成材料からなる第2ターゲットを用いるに先だっ
て、磁性膜3の構成成分のうちB濃度が1at%未満で
ありCr濃度が40at%以下である材料からなる第1
ターゲットを用いる方法を例示したが、本発明では、第
1ターゲットは磁性膜3の構成成分からなるものに限ら
ず、第2ターゲットにより形成される磁性膜3中に拡散
した場合でも配向性の低下が起こらず磁気的劣化の原因
にならないものであればよい。この第1ターゲットの材
料としては、例えばNiCr合金を用いることができ
る。NiCr合金は、Co合金がとる結晶構造であるH
CP構造とは異なる結晶構造をとるが、Niは磁性膜3
をなすCo合金中に固溶した場合でも磁気特性を劣化さ
せるおそれがないため、第1ターゲット材料として用い
ることができる。
In the manufacturing method according to the above embodiment, prior to using the second target made of the constituent material of the magnetic film 3, the B concentration of the constituent components of the magnetic film 3 is less than 1 at% and the Cr concentration is 40 at% or less. A first made of a material that is
Although the method using a target has been exemplified, in the present invention, the first target is not limited to the one composed of the constituent components of the magnetic film 3, and even if the first target is diffused into the magnetic film 3 formed by the second target, the orientation is reduced. Any material may be used as long as it does not cause magnetic deterioration. As a material of the first target, for example, a NiCr alloy can be used. NiCr alloy has a crystal structure of H
Although it has a crystal structure different from the CP structure, Ni
Can be used as the first target material because there is no risk of deteriorating the magnetic properties even when it is dissolved in a Co alloy that forms

【0033】また上記実施形態の製造方法では、上記第
1および第2ターゲットを用いる方法を例示したが、本
発明では、使用するターゲットの数は3以上とすること
もできる。例えばCr濃度が40at%以下であるCo
Cr合金からなる第1ターゲットと、CoPt合金から
なる第2ターゲットと、CoB合金からなる第3ターゲ
ットと、Crからなる第4ターゲットとを用い、成膜初
期において、Bを含まず(B濃度が1at%未満)かつ
Cr濃度が40at%以下である第1および第2ターゲ
ットを用いて非磁性下地膜2上にターゲット材料を付着
させ、Cr濃度が40at%以下となった時点で、これ
ら第1および第2ターゲットに加えて、Bを含む第3タ
ーゲットと第4ターゲットとを用いて膜形成を行う方法
を採ることができる。
Further, in the manufacturing method of the above embodiment, the method using the first and second targets is exemplified, but in the present invention, the number of targets to be used may be three or more. For example, Co having a Cr concentration of 40 at% or less is used.
Using a first target made of a Cr alloy, a second target made of a CoPt alloy, a third target made of a CoB alloy, and a fourth target made of Cr, B was not included in the initial stage of film formation (B concentration was low). A target material is deposited on the non-magnetic underlayer 2 using the first and second targets having a Cr concentration of 40 at% or less and the first and second targets having a Cr concentration of 40 at% or less. A method of forming a film using a third target including B and a fourth target in addition to the second target and the second target can be employed.

【0034】また本発明では、磁性膜3にTaを含有す
るCo合金を用いる場合、非磁性下地膜2と磁性膜3と
の境界付近において、B濃度とTa濃度との合計が1a
t%以上の領域におけるCr濃度が40at%以下とな
るようにするのが好ましい。これは、Taが、Bと同様
に、Crとの間で共有結合を形成し得るため、B濃度と
Ta濃度との合計が1at%以上の領域でCr濃度が4
0at%を越えると、Taおよび/またはBが、Crと
共有結合を形成し、生成した共有結合性化合物により磁
性膜の配向性の乱れが生じるおそれがあるためである。
In the present invention, when a Co alloy containing Ta is used for the magnetic film 3, the total of the B concentration and the Ta concentration is 1 a near the boundary between the nonmagnetic base film 2 and the magnetic film 3.
It is preferable that the Cr concentration in the region of t% or more be 40 at% or less. This is because Ta, like B, can form a covalent bond with Cr, so that the Cr concentration is 4% in the region where the total of the B concentration and the Ta concentration is 1 at% or more.
If the content exceeds 0 at%, Ta and / or B may form a covalent bond with Cr, and the generated covalent compound may cause disorder in the orientation of the magnetic film.

【0035】[0035]

【実施例】以下、具体例を示して本発明の作用効果を明
確にする。図1に示す磁気記録媒体を次のようにして作
製した。 (実施例1〜8)無電解メッキによって表面にNiP膜
(厚さ10μm)を形成したアルミニウム基板1(直径
95mm、厚さ0.8mm)を研磨した後、テクスチャ
加工を施し、表面平均粗さRaを0.5nmとした。次
いで非磁性基板1上に、DCマグネトロンスパッタ装置
(アネルバ社製3010)を用いて、非磁性下地膜2、
磁性膜3をスパッタ法により形成した。磁性膜3を形成
する際には、成膜初期において、Bを含まないCo−4
0at%Cr(Co40Cr)またはNi−40at%
Cr(Ni40Cr)からなる第1ターゲットを用い、
次いでCo−22at%Cr−10at%Pt−5at
%B(Co22Cr10Pt5B)からなる第2ターゲット
を用いて成膜を行った。実施例1〜3、5〜7では、非
磁性下地膜2を、Crからなる第1下地層と、Cr合金
からなる第2下地層からなる2層構造膜とした。なお成
膜に先だってスパッタ装置のチャンバ内の真空度は9×
10-6Paとした。また成膜時のチャンバ内圧は6×1
-1Paとした。磁性膜3上には、スパッタ法によりカ
ーボンからなる保護膜4(厚さ80Å)を形成し、その
上に潤滑膜5(Fomblin社Z−Dol)(厚さ1
7Å)をディッピング法により形成し、テープバニッシ
ュ処理を行った。得られた磁気記録媒体は、BGテスタ
を用い、0.7μinchのグライドハイトが達成できるこ
とを確認した。
EXAMPLES Hereinafter, the working effects of the present invention will be clarified by showing specific examples. The magnetic recording medium shown in FIG. 1 was manufactured as follows. (Examples 1 to 8) After polishing an aluminum substrate 1 (diameter 95 mm, thickness 0.8 mm) having a NiP film (thickness 10 μm) formed on the surface thereof by electroless plating, texturing was performed to obtain a surface average roughness. Ra was set to 0.5 nm. Next, on the non-magnetic substrate 1, using a DC magnetron sputtering apparatus (3010 manufactured by Anelva), the non-magnetic base film 2,
The magnetic film 3 was formed by a sputtering method. When forming the magnetic film 3, at the initial stage of film formation, Co-4 containing no B is used.
0 at% Cr (Co40Cr) or Ni-40 at%
Using a first target made of Cr (Ni40Cr),
Next, Co-22 at% Cr-10 at% Pt-5 at
The film was formed using a second target made of% B (Co22Cr10Pt5B). In Examples 1 to 3 and 5 to 7, the nonmagnetic underlayer 2 was a two-layer structure film including a first underlayer made of Cr and a second underlayer made of a Cr alloy. Prior to film formation, the degree of vacuum in the chamber of the sputtering apparatus was 9 ×
It was set to 10 −6 Pa. The chamber pressure during film formation was 6 × 1
0 -1 Pa. A protective film 4 (thickness: 80 °) made of carbon is formed on the magnetic film 3 by sputtering, and a lubricating film 5 (Z-Dol, Fomblin) (thickness: 1) is formed thereon.
7)) was formed by a dipping method, and tape burnishing was performed. The obtained magnetic recording medium was confirmed to be able to achieve a glide height of 0.7 μinch using a BG tester.

【0036】(比較例1〜4)磁性膜3を形成する際
に、第1ターゲットを用いず、Co22Cr10Pt5Bか
らなる第2ターゲットのみを用いて成膜を行うこと以外
は実施例と同様にして磁気記録媒体を作製した。
(Comparative Examples 1 to 4) When forming the magnetic film 3, the magnetic film was formed in the same manner as in the embodiment except that the film was formed using only the second target made of Co22Cr10Pt5B without using the first target. A recording medium was produced.

【0037】図7ないし図9は、実施例4、8、および
比較例4の磁気記録媒体において、オージェ分光分析装
置(VG Scientific社 MicroLab-310F)を用いて得られ
た膜厚方向の化学組成の平均分布を示すものである。オ
ージェ分光分析による測定時の測定条件は以下の通り。
加速電圧:10kV、イオン源:Ar、試料電圧:45
nA。
FIGS. 7 to 9 show the chemical compositions in the film thickness direction of the magnetic recording media of Examples 4, 8 and Comparative Example 4 obtained by using an Auger spectrometer (MicroLab-310F manufactured by VG Scientific). FIG. The measurement conditions at the time of measurement by Auger spectroscopy are as follows.
Acceleration voltage: 10 kV, ion source: Ar, sample voltage: 45
nA.

【0038】これら磁気記録媒体の電磁変換特性を、G
UZIK社製リードライトアナライザRWA1632、
およびスピンスタンドS1701MPを用いて測定し
た。電磁変換特性の評価には、磁気ヘッドとして、再生
部に巨大磁気抵抗(GMR)素子を有する複合型薄膜磁
気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度280kF
CIとして測定を行った。上記実施例および比較例の磁
気記録媒体の静磁気特性、電磁変換特性の測定結果を表
1および表2に示す。表中、Hcは保磁力を示す。S*
は振動式磁気特性測定装置(VSM)を用いてB−Hヒ
ステリシスループを作成し、このヒステリシスループに
おいて、B=0でのHの値をHcおよび−Hcとし、さ
らにH=Hcにおいてヒステリシスループの接線と、直
線B=−Brとの交点を求め、この点でのHの値をH*
とし、これを用いて次式により得られる値である。S*
=(H*)/HcこのS*が小さいと、磁気記録媒体の
飽和磁化は大きくても、実質的に重要な特性である残留
磁化が小さいため、記録再生に必要な電磁変換特性が得
られなくなる。このため、S*を高Brの指標とするこ
とができる。一般にS*が0.8以上のCo合金膜は、
磁性膜として好ましいということができる。磁気記録媒
体のS*が小さいと、磁性膜内の磁化の単位である磁区
のもつ保磁力が、各磁区ごとに大きくばらついていると
考えることができる。これは、磁性膜をなすCo合金の
結晶配向性が悪化するためであると考えられる。このよ
うな状態では、磁性膜全体の平均保磁力を大きくして
も、保磁力が小さい磁区を多く含んでいることになる。
それらの磁区では、書き込み時の反磁界を受けやすくな
り、その記録が反転消磁、すなわち実質的に重要な特性
である残留時間が小さくなる。その結果、読み出し時の
出力が低下する。以上より、S*が小さい磁気記録媒体
では、高記録密度になると反磁界がより強くなると推定
できる。LFは低周波(20MHz)記録時の再生信号
出力を示す。OWは低周波(20MHz)記録の上に高
周波(160MHz)記録を重ねたときの低周波信号の
残留量を示す。PW50は孤立波半値幅を示す。SNR
は再生信号対出力ノイズ比を示す。またBが1at%時
のCr濃度とは、非磁性下地膜2と磁性膜3との境界付
近においてB濃度が1at%であるときのCr濃度を示
す。
The electromagnetic conversion characteristics of these magnetic recording media are represented by G
UZIK read / write analyzer RWA1632,
And it measured using the spin stand S1701MP. To evaluate the electromagnetic conversion characteristics, a composite thin film magnetic recording head having a giant magnetoresistive (GMR) element in the reproducing section was used as the magnetic head, and the recording conditions were set to a linear recording density of 280 kF.
The measurement was performed as CI. Tables 1 and 2 show the measurement results of the magnetostatic characteristics and the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording media of the above Examples and Comparative Examples. In the table, Hc indicates a coercive force. S *
Creates a B-H hysteresis loop using a vibrating magnetic property measuring device (VSM). In this hysteresis loop, the value of H at B = 0 is set to Hc and -Hc. The intersection of the tangent and the straight line B = -Br is determined, and the value of H at this point is expressed as H *.
, And is a value obtained by using the following equation. S *
= (H *) / Hc If this S * is small, even though the saturation magnetization of the magnetic recording medium is large, the residual magnetization which is a substantially important characteristic is small, so that the electromagnetic conversion characteristics necessary for recording and reproduction can be obtained. Disappears. Therefore, S * can be used as an index of high Br. Generally, a Co alloy film having S * of 0.8 or more is:
It can be said that it is preferable as a magnetic film. When S * of the magnetic recording medium is small, it can be considered that the coercive force of the magnetic domain, which is a unit of magnetization in the magnetic film, greatly varies among the magnetic domains. It is considered that this is because the crystal orientation of the Co alloy forming the magnetic film deteriorates. In such a state, even if the average coercive force of the entire magnetic film is increased, many magnetic domains having a small coercive force are included.
These magnetic domains are more susceptible to a demagnetizing field at the time of writing, and the recording thereof undergoes reversal degaussing, that is, the residual time, which is a substantially important characteristic, is reduced. As a result, the output at the time of reading decreases. From the above, it can be estimated that the demagnetizing field becomes stronger at a higher recording density in a magnetic recording medium having a small S *. LF indicates a reproduced signal output during low-frequency (20 MHz) recording. OW indicates the residual amount of the low frequency signal when the high frequency (160 MHz) recording is superimposed on the low frequency (20 MHz) recording. PW50 indicates a solitary wave half width. SNR
Indicates a reproduction signal to output noise ratio. The Cr concentration when B is 1 at% indicates the Cr concentration when the B concentration is 1 at% in the vicinity of the boundary between the non-magnetic underlayer 2 and the magnetic film 3.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】表1および表2より、磁性膜3の形成初期
時に、Bを含まない材料であるCo40CrまたはNi
40Crからなる第1ターゲットを用い、次いでCo22
Cr10Pt5Bからなる第2ターゲットを用いて成膜を
行うことによって、B濃度が1at%であるときのCr
濃度を40at%以下とした実施例の磁気記録媒体は、
第2ターゲットのみを用いて成膜を行い、B濃度が1a
t%であるときのCr濃度が40at%を越える値とな
った比較例の磁気記録媒体に比べ、保磁力などの磁気特
性が優れていることがわかる。
From Tables 1 and 2, at the initial stage of the formation of the magnetic film 3, Co40Cr or Ni
A first target of 40Cr was used, followed by Co22
By forming a film using the second target made of Cr10Pt5B, the Cr content when the B concentration is 1 at% is obtained.
The magnetic recording medium of the embodiment in which the concentration is 40 at% or less,
Film formation is performed using only the second target, and the B concentration is 1a.
It can be seen that the magnetic properties such as the coercive force are superior to the magnetic recording medium of the comparative example in which the Cr concentration at t% exceeds 40 at%.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気記録
媒体は、非磁性下地膜と磁性膜との境界付近において、
B濃度が1at%以上の領域におけるCr濃度が40a
t%以下となるようにされているので、上記境界付近に
おいて、CrとBとが高濃度で共存するのを防ぎ、Cr
とBとが共有結合性の化合物を生成するのを極力抑え、
この共有結合性化合物を原因として磁性膜中の配向性が
低下するのを防ぐことができる。従って、保磁力などの
磁気特性を向上させることができる。また本発明の磁気
記録媒体の製造方法によれば、磁性膜の配向性が乱れる
のを防ぎ、保磁力を高め得る磁気記録媒体を製造するこ
とができる。また本発明の磁気記録再生装置によれば、
磁気記録媒体の保磁力を高め、高記録密度化を図ること
ができる。
As described above, in the magnetic recording medium of the present invention, the vicinity of the boundary between the non-magnetic underlayer and the magnetic film is improved.
The Cr concentration in the region where the B concentration is 1 at% or more is 40a.
t% or less, it is possible to prevent Cr and B from coexisting at a high concentration near the above boundary,
And B minimize the formation of a covalent compound,
It is possible to prevent the orientation in the magnetic film from being reduced due to the covalent compound. Therefore, magnetic characteristics such as coercive force can be improved. Further, according to the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, it is possible to manufacture a magnetic recording medium capable of preventing the orientation of the magnetic film from being disturbed and increasing the coercive force. According to the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention,
It is possible to increase the coercive force of the magnetic recording medium and increase the recording density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す
一部断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of a magnetic recording medium of the present invention.

【図2】 図1に示す磁気記録媒体において、非磁性
下地膜と磁性膜との境界付近における膜厚方向の化学組
成の平均分布を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an average distribution of a chemical composition in a film thickness direction near a boundary between a nonmagnetic base film and a magnetic film in the magnetic recording medium shown in FIG.

【図3】 (a)図1に示す磁気記録媒体の微細構造
を示す模式図、(b)磁性結晶粒における膜厚方向の化
学組成の分布を示す模式図。
3A is a schematic diagram showing a fine structure of the magnetic recording medium shown in FIG. 1, and FIG. 3B is a schematic diagram showing a distribution of a chemical composition of a magnetic crystal grain in a film thickness direction.

【図4】 図1に示す磁気記録媒体を用いた磁気記録
再生装置の一例を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a magnetic recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium shown in FIG.

【図5】 非磁性下地膜上に磁性膜の構成材料を直接
形成した磁気記録媒体における非磁性下地膜と磁性膜と
の境界付近における膜厚方向の化学組成の平均分布を示
す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an average distribution of a chemical composition in a film thickness direction near a boundary between a nonmagnetic underlayer and a magnetic film in a magnetic recording medium in which a constituent material of a magnetic film is directly formed on a nonmagnetic underlayer. .

【図6】 (a)非磁性下地膜上に磁性膜の構成材料
を直接形成した磁気記録媒体の微細構造を示す模式図、
(b)磁性結晶粒における膜厚方向の化学組成の分布を
示す模式図。
FIG. 6A is a schematic diagram showing a fine structure of a magnetic recording medium in which a constituent material of a magnetic film is directly formed on a non-magnetic base film;
(B) Schematic diagram showing the distribution of the chemical composition in the thickness direction of the magnetic crystal grains.

【図7】 実施例の磁気記録媒体の非磁性下地膜と磁
性膜との境界付近における膜厚方向の化学組成の平均分
布を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an average distribution of a chemical composition in a film thickness direction near a boundary between a nonmagnetic underlayer film and a magnetic film of a magnetic recording medium of an example.

【図8】 実施例の磁気記録媒体の非磁性下地膜と磁
性膜との境界付近における膜厚方向の化学組成の平均分
布を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an average distribution of a chemical composition in a film thickness direction near a boundary between a nonmagnetic underlayer film and a magnetic film of the magnetic recording medium of the example.

【図9】 比較例の磁気記録媒体の非磁性下地膜と磁
性膜との境界付近における膜厚方向の化学組成の平均分
布を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an average distribution of a chemical composition in a film thickness direction near a boundary between a nonmagnetic underlayer film and a magnetic film of a magnetic recording medium of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・基板、2・・・非磁性下地膜、3・・・磁性膜、3a・・・
磁性結晶粒、3b・・・粒界層、7・・・磁気記録媒体、9・・
・磁気ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Non-magnetic base film, 3 ... Magnetic film, 3a ...
Magnetic crystal grains, 3b ... grain boundary layer, 7 ... magnetic recording medium, 9 ...
・ Magnetic head

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Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板(1)上に、Crを含む非磁性下
地膜(2)が設けられ、その上にBを含むCo合金から
なる磁性膜(3)が設けられ、 これら非磁性下地膜と磁性膜との境界付近において、B
濃度が1at%以上の領域(R1)におけるCr濃度が
40at%以下となるようにされていることを特徴とす
る磁気記録媒体。
A non-magnetic base film containing Cr is provided on a substrate, and a magnetic film made of a Co alloy containing B is provided thereon. Near the boundary between
A magnetic recording medium characterized in that a Cr concentration in a region (R1) having a concentration of 1 at% or more is 40 at% or less.
【請求項2】 磁性膜を構成するCo合金がPtを含
むものであり、Ptの濃度が1〜20at%であり、B
の濃度が1〜10at%であることを特徴とする請求項
1記載の磁気記録媒体。
2. The magnetic film according to claim 1, wherein the Co alloy contains Pt, the Pt concentration is 1 to 20 at%, and B
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the concentration of the magnetic recording medium is 1 to 10 at%.
【請求項3】 磁性膜が多数の磁性結晶粒(3a)が
粒界層(3b)によって互いに隔てられた構造を有し、
磁性結晶粒の平均粒径が、6〜20nmであることを特
徴とする請求項1または2記載の磁気記録媒体。
3. The magnetic film has a structure in which a number of magnetic crystal grains (3a) are separated from each other by a grain boundary layer (3b).
3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the average diameter of the magnetic crystal grains is 6 to 20 nm.
【請求項4】 非磁性下地膜が、CrまたはCr合金
からなり、このCr合金が、CrMo系、CrW系、C
rV系、およびCrTi系のうち1種または2種以上で
あることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項
記載の磁気記録媒体。
4. The non-magnetic underlayer is made of Cr or a Cr alloy, and this Cr alloy is made of CrMo, CrW, C
The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic recording medium is at least one of rV-based and CrTi-based.
【請求項5】 非磁性基板の表面平均粗さRaが0.
1〜1nmであることを特徴とする請求項1〜4のうち
いずれか1項記載の磁気記録媒体。
5. A non-magnetic substrate having a surface average roughness Ra of 0.5.
The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium has a thickness of 1 to 1 nm.
【請求項6】 基板上に、Crを含む非磁性下地膜を
設け、その上にBを含むCo合金からなる磁性膜を設け
る磁気記録媒体の製造方法であって、磁性膜を形成する
にあたり、これら非磁性下地膜と磁性膜との境界付近に
おいて、B濃度が1at%以上の領域におけるCr濃度
が40at%以下となるようにすることを特徴とする磁
気記録媒体の製造方法。
6. A method for manufacturing a magnetic recording medium comprising: providing a nonmagnetic underlayer containing Cr on a substrate, and providing a magnetic film made of a Co alloy containing B on the substrate. A method for manufacturing a magnetic recording medium, characterized in that the Cr concentration in a region where the B concentration is 1 at% or more is 40 at% or less near the boundary between the non-magnetic underlayer and the magnetic film.
【請求項7】 磁気記録媒体(7)と、該磁気記録媒
体に情報を記録再生する磁気ヘッドと(9)を備え、磁
気記録媒体が、基板上にCrを含む非磁性下地膜が設け
られ、その上にBを含むCo合金からなる磁性膜が設け
られ、これら非磁性下地膜と磁性膜との境界付近におい
て、B濃度が1at%以上の領域におけるCr濃度が4
0at%以下となるようにされていることを特徴とする
磁気記録再生装置。
7. A magnetic recording medium comprising: a magnetic recording medium; a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium; and a magnetic recording medium provided with a non-magnetic underlayer containing Cr on a substrate. A magnetic film made of a Co alloy containing B is provided thereon, and a Cr concentration in a region where the B concentration is 1 at% or more near the boundary between the nonmagnetic underlayer film and the magnetic film is 4%.
A magnetic recording / reproducing apparatus, wherein the magnetic recording / reproducing apparatus is set to 0 at% or less.
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