JP2002100018A - 磁気記録媒体及びその製造方法並び磁気記憶装置 - Google Patents
磁気記録媒体及びその製造方法並び磁気記憶装置Info
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Abstract
録層を形成して、再生出力の分解能の向上と共にノイズ
低減も可能とした磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 非磁性支持体と、該非磁性支持体の上方
に形成される下地層と、該下地層の上方に形成された磁
気記録層を少なくとも1層含む磁気記録媒体であって、
前記磁気記録層には、Co(α)Cr(β)Pt(γ)
B(δ)Cu(ε)の組成で示されるコバルト、クロ
ム、白金、硼素及び銅を含む合金で形成された合金磁気
記録層を少なくとも1層含み、前記合金磁気記録層の層
厚tと残留磁束密度Brとの積t・Brが2.0〜7.
0nTmである。但し、α、β、γ、δ及びεのそれぞ
れは含有at%を示し、20≦β≦26、6≦γ≦2
0、1≦δ≦7、2≦ε≦7にあり、残部はαである。
Description
行う磁気記憶装置に用いられるハードディスク等の磁気
記録媒体に関する。特に、再生出力の分解能を向上させ
且つノイズ低減を図り高記録密度を実現できる磁気記録
媒体に関する。
ピュータの外部記憶装置として用いられる磁気ディスク
装置については高密度化の要求が益々高まっている。こ
の要求を満たすためは磁気記録媒体からの再生出力の分
解能を向上させること及びノイズの低減を図ることが必
要である。
気記録媒体について、再生波形のパルス幅Pw50は媒
体の静磁気特性である保磁力Hc、残留磁化Br、磁気
記録層厚tを用いて下記式(1)のように示されること
が知られている。 Pw50 =(2(a+d)2+(a/2)2)1/2 …… (1) 但し、a∝(t×Br/Hc)1/2 であり、dは磁
気スペーシングである。一般的に上記パルス幅Pw50
が狭い程、記録再生信号の分解能が向上することが知ら
れている。よって、磁気記録媒体の高密度化のために
は、磁気記録層厚tを薄くし、高い保磁力Hcを有する
ように形成することが必要であることが分かる。
な特性として高S/Nm(出力対媒体ノイズ比)化があ
る。このような磁気記録媒体のノイズ低減化を促進する
には、例えば磁気記録層を形成する磁性粒子の微細化、
及び磁性粒子間の磁気的相互作用を抑制することが必要
である。そこで、磁気記録媒体のS/Nmを改善する手
法として、例えば特開平8−31638号公報で開示さ
れる技術の提案がある。この技術では、磁気記録媒体の
磁気記録層に6〜20at%(原子%)のCrと9at%
以下のTaを含むCo系合金膜に、Cuを0.5〜7a
t%を含有せせることにより粒径を微細化して、上記S
/Nmを改善することが記載されている。
38号公報では、Crの濃度が6〜20at%であるよ
うなCo系合金の磁性膜へCuを含有させることにより
磁気記録媒体のS/Nmを改善できることが開示されて
いる。しかしながら、最近ではより高密度記録が可能な
磁気記録用媒体への要求が高く、ここで開示されている
組成の磁気記録層を有する磁気記録媒体ではその要求を
十分に満たすことができない。
に関して、異方性磁界(Hk)を改善に関する検討や、
磁気記録層の層厚(t)とその残留磁束密度(Br)の
積t・Brの値が低い側での保磁力Hcの低下を抑制す
ることに関して種々の検討がなされているが、何れも具
体的な手段を開示するものではない。
との関係で、最近特に重大な課題であると指摘されてい
るもの1つに所謂、「熱揺ゆらぎ」による問題がある。
この熱揺らぎは、磁気記録層の層厚tを薄くしたり、結
晶粒子径を小さくすると磁気的緩和(残留磁化の減少)
が進む現象であり、磁気記録媒体においては抑制すべき
現象である。
ため重大な課題の1として耐熱揺らぎ性の向上がある。
その一方で、磁気記録媒体の記録密度を向上させるため
にはノイズの低減が必須であり、その為には前述したよ
うに磁気記録媒体のtBr値を低くすることへの要求が
ある。
よると磁気記録媒体の磁化の緩和は、下記式(2)で示
される緩和時間(τ)に従うことが知られている。 τ−1=f0exp(−ΔE/kT) …… (2) 但し、ΔE=KuV(1−H/H0)1/n ;n=2/
3であり、Ku=Hk・Ms/2、H=He+Hdであ
る。ここで,f0はスピン歳差運動の周波数で10
9(S−1)であり、kはボルツマン定数、Tは絶対温
度、Kuは磁気異方性エネルギー定数、Vは実効的な粒
子の体積、H0は熱揺らぎが無い場合のイントリンジッ
ク(固有)な保磁力、Msは飽和磁化、Heは外部磁
界、Hdはビットトランジッションでの反磁界、Hkは
異方性磁界である。
のノイズ低減のために前述した低tBr化を図ろうとす
ると上式(2)の実効的な粒子の体積V若しくは飽和磁
化Msの低下を招来して緩和時間(τ)が短くなる。よ
って、耐熱揺らぎ性が低下して時間と共に再生出力が低
下し易くなる。
図りつつ十分な耐熱揺らぎ性を確保するため、異方性磁
界Hkを向上させKuV(磁気異方性エネルギー定数×
実効的な粒子の体積)を高い値に保つことができるよう
な技術への要請も高くなっている。
と測定時間の関数であり、上記熱揺らぎの影響を受け易
く、一般の磁気記録媒体では温度が高い程、保磁力Hc
の値が低く測定される。リマネンス保持力Hcrの値は
下記式(3)に従うことが知られている。 Hcr/H0=1−{Cln(f0tim/ln2)}n …… (3) 但し、C−1=ΔE/kTである。
れている時間である.よって、低tBr化して熱揺らぎ
の影響を受け易い磁気記録媒体では、通常では保磁力H
cの値が低下する。そして、耐熱揺らぎ性の低下と共に
S/Nmも低下してしまう。
を図るためには、低いtBr値(低tBr)でも高い保
磁力Hcが得られるように磁気記録層の磁気的特性を設
定することが良いことは確認されているものの、前述し
たように磁気記録層の磁気的特性は相互に影響を与えて
おり、特に熱揺らぎの問題を抑制しつつ、低tBrでし
かも高い保磁力Hcを有する磁気記録媒体を作成するこ
とは極めて困難であるとされいる。
が低くとも高い保磁力Hcを有する磁気記録層を形成し
て、再生出力の分解能と共に低ノイズ性も向上させて高
記録密度化が可能な磁気記録媒体を提供することであ
る。
載される如く、非磁性支持体と、該非磁性支持体の上方
に形成される下地層と、該下地層の上方に形成された磁
気記録層を少なくとも1層含む磁気記録媒体であって、
前記磁気記録層には、Co(α)−Cr(β)−Pt
(γ)−B(δ)−Cu(ε)の組成で示されるコバル
ト、クロム、白金、硼素及び銅を含む合金で形成された
合金磁気記録層を少なくとも1層含み、前記合金磁気記
録層の層厚tと残留磁束密度Brとの積t・Brが2.
0〜7.0nTmである、構成により達成される。
含有at%を示し、20≦β≦26、6≦γ≦20、1
≦δ≦7、2≦ε≦7にあり、残部はαである。
の磁気記録層の積t・Brが低い2.0〜7.0nTm
であっても所望の保磁力Hc、例えば2000(×1/
4πkA/m)以上を得ることができる。よって、再生
出力の分解能を向上させると共にノイズ低減が図られて
いるので、高記録密度化が可能な磁気記録媒体として提
供できる。本磁気記録媒体は高い異方性磁界を有し、前
述した耐熱揺らぎ性においても優れている。
(γ)−B(δ)−Cu(ε)の組成で示される合金磁
気記録層は、コバルト系の合金である。クロムの含有率
β(at%)、白金の含有率γ(at%)、硼素の含有
率δ(at%)及び銅の含有率ε(at%)の総和が例
えば55at%であれば、100−55=45がαであ
り、コバルトの含有率は45at%となる。
計する際の合金磁気記録層の層厚tと残留磁束密度Br
とにより相対的に定められる。よって、層厚tと残留磁
束密度Brのそれぞれは広い値を取り得るが、例えば磁
気記録層の層厚(t)は10〜25nmである。
体と、該非磁性支持体の上方に形成される下地層と、該
下地層の上方に形成された磁気記録層を少なくとも1層
含む磁気記録媒体であって、前記磁気記録層は2層以上
で形成され、該磁気記録層の少なくとも1層はCuを含
んだ合金磁気記録層である構成とすることができる。
だ合金磁気記録層を1層以上形成して、より低tBr側
でも高い保磁力Hcを有する磁気記録層を備えた磁気記
録媒体とすることもできる。
れる場合には、上記合金磁気記録層の他に、この合金磁
気記録層とは異なる組成の磁性層を含んでもよい。この
ような場合でも上記合金磁気記録層を少なくとも1層含
むことで、従来の磁気記録層と比較して低tBrでも高
い保磁力Hcを有する磁気記録層を備えた磁気記録媒体
となる。
タル、チタン、タングステン及びバナジウムから成る群
から選択された少なくとも1つの元素を含むクロム系合
金層を少なくとも1層含む構成とすることが好ましい。
たクロム系合金の下地層はその上に形成される磁気記録
層の面内配向性を向上させるのでより良好な磁気記録媒
体とすることができる。
下側に、さらにクロム層を含む構成としてもよい。
向性性と良好な面内配向性を有する磁気記録層を備えた
磁気記録媒体となる。
金層で形成され、前記非磁性支持体側に近い下側層とな
る程、当該各クロム系合金層に含むクロム以外の元素の
比率が低い構成とすることもできる。
ム系合金層はクロムの含有率が高く、反対側(磁気記録
層側)はクロムの含有率が低い。このような磁気記録媒
体は高S/N性と良好な面内配向性を有すると共に、T
exture処理を施した基板上に形成した場合には磁
気記録層のC軸の円周方向への配向性も良化する。
は2記載の磁気記録媒体において、前記下地層と前記磁
気記録層との間にコバルト系合金からなる中間層を少な
くとも1層配設した構成としてもよい。
気記録層との間にコバルト系合金層中間層として介在さ
せることで、磁気記録層の面内配向性をさらに向上させ
ることができる。
向性を向上させるようなhcp構造を有するコバルト系
合金である。このようなコバルト系合金としては、例え
ばコバルト−クロム−タンタル(CoCrTa)があ
り、1〜5nm程度の膜厚に形成する。上記中間層とし
て採用できるコバルト系合金としては、他にCoCr
B、CoCrPtB、CoCrPtBCu等がある。
載の磁気記録媒体において、前記中間層の飽和磁束密度
(Bs)は0.4〜0.6Tとするのが好ましい。
の低tBrと高Hcを維持しつつ磁気記録層の面内配項
性の向上を図ることができる。
度を160〜300℃の範囲として前記下地層を形成し
て製造することが好ましい。この場合より高いS/N性
を有した磁気記録媒体を製造できる。
ら4いずれかに記載の磁気記録媒体と、磁気抵抗効果型
ヘッドとを含む磁気記憶装置も本発明の範疇に含む。
うな高記録密度化した磁気記録媒体を搭載しているので
より多くの情報を記録・再生できる磁気記憶装置として
提供できる。
気記録媒体を図面に基づき説明する。
媒体10の層構成を示した図である。磁気記録媒体10
は非磁性である支持体11上に、下地層、磁気記録層、
カーボン系(C系)保護膜等を下から順次積層した基本
構造を有している。非磁性の支持体11としては、Al
基板を用いることができその表面に無電解メッキによる
NiP膜をコートし、その表面にテクスチャ処理を施し
ておくことが好ましい。
層であり、純クロム単独の層或いはクロムを主成分とす
るクロム系合金を用いる。この下地層は1層でも複数層
でもよい。この下地層にはこの上に成膜される磁気記録
層15の面内配向性を向上させる観点からクロム系合金
を用いることが好ましい。よって、下地層を1層とする
ときはクロム系合金層とすることが推奨される。また、
下地層を2層以上とするときには支持体11側(下側)
の下地層はクロムの含有率が高く、磁気記録層15側
(上側)の下地層はクロムの含有率を低くすることが望
ましい。
クロムとモリブデン(CrMo)のクロム系合金層13
との2層で下地層が構成されている。このクロム系合金
層は、モリブデンの他にタンタル、チタン、タングステ
ン、バナジウムを用いて形成することができる。これら
元素を複数組合せたクロム系合金により下地層を形成し
てもよい。
5が形成される。本第1実施例の磁気記録層15は、コ
バルト(Co)を主成分とし、クロム(Cr)、白金
(Pt)、硼素(B)及び銅(Cu)を所定の組成で含
むコバルト系合金で形成される合金磁気記録層である。
磁気記録層15は1層であっても、複数層であってもよ
い。上記CoCrPtBCuを含む合金層からなる磁気
記録層を少なくとも1層含めばよい。2層以上で磁気記
録層を形成するときには、全ての層について同様に所定
組成を有するCoCrPtBCuの合金層としてもよい
し、所定組成を有さない磁気記録層を含んでいてもよ
い。図1の場合は所定組成のCoCrPtBCuから成
る磁気記録層15が示されている。
ないが、上記下地層13と磁気記録層15との間に中間
層を配設しておくことが推奨される。図1の場合は、下
地層13と磁気記録層15の間に、CoCrTaから成
る中間層14が形成されている。この中間層15はコバ
ルト系合金で形成することが好ましいく、例えば1〜5
nmの層厚である。さらに、上記磁気記録層15上には
C系保護膜が設けらている。
術を用いて、非磁性支持体11上に前述した各層を順次
成膜して製作される。例えば、無電解メッキNiP膜が
コートされた非磁性支持体11としてのAl基板表面に
テクスチャ処理を施す。その後、スパッタリング法によ
り下からCr、CrMoから成る下地層12、13を形
成し、CoCrTaの中間層14を形成する。さらにC
oCrPtBCuの磁性膜15及びC系保護膜17を順
次形成して積層構造とする。
ッタ室内を例えば4×10−5Pa以下となるように排
気を行う。次に、基板11の温度が220℃程度になる
まで加熱し、Arガスを導入してスパッタ室内を0.6
7Pa程度に保持する。
m)、CrMo下地層13(4nm)、CoCrTa中
間層14(1nm)、CoCrPtBCu磁気記録層1
5(10〜25nm)、C系保護膜17(6nm)の順
で、非磁性NiP−Al基板11上に形成する。ここ
で、括弧内に示したのは各層の例示的な膜厚(nm)で
ある。特に磁気記録層15の膜厚は磁気記録媒体を設計
する際に適宜調整される。
下地層12,13の成膜を開始する時の温度を160〜
300℃の範囲とすると、磁気記録層15のS/N特性
を向上させることができることを確認している。
は前述したようにtBr値が低く設定しても高い保磁力
Hcを有する磁気記録層15を備えている。そのため
に、磁気記録媒体10の磁気記録層15はCoCrPt
BCuで示されるコバルト系の合金であり、所定の組成
を有している。
下記式(4)により示される。 Co(α)−Cr(β)−Pt(γ)−B(δ)−Cu(ε) …… (4) ここで、20≦β≦26、6≦γ≦20、1≦δ≦7、
2≦ε≦7であり、残部はα(>0)となるような組成
を有している。ここで、α、β、γ、δ及びεのそれぞ
れは含有at%(原子%)を示している。すなわち、磁
気記録層15はコバルト(Co)系の合金であり、上記
範囲からβ、γ、δ及びεが特定されると、その残部の
αat%のコバルトとなる。
のように特定される磁気記録媒体についてより詳細に説
明をする。
気記録層15のHk(磁気異方性磁界)と磁気記録層1
5のCu含有率(at%)との関係を示す図である。図
2により、磁気記録層15のCu含有率依存性を確認す
ることができる。なお、図2で示すCoCrPtBCu
の組成は、Cr(24at%)、Pt(9at%)B
(4at%)であり、Cuの含有率をXat%としてそ
れぞれ0,1,2,3,4,5,6,7at%と変化さ
せ、その際に残部をコバルトとした場合について示して
いる。
〜7at%の範囲とすると磁気異方性磁界Hkが改善さ
れることが確認できる。前記本発明の課題でも説明した
ように磁気異方性磁界Hkが向上すると耐熱揺らぎ性が
向上するので磁気記録媒体10を高密度化するために必
要な条件の1つである。図2から明らかなように磁気記
録層15のCu含有率は、より好ましくは3〜7at%
であり、さらに好ましくは4〜6at%である。
力Hcとの関係について示す図である。図3では、磁気
記録層15のCu含有率を3at%、5at%とした場
合について保磁力HcのtBrへの依存性が確認でき
る。さらに、比較のためCu含有率が0at%であり本
発明に従わない磁気記録層についても示している。
5at%である磁気記録層は、本発明に従わないCu含
有しない場合と比較して、特に低tBr側で高い保磁力
Hcを保持していることが確認できる。また、Cu含有
率が5at%の場合はその効果がより顕著である。前述
したように、低tBrであり且つ高い保磁力Hcを確保
することは従来において困難であったが、本実施例によ
ればこれを可能としていることが分かる。
磁気記録層と同様の基本組成を有する磁気記録層に基づ
くものでありCr(24at%)、Pt(9at%)B
(4at%)とし、Cuの含有率を0,3,5at%と
変化させ、残部をコバルトとした場合である。
波S/N(Siso/Nm)との関係について示す図で
ある。図4では孤立波S/N(Siso/Nm)がCr
濃度に依存性があることが確認できる。なお、図4に示
すデータにつても磁気記録層15の組成は前述したα、
γ、δ及びεの条件を満たすものであり、クロムの含有
率をXとして変化させた場合である。
8−31638号)で示した組成範囲Cr=6〜20a
t%では27dBまでの不十分なS/Nしか得られてい
ない。しかし、この範囲の最高値20at%以上となる
とCr濃度に依存して所望のSiso/Nm=27dB
が得られることが分かる。これは、従来例のCr含有率
では磁性粒界へのCrの析出が十分でないために、磁性
粒同士の磁気的相互作用が大きく、媒体ノイズが比較的
大きいためと考えられる。よって、図4から磁気記録層
15のCr含有率は20at%以上が好ましいことが確
認できる。
保磁力Hcとの関係について示す図である。図5では、
磁気記録層15の保磁力HcがCr濃度に依存すること
が確認できる。
磁気記録層15のノイズ低減を促進できること、すなわ
ちSiso/Nmを向上できることが示された。しか
し、図5からCrの含有率を多くすると保磁力Hcが低
下することが確認される。そのために、磁気記録媒体1
0の記録再生分解能が劣化することになる。
t、Bの含有率によっても変化するが、例えば図5に示
す様にPt=8at%、B=3at%の場合には所望の
2000(×1/4π kA/m)以上の保磁力Hcを
得るには、Cr濃度は26at%以下とすることが望ま
しい。すなわち、高い保磁力Hcと高いSiso/Nm
を両立できるCr濃度として採用できる組成範囲は20
≦Cr≦26at%となる。
%含有することにより、異方性磁界Hk値を向上させ、
低tBrでも高い保磁力Hcを有する磁気記録媒体を作
成すできることが分かる。
(at%)と保磁力Hcとの関係について示している。
図6では、磁気記録層15の保磁力HcがPt含有率に
依存性があることが示されている。図6によれば、保磁
力HcはPtの含有率12at%までは単調に増大して
いる。よって、所望の保磁力Hc=2000(×4/π
kA/m)以上を得るには、Ptの組成は6at%以
上必要であることが分かる。
(phase diagram)より、εCo(hcp)相が得られ
るのはPt≦20at%の範囲である。よって、強磁性
で高い保磁力Hcの得られる白金Ptの好ましい組成範
囲は6≦Pt≦20at%となる。
有率(at%)と保磁力Hcとの関係について示す図で
ある。Bの含有率が1≦B≦7at%であると、保磁力
Hcとしての所望の値2000(×1/4π kA/
m)を得ることができる。さらにBの含有率が2≦B≦
6at%であると、保磁力Hcとして2500(×1/
4π kA/m)以上を得られることが確認できる。
5としてCo(59at%)Cr(20at%)Pt
(10at%)B(6at%)Cu(5at%)を有す
る磁気記録媒体10と、比較例のCuを含有しない磁気
記録層Co(64at%)Cr(20at%)Pt(1
0at%)B(6at%)を有する磁気記録媒体との線
記録密度270kFCIにおけるtBrとS/Nmの関
係を示す図である。図8では、S/NmがtBrに依存
性を有することが示されている。
形成された磁気記録層15を備えた磁気記録媒体では比
較例と比較してS/Nmが高く、特にtBr値の低い側
で高いS/Nmの得られることが確認できる。本第1実
施例による磁気記録層では、tBrの値が特に低い2n
Tmから所望の15dB以上のS/Nmを得られてい
る。
気抵抗効果)膜を用いた高感度な磁気再生ヘッドを採用
する磁気ディスク装置では、tBr値が7nTm以下で
も十分に高い信号再生出力が得ることができる。よっ
て、磁気記録媒体10のtBrを低めの7nTm以下と
することにより、高いトータルS/N(信号出力をヘッ
ド、媒体、回路ノイズで割った値)が得られることにな
る。よって、本第1実施例の磁気記録媒体10ではtB
rが2〜7nTmの範囲となるような低い範囲に設定す
ることができる。
気記録媒体について説明する。図9から図11のそれぞ
れは、第2〜第4実施例の磁気記録媒体20、30、4
0の層構成を図1と同様に示した図である。前記図1で
示した、第1実施例の磁気記録媒体10では磁気記録層
が1層であったが、以下の第2〜第4実施例では磁気記
録層が2層である場合について示している。これら実施
例の磁気記録媒体も第1実施例の場合と同様に従来の薄
膜形成技術を用いて製造することができる。
は、非磁性支持体21として無電解メッキNiP膜がコ
ートされたAl基板を用い、その表面にテクスチャ処理
を施す。その後、スパッタリング法により下から順にC
rとCrMoの2層の下地層22、23を形成し、Co
CrTaの中間層24を形成する。さらに、Co−Cr
(25at%)−Pt(11at%)−B(4at%)
−Cu(5at%)及びCo−Cr(20at%)−P
t(10at%)−B(6at%)−Cu(5at%)
の組成を有する2層の磁気記録層25、26を形成し、
最後にC系保護膜27を形成した積層体である。
は含有している元素は同じであり、共にCoCrPtB
Cuである。例えば磁気記録層25はCrが25at
%、Ptが11at%、Bが4at%、Cuが5at%
であり、残部が55at%となりこれがコバルトの含有
率となる。同様に、磁気記録層26はCrが20at
%、Ptが10at%、Bが6at%、Cuが5at%
であり、残部が59at%でコバルトの含有率となる。
0は、上記第2実施例とは異なり磁気記録層36にCu
を含まない構成である。この磁気記録媒体30も同様
に、非磁性支持体31上に、スパッタリング法により下
から順にCrとCrMoの2層の下地層32、33を形
成し、CoCrTaの中間層34を形成する。さらに、
Co−Cr(25at%)−Pt(11at%)−B
(4at%)−Cu(5at%)及びCo−Cr(20
at%)−Pt(10at%)−B(6at%)の組成
を有する2層の磁気記録層35、36を形成し、最後に
C系保護膜37を形成した積層体である。
場合は、含有している元素が異なる。磁気記録層35は
CoCrPtBCuを含むが、磁気記録層36にはCu
を含んでいない。例えば磁気記録層35はCrが25a
t%、Ptが11at%、Bが4at%、Cuが5at
%であり、残部の55at%がコバルトとなる。同様
に、磁気記録層36ではCrが20at%、Ptが10
at%、Bが6at%であり、残部64atがコバルト
である。
0は、上記第3実施例とは反体に下側の磁気記録層45
にCuを含まない構成である。この磁気記録媒体40も
同様に、非磁性支持体41上に、スパッタリング法によ
り下から順にCrとCrMoの2層の下地層42、43
を形成し、CoCrTaの中間層44を形成する。さら
に、Co−Cr(25at%)−Pt(11at%)−
B(4at%)及びCo−Cr(20at%)−Pt
(10at%)−B(6at%)−Cu(5at%)の
組成を有する2層の磁気記録層45、46を形成し、最
後にC系保護膜47を形成した積層体である。
場合についても含有している元素が異なることになる。
磁気記録層45はCuを含んでいないが、磁気記録層3
6はCoCrPtBCuでありCuを含む。磁気記録層
45及び46に含まれる各元素の含有率(原子%)はカ
ッコ内に示されている。例えば磁気記録層45ではCr
が25at%、Ptが11at%、Bが4at%であ
り、残部50at%がコバルトとなる。同様に磁気記録
層36はCrが20at%、Ptが10at%、Bが6
at%、Cu5at%であり、残部59at%がコバル
トとなる。
の磁気記録媒体はその磁気記録層として前述した所定の
組成を有するCoCrPtBCuを少なくとも1層含む
構成である。
例の磁気記録媒体100の層構成を示している。この磁
気記録媒体100は、実施例2〜4と同様に2層の磁気
記録層105、106を有するが両者ともCuを含んで
いない。この磁気記録層105と106は共にCoCr
PtBであり、その組成はCo−Cr(25at%)−
Pt(11at%)−B(4at%)及びCo−Cr
(20at%)−Pt(10at%)−B(6at%)
である。なお、磁気記録媒体100の他の構成、下地層
102、103、中間層104、C系保護膜107は前
述した実施例と同様である。
体と図12で示す比較例の磁気記録媒体とに関して、t
Brと保磁力Hcとの関係について示す図である。図1
3ではIで示すのが上記第2実施例の磁気記録媒体20
であり、IIで示すのが上記第3実施例の磁気記録媒体3
0であり、IIIで示すのが上記第4実施例の磁気記録媒
体40である。図13にはそれぞれの磁気記録層の構成
を簡略化して示している。Botが下層、Topが上層
である。
有することが示されている。本第2〜4実施例の磁気記
録媒体の何れもが、比較例と比べて高い保磁力Hcを有
することが確認できる。tBrの値が低い5.5〜7.
0nTm側で高い保磁力Hcが得られることが確認でき
る。特に、第2実施例の様に磁気記録層の両方にCuを
含むと5.5〜7.0nTmでより高い保持力Hcで安
定することが確認できる。また、第3実施例のように2
層の磁気記録層の内でBot側(媒体の支持体側)にC
uを含むと第2実施例よりは劣るが同様に5.5〜7.
0nTmで高い保持力Hcで安定することが確認でき
る。さらに、第4実施例のように2層の磁気記録層の内
でTop側(媒体の表面側)にCuを含むと5.5nT
m近辺では第2実施例よりは劣り第3実施例と同様であ
るが7.0nTmに向けて高い保持力Hcを示す傾向が
確認できる。
8.0nTmの範囲でのデータとしているが、従来の磁
気記憶装置において採用されているtBr値に対応して
データを取得したためであり、本第2〜4実施例の磁気
記録媒体は5.5nTm以下でも所望の保持力Hcを保
持している。次の図14についても同様である。
(I)と上記比較例の磁気記録媒体について、tBrと
S/Nmについて示す図である。tBrの低い値5.5
〜7.0nTmでも第2実施例の磁気記録媒体は比較例
の場合と比べて高いS/Nm(dB)を有していること
が確認できる。
て前述したように所定の組成を有したコバルト系合金C
oCrPtBCuを用いている。よって、低tBrの範
囲でも高いS/Nmや高い保持力Hcを得ることができ
る。したがって、高記録密度の磁気記録媒体とすること
ができる。
高い保磁力Hcを得ることができるという長所を有する
ので、上記第2実施例のようにこの磁気記録層を積み重
ねて形成した多層磁性層では、さらに特にその効果が顕
在化すると考察できる。
いている下地層について説明する。本実施例では図6に
基づいて説明したように所望の保磁力Hcを得るための
構成として比較的Ptの濃度が高い磁気記録層(6≦P
t≦20at%)となっている。この場合、磁気記録層
の結晶格子と下地層のCr結晶格子のミスフィットを低
減することが必要である。そこで、本実施例の磁気記録
媒体ではクロムを主成分とし、モリブデン、タンタル、
チタン、タングステン、バナジウムからなる群から選択
された元素を少なくとも1種以上を含有している下地層
を用いている。このように、下地層側の構成を選定する
ことで面内配向性が良好な磁気記録層を形成して好適な
磁気記録媒体とすることができる。
等の上に2層の下地層、例えば上記実施例でも示したよ
うに基板側Cr/表層側CrMoを形成した場合には、
面内配向性のみでなく、O.R.(Orientation Rati
o:記録媒体の周方向における保磁力Hc/半径方向の
保磁力Hc)も改善したより好ましい磁気記録媒体を作
成することができる。
Mo(20at%)の合金を下地層として単層で形成し
た場合と、前記実施例のようにCr(80at%)Mo
(20at%)/Crの2層で下地層を形成した場合と
について、トータルの下地層厚(t)と上記O.R.と
の関係について示す図である。図15からトータル下地
膜厚(t)にO.R.が依存性を有することが示されて
いる。
あるとき比較して、本実施例のCrMo/Crの2層と
した磁気記録媒体ではO.R.が改善していることが分
かる。
成するときには、下側(支持体側)をクロム層とし上側
(磁気記録層側)をCr合金層とする磁気記録媒体は前
述したように面内配向性も良好である。この点について
は、膜垂直方向と面内方向での保磁力Hcを測定して本
願発明者等が確認している。
の歪方が異なる事に起因し発現すると推測される。実
際、CrMo等のクロム系合金と比較して、純Crの方
が周/径での格子歪が大きい。これに起因して図15に
示す様に純Cr単層により下地層で高いO.R.が得ら
れると推定される。
した場合に得られる高O.R.性と、CrMoを用いて
形成した場合の高面内配向性を両立させることを意図
し、Bot:Cr/Top:CrMoの2層で下地層を
形成している。なお、下地層を1層で形成するときに
は、磁気記録層の面内配向性を考慮してクロム系合金を
用いることが望ましい。
媒体50のように、2層の下地層52、53を共に、ク
ロム系合金で形成してもよい。その際には、前述した磁
気記録層の面内配向性とO.R.を考慮して、支持体5
1側に近いクロム系合金層はクロムの含有率が高く、反
対側(磁気記録層55側)はクロムの含有率が低くなる
ように形成する。このような磁気記録媒体は高S/N性
と良好な面内配向性を有すると共に歪み難い磁気記録媒
体とすることができる。
では磁気記録層のC軸の面内配向性を高めるために、1
〜5nmの膜厚で、下地層と磁気記録層との間にhcp
構造を有するCo系合金を中間層として配設している。
この中間層として使用するCo系合金としては、含有す
る非磁性材料の成分が少ないほど面内配向性が良好で、
非磁性材料の含有率が高くなるほど面内配向性が劣化す
る傾向がある。しかし、非磁性材料成分が少ない場合、
中間層の飽和磁束密度Bsが高くなり、磁性膜全体とし
て前記tBr値の合わせを行う際、相対的に磁気記録層
の膜厚を薄く形成することになり、保磁力Hcが低下さ
せることになる。そこで、上記中間層の飽和磁束密度B
sは0.4〜0.6T程度に設定すことが好ましい。
施例を、図17及び図18と共に説明する。図17は磁
気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図であり、図1
8は同装置の要部を示す平面図である。
装置は大略ハウジング113からなる。ハウジング11
3内には、モータ114、ハブ115、複数の磁気記録
媒体116、複数の記録再生ヘッド117、複数のサス
ペンション118、複数のアーム119及びアクチュエ
ータユニット120が設けられている。磁気記録媒体1
16はモータ114により回転されるハブ115に取付
けられている。記録再生ヘッド117は、MRヘッドや
GMRヘッド等の再生ヘッドと、インダクティブヘッド
等の記録ヘッドとからな複合型の記録再生ヘッドであ
る。各記録再生ヘッド117は、対応するアーム119
の先端にサスペンション118を介して取付けられてい
る。アーム119はアクチュエータユニット120によ
り駆動される。この磁気記憶装置の基本構成自体は周知
であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。
例で示した磁気記録媒体を用いている。各磁気記録媒体
10は、前記図1、図9、図10、図11或いは図16
で説明した構成を有する。勿論、磁気記録媒体10の数
は3枚には限定されず、1枚でも、2枚又は4枚以上で
あってもよい。
図18に示すものに限定されるものではない。また、本
発明の磁気記憶媒体は磁気ディスクに限定されるもので
はない。
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
を開示する。
持体の上方に形成される下地層と、該下地層の上方に形
成された磁気記録層を少なくとも1層含む磁気記録媒体
であって、前記磁気記録層には、Co(α)−Cr
(β)−Pt(γ)−B(δ)−Cu(ε)の組成で示
されるコバルト、クロム、白金、硼素及び銅を含む合金
で形成された合金磁気記録層を少なくとも1層含み、前
記合金磁気記録層の層厚tと残留磁束密度Brとの積t
・Brが2.0〜7.0nTmである、ことを特徴とす
る磁気記録媒体。
は含有at%を示し、20≦β≦26、6≦γ≦20、
1≦δ≦7、2≦ε≦7にあり、残部はαとなる) (付記2) 非磁性支持体と、該非磁性支持体の上方に
形成される下地層と、該下地層の上方に形成された磁気
記録層を少なくとも1層含む磁気記録媒体であって、前
記磁気記録層は2層以上で形成され、該磁気記録層の少
なくとも1層はCuを含んだ合金磁気記録層であること
を特徴とする磁気記録媒体。
媒体において、前記下地層には、モリブデン、タンタ
ル、チタン、タングステン及びバナジウムから成る群か
ら選択された少なくとも1つの元素を含むクロム系合金
層を少なくとも1層含むことを特徴とする磁気記録媒
体。
おいて、前記下地層は前記クロム系合金層の下側に、さ
らにクロム層を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
媒体において、前記下地層は複数の前記クロム系合金層
で形成され、前記非磁性支持体側に近い下側層となる
程、当該各クロム系合金層に含むクロム以外の元素の比
率が低いことを特徴とする磁気記録媒体。
の磁気記録媒体において、前記下地層と前記磁気記録層
との間にコバルト系合金からなる中間層を少なくとも1
層配設したことを特徴とする磁気記録媒体。
おいて、前記中間層の飽和磁束密度(Bs)は0.4〜
0.6Tであることを特徴とする磁気記録媒体。
の磁気記録媒体を製造する方法であって、成膜開始時温
度を160〜300℃の範囲として前記下地層を形成す
ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
の磁気記録媒体と、磁気抵抗効果型ヘッドとを含むこと
を特徴とする磁気記憶装置。
に、請求項1記載の発明によれば磁気記録媒体のt・B
rが低い値であっても所望の保磁力Hcを得ることがで
きる。よって、再生出力の分解能を向上させると共にノ
イズ低減が図られているので、高記録密度化が可能な磁
気記録媒体として提供できる。このような磁気記録媒体
は高い磁気異方性磁界を有し、耐熱揺らぎ性においても
優れている。
を含んだ合金磁気記録層を1層以上形成して、より低t
Br側でも高い保磁力Hcを有する磁気記録媒体を提供
できる。
ルト系合金層を下地層と磁気記録層との間に介在させる
ことで、磁気記録層の面内配向性をさらに向上させるこ
とができる。
記録層の低tBrと高Hcを維持しつつ磁気記録層の面
内配項性の向上を図ることができる。
したような高記録密度化した磁気記録媒体を搭載してい
るのでより多くの情報を記録・再生できる磁気記憶装置
として提供できる。
成を示した図である。
(磁気異方性磁界)と磁気記録層15のCu含有率(a
t%)との関係を示す図である。
ついて示す図である。
係について示す図である。
ついて示す図である。
cとの関係について示している。
保磁力Hcとの関係について示す図である。
気記録媒体との線記録密度270kFCIにおけるtB
rとS/Nmの関係を示す図である。
成を示した図である。
構成を示した図である。
構成を示した図である。
ある。
す比較例の磁気記録媒体とに関して、tBrと保磁力H
cとの関係について示す図である。
磁気記録媒体について、tBrとS/Nmについて示す
図である。
層で形成した場合と、CrMo/Crの2層で下地層を
形成した場合について、トータルの下地層厚(t)と
O.R.との関係について示す図である。
構成を示した図である。
である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 非磁性支持体と、該非磁性支持体の上方
に形成される下地層と、該下地層の上方に形成された磁
気記録層を少なくとも1層含む磁気記録媒体であって、 前記磁気記録層には、Co(α)−Cr(β)−Pt
(γ)−B(δ)−Cu(ε)の組成で示されるコバル
ト、クロム、白金、硼素及び銅を含む合金で形成された
合金磁気記録層を少なくとも1層含み、 前記合金磁気記録層の層厚tと残留磁束密度Brとの積
t・Brが2.0〜7.0nTmである、ことを特徴と
する磁気記録媒体。(但し、α、β、γ、δ及びεのそ
れぞれは含有at%を示し、20≦β≦26、6≦γ≦
20、1≦δ≦7、2≦ε≦7にあり、残部はαとな
る) - 【請求項2】 非磁性支持体と、該非磁性支持体の上方
に形成される下地層と、該下地層の上方に形成された磁
気記録層を少なくとも1層含む磁気記録媒体であって、 前記磁気記録層は2層以上で形成され、該磁気記録層の
少なくとも1層はCuを含んだ合金磁気記録層であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の磁気記録媒体にお
いて、 前記下地層と前記磁気記録層との間にコバルト系合金か
らなる中間層を少なくとも1層配設したことを特徴とす
る磁気記録媒体。 - 【請求項4】 請求項3記載の磁気記録媒体において、 前記中間層の飽和磁束密度(Bs)は0.4〜0.6T
であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項5】 請求項1から4いずれかに記載の磁気記
録媒体と、磁気抵抗効果型ヘッドとを含むことを特徴と
する磁気記憶装置。
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