JP2003085737A - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
せた磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 基板と該基板上に下地層を介して、少な
くとも1層のコバルト系合金材料からなる磁性層を有す
る磁気記録媒体において、前記下地層と前記磁性層との
間に、コバルト系合金より成る少なくとも2層以上に形
成した中間層を備え、前記中間層の内で、最下層に形成
された第1中間層はコバルト及びクロムを含み、該第1
中間層の組成は、Co−CrX(7≦X≦28at%)
であり、前記第1中間層より上層に形成される第2中間
層以後の中間層の組成は、Co−CrY(29≦Y≦4
5at%)である。
Description
られる磁気記録媒体に関する。特に、ノイズ低減を図る
と共に、耐熱揺らぎ性(耐擾乱性)も備えている高密度
記録が可能な磁気記録媒体に関する。
タの外部記憶装置として採用される磁気記憶装置に対し
ては、高密度化の要求が年々高まっている。この要求を
満たすため磁気記録媒体に求められる重要な特性の1つ
として磁気記録媒体の高S/Nm(出力対媒体ノイズ
比)化がある。
生波形のパルス幅Pw50は、その静磁気特性である保
磁力Hc、残留磁化Br、磁性層膜厚tとの間に、 a∝(t×Br/Hc)1/2 Pw50=(2(a+d)2+(a/2)2)1/2 の関係があることが知られている。ここで、dは磁気ス
ペーシングを表している。
生信号の分解能が向上する。よって、より高密度な記録
媒体とするには、磁性層膜厚tがより薄く、より高い保
磁力Hcを有するような磁気記録媒体を設計することが
望ましい。
層を形成する磁性粒子の微細化、及び磁性粒子間での磁
気的相互作用を弱めることが必要であることが知られて
いる。磁性粒子を微細化する方法としては、例えばCo
Cr合金の磁性層にTa、Nb、B、P等を添加する方
法が提案されている。
るために、例えばCoCr合金の磁性層にPtを添加す
ることが有効であることが知られている。
相互作用を弱めるには、CoCr合金の磁性層に多量の
Cr量を添加することが有効であるとの報告もある。そ
の一方で、Co系合金に上記のように非磁性材料を多量
に添加すると、Co系合金の磁化容易軸であるhcp−
C軸の面内配向性が劣化するという問題が生じることも
知られている。
には、磁性層より高い面内配向性を有するCo系合金で
形成した中間層を、上記磁性層と下地層との間に配設す
ることが有効であるとの報告(例えば、S.Ohkijima et
al, Digests of IEEE-Inter-Mag., AB-03, 1997)があ
る。
にPt等の金属を添加し、保磁力を改善することについ
て、例えば特開2000−251237号公報等に関連
の技術が開示されている。
磁気記録媒体は以下のように、第1及び第2の問題を有
している。
上記中間層に含有される非磁性材料の成分が少ないほど
磁性層の面内配向性が良好で、非磁性材料の添加量が多
くなるほど面内配向性が劣化する傾向がある。よって、
磁性層の良好な面内配向性を得る為には、Cr、Ta、
Nb、B、Mn、Re、Pt等の添加量を抑制したCo
系合金材料を用いて中間層を形成することが好ましいと
言える。
加を抑制した場合には、中間層の飽和磁束密度Bsが大
きくなってしまい、中間層と磁性層との膜界面での交換
結合が強くなる。さらに、前述したように磁性層の膜厚
tを相対的に薄く形成しなければならない。これらを理
由として、磁気記録媒体の異方性磁界Hkが低下する。
この異方性磁界Hkの低下は、磁気記録媒体の耐熱揺ら
ぎ性を劣化させるので好ましくない。また、中間層の高
飽和磁束密度Bs化は、磁性粒子間の磁気的相互作用の
増大をもたらし遷移領域での媒体ノイズを増大させると
いう問題も招来してしまう。
前述したように磁気記録媒体のノイズを低減させるに
は、磁性層の結晶粒を微細化させることが有効な手法で
ある。しかしながら、結晶粒の微細化に伴い1ビット当
たりの記録磁化の体積が減少するので、熱揺らぎ(熱擾
乱)による記録破壊の問題が生じる。この熱揺らぎを抑
制するには、前述したように磁性層のPt含有量を増加
させ、異方性磁界Hkを向上させることが熱揺らぎの抑
制に有効である。しかし、Pt組成量の増加は、結晶粒
間相互作用の増加により、媒体ノイズを増幅するという
結果を招来する。
イズ比(Siso/Nm)は、Cr濃度を増加させるこ
とにより、所望レベルにまで向上させることができる。
よって、仮にCr含有量を減らし、Ptの含有量を増し
て異方性磁界Hkを向上させようとした場合には、十分
な低ノイズ特性が得られないことになる。
(α=20〜25at%、β=100−(8+3+
α))の組成を有する磁性層の保磁力HcとCr含有量
との関係の一例を示した図である。図1から磁性層の保
磁力Hcが磁性層のCr含有量に依存性を有することが
確認できる。
媒体ノイズを低減させることができるが、図1から保磁
力Hcが低下してしまうことが分かる。保磁力Hcの低
下は異方性磁界Hkの低下に起因し、磁気記録媒体の耐
熱揺らぎ性も劣化してしまうことを意味する。この様な
ことから、従来の技術では磁気記録媒体の低ノイズ性と
耐熱揺らぎ性の向上との両立は実現困難であるとされて
いた。
層と磁性層との間に設けられる中間層に特徴を有して低
ノイズ性と共に耐熱揺らぎ性の向上も実現した磁気記録
媒体を提供することであり、また第2に磁性層に特徴を
有して低ノイズ性と共に耐熱揺らぎ性の向上も実現した
磁気記録媒体を提供することである。
1に記載の如く、基板と該基板上に下地層を介して、少
なくとも1層のコバルト系合金材料からなる磁性層を有
する磁気記録媒体において、前記下地層と前記磁性層と
の間に、コバルト系合金より成る少なくとも2層以上に
形成した中間層を備え、前記中間層の内で、最下層に形
成された第1中間層はコバルト及びクロムを含み、該第
1中間層の組成は、Co−CrX(7≦X≦28at
%)であり、前記第1中間層より上層に形成される第2
中間層以後の中間層の組成は、Co−CrY(29≦Y
≦45at%)である、磁気記録媒体により達成され
る。
基板上に下地層を介して、少なくとも1層のコバルト系
合金材料からなる磁性層を有する磁気記録媒体におい
て、前記下地層と前記磁性層との間に、コバルト系合金
より成る少なくとも2層以上に形成した中間層を備え、
前記中間層の内で、最下層に形成された第1中間層はコ
バルト及びクロムを含み、該第1中間層の組成は、Co
−CrX(7≦X≦28at%)であり、前記第1中間
層より上層に形成される第2中間層以後の中間層の組成
は、Co−CrY−MZであり(但し、MはMn、Re
及びMoからなる群から選択された少なくとも1つであ
る。)、かつ(29≦Y+Z≦45at%)である、磁
気記録媒体によっても同様に達成できる。
又は2に記載の磁気記録媒体において、前記中間層は、
クロム、白金、タンタル及びホウ素から成る群から選択
された少なくとも1つが含まれており、かつ前記第1中
間層の材料の飽和磁束密度Bsは、0.4〜0.9Tで
あり、前記第1中間層より上層に形成される第2中間層
以後の中間層の飽和磁束密度Bsは0〜0.4Tである
ことが好ましい。
から3のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記
第1中間層の膜厚は1〜5nmであることが好ましい。
ウ素より成る群から選択される少なくとも1つが含まれ
ており、該磁性層は次の組成を満たし、20≦Cr≦2
6、6≦Pt≦20、1≦B≦7、残部Co(at
%)、かつ、前記磁性層の膜厚tと残留磁束密度Brの
積tBrが7.0nTm以下に設定されていることが好
ましい。
イズ低減が図られると共に、低いtBrでも耐熱揺らぎ
性が向上した、高密度記録が可能な磁気記録媒体を提供
できる。
て、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
元素を含み、該元素が少なくとも1at%含有されてい
ることが望ましい。
主成分としモリブデン、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つの元素を含み、該元素が少なくとも1at%含有
されているクロム系合金とを2層以上積層した構成とし
てもよい。
成され、その上層に前記クロム系合金膜が形成されてい
る構成を採用してもよい。そして、下地層のそれぞれの
層に含まれるクロム以外の元素の構成比(at%)の総
和が基板に近い層ほど少ないように形成することが望ま
しい。
く、基板と該基板上に下地層を介して、少なくとも1層
のコバルト系合金材料からなる磁性層を有する磁気記録
媒体において、前記磁性層は、CoCrPtB合金にA
gを含有し、該磁性層の組成比が、 Co(100−a−b−c−d)CraPtbBcAgd (21≦a+c≦30at%、6≦b≦20at%、1≦d≦9at%) の範囲にある構成とすることにより、同様に達成するこ
とができる。
低減が図られると共に、低いtBrでも耐熱揺らぎ性が
向上した、高密度記録が可能な磁気記録媒体を提供でき
る。
CoCrPtBAgの磁性材料を組合せ、2層以上の複
合磁性層として形成してもよい。
Brの積tBrが、2.0〜10.0nTmに設定さて
いることが好ましい。
ト系合金よりなる中間層を備えた構成を採用することが
より好ましい。
1実施例から第3実施例を説明する。第1及び第2実施
例は下地層と磁性層との間に積層型の中間層を有する磁
気記録媒体に関するものである。また、第3実施例はA
gを含有する磁性層を含む磁気記録媒体に関するもので
ある。
媒体10の積層構成を示した図である。図2に示した磁
気記録媒体10の基板11としては、非磁性のAl基板
の表面に無電解メッキによりNiP膜をコートし、テク
スチャ処理を施したものを用いることができる。この基
板11上に、下からCr及びCrMoによる2層の下地
層12,13、Co(Cr、Pt、Ta、B)による第
1中間層14、CoCrによる第2中間層15、CoC
rPtBによる磁性層16、及びC(炭素)系保護膜1
7を順次積層して磁気記録媒体10とする。
(Cr、Pt、Ta、B)の表示は、第1中間層14が
Cr、Pt、Ta及びBの群から選択される少なくとも
1つを含んだCo系合金で形成されることを示してい
る。
磁気記録媒体100の積層構成を示した図である。この
磁気記録媒体100は、上記磁気記録媒体10の基板1
1と同様に形成される基板101上に、下からCr及び
CrMoによる2層の下地層102,103、CoCr
Taによる中間層104、CoCrPtBによる磁性層
105、及びC系保護膜107が順次積層された構造を
有する。
磁気記録媒体10が第1中間層14及び第2中間層15
による2層(複数)に積層した中間層を有するのに対し
て、比較例の磁気記録媒体100の場合には中間層10
4のみの単層である点が異なる。
製造例を説明する。磁気記録媒体10はスパッタリング
法を用いて各層を順次成膜することにより製造できる。
例えば下地層12、13の成膜前にスパッタ室内を1.
0×10−5Pa以下に排気し、基板温度を約210℃
に加熱する。その後、Arガスを導入してスパッタ室内
を0.67Pa程度に保持し、第1下地層12としてC
rを5nm、第2下地層13としてCrMoを2nm、
第1中間層14としてCoCrTaを2nm、第2中間
層15としてCoCrを3nm、磁性層16としてCo
CrPtBを15nm、C系保護膜17を5nmの順
で、上記NiP−Al基板11上に成膜することにより
磁気記録媒体10を得る。
ついても、単層の中間層104を形成する以外は同様に
製造できる。
を参照しながら、本実施例の磁気記録媒体10の好まし
い構成について説明する。ただし、ここでの本磁気記録
媒体10は、特に説明を加えた場合を除いて、第1中間
層14はCo80Cr18Ta2(数値はat%、以下
同様)の組成を有し、第2中間層15はCo58Cr
42の組成を有している例である。また、磁気記録媒体
100の単層中間層104はCo80Cr18Ta2の
組成を有している。
保磁力Hcと中間層の膜厚との関係を示した図である。
この図4には、磁性層16の保磁力Hcが中間層膜厚へ
の依存性を有することが示されている。
は、第2中間層(Co58Cr42)の膜厚を3nmと
し、第1中間層(Co80Cr18Ta2)の膜厚を変
更した場合の磁性層16の保磁力Hcを測定している。
比較例の磁気記録媒体100では、単層中間層104
(Co80Cr18Ta2)の膜厚を変更した場合の磁
性層105の保磁力Hcを測定している。
磁性層の膜厚tと残留磁束密度の積tBr(以下、単に
tBrとする)を5.0nTmに調整している。
の磁気記録媒体100は、単層中間層104の膜厚が1
nm以上になると急激に保磁力Hcが低下する。
15を備えた磁気記録媒体10では、第1中間層(Co
80Cr18Ta2)を1nm以上で形成することによ
り、保磁力Hcが顕著に改善されることが確認できる。
o80Cr18Ta2)、第2中間層(Co58Cr
42)の各々について、膜厚を15nmとし、室温でV
SM測定した場合の飽和磁束密度Bsはそれぞれ、0.
6T、ほぼ0Tであった。
異方性磁界Hkと第1中間層の膜厚との関係を示した図
である。この図5により、磁性層16の異方性磁界Hk
が、第1中間層の膜厚に対して依存性を有することが示
されている。
したDynamic−Hc値から求めた異方性磁界Hk
に関し、第1中間層(Co80Cr18Ta2)14膜
厚への依存性を示している。磁気記録媒体10の第1中
間層14を1nm以上に形成すると異方性磁界Hkが顕
著に改善されることが確認できる。
及び比較例の磁気記録媒体100の各磁性層に関し、3
50kFCIの記録信号出力への経時変化について示し
た図である。磁気記録媒体10は出力の経時変化が小さ
く、耐熱揺らぎ性の高いことが確認できる。
は、磁性層16を7.0nTm以下の低tBr状態に形
成しても実用上障害の発生しない耐熱揺らぎ性を確保で
きる。これは、中間層を複数形成したことにより異方性
磁界Hkが改善された為と解することができる。
o/Nmと第1中間層14の膜厚との関係を示した図で
ある。この図7により、磁気記録媒体10による孤立波
Siso/Nmが、第1中間層14の膜厚への依存性を
有することが確認できる。図7から第1中間層14の膜
厚を1〜5nmの範囲とすることで、例えば所望のSi
so/Nm=25dB以上を確保できる。
o/Nmと第2中間層15の膜厚との関係を示した図で
ある。第1中間層14の膜厚は1nmとしている。ま
た、比較のため、図3に示した本発明によらない磁気記
録媒体100の孤立波Siso/Nmと中間層104と
の関係も図8に示している。
が第2中間層15の膜厚に依存性を有し、第2中間層1
5の膜厚を1〜5nmとすることにより、所望のSis
o/Nm=25dB以上を確保できるようになる。
Iの信号で記録再生を行った場合のS/Nmと、第1中
間層14の飽和磁束密度Bsとの関係を示した図であ
る。第1中間層14の飽和磁束密度Bsは、第1中間層
14の材料組成を変更することで変化させることができ
る。
0kFCIの信号で記録再生を行った場合のS/Nm
が、第1中間層14の飽和磁束密度Bsへ依存性を有す
ることが確認できる。ここで、各第1中間層材の飽和磁
束密度Bs値は、Cr下地層上に各中間層材を単層で1
5nm形成したサンプルについて室温でのVSM測定に
より求めた。
14に用いる材料の飽和磁束密度Bsは0.6T程度で
最良のS/Nmが得られることが確認できる。例えば、
所望の21dBを確保するには、第1中間層材の飽和磁
束密度Bsを0.4〜0.9Tとすることが好ましい。
中間層14に用いる場合には、Cr含有量と飽和磁束密
度Bsとの関係を示した図10から、飽和磁束密度Bs
を0.4〜0.9TとするにはCr組成比(含有量)が
7〜28at%の範囲となるように調整すれば良いこと
が分かる。
は、第1中間層14より上の第2中間層15は、第1中
間層14と磁性層16との強磁性相互作用(交換相互作
用)を弱める役割を果たしている。よって、第2中間層
を構成する材料は、第1中間層の材料の飽和磁束密度B
sよりも低く設定することが望ましい。第2中間層の飽
和磁束密度Bsを0〜0.4Tとすることにより、良好
な面内配向性と高い異方性磁界Hkを備え、耐熱揺らぎ
性の高い、高S/Nmの磁気記録媒媒体10を作製する
ことができる。
層に用いる場合には、飽和磁束密度Bsを0〜0.4T
とするにはCr組成比を29〜45at%とすれば良い
ことが、前記図10より確認できる。
の中間層14、15を設けた例であるが、中間層を3層
以上設けた場合も同様であり、第1中間層より上層に形
成する中間層の材料は第1中間層の材料の飽和磁束密度
Bsよりも低く設定することが望ましい。第2中間層を
含みこれより上層に形成する中間層材の飽和磁束密度B
sを0〜0.4Tとすることにより、中間層を3層以上
設けた場合でも同様に良好な面内配向性と高い異方性磁
界Hkを備え、耐熱揺らぎ性の高い、高S/Nmの磁気
記録媒媒体を作製することができる。
so/Nmと磁性層16中のCr含有量との関係を示し
た図である。この図11により、磁気記録媒体10のS
iso/Nmが、磁性層16中のCr含有量に対して依
存性を有することが確認できる。
増加させると磁気記録媒体10のノイズが低減されるこ
とが確認できる。例えば所望の25dBを確保するため
に、磁性層16中のCr含有量を17at%以上とする
ことが好ましいことが確認できる。
Bsと磁性層16中のCr含有量との関係を示した図で
ある。図12により、飽和磁束密度BsのCr含有量に
対する依存性が認められ、磁性層16中のCrを過剰に
添加すると飽和磁束密度Bsが低下することが確認でき
る。図12から、磁性層16として実用上必要な飽和磁
束密度Bs値として0.25T以上を確保するにはCr
含有量を27at%以下にする必要がある。
6中の好ましいCr組成比は、17≦Cr≦27at%
であり、より好ましくは20≦Cr≦26at%であ
る。
層16中のPt含有量との関係を示した図である。な
お、ここでの磁性層16の構成は、CoαCr24Pt
βB6であり、α=(100−(24+6+β))(a
t%)である。図13より、磁性層16の保磁力Hcが
Pt含有量に対して依存性を有することが確認できる。
この保磁力HcはPt(12at%)まで単調に増加す
る。
所望の保磁力Hc=2000(×4/πkA/m)以上
を確保するには、Pt含有量を6at%以上とするのが
望ましいことが分かる。また、CoPtによる2元合金
(バルク)の相図より、εCo(hcp)相の得られる
のはPt≦20at%の範囲であるため、磁性層16に
関して強磁性で高い保磁力Hcが得られるPt含有範囲
は6≦Pt≦20at%となる。
cと磁性層16中のB含有量との関係を示した図であ
る。この図14により、B含有量を概ね1≦B≦7at
%とすることで、磁性層16が所望の保磁力Hc200
0(×4/πkA/m)を維持できることが分かる。
≦20at%)となる磁性層の格子と下地層Cr格子と
のミスフィットを抑制することが好ましい。そのため
に、本実施例の磁気記録媒体10の下地層では、クロム
を主成分とし、これにモリブデン、タンタル、チタン、
タングステン及びバナジウムからなる群から選択された
少なくとも1つを、1at%以上で添加して形成するこ
とが望ましい。これにより、面内配向性がより良好な磁
気記録媒体10を作成できる。
うに、TEX基板11上に下地層を2層形成して第1下
地層Cr、第2下地層CrMoとした場合には、面内配
向性のみならず、O.R.(周方向での保磁力Hc/半
径方向での保磁力Hc)も改善した磁気記録媒体とする
ことができる。この点について、図15を示す。
記録媒体及びCr80Mo20単層の下地層を有する磁
気記録媒体に対して、本実施例の磁気記録媒体10のよ
うにCr80Mo20(4nm)/Crによる2層で下
地層を形成した場合のO.R.のトータル下地層の膜厚
に対する依存性を示した図である。Cr80Mo20単
層時の場合と比較して、Cr80Mo20/Crによる
2層の下地層ではO.R.が改善されることがわかる。
Bot:Cr/Top:CrMoによる2層の下地層を
有する磁気記録媒体は、面内配向性も良好であることを
膜垂直方向と面内方向での保磁力Hc測定により確認で
きる。
歪方が異なることに起因し発現すると考えられる。実
際、CrMo等に比較して、Crの方が周/径での格子
歪が大きく、それに起因して図15に示す様にCr下地
で高いO.R.が得られると考えられる。本実施例に係
る磁気記録媒体10では、純Crを形成した場合に得ら
れる高O.R.性と、CrMoを形成した場合の高面内
配向性を両立させるため、Bot:Cr/Top:Cr
Moの2層下地を形成した。また、成膜開始時温度を1
70〜300℃にすることにより高いS/Nmの得られ
ることが確認されている。
本第2実施例は第1実施例に関連した複数の中間層を有
する磁気記録媒体である。前記第1実施例の第2中間層
はCoCrであったが、本実施例の第2中間層はCoC
r−Mである。このMはMn、Re及びMoから選択さ
れた少なくとも1つので元素である。本実施例の磁気記
録媒体は、図2に示した第1実施例の磁気記録媒体と類
似の構成を有している。よって、本実施例の磁気記録媒
体30に関しては、図2の磁気記録媒体と同様の部分に
は同一の符号を付して重複する説明を省略し、は異なる
部分を中心に説明する。
0の積層構成を示した図である。磁気記録媒体30は、
無電解メッキNiP膜がコートされたAl基板11の表
面にテクスチャ処理を施した後、Cr下地層12、Cr
Mo下地層13、CoCrTaの第1中間層14、Co
CrMnの第2中間層35、CoCrPtBの磁性層1
6、C系保護膜17を順次積層した構造である。
ング法を用いて各層を順次成膜することにより製造でき
る。例えばCrの下地層12の成膜前にスパッタ室内を
1.0×10−5Pa以下に排気し、基板温度を210
℃に加熱し、Arガスを導入してスパッタ室内を0.6
7Paに保持し、Cr(5nm)、CrMo(2nm)、C
oCrTa(2nm)、CoCrMn(2nm)、CoCr
PtB系磁性層(15nm)、C系保護膜(5nm)の順
に非磁性NiP−Al基板上に形成して得ることができ
る。
35としてCoCr25Mn5を2nmの厚さで形成し
た場合で、第1中間層14をCoCr18Ta2とし、
この第1中間層14の膜厚に対する孤立波S/N(Si
so/Nm)の依存性を示した図である。図17からC
oCrTaの第1中間層14を1〜5nmの範囲で形成
することによりSi/Nmが改善され所望の25dB以
上の値を得られことが確認できる。
CrTaの第1中間層14が存在しない状態では、Si
so/Nmが著しく低下してしまうことも確認できる。
この場合、前記第2中間層35が単層で形成された従来
の構造となる。
r18Ta2の第1中間層14の膜厚を1nmに固定
し、CoCr25Mn5の第2中間層35の膜厚を変更
した場合でのトータルS/Ntの膜厚依存性を示した図
である。図18からCoCr2 5Mn5の第2中間層3
5を1〜5nmの範囲で形成することにより、S/Nt
が改善され所望の17.0dB以上の値が得られること
が確認できる。
CrMnの第2中間層35が存在しない状態では、S/
Ntが著しく低下してしまうことも確認できる。この場
合、前記第1中間層14が単層で形成された従来の構造
となる。
料を変化させた場合の200kFCIの信号で記録再生
を行った場合のS/Nmと、第1中間層14の飽和磁束
密度Bsとの関係を示した図である。この図19で確認
できる関係は、第1実施例のの場合について示した図9
とほぼ同様となった。なお、本実施例の場合も各中間層
材のBs値は、Cr下地層上に各中間層材を単層で15
nm形成したサンプルについて室温でのVSM測定によ
り求めた。第1中間層14の材料のBsが0.6T程度
で最良のS/Nmが得られることが確認できる。所望の
21dBを確保するには、第1中間層14の磁性材料の
Bsを0.4〜0.9Tとすることが好ましいことが確
認できる。
層14に用いる場合にBsを0.4〜0.9Tとするに
はCr組成比を7〜28at%にすれば良いことが図2
0から確認できる。なお、この図20は第1実施例で示
した図10とほぼ同様である。
位置する第2層目以後の中間層は、第1中間層14と磁
気記録層の強磁性相互作用(交換相互作用)を弱める役
割を果たす。よって、第2層目以後の中間層の材料は第
1中間層の材料のBsよりも低く設定する必要がある。
第2層目以後の中間層材のBsは0〜0.4Tとするこ
とにより、良好な面内配向性と高い異方性磁界Hkを備
え、耐熱揺らぎ性の高い、高S/Nm媒体を作製するこ
とができる。
oCrにさらに元素M(Mn、Re、Mo)を含んでい
る。本願発明者等は、このMの含有率をZ(at%)と
し、Crの含有率をY(at%)としたとき第2中間層
35のBsは(Y+Z)に依存することを確認してい
る。
〜0.4Tとするには(Cr+Mn)組成比を概ね29
〜45at%とすればよいことが確認できる。また、M
nの代わりにMo、 Reを添加した場合にも同様の効
果が得られることを確認している。
Pt≦20 at%)の格子と下地Cr格子のミスフィ
ットを低減するため、本本実施例でも、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、
バナジウムから選ばれる元素を少なくとも1種以上、1
at%以上添加されている下地層を形成することが望ま
しい。これにより、さらに面内配向性の良好な磁気記録
媒体を作成できる。
Cr/Top:CrMoの2層で形成した場合には、面
内配向性のみならず、O.R.(Hc周/Hc径)も改善
された媒体を作成することができる。
した図15の2層の下地層を形成した場合のO.R.の
トータル下地層の膜厚に対する依存性は、本実施例の磁
気記録媒体30についても同様である。
媒体について説明する。
スまたはアルミなどの非磁性基板上に、CrまたはCr
系合金からなる下地層を少なくとも1層を有する。好ま
しくは、この下地層上にCo系合金からなる中間層を少
なくとも1層を有する。そして、この中間層上にAgを
含有した磁性層を有している。
合金であり、組成比Co(100− a−b−c−d)C
raPtbBcAgd(21≦a+c≦30at%、6
≦b≦20at%、1≦d≦9at%)で形成すること
が好ましい。
磁性材料を積層したものでもよく、例えばCoCrPt
BとCoCrPtAgとを組み合わせ、少なくとも2層
に形成した複合型の磁性層として形成してもよい。
W、V及びMoからなる群から少なくとも1つを選択し
た元素を含んでおり、その結晶構造がbcc構造(体心
立方構造)であるものにより形成されていることが好ま
しい。
r、Ta、Mo、Mn、Re及びRuからなる群から少
なくとも1つを選択した元素を含んでおり、その結晶構
造がhcp構造(最密六方構造)であるものにより形成
されていることが好ましい。。この中間層は0.5〜
3.0nmの膜厚を有することが好ましい。
ズ性の実現と、異方性磁界の向上を両立させた磁気記録
媒体となる。
20の積層構成を示した図である。
基板に、同心円状にメカニカルまたはレーザーテクスチ
ャによりに表面処理を行うことにより基板21を得るこ
とができる。
ング装置を用いた薄膜形成技術を用いて製造できる。よ
り具体的には、本実施例ではDCマグネトロンスパッタ
リング法を用いて成膜を行った。スパッタ室内の真空度
は4×10−5Pa以下に排気して、Arガスを導入し
てスパッタ室内を0.67Paに保持する。
している不純物のクリーニング化と結晶配向性の制御、
および磁性層25の結晶粒間相互作用を抑制させるため
に、基板11の温度を200℃以上に加熱する。また、
基板温度が270℃を超えるとNiPが結晶化するの
で、これを抑制するため成膜温度は200〜270℃の
範囲とすることが好ましい。なお、本実施例では下地層
22、23の成膜前の基板温度は220℃とした。
きな格子定数をもつCr系合金を形成する。これによ
り、磁性層25との結晶格子の面間隔の整合性が得られ
良好な面内配向を得ることができる。本実施例では、第
1下地層22としてCrを5nmの厚さで形成し、その
上に第2下地層23としてCrMo合金を2nmの厚さ
で形成した。
金を用いることが望ましい。これにより、磁性層25の
面内への結晶配向性をさらに向上させることができる。
ここで、中間層24の膜厚の増加は分解能の低下を招く
ので、その膜厚は0.5〜3.0nmの範囲から選択す
ることが望ましい。本磁気記録媒体20の中間層24
は、CoCrTa合金を1nmで形成した。
Ag合金膜を少なくとも1層含んでで形成されている。
本実施例の磁性層25として組成比Co(100−X)
Cr 22Pt10B4AgX(X=1〜11)の範囲で
形成した。
密度の積tBrが増加すれば保磁力Hcが大きくなる
が、過度のtBr増加は記録再生分解能の低下と保磁力
Hcの低下を招くことにもなる。よって、磁性層25の
tBrは2.0〜10.0nTmの範囲に設定すること
が望ましい。本実施例では磁性層25のtBrを6.0
nTmとした。
は、C(炭素)を主成分とした膜を形成する方法が一般
的な方法であり、本実施例でも保護膜26としてCを6
nm形成した。
た異方性磁界HkとCo(100− X)Cr22Pt
10B4AgX(X=1〜11)の組成を有する上記磁
性層25のAg含有量との関係について示した図であ
る。図22では、異方性磁界Hkが、上記磁性層25の
Ag含有量に対して依存性を有することが確認できる。
5によると、CrとBの組成比の合計が28at%と媒
体ノイズが十分に小さい範囲でも、異方性磁界Hkが向
上していることが確認できる。
るCo(100−X)Cr22Pt 10B4AgX(X
=1〜11)の組成を有する上記磁性層25での、出力
信号に対する媒体ノイズ比(S/Nm)とAg含有量と
の関係について示した図である。図23では、S/Nm
が磁性層25のAg含有量に対して依存性を有すること
が確認できる。本実施例の磁気記録媒体20の磁性層2
5は従来のCoCrPtB組成を有する磁性層よりも、
低ノイズ性に優れ、S/Nmが向上している。
例を、図24及び図25と共に説明する。図24は磁気
記憶装置120の一実施例の要部を示す断面図であり、
図25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123からなる。ハウジング12
3内には、モータ124、ハブ125、複数の磁気記録
媒体126、複数の記録再生ヘッド127、複数のサス
ペンション128、複数のアーム129及びアクチュエ
ータユニット121が設けられている。磁気記録媒体1
25はモータ124により回転されるハブ125に取付
けられている。記録再生ヘッド127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127は、対応するアーム129
の先端にサスペンション128を介して取付けられてい
る。アーム129はアクチュエータユニット121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。
録媒体126に特徴がある。各磁気記録媒体126は、
図2、図16或いは図21で説明した構成を有する。勿
論、磁気記録媒体126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。本磁気記憶
装置の基本構成は、図24及び図25に示すものに限定
されるものではない。また、本発明で用いる磁気記憶媒
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。
して、少なくとも1層のコバルト系合金材料からなる磁
性層を有する磁気記録媒体において、前記下地層と前記
磁性層との間に、コバルト系合金より成る少なくとも2
層以上に形成した中間層を備え、前記中間層の内で、最
下層に形成された第1中間層はコバルト及びクロムを含
み、該第1中間層の組成は、Co−CrX(7≦X≦2
8at%)であり、前記第1中間層より上層に形成され
る第2中間層以後の中間層の組成は、Co−CrY(2
9≦Y≦45at%)である、ことを特徴とする磁気記
録媒体。
して、少なくとも1層のコバルト系合金材料からなる磁
性層を有する磁気記録媒体において、前記下地層と前記
磁性層との間に、コバルト系合金より成る少なくとも2
層以上に形成した中間層を備え、前記中間層の内で、最
下層に形成された第1中間層はコバルト及びクロムを含
み、該第1中間層の組成は、Co−CrX(7≦X≦2
8at%)であり、前記第1中間層より上層に形成され
る第2中間層以後の中間層の組成は、Co−CrY−M
Zであり(但し、MはMn、Re及びMoからなる群か
ら選択された少なくとも1つである。)、かつ(29≦
Y+Z≦45at%)である、ことを特徴とする磁気記
録媒体。
録媒体において、前記中間層は、クロム、白金、タンタ
ル及びホウ素から成る群から選択された少なくとも1つ
が含まれており、かつ前記第1中間層の材料の飽和磁束
密度Bsは、0.4〜0.9Tであり、前記第1中間層
より上層に形成される第2中間層以後の中間層の飽和磁
束密度Bsは0〜0.4Tであることを特徴とする磁気
記録媒体。
載の磁気記録媒体において、前記第1中間層の膜厚は1
〜5nmであることを特徴とする磁気記録媒体。
載の磁気記録媒体において、前記第2中間層の膜厚は1
〜5nmであることを特徴とする磁気記録媒体。
載の磁気記録媒体において、前記磁性層は、クロム、白
金及びホウ素より成る群から選択される少なくとも1つ
が含まれており、該磁性層は次の組成を満たし、20≦
Cr≦26、6≦Pt≦20、1≦B≦7、残部Co
(at%)かつ、前記磁性層の膜厚tと残留磁束密度B
rの積tBrが7.0nTm以下に設定されていること
を特徴とする磁気記録媒体。
載の磁気記録媒体において、前記下地層は、クロムを主
成分として、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つの元素を含み、該元素が少なくとも1at%含有
されていることを特徴とする磁気記録媒体。
載の磁気記録媒体において、前記下地層は、クロムと、
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、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つの元素を含み、該元素が少なくとも1a
t%含有されているクロム系合金とを2層以上積層した
ことを特徴とする磁気記録媒体。
において、前記下地層は、下層にクロム膜が形成され、
その上層に前記クロム系合金膜が形成されていることを
特徴とする磁気記録媒体。
介して、少なくとも1層のコバルト系合金材料からなる
磁性層を有する磁気記録媒体において、前記磁性層は、
CoCrPtB合金にAgを含有し、該磁性層の組成比
が、 Co(100−a−b−c−d)CraPtbBcAgd (21≦a+c≦30at%、6≦b≦20at%、1≦d≦9at%) の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
媒体において、前記磁性層は、CoCrPtB及びCo
CrPtBAgの磁性材料を組合せ、2層以上の複合磁
性層として形成されていることを特徴とする磁気記録媒
体。
気記録媒体において、前記磁性層の膜厚tと残留磁束密
度Brの積tBrが、2.0〜10.0nTmであるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
かに記載の磁気記録媒体において、前記下地層と前記磁
性層との間に、コバルト系合金よりなる中間層を備え
る、ことを特徴とする磁気記録媒体。
に、請求項1から5に記載の発明によれば、ノイズ低減
を図ると共に低いtBrで耐熱揺らぎ性の向上も実現し
た高密度記録が可能な磁気記録媒体を提供できる。
例を示した図である。
構成を示した図である。
構成を示した図である。
cと、中間層の膜厚との関係を示した図である。
界Hkと、第1中間層の膜厚との関係を示した図であ
る。
録媒体の各磁性層に関し、記録信号出力への経時変化に
ついて示した図である。
Nmと、第1中間層の膜厚との関係を示した図である。
Nmと、第2中間層の膜厚との関係を示した図である。
場合のS/Nmと、第1中間層の飽和磁束密度Bsとの
関係を示した図である。
した図である。
/Nmと磁性層中のCr含有量との関係を示した図であ
る。
磁性層中のCr含有量との関係を示した図である。
中のPt含有量との関係を示した図である。
中のB含有量との関係を示した図である。
存性を示した図である。
示した図である。
/Nmと、第1中間層の膜厚との関係を示した図であ
る。
ルS/Nの膜厚依存性を示した図である。
た場合のS/Nmと、第1中間層の飽和磁束密度Bsと
の関係を示した図である。
度Bsとの関係を示した図である。
示した図である。
Hkと磁性層のAg含有量との関係について示した図で
ある。
に対する媒体ノイズ比(S/Nm)と磁性層のAg含有
量との関係について示した図である。
である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 基板と該基板上に下地層を介して、少な
くとも1層のコバルト系合金材料からなる磁性層を有す
る磁気記録媒体において、 前記下地層と前記磁性層との間に、コバルト系合金より
成る少なくとも2層以上に形成した中間層を備え、 前記中間層の内で、最下層に形成された第1中間層はコ
バルト及びクロムを含み、該第1中間層の組成は、 Co−CrX(7≦X≦28at%)であり、 前記第1中間層より上層に形成される第2中間層以後の
中間層の組成は、 Co−CrY(29≦Y≦45at%)である、 ことを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項2】 基板と該基板上に下地層を介して、少な
くとも1層のコバルト系合金材料からなる磁性層を有す
る磁気記録媒体において、 前記下地層と前記磁性層との間に、コバルト系合金より
成る少なくとも2層以上に形成した中間層を備え、 前記中間層の内で、最下層に形成された第1中間層はコ
バルト及びクロムを含み、該第1中間層の組成は、 Co−CrX(7≦X≦28at%)であり、 前記第1中間層より上層に形成される第2中間層以後の
中間層の組成は、 Co−CrY−MZであり(但し、MはMn、Re及び
Moからなる群から選択された少なくとも1つであ
る。)、かつ(29≦Y+Z≦45at%)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に記載の磁気記録媒体に
おいて、 前記中間層は、クロム、白金、タンタル及びホウ素から
成る群から選択された少なくとも1つが含まれており、
かつ前記第1中間層の材料の飽和磁束密度Bsは、0.
4〜0.9Tであり、 前記第1中間層より上層に形成される第2中間層以後の
中間層の飽和磁束密度Bsは0〜0.4Tであることを
特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の磁気
記録媒体において、 前記第1中間層の膜厚は1〜5nmであることを特徴と
する磁気記録媒体。 - 【請求項5】 基板と該基板上に下地層を介して、少な
くとも1層のコバルト系合金材料からなる磁性層を有す
る磁気記録媒体において、 前記磁性層は、CoCrPtB合金にAgを含有し、該
磁性層の組成比が、 Co(100−a−b−c−d)CraPtbBcAgd (21≦a+c≦30at%、6≦b≦20at%、1≦d≦9at%) の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
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