JP2559984B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に関し、特
に薄膜コバルト合金磁気記録デイスクについて、薄膜コ
バルト合金磁気層の下層を改善することより飽和保磁力
及び耐久性を改善したデイスクを提案するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、薄膜コバルト合金でなる磁気記録
デイスクはニツケル−リン（ＮｉＰ）で表面を被覆され
ているアルミニウム−マグネシウム（ＡｌＭｇ）合金又
はガラスである基板と、当該基板上にスパツタ堆積され
たクロム（Ｃｒ）又はクロム−バナジウム（ＣｒＶ）等
の下層と、当該下層上に磁気層としてスパツタ堆積され
た、コバルトをベースにした合金と、磁気層上にスパツ
タ堆積によつて形成されたアモルフアス炭素フイルム又
は水素化された炭素フイルム等の保護膜とを含む。米国
特許第 5,051,288号で述べられているように、この形式
の従来のコバルト合金磁気記録デイスクの一変形は比較
的薄いコバルト合金磁気フイルムを積層した構造を使用
し、この磁気フイルムに比べ相対的に薄い非磁性スペー
サフイルムでこのコバルト合金磁気フイルムを分離す
る。このように磁気層を積層した形式のデイスクは高線
形記録密度における固有の媒体ノイズを減少させたデイ
スクとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】コバルト合金デイスク
の飽和保磁力は磁気層と下層との構成によつて制限され
る。下層はその上に形成された磁気層に優れた飽和保磁
力を生じさせるのに十分な組成で構成されなければなら
ず、またその結果として得られるデイスクに十分な耐久
性を与えるものでなければならない。

【０００４】すなわち、（磁気層を積層する形式のデイ
スク場合には）下層及び非磁性スペーサ層を有する薄膜
コバルト合金磁気記録デイスクが必要であり、この磁気
記録デイスクは磁気層の飽和保磁力及び耐久性の双方を
改善する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、長手記録用の磁気記録媒体におい
て、基板と、当該基板上に形成され、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、レニウム（Ｒｅ）及びオスミウム（Ｏｓ）からな
る族から選択された元素を含む、下層である非磁性層
と、当該非磁性層上に形成され、コバルトをベースとす
る合金フイルムを含む磁気層とを設けるようにする。

【０００６】また本発明においては、長手記録用の磁気
記録媒体において、基板と、当該基板上に形成された積
層型磁気層とを設け、積層型磁気層はコバルトをベース
にした合金フイルム及び非磁性スペーサフイルムを交互
に積層した磁気層であり、非磁性スペーサフイルムはル
テニウム（Ｒｕ）、レニウム（Ｒｅ）及びオスミウム
（Ｏｓ）からなる族から選択された元素を含み、積層型
磁気層は少なくとも２つの、コバルトをベースとする合
金フイルム及び１つの非磁性スペーサフイルムを有する
ようにする。

【０００７】さらに本発明においては、長手記録用の磁
気記録媒体において、堅固な基板と、当該基板上に直接
形成された本質的にルテニウム（Ｒｕ）でなる下層と、
基板上に形成された積層型磁気層とを設け、積層型磁気
層はコバルトをベースとする合金フイルム及び非磁性ス
ペーサフイルムを交互に積層した磁気層であり、非磁性
スペーサフイルムは本質的にルテニウム（Ｒｕ）でな
り、積層型磁気層は少なくとも２つの、コバルトをベー
スとする合金フイルム及び１つの非磁性スペーサフイル
ムを有するようにする。

【０００８】

【作用】本発明のコバルト合金磁気記録デイスクにおい
ては、積層型磁気層構造の場合、磁気層、すなわち分離
して積層された磁気フイルムがルテニウム（Ｒｕ）層上
に直接形成される。ルテニウム（Ｒｕ）は、特に磁気層
がコバルト−白金合金であるときに高い飽和保磁力を生
じさせ、さらにその結果として得られるデイスクの耐久
性を改善する。

【０００９】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１０】Ｒｕ／ＣｏＰｔＣｒ／Ｒｕの薄膜構造物が
スパツタ堆積によつて単結晶シリコン（Ｓｉ）基板上に
作られた。種々の厚さでなるＲｕ下層フイルムがＲＦマ
グネトロンスパツタリングによつてシリコン基板上に堆
積された。Ｃｏ₇₇Ｐｔ₁₀Ｃｒ₁₃の組成を有し、厚さ 300
〔Å〕のコバルト−白金合金磁気フイルムが高周波２極
スパツタリングによつてＲｕ下層上にスパツタ堆積され
た。その後、 250〔Å〕のＲｕ非磁性層がＲＦマグネト
ロンスパツタリングによつてこのＣｏＰｔＣｒ磁気層上
にスパツタ堆積された。

【００１１】図１は振動試料磁力計（ＶＳＭ）によつて
得られた、Ｒｕ下層の厚さが 2,000〔Å〕の薄膜構造の
磁気特性を示す。図１に示すようにこの薄膜構造（デイ
スク）の飽和保磁力（Ｈ_C ）は 2,860エルステツド（Ｏ
ｅ）であり、残留磁気スクエアネス（Ｍ_r ／Ｍ_s ）は
0.690である。ここで「残留磁気スクエアネス」とは、
図１に示すヒステリシスループのグラフが四角形に近い
度合いを表す語であり、その数値が大きいほど四角形に
近いこと表す。しかしながら図２に示すように、Ｒｕ下
層の厚さが 5,000〔Å〕であること以外は同じ構造をも
つ薄膜構造の飽和保磁力（Ｈ_C ）は 2,440〔Ｏｅ〕に低
下し、残留磁気スクエアネス（Ｍ_r ／Ｍ_s）も 0.476に
低下する。Ｒｕ下層の厚さが10,000〔Å〕であること以
外は同じ構造をもつデイスク構造（図示しない）の飽和
保磁力（Ｈ_C ）は 1,320〔Ｏｅ〕であり、残留磁気スク
エアネス（Ｍ_r ／Ｍ_s ）は 0.346であつた。Ｒｕ下層が
厚くなるに従つて飽和保磁力が低下するのは、Ｒｕ下層
の厚さがほぼ 2,000〔Å〕を超えるとＲｕ下層の厚さが
ＣｏＰｔＣｒ磁気層内の磁化の垂直成分を促進させて結
果的に面内飽和保磁力と残留磁気スクエアネスとを低下
させるという事情による。

【００１２】図３は厚さ 1,800〔Å〕のＲｕ下層を有す
る場合又は厚さ 1,800〔Å〕のＣｒ下層を有する場合に
おけるＣｏＰｔＣｒ磁気層の厚さと飽和保磁力との関係
を示す。Ｒｕ下層を有する構造の最大飽和保磁力は 4,0
00〔Ｏｅ〕を超えるが、従来のＣｒ下層を有する構造の
最大飽和保磁力はほぼ 2,000〔Ｏｅ〕である。かくして
好適な厚さ範囲の場合、Ｒｕ下層を有する構造は同一の
厚さの従来のＣｒ下層を有する構造よりも格段的に高い
飽和保磁力をＣｏＰｔＣｒ媒体に実現し得ることを図３
は示している。

【００１３】図４は図１の試料を透過電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）によつて見たときの状態を示す。厚さ 2,000〔Å〕
のＲｕ下層及びその上を覆つている 250〔Å〕Ｒｕ層間
にサンドウイツチされているＣｏＰｔＣｒ層は本質的に
完全な結晶粒界を示し、下層のＲｕ粒子及び上層のＲｕ
粒子と整合していることがはつきりとわかるる。２つの
Ｒｕ層がＣｏＰｔＣｒ層によつて分離されていても、Ｃ
ｏＰｔＣｒ磁気層上にあるＲｕ層は本質的にＲｕ下層の
粒子の延長であることを図３から読み取ることが重要で
ある。これはＣｏＰｔＣｒ磁気層及びＲｕ下層間に本質
的に完全なエピタキシーが見られることを示すものであ
り、Ｒｕ下層の粒子に結晶の連続性を与えてＲｕ上層に
連続的に成長させる。このような成長メカニズムによ
り、上述の米国特許第 5,051,288号に述べられているよ
うに磁気層が積層型である場合には、Ｒｕ層はコバルト
をベースにした磁気記録デイスク内で非磁性スペーサ層
として機能することができる。

【００１４】図５は厚さ60〔Å〕のＲｕスペーサフイル
ムを使用した場合と厚さ60〔Å〕のＣｒスペーサフイル
ムを使用した場合の、積層型の磁気層を有する構造物の
飽和保磁力に与える影響を示す。図５の試料において、
厚さ 1,800〔Å〕のＣｒ下層が基板上に形成され、次に
ＣｏＰｔＣｒ磁気フイルムの厚さは、積層された磁気層
の合計厚さが 240〔Å〕になるまで積層数を変えること
によつて変更された。積層された磁気層内に非磁性スペ
ーサフイルムとしてＲｕを使用すると飽和保磁力は増大
し、スペーサフイルムとしてＣｒを用いて得ることがで
きる飽和保磁力よりもほぼ 300〔Ｏｅ〕〜 4,000〔Ｏ
ｅ〕大きい飽和保磁力を得ることができる。磁気層が積
層型であるときは、Ｒｕ下層は積層型磁気層構造物内の
最初の非磁性スペーサフイルムであると考えることもで
きる。なぜならばＲｕ下層は後に堆積されたＲｕスペー
サフイルムと同一の組成を有するからである。

【００１５】Ｒｕは貴金属であるので優れた熱安定性及
び耐蝕性を有する。さらに厚さ 2,000〔Å〕のＲｕフイ
ルムの機械的硬度を測定したところ38ギガパスカル（Ｇ
Ｐａ）であつたが、これは従来使用していたＣｒ下層よ
りも格段的に硬い。このようにＲｕ下層はその結果とし
て得られる磁気記録デイスクの飽和保磁力を増大させる
ばかりでなく、その全体の耐蝕性及び耐久性をも改善す
る。

【００１６】上述の実施例においては、試料をシリコン
（Ｓｉ）基板上に形成した場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、ガラス又はＡｌＭｇ／ＮｉＰ等の従
来から使用されていた基板を使用しても同様の改善され
た結果を得ることができる。

【００１７】また上述の実施例においては、単層デイス
ク構造内の下層としてルテニウム（Ｒｕ）を用いた場合
及び積層型デイスク構造内の非磁性スペーサ層としてル
テニウム（Ｒｕ）を用いた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、レニウム（Ｒｅ）及びオスミウム
（Ｏｓ）等の他の金属を用いても同様にコバルト合金デ
イスクの飽和保磁力を向上させることができる。これ
は、これらの金属も六方最密（ｈｃｐ）構造であり、本
質的に格子がＣｏＰｔ合金フイルムと整合するからであ
る。従つてＲｅでなる下層及びＯｓでなる下層又はＲｅ
でなるスペーサフイルム及びＯｓでなるスペーサフイル
ムはＲｕと同様のグレイン−グレインエピタキシヤル成
長を示す。またＲｅ及びＯｓは優れた硬度及び耐久性を
有するので、デイスクの機械的特性を改善する。

【００１８】さらに上述の説明においては下層及び磁気
層の形成についてだけ説明した。すなわち磁気層は長手
磁気記録デイスク用として磁気フイルム及び非磁性スペ
ーサフイルムでなる積層されたフイルムを含むことにつ
いて述べたが、デイスクについての他の周知の特徴やデ
イスクの製造プロセスについては説明しなかつた。例え
ば薄膜コバルト合金デイスクの製造において、本質的に
アモルフアスの、スパツタ堆積された水素化された炭素
フイルム等の保護膜を磁気層上に形成することは知られ
ている。

【００１９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、基板上に
ルテニウム（ＲＵ）、レニウム（Ｒｅ）及びオスミウム
（Ｏｓ）からなる族から選択された元素を含む非磁性層
を形成し、この非磁性層上に積層型磁気層を形成する。
積層型磁気層は少なくとも２つの、コバルトをベースと
する合金フイルムと、ルテニウム（ＲＵ）、レニウム
（Ｒｅ）及びオスミウム（Ｏｓ）からなる族から選択さ
れた元素を含む１つの非磁性スペーサフイルムとを含
む。かくしてその結果得られた磁気記録デイスクの飽和
保持力が増大すると共に、その全体の耐蝕性及び耐久性
をも格段的に改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はコバルト合金磁気層及び厚さ２，０００
〔Å〕のＲｕ下層を有するデイスクの飽和保磁力
（Ｈ_ｃ）を示すヒステリシスループ測定値のグラフであ
る。

【図２】図２はコバルト合金磁気層及び厚さ５，０００
〔Å〕のＲｕ下層を有するデイスクの飽和保磁力
（Ｈ_ｃ）を示すヒステリシスループ測定値のグラフであ
る。

【図３】図３はともに厚さ１，８００〔Å〕のＲｕ下層
及びＣｒ下層を用いた場合のＣｏＰｔＣｒ磁気層の厚さ
の関数としての飽和保磁力を比較したグラフである。

【図４】図４は厚さ２，０００〔Å〕のＲｕ下層と厚さ
３００〔Å〕のコバルト−白金−クロミウム（ＣｏＰｔ
Ｃｒ）磁気層とこのＣｏＰｔＣｒ層上に形成された厚さ
２５０〔Å〕のＲｕ非磁性層とを含む構造物の横断面の
グレイン−グレインエピタキシーにおける結晶構造を示
す透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）による顕微鏡写真である。

【図５】図５は積層型デイスク構造物内の磁気層の数の
関数としての飽和保磁力を示すグラフであり、厚さ６０
〔Å〕のＲｕ非磁性スペーサ層及び厚さ６０〔Å〕のＣ
ｒ非磁性スペーサ層の効果を比較している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チエアンジー・ワン アメリカ合衆国、カリフオルニア州 95119、サン・ジヨウズ、サン・アンセ ルモ・ウエイ 6713番地 (72)発明者 ミン・エム・ヤン アメリカ合衆国、カリフオルニア州 95120、サン・ジヨウズ、マウント・ロ イヤル・ドライブ 6614番地 (56)参考文献 特開 平４−111302（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−118244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−154635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−18097（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手記録用の磁気記録媒体において、 基板と、 上記基板上に形成され、ルテニウム（Ｒｕ）、レニウム
   （Ｒｅ）及びオスミウム（Ｏｓ）からなる族から選択さ
   れた元素を含む、1,800 ないし 2,000〔Å〕の厚さであ
   る非磁性層と、 上記非磁性層上に形成され、コバルト−白金をベースと
   する合金フイルムを含む磁気層とを具えることを特徴と
   する磁気記録媒体。
2. 【請求項２】下層である上記非磁性層は本質的にルテニ
   ウム（Ｒｕ）でなり、ほぼ 2,000〔Å〕未満の厚さを有
   することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】長手記録用の磁気記録媒体において、 基板と、 上記基板上に形成された積層型磁気層とを具え、 上記積層型磁気層はコバルト−白金をベースにした合金
   フイルム及び 1,800ないし 2,000〔Å〕の厚さの非磁性
   スペーサフイルムを交互に積層した磁気層であり、上記
   非磁性スペーサフイルムはルテニウム（Ｒｕ）、レニウ
   ム（Ｒｅ）及びオスミウム（Ｏｓ）からなる族から選択
   された元素を含み、上記積層型の磁気層は少なくとも２
   つの、上記コバルト−白金をベースとする合金フイルム
   及び１つの上記非磁性スペーサフイルムを有することを
   特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】さらに上記基板及び上記積層型磁気層間に
   本質的にルテニウム（Ｒｕ）でなる非磁性層を含むこと
   を特徴とする請求項３に記載の磁気磁気記録媒体。
5. 【請求項５】長手記録用の磁気記録媒体において、 堅固な基板と、 上記基板上に直接形成された本質的にルテニウム（Ｒ
   ｕ）でなる下層と、 上記基板上に形成された積層型磁気層とを具え、 上記積層型磁気層はコバルト−白金をベースとする合金
   フイルム及び非磁性スペーサフイルムを交互に積層した
   磁気層であり、上記非磁性スペーサフイルムは1,800な
   いし 2,000〔Å〕の厚さの本質的にルテニウム（Ｒｕ）
   でなり、上記積層型磁気層は少なくとも２つの、上記コ
   バルト−白金をベースとする合金フイルム及び１つの上
   記非磁性スペーサフイルムを有することを特徴とする磁
   気記録媒体。