JP2749046B2 - 面内記録用磁気記録媒体およびそれを用いた面内記録用磁気記録装置 - Google Patents
面内記録用磁気記録媒体およびそれを用いた面内記録用磁気記録装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置用などの磁気記録媒体に係
り、特に耐食性が良好で、ノイズが低く、かつ優れた記
録再生特性を有し、高密度記録を行う好適な信頼性の高
い面内記録用の磁気記録媒体およびそれを用いた面内記
録用磁気記録装置に関する。
り、特に耐食性が良好で、ノイズが低く、かつ優れた記
録再生特性を有し、高密度記録を行う好適な信頼性の高
い面内記録用の磁気記録媒体およびそれを用いた面内記
録用磁気記録装置に関する。
従来、高記録密度用の磁気記録媒体として、特公昭54
−33523号公報で示されているように、金属磁性薄膜を
用いた媒体が提案されている。
−33523号公報で示されているように、金属磁性薄膜を
用いた媒体が提案されている。
一般に、磁気記録媒体の磁性層である金属磁性薄膜の
形成法としては、真空蒸着法，スパッタ法，メッキ法，
およびイオンビームスパッタ法などがある。最近、高密
度記録，高信頼性に関する要求が益々高まってきてお
り、特に耐食性を向上させるために、特開昭57−15406
号公報のように金属磁性薄膜に第３元素を添加する提案
がなされるようになった。
形成法としては、真空蒸着法，スパッタ法，メッキ法，
およびイオンビームスパッタ法などがある。最近、高密
度記録，高信頼性に関する要求が益々高まってきてお
り、特に耐食性を向上させるために、特開昭57−15406
号公報のように金属磁性薄膜に第３元素を添加する提案
がなされるようになった。
上述の従来技術は、ほとんど磁気記録用テープに関す
るものであり、コンピュータハードディスクなどのよう
に、記録再生特性，信頼性などに関するより厳しい仕様
を満たすに至っていない。
るものであり、コンピュータハードディスクなどのよう
に、記録再生特性，信頼性などに関するより厳しい仕様
を満たすに至っていない。
一般に、金属磁性薄膜を用いた磁気記録媒体はノイズ
が大きく、ノイズの低減化が望まれている。さらに、ヒ
ューレットパッカードジャーナル第36巻，第11号（1985
年）第30頁（HEWLETT−PACKARD JOURNAL 36,No.11（198
5）30）に記載されているように、耐食性などの信頼性
を向上するために第３元素を添加すると、いっそう磁気
特性ならびに記録再生特性が劣化すると言われている。
が大きく、ノイズの低減化が望まれている。さらに、ヒ
ューレットパッカードジャーナル第36巻，第11号（1985
年）第30頁（HEWLETT−PACKARD JOURNAL 36,No.11（198
5）30）に記載されているように、耐食性などの信頼性
を向上するために第３元素を添加すると、いっそう磁気
特性ならびに記録再生特性が劣化すると言われている。
本発明の目的は、金属磁性薄膜の改良された耐食性を
実質的に維持しつつ、ノイズが低く、良好な記録再生特
性を有するCo,NiまたはFeの単体金属、もしくはCo,Niま
たはFeを主成分とする金属磁性薄膜型の面内記録用磁気
記録媒体およびそれを用いた面内記録用磁気記録装置を
提供することにある。
実質的に維持しつつ、ノイズが低く、良好な記録再生特
性を有するCo,NiまたはFeの単体金属、もしくはCo,Niま
たはFeを主成分とする金属磁性薄膜型の面内記録用磁気
記録媒体およびそれを用いた面内記録用磁気記録装置を
提供することにある。
本発明者らは、上述の従来技術における問題点を改善
するために種々の磁性材料を用い、成膜条件を変えるこ
とで、種々の磁気特性，結晶性，配向性を有する磁気記
録媒体を試作し、その記録再生特性を詳細に検討した。
するために種々の磁性材料を用い、成膜条件を変えるこ
とで、種々の磁気特性，結晶性，配向性を有する磁気記
録媒体を試作し、その記録再生特性を詳細に検討した。
その結果、媒体面内に回転軸を設定して測定した時の
最大トルクＬ（磁気異方性エネルギKuと磁性層体積ｖと
の積）と磁束φ（飽和磁化Msと磁性層体積ｖとの積）
が、０＜L/（２π・φ２）＜４×105〔erg/emu2〕の範
囲の値となるようにしたとき、ノイズの小さな磁気記録
媒体を得ることが可能となった。すなわち、磁性層，配
向性制御膜などを成膜する時のプロセス条件を適正化
し、磁性層の結晶粒を微細化すると共に、磁性層の結晶
粒配向性を制御して垂直異方性成分を大きくすることに
より媒体の異方性エネルギKu（Ku＝２π・Ms2−Ｋ⊥、
式中、Ｋ⊥は垂直磁気異方性定数を示す）を小さくする
ことで本発明の目的を達成できる。ここで、例えばRFス
パッタリング法でCo−Ni,Co−Cr系合金磁性層を、例え
ばCr中間層上に成膜する場合には、高アルゴン圧、低投
入電力でスパッタリングすることにより結晶粒は微細化
し、垂直配向性も高くなる。DCスパッタリング法，イオ
ンビームスパッタ法などで成膜する場合には成膜条件の
適正な範囲は異なるが、結晶粒を微細化し、垂直配向性
成分を大きくすることでKuを小さくできる。
最大トルクＬ（磁気異方性エネルギKuと磁性層体積ｖと
の積）と磁束φ（飽和磁化Msと磁性層体積ｖとの積）
が、０＜L/（２π・φ２）＜４×105〔erg/emu2〕の範
囲の値となるようにしたとき、ノイズの小さな磁気記録
媒体を得ることが可能となった。すなわち、磁性層，配
向性制御膜などを成膜する時のプロセス条件を適正化
し、磁性層の結晶粒を微細化すると共に、磁性層の結晶
粒配向性を制御して垂直異方性成分を大きくすることに
より媒体の異方性エネルギKu（Ku＝２π・Ms2−Ｋ⊥、
式中、Ｋ⊥は垂直磁気異方性定数を示す）を小さくする
ことで本発明の目的を達成できる。ここで、例えばRFス
パッタリング法でCo−Ni,Co−Cr系合金磁性層を、例え
ばCr中間層上に成膜する場合には、高アルゴン圧、低投
入電力でスパッタリングすることにより結晶粒は微細化
し、垂直配向性も高くなる。DCスパッタリング法，イオ
ンビームスパッタ法などで成膜する場合には成膜条件の
適正な範囲は異なるが、結晶粒を微細化し、垂直配向性
成分を大きくすることでKuを小さくできる。
本発明の効果は以下の作用による。すなわち、本発明
者らは磁気記録媒体の結晶粒径を微細化し、その配向
性，結晶性を制御して、面内磁気記録時の再生波形が得
られる範囲で垂直磁気異方性定数Ｋ⊥を大きくし、磁気
異方性エネルギKuを５×106erg/cm3以下に小さくするこ
とで鋸歯状磁区の大きさを小さくできることを見出し
た。これは、磁性層の結晶性，配向性を高め、さらに磁
性層の結晶粒を微細化することで結晶粒間の相互作用を
弱め、さらに垂直異方性を持たせることで面内の反磁界
を低減できることによる。一般に、金属薄膜型の磁気記
録媒体におけるノイズは記録ビット間の磁化遷移領域に
おける鋸歯状磁区の大きさと相関があり、以上のように
鋸歯状磁区の大きさを小さくすることにより、磁化のゆ
らぎは低減され、ビットの相互作用が低下し、ノイズが
著しく低減すると共に、高い記録密度特性が得られるこ
とになる。
者らは磁気記録媒体の結晶粒径を微細化し、その配向
性，結晶性を制御して、面内磁気記録時の再生波形が得
られる範囲で垂直磁気異方性定数Ｋ⊥を大きくし、磁気
異方性エネルギKuを５×106erg/cm3以下に小さくするこ
とで鋸歯状磁区の大きさを小さくできることを見出し
た。これは、磁性層の結晶性，配向性を高め、さらに磁
性層の結晶粒を微細化することで結晶粒間の相互作用を
弱め、さらに垂直異方性を持たせることで面内の反磁界
を低減できることによる。一般に、金属薄膜型の磁気記
録媒体におけるノイズは記録ビット間の磁化遷移領域に
おける鋸歯状磁区の大きさと相関があり、以上のように
鋸歯状磁区の大きさを小さくすることにより、磁化のゆ
らぎは低減され、ビットの相互作用が低下し、ノイズが
著しく低減すると共に、高い記録密度特性が得られるこ
とになる。
しかしKuをあまり小さくすると媒体に完全に垂直に記
録磁化が配列するようになり、リングヘツドで記録再生
した場合に再生波形が歪み、面内磁気記録用の媒体とし
て好ましくない。
録磁化が配列するようになり、リングヘツドで記録再生
した場合に再生波形が歪み、面内磁気記録用の媒体とし
て好ましくない。
すなわち、一般にＫ⊥＞２πMs2であれば磁化が膜面
に垂直に配向する垂直磁化膜となることが知られてい
る。Ｋ⊥＜２π・Ms2でも、Ku≦１×106erg/cm3の場合
には、記録磁化は垂直成分を持ち、このため再生波形は
面内媒体の場合とは異なり、リングヘツドで再生した場
合には、垂直記録特有のダイパルス状になり、面内磁気
記録用媒体としては好ましくない。このため、Kuの値と
しては、１×106erg/cm3＜Ku≦５×106erg/cm3、より好
ましくは、１×106erg/cm3＜Ku≦３×106erg/cm3にする
ことが望ましい。実際、Co−（18〜50）at％Ni合金にZ
r,Tiを総和で0.5〜10at（原子）％、あるいはCo−（18
〜50）at％Ni合金にHfとZrを総和で0.1〜10at％、ある
いはCo−（５〜17）at％Cr合金にTiとZrを総和で６〜20
wt％添加し、これら磁性層と非磁性基板間に100nm以上5
00nm以下の、例えばCr中間層を設けることにより、低ノ
イズで耐食性に優れた磁気記録媒体が得られる。さら
に、上記磁性層上に膜厚10nm以上80nm以下の非磁性の保
護膜を形成することにより耐食性が更に向上し、しかも
耐摺動性に優れた磁気記録媒体を得ることができる。
に垂直に配向する垂直磁化膜となることが知られてい
る。Ｋ⊥＜２π・Ms2でも、Ku≦１×106erg/cm3の場合
には、記録磁化は垂直成分を持ち、このため再生波形は
面内媒体の場合とは異なり、リングヘツドで再生した場
合には、垂直記録特有のダイパルス状になり、面内磁気
記録用媒体としては好ましくない。このため、Kuの値と
しては、１×106erg/cm3＜Ku≦５×106erg/cm3、より好
ましくは、１×106erg/cm3＜Ku≦３×106erg/cm3にする
ことが望ましい。実際、Co−（18〜50）at％Ni合金にZ
r,Tiを総和で0.5〜10at（原子）％、あるいはCo−（18
〜50）at％Ni合金にHfとZrを総和で0.1〜10at％、ある
いはCo−（５〜17）at％Cr合金にTiとZrを総和で６〜20
wt％添加し、これら磁性層と非磁性基板間に100nm以上5
00nm以下の、例えばCr中間層を設けることにより、低ノ
イズで耐食性に優れた磁気記録媒体が得られる。さら
に、上記磁性層上に膜厚10nm以上80nm以下の非磁性の保
護膜を形成することにより耐食性が更に向上し、しかも
耐摺動性に優れた磁気記録媒体を得ることができる。
本発明の磁気記録媒体の磁性層を構成する金属磁性薄
膜はCo,NiまたはFeの単体金属、もしくはCo,NiまたはFe
を主成分とする合金からなるものが好ましく、なかで
も、Co−Ni系,Co−Cr系合金よりなる磁性層がより好ま
しい。
膜はCo,NiまたはFeの単体金属、もしくはCo,NiまたはFe
を主成分とする合金からなるものが好ましく、なかで
も、Co−Ni系,Co−Cr系合金よりなる磁性層がより好ま
しい。
本発明の効果はCo−Ni,Co−Cr,Co−Re,Co−Pt,Co−Ni
−Cr,Co−Ni−Ta,Fe−Co−Niなどの金属磁性薄膜を用い
た面内磁気記録用の磁気ディスクにおいて認められた
が、これらの材料を用いた場合には耐食性に若干問題が
ある。これに対し、Zr,TiあるいはHfを第3,第４の元素
として添加し、磁性層表面に緻密な不動態被膜を形成す
ることで耐食性が向上する。ここで、TiとZrの緩和,Zr
とHfの総和をCoとNiの合計に対して0.1at％以上にすれ
ば耐食性向上に対する効果は認められた。しかし、10at
％よりも多くすると再生出力が著しく低下し好ましくな
い。ここでNiのCoに対する濃度は18at％以上、50at％以
下とすればさらに再生出力の向上の点で好ましい。Co−
Cr系合金については、Ti−Zrの総和を6wt％以上とする
ことで耐食性向上に対する効果が認められ、20wt％より
も多くすると再生出力が著しく低下した。ただしターゲ
ット中の酸素量および炭素量はそれぞれ100ppm以下およ
び50ppm以下としないと良好な特性は得られなかった。
ここでCrのCoに対するの濃度は5at％以上17at％以下で
あることが再生出力の点から好ましい。
−Cr,Co−Ni−Ta,Fe−Co−Niなどの金属磁性薄膜を用い
た面内磁気記録用の磁気ディスクにおいて認められた
が、これらの材料を用いた場合には耐食性に若干問題が
ある。これに対し、Zr,TiあるいはHfを第3,第４の元素
として添加し、磁性層表面に緻密な不動態被膜を形成す
ることで耐食性が向上する。ここで、TiとZrの緩和,Zr
とHfの総和をCoとNiの合計に対して0.1at％以上にすれ
ば耐食性向上に対する効果は認められた。しかし、10at
％よりも多くすると再生出力が著しく低下し好ましくな
い。ここでNiのCoに対する濃度は18at％以上、50at％以
下とすればさらに再生出力の向上の点で好ましい。Co−
Cr系合金については、Ti−Zrの総和を6wt％以上とする
ことで耐食性向上に対する効果が認められ、20wt％より
も多くすると再生出力が著しく低下した。ただしターゲ
ット中の酸素量および炭素量はそれぞれ100ppm以下およ
び50ppm以下としないと良好な特性は得られなかった。
ここでCrのCoに対するの濃度は5at％以上17at％以下で
あることが再生出力の点から好ましい。
本発明の磁性層と非磁性の基板間に設ける中間層は、
Cr,MoまたはＷの単体金属、もしくはCr.MoまたはＷを主
成分とする合金よりなるものが面内の保磁力を安定して
高める上で好ましい。
Cr,MoまたはＷの単体金属、もしくはCr.MoまたはＷを主
成分とする合金よりなるものが面内の保磁力を安定して
高める上で好ましい。
本発明の磁性層の上に設ける非磁性の保護膜として、
膜厚10nm以上80nm以下の炭素（Ｃ）質膜、あるいはホウ
素（Ｂ）、ケイ素（Si）の炭化物（SiCなど）、窒化物
（BNなど）、酸化物（SiO2など）よりなる保護膜を形成
させることで、耐摺動特性が著しく向上するのでさらに
望ましい。
膜厚10nm以上80nm以下の炭素（Ｃ）質膜、あるいはホウ
素（Ｂ）、ケイ素（Si）の炭化物（SiCなど）、窒化物
（BNなど）、酸化物（SiO2など）よりなる保護膜を形成
させることで、耐摺動特性が著しく向上するのでさらに
望ましい。
以下に本発明の実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例1. Co−Ni,Co−Cr合金からなり、N2のガス分圧を1ppm以
下に抑えたArガスを用いたスパッタリング時の圧力を0.
5〜50mTorr、投入電力0.7〜30W/cm2、基板温度を室温〜
250℃とし、Crの中間層膜厚を50nm〜700nmと変えてDCマ
グネトロンスパッタ法で試作した種々の磁気特性を有す
るメタルスパッタディスクをMn−Znフェライトヘッドで
記録再生し、各媒体のノイズ（MD）を測定した。ここ
で、磁性層用ターゲット中の酸素量および炭素量は40pp
mおよび30ppmとし、磁性層の膜厚は600Åとした。また
これらのディスクから7mm角の小試料片を切り出し、片
面をやすりで削り落し、トルクメータで10kOeの磁場を
印加し、面内に回転軸を設けて測定した時の最大トルク
Ｌ（磁気異方性エネルギKuと磁性層体積ｖの積）を測定
した。また、この試料の振動試料型磁力計（VSM）で磁
束φ（飽和磁化Msと磁性層体積ｖの積）を測定した。表
１に最大トルクＬ〔erg〕、磁束φ〔emu〕、およびノイ
ズND〔μVrms〕の値を示す。また、第１図にトルク曲線
の測定例を示す。
下に抑えたArガスを用いたスパッタリング時の圧力を0.
5〜50mTorr、投入電力0.7〜30W/cm2、基板温度を室温〜
250℃とし、Crの中間層膜厚を50nm〜700nmと変えてDCマ
グネトロンスパッタ法で試作した種々の磁気特性を有す
るメタルスパッタディスクをMn−Znフェライトヘッドで
記録再生し、各媒体のノイズ（MD）を測定した。ここ
で、磁性層用ターゲット中の酸素量および炭素量は40pp
mおよび30ppmとし、磁性層の膜厚は600Åとした。また
これらのディスクから7mm角の小試料片を切り出し、片
面をやすりで削り落し、トルクメータで10kOeの磁場を
印加し、面内に回転軸を設けて測定した時の最大トルク
Ｌ（磁気異方性エネルギKuと磁性層体積ｖの積）を測定
した。また、この試料の振動試料型磁力計（VSM）で磁
束φ（飽和磁化Msと磁性層体積ｖの積）を測定した。表
１に最大トルクＬ〔erg〕、磁束φ〔emu〕、およびノイ
ズND〔μVrms〕の値を示す。また、第１図にトルク曲線
の測定例を示す。
次に、表１のL,φ、NDの値を用いて、 L/φおよびND 2をφで規格化した L/2πφ２〔erg/emu2〕および ND 2/φ〔（μVrms）2/emu〕の値を計算により求めた。
この結果を表１に示す。
この結果を表１に示す。
L/2πφ２とND 2/φの関係は第２図に示すようになり、
０＜L/2πφ２＜４×105〔erg/emu2〕のときノイズは小
さくなることがわかる。本実施例で、この条件を満たす
媒体は、上記Arガス圧を10mTorr以上に高くし、かつ投
入電力を10W/cm2以下に小さくした場合に得られた。こ
の場合に媒体をオージェ分光法やガス分析法で分析する
と、窒素および炭素が検出感度内で検出されず、また、
膜内でArガスの吸蔵量は著しく小さく、結晶学的に極め
て良質の微細な結晶粒からなり、しかも配向性の高い磁
性層構造となっていた。
０＜L/2πφ２＜４×105〔erg/emu2〕のときノイズは小
さくなることがわかる。本実施例で、この条件を満たす
媒体は、上記Arガス圧を10mTorr以上に高くし、かつ投
入電力を10W/cm2以下に小さくした場合に得られた。こ
の場合に媒体をオージェ分光法やガス分析法で分析する
と、窒素および炭素が検出感度内で検出されず、また、
膜内でArガスの吸蔵量は著しく小さく、結晶学的に極め
て良質の微細な結晶粒からなり、しかも配向性の高い磁
性層構造となっていた。
また、第３図および第４図にCo−Cr/Cr/Ni−Ｐおよび
Co−Ni/Cr/Ni−Ｐ媒体における面内保磁力Hc（Oe）と、
CrおよびNi組成（at％）との関係を示す。面内保磁力Hc
は振動試料型磁力計（VSM）を用いて測定した。
Co−Ni/Cr/Ni−Ｐ媒体における面内保磁力Hc（Oe）と、
CrおよびNi組成（at％）との関係を示す。面内保磁力Hc
は振動試料型磁力計（VSM）を用いて測定した。
第３図および第４図に示されるように、Co−Cr,Co−N
i合金に対し、それぞれCr組成５〜23at％、Ni組成18〜5
0at％の時に600Oe以上の保磁力を有する面内磁気記録に
適した良好な保磁力を有することがわかる。そして、そ
れぞれの合金系に対してそれぞれCr組成８〜22at％、Ni
組成30〜48at％の時にさらに高い保磁力が得られるので
より好ましい。なお、Co−Cr合金の場合、Cr組成を余り
大きくすると、磁化が低下し、出力も小さくなるので、
17at％Cr以下の組成が好ましい。
i合金に対し、それぞれCr組成５〜23at％、Ni組成18〜5
0at％の時に600Oe以上の保磁力を有する面内磁気記録に
適した良好な保磁力を有することがわかる。そして、そ
れぞれの合金系に対してそれぞれCr組成８〜22at％、Ni
組成30〜48at％の時にさらに高い保磁力が得られるので
より好ましい。なお、Co−Cr合金の場合、Cr組成を余り
大きくすると、磁化が低下し、出力も小さくなるので、
17at％Cr以下の組成が好ましい。
実施例2. Ni−Ｐメッキした130mmφのAl−Mg合金基板表面を鏡
面研磨，水洗後、150℃に加熱し、DCマグネトロンスパ
ッタ法で水素を0.01％含んだArガス圧を5,10,12,15mTor
r、投入電力を0.8,1.6,3.0,6.4,16W/cm2と変えてCr中間
層、Co−30at％NiあるいはCo−30at％Ni−7.5at％Tiあ
るいはCo−30at％Ni−5at％Zr合金層をそれぞれ250nm,6
0nm形成後、カーボン保護膜を40nm連続成膜した。ここ
で磁性層用ターゲット中の酸素量および炭素量は80ppm
および40ppmとした。これらのディスクについて、トル
クメータで異方性エネルギKuを測定すると共に、トラッ
ク幅31μｍのリングヘツドを用い、浮上高さ0.2μm,周
速20m/secで記録再生特性を測定した。
面研磨，水洗後、150℃に加熱し、DCマグネトロンスパ
ッタ法で水素を0.01％含んだArガス圧を5,10,12,15mTor
r、投入電力を0.8,1.6,3.0,6.4,16W/cm2と変えてCr中間
層、Co−30at％NiあるいはCo−30at％Ni−7.5at％Tiあ
るいはCo−30at％Ni−5at％Zr合金層をそれぞれ250nm,6
0nm形成後、カーボン保護膜を40nm連続成膜した。ここ
で磁性層用ターゲット中の酸素量および炭素量は80ppm
および40ppmとした。これらのディスクについて、トル
クメータで異方性エネルギKuを測定すると共に、トラッ
ク幅31μｍのリングヘツドを用い、浮上高さ0.2μm,周
速20m/secで記録再生特性を測定した。
上記Arガス圧を12,15mTorrとし、投入電力を0.8,1.6,
3.0W/cm2とすると媒体の異方性エネルギKuが５×106erg
/cm3以下となり、この場合に第５図に示すようにノイズ
が12μVrms以下に小さくなり20kFCI以上の高い密度で記
録できることが明らかとなった。ここで、Co−30Ni合金
にTi,Zrを添加すると、同一条件で成膜したCo−30Ni合
金に比べ、相対的に磁気異方性エネルギKuおよびノイズ
NDが減少しているが、Co−Ni合金の方が再生出力が高い
のでS/N的には、Zr,Tiを添加しても大差ない。しかし、
Co−Ni合金にTi,Zrを添加することで、耐食性が５〜10
倍向上するので信頼性の面でTi,Zrを添加した方がより
好ましい。本発明の効果はTiとZrの総和がCoとNiの総和
に対して0.1at％以上であれば認められた。ただしTiとZ
rの総和を10at％よりも多くすると再生出力が著しく劣
化した。
3.0W/cm2とすると媒体の異方性エネルギKuが５×106erg
/cm3以下となり、この場合に第５図に示すようにノイズ
が12μVrms以下に小さくなり20kFCI以上の高い密度で記
録できることが明らかとなった。ここで、Co−30Ni合金
にTi,Zrを添加すると、同一条件で成膜したCo−30Ni合
金に比べ、相対的に磁気異方性エネルギKuおよびノイズ
NDが減少しているが、Co−Ni合金の方が再生出力が高い
のでS/N的には、Zr,Tiを添加しても大差ない。しかし、
Co−Ni合金にTi,Zrを添加することで、耐食性が５〜10
倍向上するので信頼性の面でTi,Zrを添加した方がより
好ましい。本発明の効果はTiとZrの総和がCoとNiの総和
に対して0.1at％以上であれば認められた。ただしTiとZ
rの総和を10at％よりも多くすると再生出力が著しく劣
化した。
第５図でKuが３×106erg/cm3以下となる磁気記録媒体
は、ノイズが7.5μVrmsとさらに小さく、また、25kFCI
以上のより高密度での記録ができるなど、特に優れた性
能を有するので、実用上より好ましい。これらの効果
は、磁性層の膜厚に関係なく、膜厚80,40,20nmの場合に
も認められた。
は、ノイズが7.5μVrmsとさらに小さく、また、25kFCI
以上のより高密度での記録ができるなど、特に優れた性
能を有するので、実用上より好ましい。これらの効果
は、磁性層の膜厚に関係なく、膜厚80,40,20nmの場合に
も認められた。
これに対し、Co−18at％Cr合金をRFスパッタ法でガラ
ス基板上に形成した場合にはKuは0.5×106erg/cm3と小
さくなり、再生波形は垂直磁気の場合に求められる波形
と類似しており、面内記録用媒体としては不適当であっ
た。
ス基板上に形成した場合にはKuは0.5×106erg/cm3と小
さくなり、再生波形は垂直磁気の場合に求められる波形
と類似しており、面内記録用媒体としては不適当であっ
た。
実施例3. Ni−Ｐメッキした90mmφのAl合金基板にRFコンベンシ
ョナルスパッタ法で、基板温度180℃，純度99.999％のA
rガス圧15mTorr、投入電力2W/cm2でCrまたはMoもしくは
Ｗ中間層を500nm、Co−a at％Cr−b at％Zrを60nm、Ｃ
を45nm形成した。ここで、磁性層用ターゲット中の酸素
量は60ppm、炭素量は20ppmでｐ＝5,10,15、ｂ＝6,10,20
である。いずれの媒体もKuは２×106erg/cm3以上、４×
106erg/cm3以下であり、ノイズも５μVrms以上、10μVr
ms以下と小さく、しかも20kFCI以上の高密度で記録再生
ができるなど、極めて良好な特性を示した。
ョナルスパッタ法で、基板温度180℃，純度99.999％のA
rガス圧15mTorr、投入電力2W/cm2でCrまたはMoもしくは
Ｗ中間層を500nm、Co−a at％Cr−b at％Zrを60nm、Ｃ
を45nm形成した。ここで、磁性層用ターゲット中の酸素
量は60ppm、炭素量は20ppmでｐ＝5,10,15、ｂ＝6,10,20
である。いずれの媒体もKuは２×106erg/cm3以上、４×
106erg/cm3以下であり、ノイズも５μVrms以上、10μVr
ms以下と小さく、しかも20kFCI以上の高密度で記録再生
ができるなど、極めて良好な特性を示した。
実施例4. Cr中間層膜厚を50,100,250,500nm、磁性層の組成を Co−45at％Ni−5at％Zr, Co−20at％Ni−7at％Zr, Co−45at％Ni−5at％Ti, Co−20at％Ni−7at％Ti, Co−30at％Ni−3at％Ti−3at％Zr,Co−15at％Cr−5at％
Zr, Co−30at％Ni−5at％Zr−0.1at％Hfと変えた他は実施例
２と同様の条件で磁気記録媒体を作製し、実施例２と同
様に磁気記録媒体のS/N比を評価した。その結果、第６
図に示すようにCr中間層の膜厚ｔが100nm（0.1μｍ）以
上に厚くなるとノイズが低下し、S/N比は大きくなっ
た。ただし、Cr膜厚を500nm（0.5μｍ）よりも大きくす
ると、媒体表面の凹凸が大きくなると同時に、量産性に
劣るなどの欠点があり好ましくない。
Zr, Co−30at％Ni−5at％Zr−0.1at％Hfと変えた他は実施例
２と同様の条件で磁気記録媒体を作製し、実施例２と同
様に磁気記録媒体のS/N比を評価した。その結果、第６
図に示すようにCr中間層の膜厚ｔが100nm（0.1μｍ）以
上に厚くなるとノイズが低下し、S/N比は大きくなっ
た。ただし、Cr膜厚を500nm（0.5μｍ）よりも大きくす
ると、媒体表面の凹凸が大きくなると同時に、量産性に
劣るなどの欠点があり好ましくない。
実施例5. Ni−Ｐメッキした8.8インチφのAl合金基板に、基板
温度を100℃、窒素分圧を0.5ppm未満としたArガス圧を1
0mTorr、投入電力を4W/cm2としてDCマグネトロンスパッ
タ法でCr,Mg,W中間層を300nm、Co−x at％Ni−y at％Zr
−z at％Hfを45nm、Ｃを35nm形成した。ここで、磁性タ
ーゲット中の酸素量を70ppm、炭素量を30ppmとし、ｘ＝
20,30,40,50、ｙ＝5,7,9、ｚ＝0.1,0.2,1,2とした。い
ずれの媒体もKuは1.5×106erg/cm3以上、５×106arg/cm
3以下となり、ノイズも４μVrms以上、12μVrms以下と
小さく良好な記録再生特性が得られた。
温度を100℃、窒素分圧を0.5ppm未満としたArガス圧を1
0mTorr、投入電力を4W/cm2としてDCマグネトロンスパッ
タ法でCr,Mg,W中間層を300nm、Co−x at％Ni−y at％Zr
−z at％Hfを45nm、Ｃを35nm形成した。ここで、磁性タ
ーゲット中の酸素量を70ppm、炭素量を30ppmとし、ｘ＝
20,30,40,50、ｙ＝5,7,9、ｚ＝0.1,0.2,1,2とした。い
ずれの媒体もKuは1.5×106erg/cm3以上、５×106arg/cm
3以下となり、ノイズも４μVrms以上、12μVrms以下と
小さく良好な記録再生特性が得られた。
以上詳細に説明したごとく、本発明によれば、金属磁
性薄膜型の磁気記録媒体の優れた磁気記録特性を実質的
に維持しつつ、さらに、耐食性が良好で、ノイズが低
く、かつ優れた記録再生特性を有する高密度記録に好適
な信頼性の高い面内記録用磁気記録媒体およびそれを用
いた面内記録用磁気記録装置が得られる。
性薄膜型の磁気記録媒体の優れた磁気記録特性を実質的
に維持しつつ、さらに、耐食性が良好で、ノイズが低
く、かつ優れた記録再生特性を有する高密度記録に好適
な信頼性の高い面内記録用磁気記録媒体およびそれを用
いた面内記録用磁気記録装置が得られる。
第１図は本発明の実施例１における磁気記録媒体のトル
ク曲線の測定例を示すグラフ、第２図は実施例１におけ
る媒体のND 2/φと L/（２π・φ２）との関係を示すグラフ、第３図は実施
例１におけるCo−Cr/Cr/Ni−Ｐ媒体の面内保磁力とCr組
成の関係を示すグラフ、第４図は実施例１におけるCo−
Ni/Cr/Ni−Ｐ媒体の面内保磁力とNi組成の関係を示すグ
ラフ、第５図は実施例２における媒体のNDとKuとの関係
を示すグラフ、第６図は実施例４における媒体のS/N比
およびKuのCr中間層の膜厚依存性を示すグラフである。
ク曲線の測定例を示すグラフ、第２図は実施例１におけ
る媒体のND 2/φと L/（２π・φ２）との関係を示すグラフ、第３図は実施
例１におけるCo−Cr/Cr/Ni−Ｐ媒体の面内保磁力とCr組
成の関係を示すグラフ、第４図は実施例１におけるCo−
Ni/Cr/Ni−Ｐ媒体の面内保磁力とNi組成の関係を示すグ
ラフ、第５図は実施例２における媒体のNDとKuとの関係
を示すグラフ、第６図は実施例４における媒体のS/N比
およびKuのCr中間層の膜厚依存性を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 徒之 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 吉田 和悦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小島 修一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 船本 進 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 北崎 容士 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 太田 栄 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 青井 基 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−254412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−119016（ＪＰ，Ａ)
Claims (19)
- 【請求項１】基板上に、直接もしくは中間層を介して形
成された磁性層を有する磁気記録媒体において、上記磁
性層は、Co,NiまたはFeの単体金属、およびCo,Niまたは
Feを主成分とする合金からなる群の中から選ばれた少な
くとも１種から成り、上記磁気記録媒体から7mm角に切
り出し、かつ、その片面にのみ磁性膜が残るように加工
した小試料片の磁気記録媒体面内に回転軸を設定して測
定した磁気異方性エネルギKuと磁性層体積ｖとの積で表
わされる最大トルクＬと、飽和磁化Msと磁性層体積ｖと
の積で表わされる量φが、０＜L/（２π・φ２）＜４×
105erg/emu2で示される範囲の値を有することを特徴と
する面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項２】上記磁性層は、少なくともCoとNiとを含
み、原子％でCoに対してNiを18〜50％含むCo−Ni系合金
からなることを特徴とする請求項１記載の面内記録用磁
気記録媒体。 - 【請求項３】上記磁性層は、さらにZrおよびTiのうちの
少なくとも１種の元素を、CoとNiの合計量に対し総和で
0.5〜10％含んでいることを特徴とする請求項２記載の
面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項４】上記磁性層は、さらにHfおよびZrのうちの
少なくとも１種の元素を、CoとNiの合計量に対し総和で
0.1〜10％含んでいることを特等とする請求項２記載の
面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項５】上記磁性層は、少なくともCoとCrとを含
み、原子％でCoに対してCrを５〜23％含むCo−Cr系合金
からなることを特徴とする請求項１記載の面内記録用磁
気記録媒体。 - 【請求項６】上記磁性層は、さらにZrおよびTiのうちの
少なくとも１種の元素を、CoとCrの合計量に対し総和で
６〜20％含んでいることを特徴とする請求項５記載の面
内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項７】上記中間層は、Cr,MoまたはＷの単体金
属，およびCr.MoまたはＷを主成分とする合金から成る
群の中から選ばれた１種から成り、上記中間層の膜厚は
100〜500nmの範囲であることを特徴とする請求項１記載
の面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項８】上記磁性層の上には非磁性の保護膜が形成
されており、該保護膜は、炭素質、および炭素，ホウ素
またはケイ素の単体元素，およびホウ素またはケイ素の
炭化物，窒化物および酸化物のうちから選ばれた少なく
とも１種の化合物からなる群から選ばれた少なくとも１
種から成り、かつ上記保護膜の膜厚は10〜80nmの範囲で
あることを特徴とする請求項１記載の面内記録用磁気記
録媒体。 - 【請求項９】基板上に、中間層を介して形成された磁性
層を有する磁気記録媒体において、上記中間層は、Cr,M
oまたはＷの単体金属，およびCr,MoまたはＷを主成分と
する合金から成る群の中から選ばれた１種から成り、上
記磁性層は、Co,NiまたはFeの単体金属、およびCo,Niま
たはFeを主成分とする合金からなる群の中から選ばれた
少なくとも１種から成り、磁気記録媒体面内に回転軸を
設定して測定した磁気異方性エネルギKuの値は、１×10
6＜Ku≦５×106erg/cm3の範囲である面内記録用磁気記
録媒体。 - 【請求項１０】上記磁気異方性エネルギKuの値は、１×
106＜Ku≦３×106erg/cm3の範囲であることを特徴とす
る請求項９記載の面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項１１】上記磁性層は、少なくともCoとNiとを含
み、原子％でCoに対してNiを18〜50％含むCo−Ni系合金
からなることを特徴とする請求項９または10記載の面内
記録用磁気記録媒体。 - 【請求項１２】上記磁性層は、さらにZrおよびTiのうち
少なくとも１種の元素を、CoとNiの合計量に対し総和で
0.5〜10％含んでいることを特徴とする請求項11記載の
面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項１３】上記磁性層は、さらにHfおよびZrのうち
の少なくとも１種の元素を、CoとNiの合計量に対し総和
で0.1〜10％含んでいることを特徴とする請求項11記載
の面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項１４】上記磁性層は、少なくともCoとCrとを含
み、原子％でCoに対してCrを５〜17％含むCo−Cr系合金
からなることを特徴とする請求項９または10記載の面内
記録用磁気記録媒体。 - 【請求項１５】上記磁性層は、さらにZrおよびTiのうち
の少なくとも１種の元素を、CoとCrの合計量に対し総和
で６〜20％含んでいることを特徴とする請求項14記載の
面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項１６】上記中間層は、Cr,MoまたはＷの単体金
属、およびCr,MoまたはＷを主成分とする合金から成る
群の中から選ばれた１種から成り、上記中間層の膜厚は
100〜500nmの範囲であることを特徴とする請求項９また
は10記載の面内記録用磁気記録媒体。 - 【請求項１７】上記磁性層の上には非磁性の保護膜が形
成されており、該保護膜は、炭素質、および炭素，ホウ
素またはケイ素の単体元素、およびホウ素またはケイ素
の炭化物，窒化物および酸化物のうちから選ばれた少な
くとも１種の化合物からなる群から選ばれた少なくとも
１種から成り、かつ上記保護膜の膜厚は10〜80nmの範囲
であることを特徴とする請求項９または10記載の面内記
録用磁気記録媒体。 - 【請求項１８】基板上に、中間層を介して形成された磁
性層を有する磁気記録媒体と、記録再生ヘツドと、該媒
体に周速を起こさせる手段と、該ヘツドを浮上させる手
段と、再生出力検出手段とを有する磁気記録再生装置に
おいて、上記中間層は、Cr,MoまたはＷの単体金属、お
よびCr,MoまたはＷを主成分とする合金から成る群の中
から選ばれた１種から成り、上記磁性層は、Co,Niまた
はFeの単体金属、およびCo,NiまたはFeを主成分とする
合金からなる群の中から選ばれた少なくとも１種から成
り、上記磁気記録媒体は、該媒体の面内に回転軸を設定
して測定した磁気異方性エネルギKuの値が１×106erg/c
m3＜Ku≦５×106erg/cm3の範囲であり、保磁力が600Oe
以上であることを特徴とする面内記録用磁気記録装置。 - 【請求項１９】上記磁気記録媒体は、該媒体の面内に回
転軸を設定して測定した磁気異方性エネルギーKuの値が
１×106erg/cm3＜Ku≦３×106erg/cm3の範囲であること
を特徴とする請求項18記載の面内記録用磁気記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012530A JP2749046B2 (ja) | 1987-01-29 | 1988-01-25 | 面内記録用磁気記録媒体およびそれを用いた面内記録用磁気記録装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-17171 | 1987-01-29 | ||
| JP1717187 | 1987-01-29 | ||
| JP63012530A JP2749046B2 (ja) | 1987-01-29 | 1988-01-25 | 面内記録用磁気記録媒体およびそれを用いた面内記録用磁気記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302417A JPS63302417A (ja) | 1988-12-09 |
| JP2749046B2 true JP2749046B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=26348154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63012530A Expired - Lifetime JP2749046B2 (ja) | 1987-01-29 | 1988-01-25 | 面内記録用磁気記録媒体およびそれを用いた面内記録用磁気記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749046B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08147665A (ja) | 1994-11-11 | 1996-06-07 | Hitachi Ltd | 磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記憶装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5966105A (ja) * | 1982-10-07 | 1984-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体 |
| JPS5988806A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | Nec Corp | 磁気記憶体 |
| JPS60202526A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 磁気記録媒体、その製造方法及び装置 |
| JPH0618060B2 (ja) * | 1984-05-31 | 1994-03-09 | 日本電気株式会社 | 磁気記録体 |
| JPS6196520A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-15 | Seiko Epson Corp | 磁気記録媒体 |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP63012530A patent/JP2749046B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63302417A (ja) | 1988-12-09 |
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