JP2913684B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録媒体、特に面内磁化膜による磁気
記録媒体に係わる。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気記録媒体に係わり、 （Co_aPt_bM_c ^IM_d ^II）_100-xOx（但し、a,b,c,dは原子
％、ｘは重量％）なる組成式で示され、この組成式にお
いて、 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝100 ０＜ｃ≦20 ０≦ｄ≦20 3.5≦ｘ≦10 であって、M^IがP,Si,Geのうちの１以上、M^IIがB,Ga,Al,
In,Sn,Sbのうちの１以上の元素である磁性薄膜を有して
成るものであって成膜時の基体温度を高めることなく高
い保磁力を有する磁性薄膜を得ることができるようにす
る。

〔従来の技術〕

従来の薄膜磁気記録媒体として用いられる磁性薄膜
の、等方性すなわち面内磁化による磁性薄膜としては、
CoNi,CoP,CoPt等の合金磁性薄膜が知られている。これ
らCoNi及びCoPによる各磁性薄膜は、柱状構造を利用し
た硬磁気特性で、その飽和磁束密度Bsは約10kG、保磁力
Hcは、約１（kOe）ないしはそれ以下である。また、CoP
t磁性薄膜については、例えば特開昭58−200513号公報
にその開示があるが、この場合、その膜厚が300Å以下
においては、1.5（kOe）以上に及ぶ高い保磁力Hcを示す
ものの、その膜厚が大となると、Bsは10kG前後である
が、Hcは高々700（Oe）という低い値となる。

一方、CoCr,CoMo,CoV,CoRu等の合金磁性薄膜が垂直磁
化による磁性薄膜として知られているが、これら合金磁
性薄膜はそのスパッタリング等の被着成膜時の基体温度
を150℃程度に加熱することによって高い保磁力を得る
ことができるものの、その成膜時の基体温度が、室温温
度である場合は、約300（Oe）となる。したがって、こ
の場合その基体としては耐熱性の低い安価なポリエチレ
ンテレフタレート（PET）基体を用いることができない
という課題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は膜厚に依存することなく高い保磁力Hcを有す
る磁性薄膜をその成膜時の基体温度を高めることなく形
成できる面内磁気記録媒体を得るようにするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、 （Co_aPt_bM_c ^IM_d ^II）_100-xOx ‥‥‥（１） （但し、a,b,c,dは原子％、ｘは重量％） なる組成式（１）で示され、この組成式（１）におい
て、 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝100 ０＜ｃ≦20 ０≦ｄ≦20 ０＜ｘ≦10（望ましくは3.5≦ｘ≦６） であって、M^IがP,Si,Geのうちの１以上、M^IIがB,Ga,Al,
In,Sn,Sbのうちの１以上の元素である磁性薄膜を形成す
る。

〔作用〕

本発明による磁気記録媒体は、磁性薄膜の生成時の基
体温度を高めることなく、また膜厚に依存することなく
高い保磁力と高い飽和磁束密度とを得ることができた。

〔実施例〕

例えばスライドガラス板より成る基体上に、基体温度
を室温としたままでマグネトロン型スパッタ装置によっ
て磁性薄膜を生成した。この場合のスパッタ条件は、 とした。また、この場合のターゲットは、直径４イン
チ、厚さ3mmのCoM^IM^IIの合金ターゲット上に厚さ1mmのP
tの中心角度が６゜の扇形チップを３枚〜６枚置いたタ
ーゲットを用いた。

このときのスパッタガス中の酸素流量φo₂と、このと
きの酸素分圧Po₂と、生成薄膜中の酸素含有量との関係
は、第６図に示す関係となることが確められた。

実施例１ 上述のスパッタ方法及び条件をもって前記組成式
（１）中のM^IとしてＰを用い、ｃ＝2.5（原子％）と
し、M^IIを添加しないつまりｄ＝０としたCo₇₆Pt_21.5Ｐ
_2.5（酸素を除いた組成：以下同様に各組成式は酸素を
除いた組成式で表わす）の磁性薄膜を生成した。この場
合のスパッタガス中の酸素流量φo₂と酸素分圧Po₂を変
えてそれぞれ得た磁性薄膜の面内保磁力Hc″を測定した
結果は、第１図中曲線（１）に示すように高いHc″が得
られた。また、スパッタガス中の酸素流量の選定によっ
てCo₇₆Pt_21.5Ｐ_2.5の磁性薄膜中の酸素量を4.0（重量）
％とした磁性薄膜の面内磁化曲線は、第２図に示すよう
になり、４πMs＝13kG程度が得られた。また、この磁性
薄膜は、上述の厚さ500Å〜5000Åの範囲で磁気的に殆
ど変化がみられなかった。

実施例２ 前記実施例１において、その組成がCo₇₀Pt₂₀P₁₀の磁
性薄膜を得た。この場合の同様のφo₂とPo₂に対するH
c″の測定結果は第１図中曲線（２）となった。

比較例１ 実施例１と同様の方法によって前記組成式（１）のM^I
及びM^IIを含まないCo₇₉Pt₂₁の磁性薄膜を得た。この場
合の同様のφo₂とPo₂に対するHc″の測定結果は第１図
中曲線c₁となった。

比較例２ 実施例１と同様の方法によるものの前記組成式（１）
のM^I及びM^IIを含まず炭素Ｃが添加されたCo₇₇Pt₂₀C₃の
磁性薄膜を得た。この場合の同様のφo₂とPo₂に対するH
c″の測定結果は第１図曲線c₂となった。

比較例３ 実施例１と同様の方法によって組成式（１）のｃを20
原子％より大きいｃ＝25としたCo₅₅Pt₂₀P₂₅の磁性薄膜
を得た。この場合の同様のφo₂とPo₂に対するHc″の測
定結果は第１図中曲線c₃となる。

実施例３ 実施例１と同様の方法によるものの、磁性薄膜の組成
を、前記組成式（１）においてM^IとしてSiを用いてCo
_77.5Pt_20.5Si₂とした。この場合の同様のφo₂とPo₂に対
するHc″の測定結果は第１図中曲線（３）となった。

実施例４ 実施例１と同様の方法によるものの、磁性薄膜の組成
を、前記組成式（１）においてM^IとしてGeを用いてCo
_77.5pt_20.5Ge₂とした。この場合の同様のφo₂とPo₂に対
するHc″の測定結果は第１図中曲線（４）となった。

第１図の曲線（１）〜（４）と曲線c₁〜c₃とを比較し
て明らかなように、本発明による実施例は１〜４の磁性
薄膜は、比較例１〜３に比して高い面内保磁力Hc″を示
す。

実施例５ 実施例１において、磁性薄膜の組成を変えてCo₇₅Pt₂₁
P₄なる組成の磁性薄膜を得た。この場合の同様のφo₂と
Po₂に対するHc″の測定結果を第３図中曲線（５）に示
す。

実施例６ 実施例１において、磁性薄膜の組成を変えてCo₇₇Pt
_20.5Ｐ_2.5なる組成の磁性薄膜を得た。この場合に同様
のφo₂Po₂に対するHc″の測定結果を第３図中曲線
（６）に示す。

実施例７ 実施例１において、磁性薄膜の組成を変えてCo₇₇Pt
_21.5Ｐ_1.5なる組成の磁性薄膜を得た。この場合の同様
のφo₂とPo₂に対するHc″の測定結果を第３図中曲線
（７）に示す。

比較例４ 実施例１と同様の方法によるものの前記組成式（１）
のM^I及びM^IIを含まないCo₈₃Pt₁₇の磁性薄膜を得た。こ
の場合の同様のφo₂とPo₂に対するHc″の測定結果は第
３図中曲線c₄となった。

実施例８〜12 実施例１と同様の方法によるものの、磁性薄膜の組成
を、前記組成式（１）においてM^IIとしてＢをそれぞれC
o₇₅Pt_21.5Ｐ_1.5B₂（実施例８）,Co₇₅Pt_20.5Ｐ_2.5B₂（実
施例９）,Co₇₂Pt_20.5Ｐ_1.5B₆（実施例10）Co₇₂Pt_21.5Ｐ
_2.5B₄（実施例11）,Co₆₇Pt₂₁P₂B₁₀（実施例12）の磁性
薄膜を生成した。この場合の同様のφo₂とPo₂に対するH
c″の測定結果はそれぞれ第４図中曲線（８）〜（12）
となった。

比較例５ 実施例８〜12と同様にCo Pt P B系の磁性薄膜とする
ものの組成式（１）のｄ（原子％）を、20より大きい、
すなわちｄ＝25のCo₅₂Pt₂₁P₂B₂₅の磁性薄膜を作製し
た。この場合の同様のφo₂とPo₂に対するHc″の測定結
果は第４図中曲線c₅で示されるように、同図曲線（８）
〜（12）に比し面内保磁力Hc″の著しい低下がみられ
る。

特に、磁性薄膜中の酸素Ｏの含有量の特定に関して
は、第６図から分かるようにスパッタガス中の酸素流量
φo₂ないしは酸素分圧Po₂は、垂直異方性磁界Hkに影響
を与えるものであり、第３図及び第４図中には、横軸に
Hkとの関係が示されているように、Hkが余り大きいと面
内磁気記録媒体として雑音の増大化を来たし、余り小さ
いと出力低下を来すことから酸素Ｏの含有量ｘ（重量
％）は０＜ｘ≦10より望ましくは０＜ｘ≦６とすること
が良いことが認められた。これにより、本願発明におい
ては、特に、磁性薄膜中の酸素Ｏの含有量ｘを、10以下
に、特定することとした。実施例13 Co₇₆Pt_21.5Ｐ_2.5の磁性薄膜において酸素含有量（ｘ
重量％）を変えた各試料（番号１〜５）によってハード
ディスクを作製して特性評価を行った。その結果を比較
例と共に第５図に示す。この場合のハードディスク評価
装置は、3.33MHz,3600rpm,半径27mmの円周上でのデータ
で、第５図の表図中、 Ｓはトラック上のピーク・トウ・ピークの平均再生出
力電圧（mV_p-p）、 Ｎは雑音電力（μVrms）でこのＮは、 で与えられる。（N_C:キャリア記録時のキャリアを除い
たスペクトル、N_E:DC消去したときのスペクトル） SNRは、20log₁₀（S_o-P/N）（ここにS_o-P＝S/2）C/N
は、3.33MHzと2.33MHzのスペクトル比 O/Wは、1.25MHz信号を3.33MHzで重ね書きしたときの
1.25MHz信号の消去率、 Resoは、分解能で3.33MHz再生信号電圧/1.25MHz再生
信号電圧、 PW₅₀はパルス幅、すなわち孤立波の半値幅、 Ｓは角形比、 Ｓ^＊は保磁力角形化、 Ｍ^⊥/M″は、垂直及び面内の各残留磁化の比である。

尚、第５図の表図中試料番号６の比較例はスパッタに
よってBi下地層上にCoNi層を被着した磁性薄膜によるハ
ードディスク、試料番号７は、CaNiPのメッキ層のよる
磁性薄膜によるハードディスクである。

尚、本明細書における磁性特性は、試料振動型磁力計
で最大印加磁場17kOeで測定したものであり、膜組成
は、電子線プローブマイクロアナリシス（EPMA）とICP
（Inductively Coupled Plasma Analysis）発光分析を
併用したものであり、酸素濃度は、ドース量の明確な標
準試料との比較で２次イオン質量分析法（SIMS）とEPMA
法とを併用したものである。

また、上述の各例は、磁性薄膜がCo Pt P O系、Co Pt
Si O系、Co Pt Ge O系、Co Pt P B O系である場合を例
示したものであるが、前記組成式（１）において、M^II
として他のGa,Al,In,Sn,Sbを用いることもできるし、M^I
及びM^IIとして２種以上の元素を用いた場合において
も、各a,b,c,d（原子％）、ｘ（重量％）を前記の関係 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝100として ０＜ｃ≦20 ０≦ｄ≦20 3.5≦ｘ≦10 とするとき、面内磁化膜として高い保磁力及び飽和磁化
が得られることを確かめた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、面内磁気記録媒体として高い保磁力
及び飽和磁化が得られ、テープ状、シート状、ディスク
状の各種磁気記録媒体に適用することができるものであ
るが、第５図で示されているように、特にハードディス
クに用いて、低雑音、高出力媒体となる。そして、この
場合、磁性薄膜の形成、すなわち例えばスパッタリング
に当たって基体を加熱する必要がないことから基体材料
の選定の自由度が大となり、廉価な材料の使用が可能と
なる。

また試料番号６で示した例のように下地層を設ける必
要がないことから製造の簡易化、価格の低廉化をはかる
ことができる。また保磁力の膜厚依存性が殆どないこと
から、膜厚増加により高出力化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第４図は、面内保磁力の測定曲線
図、第２図は磁化曲線図、第５図は特性評価ディスク表
図、第６図は磁性薄膜の酸素含有量とスパッタガス中の
酸素流量及び酸素分圧との関係を示す曲線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿蘇 興一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−116923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−88805（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−16013（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73511（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/66

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Co_aPt_bM^I _cM^II _d）_100-xO_x （但し、a,b,c,dは、原子％、ｘは重量％）なる組成式
   で示され、 この組成式において、 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝100 ０＜ｃ≦20 ０≦ｄ≦20 であって、M^IがP,Si,Geのうちの１以上、 M^IIがB,Ga,Al,In,Sn,Sbのうちの１以上の元素であり、
   かつ 3.5≦ｘ≦10 に制御された磁性薄膜を有して成ることを特徴とする磁
   気記録媒体。