JP3345199B2 - 垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置 - Google Patents
垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置Info
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- JP3345199B2 JP3345199B2 JP31795194A JP31795194A JP3345199B2 JP 3345199 B2 JP3345199 B2 JP 3345199B2 JP 31795194 A JP31795194 A JP 31795194A JP 31795194 A JP31795194 A JP 31795194A JP 3345199 B2 JP3345199 B2 JP 3345199B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度磁気記録に適す
る磁性膜を備えた垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁
気記録装置に関する。
る磁性膜を備えた垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁
気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の発展を背景に、大量の情報
を蓄積し、高速に入出力することのできる磁気記録装置
への要求はますます高まっている。より多くの情報をコ
ンパクトに記録するために、従来から用いられている面
内磁気記録方式に代わって、さらに記録密度を向上でき
る新たな記録方式として、垂直磁気記録方式が注目を集
めてきた。
を蓄積し、高速に入出力することのできる磁気記録装置
への要求はますます高まっている。より多くの情報をコ
ンパクトに記録するために、従来から用いられている面
内磁気記録方式に代わって、さらに記録密度を向上でき
る新たな記録方式として、垂直磁気記録方式が注目を集
めてきた。
【０００３】垂直磁気記録は、記録媒体の表面に対して
垂直方向に形成した磁化を記録単位とする記録方式で、
磁化反転部分で反磁界の影響が小さくなるため、高密度
記録に適していると考えられる。これはアイイーイーイ
ー トランザクションズ オン マグネティクス（IEEE
Transactions on Magnetics），ＭＡＧ−１３(1977)１
２７２頁の論文に記述されている。この垂直磁気記録に
用いる記録媒体は、媒体表面に垂直な方向に磁化容易軸
を持ち、かつ大きな磁気異方性を持つ必要がある。この
ため、基板上に垂直磁化膜を形成した薄膜媒体の研究開
発が行われてきた。
垂直方向に形成した磁化を記録単位とする記録方式で、
磁化反転部分で反磁界の影響が小さくなるため、高密度
記録に適していると考えられる。これはアイイーイーイ
ー トランザクションズ オン マグネティクス（IEEE
Transactions on Magnetics），ＭＡＧ−１３(1977)１
２７２頁の論文に記述されている。この垂直磁気記録に
用いる記録媒体は、媒体表面に垂直な方向に磁化容易軸
を持ち、かつ大きな磁気異方性を持つ必要がある。この
ため、基板上に垂直磁化膜を形成した薄膜媒体の研究開
発が行われてきた。
【０００４】垂直磁気記録媒体の記録膜には、磁気異方
性の大きいＣｏ合金を用いることが、従来から検討され
てきた。ＣｏＣｒ合金等のＣｏ合金は、六方最密充填構
造を持ち、そのｃ軸を磁化容易軸とする一軸磁気異方性
を示す。ガラスなどの非晶質基板の表面に、Ｃｏ合金の
薄膜を形成すると、原子の最稠密面である(０００１)面
が基板面に平行になりやすく、［０００１］配向した多
結晶薄膜が得られる。この膜は、垂直磁気異方性を示す
が、垂直磁気記録媒体として用いるには、さらに大きな
磁気異方性を持たせることが必要であった。
性の大きいＣｏ合金を用いることが、従来から検討され
てきた。ＣｏＣｒ合金等のＣｏ合金は、六方最密充填構
造を持ち、そのｃ軸を磁化容易軸とする一軸磁気異方性
を示す。ガラスなどの非晶質基板の表面に、Ｃｏ合金の
薄膜を形成すると、原子の最稠密面である(０００１)面
が基板面に平行になりやすく、［０００１］配向した多
結晶薄膜が得られる。この膜は、垂直磁気異方性を示す
が、垂直磁気記録媒体として用いるには、さらに大きな
磁気異方性を持たせることが必要であった。
【０００５】そこで、基板上に下地膜を設けて、Ｃｏ合
金磁性膜のｃ軸配向性を向上させる試みがなされてき
た。Ｔｉ等の六方最密充填構造を持つ薄膜は、［０００
１］配向しやすいため、これを下地膜として用い、Ｃｏ
合金磁性膜の配向性を改善できることが報告されてい
る。Ｔｉ下地膜を用いた垂直磁気記録媒体に関しては、
IEEE Transactions on Magnetics，ＭＡＧ−１９(１９
８３)１６４４頁に記載の論文に記述されている。
金磁性膜のｃ軸配向性を向上させる試みがなされてき
た。Ｔｉ等の六方最密充填構造を持つ薄膜は、［０００
１］配向しやすいため、これを下地膜として用い、Ｃｏ
合金磁性膜の配向性を改善できることが報告されてい
る。Ｔｉ下地膜を用いた垂直磁気記録媒体に関しては、
IEEE Transactions on Magnetics，ＭＡＧ−１９(１９
８３)１６４４頁に記載の論文に記述されている。
【０００６】ところが、このようなＴｉ下地膜上に形成
したＣｏ合金磁性膜のｃ軸の分散の大きさも、十分小さ
いとはいえなかった。この原因は、ＴｉとＣｏ合金の格
子定数の差が１５％と大きいため、Ｃｏ合金の初期成長
時に配向性が乱れるためであると考えられる。そこで、
Ｃｏ合金磁性膜のｃ軸配向性をさらに向上させるための
新たな下地膜の開発が望まれていた。
したＣｏ合金磁性膜のｃ軸の分散の大きさも、十分小さ
いとはいえなかった。この原因は、ＴｉとＣｏ合金の格
子定数の差が１５％と大きいため、Ｃｏ合金の初期成長
時に配向性が乱れるためであると考えられる。そこで、
Ｃｏ合金磁性膜のｃ軸配向性をさらに向上させるための
新たな下地膜の開発が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の下地膜上に形成したＣｏ合金膜に比べて、さらに結晶
配向性に優れ、垂直磁気異方性の大きな、垂直磁気記録
媒体を提供すること、及びそれを用いた磁気記録装置を
提供することにある。
の下地膜上に形成したＣｏ合金膜に比べて、さらに結晶
配向性に優れ、垂直磁気異方性の大きな、垂直磁気記録
媒体を提供すること、及びそれを用いた磁気記録装置を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の垂直磁気記録媒
体は、図１に示すように、非磁性基板１１と，基板上に
形成された下地膜１２と，下地膜上に形成されたＣｏを
主成分とする合金の垂直磁化膜１３と，垂直磁化膜上に
形成された保護膜１４とからなる垂直磁気記録媒体であ
って、下地膜の材料がＣｏとＲｕの合金であることを特
徴とする。
体は、図１に示すように、非磁性基板１１と，基板上に
形成された下地膜１２と，下地膜上に形成されたＣｏを
主成分とする合金の垂直磁化膜１３と，垂直磁化膜上に
形成された保護膜１４とからなる垂直磁気記録媒体であ
って、下地膜の材料がＣｏとＲｕの合金であることを特
徴とする。
【０００９】本発明の垂直磁気記録媒体の第二の特徴
は、図２に示すように、非磁性基板２１と，基板上に形
成された第一の下地膜２２と，第一の下地膜上に形成さ
れた第二の下地膜２３と，第二の下地膜上に形成された
Ｃｏを主成分とする合金の垂直磁化膜２４と，垂直磁化
膜上に形成された保護膜２５とからなる垂直磁気記録媒
体であって、第一の下地膜がＴｉまたはＲｕのいずれか
からなり、第二の下地膜がＣｏとＲｕの合金からなるこ
とにある。
は、図２に示すように、非磁性基板２１と，基板上に形
成された第一の下地膜２２と，第一の下地膜上に形成さ
れた第二の下地膜２３と，第二の下地膜上に形成された
Ｃｏを主成分とする合金の垂直磁化膜２４と，垂直磁化
膜上に形成された保護膜２５とからなる垂直磁気記録媒
体であって、第一の下地膜がＴｉまたはＲｕのいずれか
からなり、第二の下地膜がＣｏとＲｕの合金からなるこ
とにある。
【００１０】本発明の第二の構成の垂直磁気記録媒体で
は、（１）ＣｏとＲｕの合金からなる下地膜が、Ｒｕの
濃度の異なる二層の膜からなり、垂直磁化膜の直下に位
置する層のＲｕ濃度が、この層の直下に位置する層のＲ
ｕ濃度よりも小さいこと、（２）ＣｏとＲｕの合金から
なる下地膜で、Ｒｕの濃度が、基板に近い側から垂直磁
化膜側に向かって、連続的に低下していること、のいず
れかを満足する構成としてもよい。
は、（１）ＣｏとＲｕの合金からなる下地膜が、Ｒｕの
濃度の異なる二層の膜からなり、垂直磁化膜の直下に位
置する層のＲｕ濃度が、この層の直下に位置する層のＲ
ｕ濃度よりも小さいこと、（２）ＣｏとＲｕの合金から
なる下地膜で、Ｒｕの濃度が、基板に近い側から垂直磁
化膜側に向かって、連続的に低下していること、のいず
れかを満足する構成としてもよい。
【００１１】本発明の第一，第二の構成の垂直磁気記録
媒体では、ＣｏとＲｕの合金からなる下地膜は、Ｒｕの
濃度が４０ａｔ％Ｒｕ以上であることに特徴がある。
媒体では、ＣｏとＲｕの合金からなる下地膜は、Ｒｕの
濃度が４０ａｔ％Ｒｕ以上であることに特徴がある。
【００１２】また本発明の第一，第二の構成の垂直磁気
記録媒体では、垂直磁化膜１３及び２４と，下地膜１
２，２２、及び２３がいずれも［０００１］優先方位配
向をしていることに特徴がある。
記録媒体では、垂直磁化膜１３及び２４と，下地膜１
２，２２、及び２３がいずれも［０００１］優先方位配
向をしていることに特徴がある。
【００１３】さらに本発明の第一，第二の構成の垂直磁
気記録媒体では、基板１１及び２１の表面に微細な起伏
を設けた構成としてもよい。
気記録媒体では、基板１１及び２１の表面に微細な起伏
を設けた構成としてもよい。
【００１４】本発明の磁気記録装置は、上記で説明した
第一，第二の構成による垂直磁気記録媒体，垂直磁気記
録媒体を保持するための保持具，垂直磁気記録媒体に情
報を記録，再生するための磁気ヘッド，磁気ヘッドと垂
直磁気記録媒体の相対位置を移動させるための移動手
段、及びこれら各部を制御するための制御手段から構成
される。
第一，第二の構成による垂直磁気記録媒体，垂直磁気記
録媒体を保持するための保持具，垂直磁気記録媒体に情
報を記録，再生するための磁気ヘッド，磁気ヘッドと垂
直磁気記録媒体の相対位置を移動させるための移動手
段、及びこれら各部を制御するための制御手段から構成
される。
【００１５】
【作用】上記の構成に用いるＣｏＲｕ合金は、常温で全
組成範囲にわたって固溶体をつくることが知られてい
る。結晶構造はＣｏ及びＲｕと同じく六方最密充填構造
である。ガラス基板やＮｉＰをコーティングしたＡｌ合
金基板のような非晶質の表面を持つ基板上にこの合金の
薄膜を形成すると、（０００１）面が基板に平行にな
り、ｃ軸が垂直配向しやすい。このため、垂直磁気記録
媒体の記録膜として用いるＣｏ合金磁性膜のｃ軸垂直配
向性を向上させるための下地膜として用いることができ
る。Ｒｕの濃度が４０ａｔ％以上の組成域では、キュリ
ー温度が０℃以下になるため、この合金は強磁性を示さ
なくなる。非磁性の下地膜として用いる場合、Ｒｕの濃
度が４０ａｔ％Ｒｕ以上の範囲で用いるのが適切であ
る。
組成範囲にわたって固溶体をつくることが知られてい
る。結晶構造はＣｏ及びＲｕと同じく六方最密充填構造
である。ガラス基板やＮｉＰをコーティングしたＡｌ合
金基板のような非晶質の表面を持つ基板上にこの合金の
薄膜を形成すると、（０００１）面が基板に平行にな
り、ｃ軸が垂直配向しやすい。このため、垂直磁気記録
媒体の記録膜として用いるＣｏ合金磁性膜のｃ軸垂直配
向性を向上させるための下地膜として用いることができ
る。Ｒｕの濃度が４０ａｔ％以上の組成域では、キュリ
ー温度が０℃以下になるため、この合金は強磁性を示さ
なくなる。非磁性の下地膜として用いる場合、Ｒｕの濃
度が４０ａｔ％Ｒｕ以上の範囲で用いるのが適切であ
る。
【００１６】ＣｏＲｕ合金の格子定数は、合金の組成に
比例して連続的に変化する。Ｃｏ及びＲｕのａ軸の格子
定数はそれぞれ０.２５１ｎｍ，０.２７０ｎｍである。
Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒｕの格子定数は０.２５９ ｎｍであ
る。したがって、Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒｕの合金を下地膜
に用いれば、Ｃｏ合金磁性膜（ａ軸の格子定数が約０.
２５ｎｍ)との格子定数の差は、ＣｏＲｕ合金を基準に
して−３％と小さくなる。したがって、この合金を下地
膜として用いると、Ｃｏ合金の初期成長時の配向の乱れ
を防止し、ｃ軸垂直配向性の高い垂直磁化膜を作製する
ことができる。
比例して連続的に変化する。Ｃｏ及びＲｕのａ軸の格子
定数はそれぞれ０.２５１ｎｍ，０.２７０ｎｍである。
Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒｕの格子定数は０.２５９ ｎｍであ
る。したがって、Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒｕの合金を下地膜
に用いれば、Ｃｏ合金磁性膜（ａ軸の格子定数が約０.
２５ｎｍ)との格子定数の差は、ＣｏＲｕ合金を基準に
して−３％と小さくなる。したがって、この合金を下地
膜として用いると、Ｃｏ合金の初期成長時の配向の乱れ
を防止し、ｃ軸垂直配向性の高い垂直磁化膜を作製する
ことができる。
【００１７】Ｒｕ及びＴｉは、ｃ軸垂直配向しやすい
が、Ｃｏ合金磁性膜とのａ軸の格子定数の差は、Ｒｕを
下地膜に用いる場合は、−７％、Ｔｉを用いる場合は、
−１５％となり、ＣｏＲｕ合金の場合に比べていずれも
大きい。そこでＴｉあるいはＲｕの下地膜を形成した
後、その表面にＣｏＲｕ合金下地膜を形成することによ
り、格子定数差を緩和し、Ｃｏ合金の格子定数に近い格
子定数を持つ下地膜を作製することができる。
が、Ｃｏ合金磁性膜とのａ軸の格子定数の差は、Ｒｕを
下地膜に用いる場合は、−７％、Ｔｉを用いる場合は、
−１５％となり、ＣｏＲｕ合金の場合に比べていずれも
大きい。そこでＴｉあるいはＲｕの下地膜を形成した
後、その表面にＣｏＲｕ合金下地膜を形成することによ
り、格子定数差を緩和し、Ｃｏ合金の格子定数に近い格
子定数を持つ下地膜を作製することができる。
【００１８】さらに、ＣｏＲｕ合金下地膜を、Ｒｕ濃度
の異なる二層の膜からなる構成とし、ＴｉあるいはＲｕ
の下地膜上にＲｕ濃度の高い層を形成し、その表面にＲ
ｕ濃度の低い層を形成することで、効果的に格子定数差
を緩和することができる。また、ＣｏＲｕ合金下地膜の
Ｒｕ濃度を、基板に近い側から垂直磁化膜側に向かっ
て、連続的に低下させることによっても、格子定数差を
緩和することができる。
の異なる二層の膜からなる構成とし、ＴｉあるいはＲｕ
の下地膜上にＲｕ濃度の高い層を形成し、その表面にＲ
ｕ濃度の低い層を形成することで、効果的に格子定数差
を緩和することができる。また、ＣｏＲｕ合金下地膜の
Ｒｕ濃度を、基板に近い側から垂直磁化膜側に向かっ
て、連続的に低下させることによっても、格子定数差を
緩和することができる。
【００１９】このように、Ｃｏ合金磁性膜のａ軸の格子
定数に近い格子定数を持つＣｏＲｕ合金を、下地膜に用
いることにより、Ｃｏ合金磁性膜のｃ軸垂直配向性を高
め、従来よりも高密度記録に適した垂直磁気記録媒体を
提供できる。
定数に近い格子定数を持つＣｏＲｕ合金を、下地膜に用
いることにより、Ｃｏ合金磁性膜のｃ軸垂直配向性を高
め、従来よりも高密度記録に適した垂直磁気記録媒体を
提供できる。
【００２０】
＜実施例１＞直径２.５ インチのガラス基板を用い、図
３に示すような断面構造を持つ磁気記録媒体を、ＤＣマ
グネトロンスパッタリング法によって作製した。基板３
１の両面に、ＣｏＲｕ合金下地膜３２，３２′，Ｃｏ合
金磁性膜３３，３３′，カーボン保護膜３４，３４′を
この順序で形成する。
３に示すような断面構造を持つ磁気記録媒体を、ＤＣマ
グネトロンスパッタリング法によって作製した。基板３
１の両面に、ＣｏＲｕ合金下地膜３２，３２′，Ｃｏ合
金磁性膜３３，３３′，カーボン保護膜３４，３４′を
この順序で形成する。
【００２１】成膜には、アルゴンガスを用い、ガスの圧
力０.７ Ｐａ，基板温度２６０℃，成膜速度毎分５０ｎ
ｍの条件で形成した。下地膜の形成に用いるターゲット
の組成はＣｏ−４０ａｔ％Ｒｕ，磁性膜の形成に用いる
ターゲットの組成はＣｏ−１５ａｔ％Ｃｒ−５ａｔ％Ｔ
ａとした。この組成のＣｏ合金磁性膜のａ軸の長さは
０.２５１ ｎｍであった。各膜の膜厚は、ＣｏＲｕ合金
下地膜が５０ｎｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎｍ，カー
ボン保護膜が１０ｎｍとした。上記の膜形成はすべて同
一の真空槽内で真空を破ることなく連続して行った。
力０.７ Ｐａ，基板温度２６０℃，成膜速度毎分５０ｎ
ｍの条件で形成した。下地膜の形成に用いるターゲット
の組成はＣｏ−４０ａｔ％Ｒｕ，磁性膜の形成に用いる
ターゲットの組成はＣｏ−１５ａｔ％Ｃｒ−５ａｔ％Ｔ
ａとした。この組成のＣｏ合金磁性膜のａ軸の長さは
０.２５１ ｎｍであった。各膜の膜厚は、ＣｏＲｕ合金
下地膜が５０ｎｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎｍ，カー
ボン保護膜が１０ｎｍとした。上記の膜形成はすべて同
一の真空槽内で真空を破ることなく連続して行った。
【００２２】作製した試料の結晶配向をＸ線回折によっ
て、磁気特性を試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いてそ
れぞれ測定した。Ｘ線回折では、ＣｏＲｕ合金下地膜及
びＣｏ合金磁性膜の０００２回折ピークが観測され、こ
の膜が［０００１］配向していることがわかった。Ｃｏ
合金磁性膜のＸ線０００２回折ピークのロッキング曲線
を測定したところ、本実施例の磁気記録媒体は、下地膜
を用いずに全く同様の条件で作製した磁気記録媒体と比
較して、ロッキング曲線の半値幅が減少しており、Ｃｏ
合金磁性膜の［０００１］配向が改善されていた。膜面
垂直方向の保磁力は３８％（４２０Ｏｅ）向上した。
て、磁気特性を試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いてそ
れぞれ測定した。Ｘ線回折では、ＣｏＲｕ合金下地膜及
びＣｏ合金磁性膜の０００２回折ピークが観測され、こ
の膜が［０００１］配向していることがわかった。Ｃｏ
合金磁性膜のＸ線０００２回折ピークのロッキング曲線
を測定したところ、本実施例の磁気記録媒体は、下地膜
を用いずに全く同様の条件で作製した磁気記録媒体と比
較して、ロッキング曲線の半値幅が減少しており、Ｃｏ
合金磁性膜の［０００１］配向が改善されていた。膜面
垂直方向の保磁力は３８％（４２０Ｏｅ）向上した。
【００２３】さらに下地膜にＣｏ−５０ａｔ％Ｒｕ合
金，Ｃｏ−７５ａｔ％Ｒｕ合金を用いた場合にも、改善
効果が認められた。これらの結果を表１に示す。
金，Ｃｏ−７５ａｔ％Ｒｕ合金を用いた場合にも、改善
効果が認められた。これらの結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】〈実施例２〉直径１.８ インチのＮｉＰを
コーティングしたＡｌ合金基板を用い、図４に示すよう
な断面構造を持つ磁気記録媒体を、ＤＣマグネトロンス
パッタリング法によって作製した。基板４１の両面に、
Ｒｕからなる第一の下地膜４２，４２′，ＣｏＲｕ合金
からなる第二の下地膜４３，４３′，Ｃｏ合金磁性膜４
４，４４′，カーボン保護膜４５，４５′をこの順序で
形成する。
コーティングしたＡｌ合金基板を用い、図４に示すよう
な断面構造を持つ磁気記録媒体を、ＤＣマグネトロンス
パッタリング法によって作製した。基板４１の両面に、
Ｒｕからなる第一の下地膜４２，４２′，ＣｏＲｕ合金
からなる第二の下地膜４３，４３′，Ｃｏ合金磁性膜４
４，４４′，カーボン保護膜４５，４５′をこの順序で
形成する。
【００２６】成膜には、アルゴンガスを用い、ガスの圧
力０.７ Ｐａ，基板温度２６０℃，成膜速度毎分５０ｎ
ｍの条件で形成した。ＣｏＲｕ合金下地膜の形成に用い
るターゲットの組成はＣｏ−４０ａｔ％Ｒｕ，磁性膜の
形成に用いるターゲットの組成はＣｏ−１２ａｔ％Ｃｒ
−１０ａｔ％Ｐｔとした。この組成のＣｏ合金磁性膜の
ａ軸の長さは０.２５５ ｎｍであった。各膜の膜厚は、
Ｒｕ下地膜が３０ｎｍ，ＣｏＲｕ合金下地膜が５０ｎ
ｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎｍ，カーボン保護膜が１
０ｎｍとした。上記の膜形成はすべて同一の真空槽内で
真空を破ることなく連続して行った。
力０.７ Ｐａ，基板温度２６０℃，成膜速度毎分５０ｎ
ｍの条件で形成した。ＣｏＲｕ合金下地膜の形成に用い
るターゲットの組成はＣｏ−４０ａｔ％Ｒｕ，磁性膜の
形成に用いるターゲットの組成はＣｏ−１２ａｔ％Ｃｒ
−１０ａｔ％Ｐｔとした。この組成のＣｏ合金磁性膜の
ａ軸の長さは０.２５５ ｎｍであった。各膜の膜厚は、
Ｒｕ下地膜が３０ｎｍ，ＣｏＲｕ合金下地膜が５０ｎ
ｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎｍ，カーボン保護膜が１
０ｎｍとした。上記の膜形成はすべて同一の真空槽内で
真空を破ることなく連続して行った。
【００２７】作製した試料の結晶配向をＸ線回折によっ
て、磁気特性を試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いてそ
れぞれ測定した。Ｘ線回折では、Ｒｕ下地膜，ＣｏＲｕ
合金下地膜及びＣｏ合金磁性膜の０００２回折ピークが
観測され、この膜が［０００１］配向していることがわ
かった。Ｃｏ合金磁性膜のＸ線０００２回折ピークのロ
ッキング曲線を測定したところ、本実施例の磁気記録媒
体は、ＣoＲu合金下地膜を用いずに全く同様の条件で作
製した磁気記録媒体と比較して、ロッキング曲線の半値
幅が減少しており、Ｃｏ合金磁性膜の［０００１］配向
が改善されていた。膜面垂直方向の保磁力は１３％（１
９０Ｏｅ）向上した。
て、磁気特性を試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いてそ
れぞれ測定した。Ｘ線回折では、Ｒｕ下地膜，ＣｏＲｕ
合金下地膜及びＣｏ合金磁性膜の０００２回折ピークが
観測され、この膜が［０００１］配向していることがわ
かった。Ｃｏ合金磁性膜のＸ線０００２回折ピークのロ
ッキング曲線を測定したところ、本実施例の磁気記録媒
体は、ＣoＲu合金下地膜を用いずに全く同様の条件で作
製した磁気記録媒体と比較して、ロッキング曲線の半値
幅が減少しており、Ｃｏ合金磁性膜の［０００１］配向
が改善されていた。膜面垂直方向の保磁力は１３％（１
９０Ｏｅ）向上した。
【００２８】さらにＲｕ下地膜に代えて、Ｔｉ下地膜を
用いた場合にも、改善効果が認められた。これらの結果
を表２に示す。
用いた場合にも、改善効果が認められた。これらの結果
を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】このような垂直磁気記録媒体を用いて、図
５に模式的に示すような垂直磁気記録方式による磁気記
録装置を作製した。垂直磁気記録媒体５１は、モータに
より回転する保持具により保持され、それぞれの各磁性
膜に対応して情報の書き込み，読み出しのための磁気ヘ
ッド５２が配置されている。この磁気ヘッド５２の磁気
記録媒体５１に対する位置をアクチュエータ５３とボイ
スコイルモータ５４により移動させる。さらにこれらを
制御するために記録再生回路５５，位置決め回路５６，
インターフェース制御回路５７が設けられている。Ｃｏ
Ｒｕ下地膜を用いた垂直磁気記録媒体で、高密度記録が
可能であることを確かめた。
５に模式的に示すような垂直磁気記録方式による磁気記
録装置を作製した。垂直磁気記録媒体５１は、モータに
より回転する保持具により保持され、それぞれの各磁性
膜に対応して情報の書き込み，読み出しのための磁気ヘ
ッド５２が配置されている。この磁気ヘッド５２の磁気
記録媒体５１に対する位置をアクチュエータ５３とボイ
スコイルモータ５４により移動させる。さらにこれらを
制御するために記録再生回路５５，位置決め回路５６，
インターフェース制御回路５７が設けられている。Ｃｏ
Ｒｕ下地膜を用いた垂直磁気記録媒体で、高密度記録が
可能であることを確かめた。
【００３１】〈実施例３〉直径１.８ インチのガラス基
板を用い、図４に示すような断面構造を持つ磁気記録媒
体を、イオンビームスパッタリング法によって作製し
た。基板４１の両面に、Ｒｕからなる第一の下地膜４
２，４２′，ＣｏＲｕ合金からなる第二の下地膜４３，
４３′，Ｃｏ合金磁性膜４４，４４′，カーボン保護膜
４５，４５′をこの順序で形成する。
板を用い、図４に示すような断面構造を持つ磁気記録媒
体を、イオンビームスパッタリング法によって作製し
た。基板４１の両面に、Ｒｕからなる第一の下地膜４
２，４２′，ＣｏＲｕ合金からなる第二の下地膜４３，
４３′，Ｃｏ合金磁性膜４４，４４′，カーボン保護膜
４５，４５′をこの順序で形成する。
【００３２】成膜には、アルゴンガスを用い、基板温度
２６０℃，成膜速度毎分５０ｎｍの条件で形成した。Ｃ
ｏＲｕ合金下地膜の形成には、二つのイオン銃を用い、
ＣｏターゲットとＲｕターゲットを独立にスパッタリン
グして同時に成膜した。Ｒｕの成膜速度を制御すること
によって、膜中のＲｕの濃度を、膜厚方向に連続的に変
化させた。磁性膜の形成に用いるターゲットの組成はＣ
ｏ−１２ａｔ％Ｃｒ−１０ａｔ％Ｐｔとした。この組成
のＣo合金磁性膜のａ軸の長さは０.２５５ｎｍであっ
た。各膜の膜厚は、Ｒｕ下地膜が３０ｎｍ，ＣｏＲｕ合
金下地膜が５０ｎｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎｍ，カ
ーボン保護膜が１０ｎｍとした。上記の膜形成はすべて
同一の真空槽内で真空を破ることなく連続して行った。
２６０℃，成膜速度毎分５０ｎｍの条件で形成した。Ｃ
ｏＲｕ合金下地膜の形成には、二つのイオン銃を用い、
ＣｏターゲットとＲｕターゲットを独立にスパッタリン
グして同時に成膜した。Ｒｕの成膜速度を制御すること
によって、膜中のＲｕの濃度を、膜厚方向に連続的に変
化させた。磁性膜の形成に用いるターゲットの組成はＣ
ｏ−１２ａｔ％Ｃｒ−１０ａｔ％Ｐｔとした。この組成
のＣo合金磁性膜のａ軸の長さは０.２５５ｎｍであっ
た。各膜の膜厚は、Ｒｕ下地膜が３０ｎｍ，ＣｏＲｕ合
金下地膜が５０ｎｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎｍ，カ
ーボン保護膜が１０ｎｍとした。上記の膜形成はすべて
同一の真空槽内で真空を破ることなく連続して行った。
【００３３】作製した試料の結晶配向をＸ線回折で、膜
厚方向の組成の変化をオージェ電子分光法により、磁気
特性を試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いてそれぞれ測
定した。Ｘ線回折では、Ｒｕ下地膜，ＣｏＲｕ合金下地
膜及びＣｏ合金磁性膜の0002回折ピークが観測され、こ
の膜が［０００１］配向していることがわかった。Ｃｏ
合金磁性膜のＸ線０００２回折ピークのロッキング曲線
を測定したところ、本実施例の磁気記録媒体は、ＣｏＲ
ｕ合金下地膜を用いずに全く同様の条件で作製した磁気
記録媒体と比較して、ロッキング曲線の半値幅が３５％
減少しており、Ｃｏ合金磁性膜の［０００１］配向が改
善されていた。ＣｏＲｕ合金下地膜の膜厚方向の組成分
布は、膜表面に向かってＲｕ濃度がなだらかに減少して
おり、Ｒｕ下地膜との界面付近でＣｏ−７２ａｔ％Ｒ
ｕ，Ｃｏ合金磁性膜との界面付近でＣｏ−４６ａｔ％Ｒ
ｕであった。
厚方向の組成の変化をオージェ電子分光法により、磁気
特性を試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いてそれぞれ測
定した。Ｘ線回折では、Ｒｕ下地膜，ＣｏＲｕ合金下地
膜及びＣｏ合金磁性膜の0002回折ピークが観測され、こ
の膜が［０００１］配向していることがわかった。Ｃｏ
合金磁性膜のＸ線０００２回折ピークのロッキング曲線
を測定したところ、本実施例の磁気記録媒体は、ＣｏＲ
ｕ合金下地膜を用いずに全く同様の条件で作製した磁気
記録媒体と比較して、ロッキング曲線の半値幅が３５％
減少しており、Ｃｏ合金磁性膜の［０００１］配向が改
善されていた。ＣｏＲｕ合金下地膜の膜厚方向の組成分
布は、膜表面に向かってＲｕ濃度がなだらかに減少して
おり、Ｒｕ下地膜との界面付近でＣｏ−７２ａｔ％Ｒ
ｕ，Ｃｏ合金磁性膜との界面付近でＣｏ−４６ａｔ％Ｒ
ｕであった。
【００３４】この組成のＣｏＲｕ合金のａ軸の長さを見
積もると、Ｒｕ下地膜との界面付近で０.２６５ｎｍ，
Ｃｏ合金磁性膜との界面付近で０.２６０ｎｍである。
この値から見積もった、格子のミスフィット量は、Ｒｕ
下地膜とＣｏＲｕ合金下地膜の界面で−４.０％，Ｃｏ
Ｒｕ合金下地膜とＣｏ合金磁性膜の界面で−１.８％で
ある。膜面垂直方向の保磁力も２１％（３１０Ｏｅ）向
上した。
積もると、Ｒｕ下地膜との界面付近で０.２６５ｎｍ，
Ｃｏ合金磁性膜との界面付近で０.２６０ｎｍである。
この値から見積もった、格子のミスフィット量は、Ｒｕ
下地膜とＣｏＲｕ合金下地膜の界面で−４.０％，Ｃｏ
Ｒｕ合金下地膜とＣｏ合金磁性膜の界面で−１.８％で
ある。膜面垂直方向の保磁力も２１％（３１０Ｏｅ）向
上した。
【００３５】〈実施例４〉直径１.８ インチのガラス基
板を用い、図６に示すような断面構造を持つ磁気記録媒
体を、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって作製
した。基板６１の両面に、Ｔｉ下地膜６２，６２′,Ｃ
ｏ−７０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜６３,６３′，Ｃｏ−４
０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜６４，６４′，Ｃｏ合金磁性膜
６５，６５′，カーボン保護膜６６，６６′をこの順序
で形成する。成膜に先立ち、基板の表面をアルゴンイオ
ンによってスパッタリングし、平均深さ約２ｎｍの微細
な起伏を形成した。成膜には、アルゴンガスを用い、基
板温度２５０℃，成膜速度毎分５０ｎｍの条件で形成し
た。
板を用い、図６に示すような断面構造を持つ磁気記録媒
体を、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって作製
した。基板６１の両面に、Ｔｉ下地膜６２，６２′,Ｃ
ｏ−７０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜６３,６３′，Ｃｏ−４
０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜６４，６４′，Ｃｏ合金磁性膜
６５，６５′，カーボン保護膜６６，６６′をこの順序
で形成する。成膜に先立ち、基板の表面をアルゴンイオ
ンによってスパッタリングし、平均深さ約２ｎｍの微細
な起伏を形成した。成膜には、アルゴンガスを用い、基
板温度２５０℃，成膜速度毎分５０ｎｍの条件で形成し
た。
【００３６】磁性膜の形成に用いるターゲットの組成は
Ｃo−１５ａｔ％Ｃｒ−５ａｔ％Ｔaとした。この組成の
Ｃｏ合金磁性膜のａ軸の長さは０.２５１ ｎｍであっ
た。各膜の膜厚は、Ｔｉ下地膜が３０ｎｍ，Ｃｏ−７０
ａｔ％Ｒｕ合金下地膜が２５ｎｍ，Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒ
ｕ合金下地膜が２５ｎｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎ
ｍ，カーボン保護膜が１０ｎｍとした。上記の膜形成は
すべて同一の真空槽内で真空を破ることなく連続して行
った。
Ｃo−１５ａｔ％Ｃｒ−５ａｔ％Ｔaとした。この組成の
Ｃｏ合金磁性膜のａ軸の長さは０.２５１ ｎｍであっ
た。各膜の膜厚は、Ｔｉ下地膜が３０ｎｍ，Ｃｏ−７０
ａｔ％Ｒｕ合金下地膜が２５ｎｍ，Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒ
ｕ合金下地膜が２５ｎｍ，Ｃｏ合金磁性膜が１００ｎ
ｍ，カーボン保護膜が１０ｎｍとした。上記の膜形成は
すべて同一の真空槽内で真空を破ることなく連続して行
った。
【００３７】作製した試料の結晶配向をＸ線回折で、磁
気特性を試料振動型磁力計(ＶＳＭ)を用いてそれぞれ測
定した。Ｘ線回折では、Ｔｉ下地膜，ＣｏＲｕ合金下地
膜及びＣｏ合金磁性膜の０００２回折ピークが観測さ
れ、この膜が［０００１］配向していることがわかっ
た。
気特性を試料振動型磁力計(ＶＳＭ)を用いてそれぞれ測
定した。Ｘ線回折では、Ｔｉ下地膜，ＣｏＲｕ合金下地
膜及びＣｏ合金磁性膜の０００２回折ピークが観測さ
れ、この膜が［０００１］配向していることがわかっ
た。
【００３８】Ｃｏ合金磁性膜のＸ線０００２回折ピーク
のロッキング曲線を測定したところ、本実施例の磁気記
録媒体は、ＣｏＲｕ合金下地膜を用いずに全く同様の条
件で作製した磁気記録媒体と比較して、ロッキング曲線
の半値幅が２７％減少しており、Ｃｏ合金磁性膜の［０
００１］配向が改善されていた。この場合の格子のミス
フィット量は、Ｔｉ下地膜とＣｏ−７０ａｔ％Ｒｕ合金
下地膜の界面で−１０％，Ｃｏ−７０ａｔ％Ｒｕ合金下
地膜とＣｏ−４０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜の界面で−２.
２ ％，Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜とＣｏ合金磁
性膜の界面で−２.９ ％である。膜面垂直方向の保磁力
も、ＣｏＲｕ合金下地膜を用いずに全く同様の条件で作
製した磁気記録媒体と比較して８％（１３０Ｏｅ）向上
した。
のロッキング曲線を測定したところ、本実施例の磁気記
録媒体は、ＣｏＲｕ合金下地膜を用いずに全く同様の条
件で作製した磁気記録媒体と比較して、ロッキング曲線
の半値幅が２７％減少しており、Ｃｏ合金磁性膜の［０
００１］配向が改善されていた。この場合の格子のミス
フィット量は、Ｔｉ下地膜とＣｏ−７０ａｔ％Ｒｕ合金
下地膜の界面で−１０％，Ｃｏ−７０ａｔ％Ｒｕ合金下
地膜とＣｏ−４０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜の界面で−２.
２ ％，Ｃｏ−４０ａｔ％Ｒｕ合金下地膜とＣｏ合金磁
性膜の界面で−２.９ ％である。膜面垂直方向の保磁力
も、ＣｏＲｕ合金下地膜を用いずに全く同様の条件で作
製した磁気記録媒体と比較して８％（１３０Ｏｅ）向上
した。
【００３９】この垂直磁気記録媒体を用いて、図５に模
式的に示すような垂直磁気記録方式による磁気記録装置
を作製した。基板表面の微細な起伏の効果で、磁気ヘッ
ドが媒体表面に固着することなく、安定した記録再生が
行えた。
式的に示すような垂直磁気記録方式による磁気記録装置
を作製した。基板表面の微細な起伏の効果で、磁気ヘッ
ドが媒体表面に固着することなく、安定した記録再生が
行えた。
【００４０】
【発明の効果】本発明のように、ＣｏＲｕ合金を下地膜
に用いることにより、Ｃｏ合金磁性膜のｃ軸垂直配向性
を高め、従来よりも高密度記録に適した高性能の垂直磁
気記録媒体を提供することができる。
に用いることにより、Ｃｏ合金磁性膜のｃ軸垂直配向性
を高め、従来よりも高密度記録に適した高性能の垂直磁
気記録媒体を提供することができる。
【図１】本発明の第一の実施例の垂直磁気記録媒体の断
面構造の説明図。
面構造の説明図。
【図２】本発明の第二の実施例の垂直磁気記録媒体の断
面構造の説明図。
面構造の説明図。
【図３】本発明の第一の実施例の垂直磁気記録媒体の断
面構造の説明図。
面構造の説明図。
【図４】本発明の第二の実施例の垂直磁気記録媒体の断
面構造の説明図。
面構造の説明図。
【図５】本発明の磁気記録装置のブロック図。
【図６】本発明の第三の実施例の垂直磁気記録媒体の断
面構造の説明図。
面構造の説明図。
１１…非磁性基板、１２…ＣｏＲｕ合金下地膜、１３…
Ｃｏ合金磁性膜、１４…保護膜。
Ｃｏ合金磁性膜、１４…保護膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 孝信 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 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/66
Claims (6)
- 【請求項１】 非磁性基板と、前記非磁性基板上に形成さ
れたＴｉまたはＲｕからなる第一の下地膜と、前記第一
の下地膜上に形成されたＣｏとＲｕからなる合金の第二
の下地膜と、前記第二の下地膜上に形成されたＣｏを主
成分とする合金の垂直磁化膜と、前記垂直磁化膜上に形
成された保護膜とを有することを特徴とする垂直磁気記
録媒体。 - 【請求項２】 前記第二の下地膜が、Ｒｕの濃度の異なる
二層の膜からなり、前記垂直磁化膜側の膜のＲｕ濃度
が、前記基板側の膜のＲｕ濃度よりも低いことを特徴と
する請求項１記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記第二の下地膜において、Ｒｕの濃度
が、前記基板側から前記垂直磁化膜側に向かって連続的
に低下していることを特徴とする請求項１記載の垂直磁
気記録媒体。 - 【請求項４】 前記第二の下地膜において、Ｒｕの濃度が
４０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１から３
のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項５】 前記下地膜の優先配向方位と、前記垂直磁
化膜の優先配向方位が、ともに［０００１］であること
を特徴とする請求項１乃至４記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項６】 請求項１から５に記載の垂直磁気記録媒体
と、前記垂直磁気記録媒体を保持するための保持具と、
前記垂直磁気記録媒体に情報を記録、再生するための磁
気ヘッドと、前記磁気ヘッドと前記垂直磁気記録媒体の
相対位置を移動させるための移動手段と、これら各部を
制御するための制御手段とを有する磁気記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31795194A JP3345199B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31795194A JP3345199B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08180360A JPH08180360A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3345199B2 true JP3345199B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=18093839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31795194A Expired - Fee Related JP3345199B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3345199B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7083870B2 (en) | 2002-07-12 | 2006-08-01 | Showa Denko K. K. | Magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic recording and reproduction apparatus |
| US7141315B2 (en) | 2002-07-31 | 2006-11-28 | Showa Denko K.K. | Magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic recording and reproduction apparatus |
| JP5213470B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2013-06-19 | 昭和電工株式会社 | 垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
| JP2011192326A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
| JP5394575B2 (ja) * | 2010-12-17 | 2014-01-22 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 強磁性材スパッタリングターゲット |
| SG189202A1 (en) * | 2010-12-22 | 2013-05-31 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Ferromagnetic sputtering target |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP31795194A patent/JP3345199B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08180360A (ja) | 1996-07-12 |
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