JP3426894B2 - 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
垂直磁気記録媒体及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に関
する。より詳しく言えば、本発明は、垂直磁気記録に用
いられる磁気記録層と軟磁性裏打ち層からなる二層膜媒
体に関する。
する。より詳しく言えば、本発明は、垂直磁気記録に用
いられる磁気記録層と軟磁性裏打ち層からなる二層膜媒
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の記録の高密度化の要求を満たす技
術として、垂直磁気記録方式が注目を浴びている。ま
た、このような記録の高密度化の要求に伴い、記録媒体
そのものも、ＳＮ比向上のため、高出力化と並んで低ノ
イズ化が要求されている。
術として、垂直磁気記録方式が注目を浴びている。ま
た、このような記録の高密度化の要求に伴い、記録媒体
そのものも、ＳＮ比向上のため、高出力化と並んで低ノ
イズ化が要求されている。
【０００３】垂直磁気記録媒体は、硬磁性材料の磁気記
録層と、この記録層への記録に用いられる磁束を集中さ
せる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。
このような構造の垂直磁気記録媒体において問題となる
ノイズの一つであるスパイクノイズは、裏打ち層である
軟磁性層の磁壁によるものである。そのため、垂直磁気
記録媒体の低ノイズ化のためには軟磁性裏打ち層の磁壁
移動を制御する必要がある。
録層と、この記録層への記録に用いられる磁束を集中さ
せる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。
このような構造の垂直磁気記録媒体において問題となる
ノイズの一つであるスパイクノイズは、裏打ち層である
軟磁性層の磁壁によるものである。そのため、垂直磁気
記録媒体の低ノイズ化のためには軟磁性裏打ち層の磁壁
移動を制御する必要がある。
【０００４】図１に示したように、従来の垂直磁気記録
媒体１０においては、硬磁性記録層１１の下に軟磁性裏
打ち層１２が配置され、そしてこの軟磁性裏打ち層１２
の下層としてＣｏＣｒＴａ／ＣｒやＣｏＳｍなどの硬磁
性材料の層１３を設けて、これにより軟磁性裏打ち層１
２を単磁区化することで磁壁の移動をなくし、スパイク
ノイズの影響を抑えていた。このように磁区制御用に硬
磁性層１３を用いて軟磁性裏打ち層１２の磁区制御を行
うためには、硬磁性層１３の膜厚は少なくとも１００ｎ
ｍは必要であった。
媒体１０においては、硬磁性記録層１１の下に軟磁性裏
打ち層１２が配置され、そしてこの軟磁性裏打ち層１２
の下層としてＣｏＣｒＴａ／ＣｒやＣｏＳｍなどの硬磁
性材料の層１３を設けて、これにより軟磁性裏打ち層１
２を単磁区化することで磁壁の移動をなくし、スパイク
ノイズの影響を抑えていた。このように磁区制御用に硬
磁性層１３を用いて軟磁性裏打ち層１２の磁区制御を行
うためには、硬磁性層１３の膜厚は少なくとも１００ｎ
ｍは必要であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の磁区
制御用硬磁性層の膜厚は磁気記録媒体の磁性層全体の膜
厚の約１５％を占め、そのため媒体総厚が厚くなる、ま
たスパッタリング手法での磁性層の形成にかかる時間が
長くなり、大量生産に対して不利であるといった問題を
生じていた。
制御用硬磁性層の膜厚は磁気記録媒体の磁性層全体の膜
厚の約１５％を占め、そのため媒体総厚が厚くなる、ま
たスパッタリング手法での磁性層の形成にかかる時間が
長くなり、大量生産に対して不利であるといった問題を
生じていた。
【０００６】そこで、本発明は、軟磁性裏打ち層の効果
的な磁区制御効果が得られ、信号品質が向上（ノイズが
低減）し、そして磁区制御用磁性層膜厚の減少による媒
体総厚の薄厚化により生産性の向上を可能にする、新し
い垂直磁気記録媒体の提供を目的とする。
的な磁区制御効果が得られ、信号品質が向上（ノイズが
低減）し、そして磁区制御用磁性層膜厚の減少による媒
体総厚の薄厚化により生産性の向上を可能にする、新し
い垂直磁気記録媒体の提供を目的とする。
【０００７】
【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、硬磁性材料の磁気記録層と、軟磁性材料の裏打ち
層と、この裏打ち層を単磁区化するための磁区制御層と
を含み、この磁区制御層の材料としマンガン系反強磁性
材料を用いたことを特徴とする。
体は、硬磁性材料の磁気記録層と、軟磁性材料の裏打ち
層と、この裏打ち層を単磁区化するための磁区制御層と
を含み、この磁区制御層の材料としマンガン系反強磁性
材料を用いたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の垂直磁気記録媒体では、
マンガン系反強磁性材料の磁区制御層は軟磁性裏打ち層
の下層として設けてもよく、あるいはその上層として設
けてもよい。
マンガン系反強磁性材料の磁区制御層は軟磁性裏打ち層
の下層として設けてもよく、あるいはその上層として設
けてもよい。
【０００９】図２を参照して本発明の垂直磁気記録媒体
を説明すれば、図２（ａ）は磁区制御層を軟磁性裏打ち
層の下層として設けた態様を示しており、この態様の磁
気記録媒体２０においては硬磁性記録層２１の下に軟磁
性裏打ち層２２が位置し、この裏打ち層２２の下にマン
ガン系反強磁性材料からなる磁区制御層２３が配置され
ている。この層構成は、先に説明した従来技術の垂直磁
気記録媒体の層構成における磁区制御用の硬磁性材料層
をマンガン系反強磁性材料層に換えたものに相当してい
る。磁区制御層２３の下には、磁性層全体を支持する基
板２４が位置している。
を説明すれば、図２（ａ）は磁区制御層を軟磁性裏打ち
層の下層として設けた態様を示しており、この態様の磁
気記録媒体２０においては硬磁性記録層２１の下に軟磁
性裏打ち層２２が位置し、この裏打ち層２２の下にマン
ガン系反強磁性材料からなる磁区制御層２３が配置され
ている。この層構成は、先に説明した従来技術の垂直磁
気記録媒体の層構成における磁区制御用の硬磁性材料層
をマンガン系反強磁性材料層に換えたものに相当してい
る。磁区制御層２３の下には、磁性層全体を支持する基
板２４が位置している。
【００１０】図２（ｂ）は、磁区制御層を軟磁性裏打ち
層の上層として設けた態様を示しており、この態様の磁
気記録媒体２０’においては軟磁性裏打ち層２２の上に
磁区制御層２３’が位置し、すなわちこの磁区制御層２
３’はその上層である硬磁性記録層２１と下層である軟
磁性裏打ち層２２との間に配置されている。この態様
は、記録層２１へ磁束を集中させるという裏打ち層２２
の機能にとってはそれほど有利でないとは言え、裏打ち
層２２を単磁区化する点ではこのようにマンガン系反強
磁性材料の磁区制御層２３’を裏打ち層２２の上層とし
て配置する方が有利であり、そしてそれにより磁区制御
層２３’をより薄くすることが可能になる。この態様の
裏打ち層２２の下には磁性層全体を支持する基板２４が
存在する。
層の上層として設けた態様を示しており、この態様の磁
気記録媒体２０’においては軟磁性裏打ち層２２の上に
磁区制御層２３’が位置し、すなわちこの磁区制御層２
３’はその上層である硬磁性記録層２１と下層である軟
磁性裏打ち層２２との間に配置されている。この態様
は、記録層２１へ磁束を集中させるという裏打ち層２２
の機能にとってはそれほど有利でないとは言え、裏打ち
層２２を単磁区化する点ではこのようにマンガン系反強
磁性材料の磁区制御層２３’を裏打ち層２２の上層とし
て配置する方が有利であり、そしてそれにより磁区制御
層２３’をより薄くすることが可能になる。この態様の
裏打ち層２２の下には磁性層全体を支持する基板２４が
存在する。
【００１１】本発明の磁気記録媒体で磁区制御層の材料
として使用することができるマンガン系反強磁性材料の
例としては、ＰｄＭｎ、ＰｔＭｎ及びＮｉＭｎに代表さ
れる二元合金系、そしてＰｄＰｔＭｎといったような三
元合金系を挙げることができる。
として使用することができるマンガン系反強磁性材料の
例としては、ＰｄＭｎ、ＰｔＭｎ及びＮｉＭｎに代表さ
れる二元合金系、そしてＰｄＰｔＭｎといったような三
元合金系を挙げることができる。
【００１２】ＰｄＰｔＭｎの三元合金系については、４
７〜５３原子％がＭｎ、５〜２３原子％がＰｔ、そして
残部がＰｄという合金組成が特に有効である。このよう
な組成のＰｄＰｔＭｎ反強磁性材料を使用すれば、およ
そ１５ｎｍ以上の膜厚で、軟磁性層の磁区制御効果が十
分に得られる。これにより、従来の硬磁性材料では１０
０ｎｍ程度必要であった磁区制御層の膜厚を薄厚化で
き、そのため生産性を向上させるとともに製造コストを
低減できる。
７〜５３原子％がＭｎ、５〜２３原子％がＰｔ、そして
残部がＰｄという合金組成が特に有効である。このよう
な組成のＰｄＰｔＭｎ反強磁性材料を使用すれば、およ
そ１５ｎｍ以上の膜厚で、軟磁性層の磁区制御効果が十
分に得られる。これにより、従来の硬磁性材料では１０
０ｎｍ程度必要であった磁区制御層の膜厚を薄厚化で
き、そのため生産性を向上させるとともに製造コストを
低減できる。
【００１３】本発明の磁気記録媒体は、従来のものと同
様に適当な基板上にスパッタリング手法により各磁性層
を順次形成することにより容易に製造することができ
る。反強磁性層と接する軟磁性裏打ち層の磁化方向は、
磁場中での熱処理により制御され、一定の方向に固定さ
れる。例えば、放射状の磁場中において適当な温度に加
熱後、冷却すれば、裏打ち層にこの放射状の磁場印加方
向に対応した磁化方向を与えることができる。この熱処
理の温度は１８０℃以上とするのが好適である。
様に適当な基板上にスパッタリング手法により各磁性層
を順次形成することにより容易に製造することができ
る。反強磁性層と接する軟磁性裏打ち層の磁化方向は、
磁場中での熱処理により制御され、一定の方向に固定さ
れる。例えば、放射状の磁場中において適当な温度に加
熱後、冷却すれば、裏打ち層にこの放射状の磁場印加方
向に対応した磁化方向を与えることができる。この熱処
理の温度は１８０℃以上とするのが好適である。
【００１４】
【実施例】次に、実施例により本発明を更に説明する。
言うまでもなく、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
言うまでもなく、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
【００１５】シリコン基板上に下地層としてＴａを１０
ｎｍ、その上に軟磁性層としてＮｉＦｅを４ｎｍ、そし
て反強磁性層としていろいろな組成のＰｄＰｔＭｎを２
５ｎｍ、それぞれスパッタリングにより積層して、いろ
いろな試料を作製した。これらの試料について、到達真
空度１×１０-4Ｐａ以下の真空中で２．５ｋＯｅの直流
磁場を印加しながら、１８０、２００、２３０、２５
０、３００℃の各温度で１時間の熱処理を行った。熱処
理後の試料の磁化曲線をＶＳＭ装置を用いて室温で測定
し、一方向異方性磁界（Ｈｕａ）を算出した。この一方
向異方性磁界は軟磁性層へのバイアス効果を示す指標で
ある。
ｎｍ、その上に軟磁性層としてＮｉＦｅを４ｎｍ、そし
て反強磁性層としていろいろな組成のＰｄＰｔＭｎを２
５ｎｍ、それぞれスパッタリングにより積層して、いろ
いろな試料を作製した。これらの試料について、到達真
空度１×１０-4Ｐａ以下の真空中で２．５ｋＯｅの直流
磁場を印加しながら、１８０、２００、２３０、２５
０、３００℃の各温度で１時間の熱処理を行った。熱処
理後の試料の磁化曲線をＶＳＭ装置を用いて室温で測定
し、一方向異方性磁界（Ｈｕａ）を算出した。この一方
向異方性磁界は軟磁性層へのバイアス効果を示す指標で
ある。
【００１６】図３と図４に、それぞれ、一方向異方性磁
界（Ｈｕａ）の反強磁性材料中のＭｎ組成依存性及びＰ
ｔ組成依存性を示す。図３は、ＰｄとＰｔの組成比を
１：１とし、Ｍｎ組成を変化させた場合の反強磁性材料
のＨｕａを示しており、一方、図４は、Ｍｎを５０ａｔ
％に固定した場合の反強磁性材料のＨｕａをＰｔ含有量
に対してプロットしたものである。図３と図４のグラフ
から、Ｍｎが４７〜５３ａｔ％、Ｐｔが５〜２３ａｔ％
の組成範囲で、ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層は熱処理により
Ｈｕａが発現することが判る。
界（Ｈｕａ）の反強磁性材料中のＭｎ組成依存性及びＰ
ｔ組成依存性を示す。図３は、ＰｄとＰｔの組成比を
１：１とし、Ｍｎ組成を変化させた場合の反強磁性材料
のＨｕａを示しており、一方、図４は、Ｍｎを５０ａｔ
％に固定した場合の反強磁性材料のＨｕａをＰｔ含有量
に対してプロットしたものである。図３と図４のグラフ
から、Ｍｎが４７〜５３ａｔ％、Ｐｔが５〜２３ａｔ％
の組成範囲で、ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層は熱処理により
Ｈｕａが発現することが判る。
【００１７】図５は、ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層のＨｕａ
の熱処理温度依存性を示しており、このグラフは、組成
依存の調査で最も大きなＨｕａが発現したＰｄ30Ｐｔ20
Ｍｎ 50の組成について作成したものである。１８０℃以
上の温度で熱処理を行うことで、１００Ｏｅ以上のＨｕ
ａの発現することが判る。
の熱処理温度依存性を示しており、このグラフは、組成
依存の調査で最も大きなＨｕａが発現したＰｄ30Ｐｔ20
Ｍｎ 50の組成について作成したものである。１８０℃以
上の温度で熱処理を行うことで、１００Ｏｅ以上のＨｕ
ａの発現することが判る。
【００１８】図６は、ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層のＨｕａ
の膜厚依存性を示しており、このグラフもやはり、組成
依存の調査で最も大きなＨｕａが発現したＰｄ30Ｐｔ20
Ｍｎ 50の組成について作成したものである。ＰｄＰｔＭ
ｎの膜厚が１５ｎｍでも、熱処理後にはＨｕａが発現す
ることが確認できる。
の膜厚依存性を示しており、このグラフもやはり、組成
依存の調査で最も大きなＨｕａが発現したＰｄ30Ｐｔ20
Ｍｎ 50の組成について作成したものである。ＰｄＰｔＭ
ｎの膜厚が１５ｎｍでも、熱処理後にはＨｕａが発現す
ることが確認できる。
【００１９】熱処理後のＰｄＰｔＭｎにおいてこのよう
に一方向異方性磁界が発現することにより、数Ｏｅの印
加磁界で磁化が飽和するＮｉＦｅ軟磁性層は単磁区構造
となり、磁壁が消失するものと考えられる。これらの結
果は、ＮｉＦｅ軟磁性層が４ｎｍの実験試料についての
ものであるが、実際の記録媒体においても、比較的薄い
例えば数十ｎｍのマンガン系反強磁性材料を用いること
で、同様の原理により軟磁性層を単磁区化させる効果が
期待できる。
に一方向異方性磁界が発現することにより、数Ｏｅの印
加磁界で磁化が飽和するＮｉＦｅ軟磁性層は単磁区構造
となり、磁壁が消失するものと考えられる。これらの結
果は、ＮｉＦｅ軟磁性層が４ｎｍの実験試料についての
ものであるが、実際の記録媒体においても、比較的薄い
例えば数十ｎｍのマンガン系反強磁性材料を用いること
で、同様の原理により軟磁性層を単磁区化させる効果が
期待できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
垂直磁気記録媒体のノイズ低減のための軟磁性裏打ち層
の磁区制御を比較的薄い膜厚のマンガン系反強磁性層で
行うことができ、媒体総厚の薄厚化、製造コストの低減
や作製時間の短縮化による生産性向上に寄与するところ
が大きい。
垂直磁気記録媒体のノイズ低減のための軟磁性裏打ち層
の磁区制御を比較的薄い膜厚のマンガン系反強磁性層で
行うことができ、媒体総厚の薄厚化、製造コストの低減
や作製時間の短縮化による生産性向上に寄与するところ
が大きい。
【図１】従来の垂直磁気記録媒体の構造説明図である。
【図２】本発明の垂直磁気記録媒体の構造説明図であっ
て、（ａ）は反強磁性材料からなる磁区制御層を軟質磁
性裏打ち層の下に設けた態様の構造を示すものであり、
（ｂ）は反強磁性材料からなる磁区制御層を軟質磁性裏
打ち層の上に設けた態様の構造を示すものである。
て、（ａ）は反強磁性材料からなる磁区制御層を軟質磁
性裏打ち層の下に設けた態様の構造を示すものであり、
（ｂ）は反強磁性材料からなる磁区制御層を軟質磁性裏
打ち層の上に設けた態様の構造を示すものである。
【図３】一方向異方性磁界（Ｈｕａ）のＰｄＰｔＭｎ反
強磁性材料中のＭｎ組成依存性を示すグラフである。
強磁性材料中のＭｎ組成依存性を示すグラフである。
【図４】一方向異方性磁界（Ｈｕａ）のＰｄＰｔＭｎ反
強磁性材料中のＰｔ組成依存性を示すグラフである。
強磁性材料中のＰｔ組成依存性を示すグラフである。
【図５】ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層のＨｕａの熱処理温度
依存性を示すグラフである。
依存性を示すグラフである。
【図６】ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層のＨｕａの膜厚依存性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１０、２０、２０’…垂直磁気記録媒体
１１、２１…硬磁性記録層
１２、２２…軟磁性裏打ち層
１３…磁区制御用硬磁性層
２３、２３’…磁区制御用反強磁性層
２４…基板
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 10/00 - 10/32
H01F 41/14 - 41/34
G11B 5/62 - 5/82
G11B 5/84 - 5/858
Claims (5)
- 【請求項１】 硬磁性材料の磁気記録層と、軟磁性材料
の裏打ち層と、この裏打ち層を単磁区化するための磁区
制御層とを含み、この磁区制御層の材料としマンガン系
反強磁性材料を用いた垂直磁気記録媒体であって、前記
マンガン系反強磁性材料がＰｄＰｔＭｎの三元合金であ
り、４７〜５３原子％がＭｎ、５〜２３原子％がＰｔ、
そして残部がＰｄという組成を有することを特徴とする
垂直磁気記録媒体。 - 【請求項２】 前記磁区制御層を前記軟磁性裏打ち層の
下層として設けたことを特徴とする、請求項１記載の垂
直磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記磁区制御層を前記軟磁性裏打ち層の
上層として設けたことを特徴とする、請求項１記載の垂
直磁気記録媒体。 - 【請求項４】 前記磁区制御層の膜厚が１５ｎｍ以上で
あることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか
一つに記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項５】 硬磁性材料の磁気記録層と、軟磁性材料
の裏打ち層と、この裏打ち層と接触しそして当該裏打ち
層を単磁区化するためのマンガン系反強磁性材料からな
る磁区制御層とを含む垂直磁気記録媒体の製造方法であ
って、前記マンガン系反強磁性材料が、４７〜５３原子
％がＭｎ、５〜２３原子％がＰｔ、そして残部がＰｄと
いう組成を有するＰｄＰｔＭｎの三元合金であり、磁区
制御層と接する軟磁性材料の裏打ち層の磁化方向の固定
を磁場中において１８０℃以上の温度で熱処理すること
により行うことを特徴とする垂直磁気記録媒体製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01537497A JP3426894B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01537497A JP3426894B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10214719A JPH10214719A (ja) | 1998-08-11 |
| JP3426894B2 true JP3426894B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=11887011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01537497A Expired - Fee Related JP3426894B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426894B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4207140B2 (ja) | 2000-04-06 | 2009-01-14 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 垂直磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JP2002074638A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-03-15 | Fujitsu Ltd | 磁気情報記録媒体 |
| US7166375B2 (en) | 2000-12-28 | 2007-01-23 | Showa Denko K.K. | Magnetic recording medium utilizing a multi-layered soft magnetic underlayer, method of producing the same and magnetic recording and reproducing device |
| JP4591806B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2010-12-01 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
| JP2002367160A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-20 | Fuji Electric Co Ltd | 磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体 |
| SG135003A1 (en) | 2002-11-26 | 2007-09-28 | Fuji Elec Device Tech Co Ltd | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof |
| US7465502B2 (en) | 2005-02-18 | 2008-12-16 | Seagate Technology Llc | Composite magnetic recording structure having a metamagnetic layer with field induced transition to ferromagnetic state |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP01537497A patent/JP3426894B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10214719A (ja) | 1998-08-11 |
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