JP3576372B2

JP3576372B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP3576372B2
Application number: JP07984898A
Authority: JP
Inventors: 洋介西村; 彰坂脇; 浩志酒井
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JPH11283230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置などに用いられる磁気ディスク等の磁気記録媒体に関し、特にノイズ特性および出力特性がともに優れた磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気記録媒体としては、アルミニウム合金、ガラスなどからなる基板上に、Ｃｒ合金などからなる非磁性下地膜、Ｃｏ合金などからなる磁性膜、カーボンなどからなる保護膜を順次形成したものが多く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、磁気記録媒体の更なる高記録密度化が要望されており、これに伴い、ノイズ特性の向上が求められている。
しかしながら、従来の磁気記録媒体では、ノイズ特性の向上を図るとそれに応じて出力特性が低くなる傾向があり、ノイズ特性および出力特性がいずれも満足できるものは得られていないのが現状である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ノイズ特性および出力特性が共に優れた磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、基板上に、非磁性下地膜、磁性膜、保護膜を順次形成した磁気記録媒体であって、非磁性下地膜が、ＣｒまたはＣｒ合金からなり、磁性膜が、Ｃｒを含むＣｏ合金からなる複数の磁性層を有するものであり、これら磁性層のＣｒ含有率が下層側の磁性層から上層側の磁性層にかけて漸次低くなり、かつ最下層側磁性層のＣｒ含有率が１６〜２５ａｔ％とされ、最上層側磁性層のＣｒ含有率が１０〜２０ａｔ％とされ、これら最下層側磁性層と最上層側磁性層のＣｒ含有率の差が２ａｔ％以上とされた磁気記録媒体によって解決することができる。
磁性膜は、２つの磁性層を有する構成であってもよいが、３以上の磁性層を有することが好ましい。
磁性膜が２つの磁性層を有する場合には、これらのうち下層側磁性層の厚さと、上層側磁性層の厚さの比は、１：１〜４：１とするのが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、基板１上に、非磁性下地膜２、磁性膜３、保護膜４を順次形成したものである。
基板１としては、磁気記録媒体用基板として一般に用いられるＮｉＰメッキ膜が形成されたアルミニウム合金や、ガラス、セラミックなどからなるものを用いることができる。
また、基板１は、その表面にメカニカルテクスチャ処理などのテクスチャ処理を施したものとしてもよい。
【０００６】
非磁性下地膜２の材料としては、Ｃｒ、またはＣｒ／Ｗ系、Ｃｒ／Ｔｉ系、Ｃｒ／Ｖ系、Ｃｒ／Ｓｉ系の合金を用いるのが好適である。
また、他の公知の非磁性下地膜に用いられる材料、例えば欧州特許公報ＥＰ０７０４８３９Ａ１に記載されたＮｉＡｌ、ＡｌＣｏ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴｉ、ＣｏＦｅ、ＣｏＴｉ、ＣｏＨｆ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＣｕＢｅ、ＣｕＺｎ、ＡｌＭｎ、ＡｌＲｅ、ＡｇＭｇ、Ａｌ_２ＦｅＭｎ_２などからなり、Ｂ２構造を有する材料や、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＭｏのうち１種以上の材料などを用いることができる。
非磁性下地膜２の厚みは、２０〜１０００Åとするのが好ましい。
【０００７】
本実施形態の磁気記録媒体では、磁性膜３が、第１磁性層３ａ上に第２磁性層３ｂが形成された２層構造を有するものとされている。
第１磁性層３ａは、この磁気記録媒体のノイズ特性を高めるためのもので、この第１磁性層３ａは、Ｃｒを含むＣｏ合金、例えばＣｏ／Ｃｒ系、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｔａ系、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｐｔ／Ｔａ系、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｎｉ／Ｐｔ／Ｔａ系、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｐｔ／Ｔａ／Ｚｒ系等の合金からなるものとされ、そのＣｒ含有率は１６〜２５ａｔ％（好ましくは１８〜２３ａｔ％）とされる。
【０００８】
第１磁性層３ａのＣｒ含有率が上記範囲下限値未満であると、第１磁性層３ａ内においてＣｒの粒界偏析が十分に行われず、磁性粒子同士の交換結合の影響によるノイズ特性の低下が起こりやすくなる。
また、Ｃｒ含有率が上記範囲上限値を越えると、第１磁性層３ａの磁気異方性が低下し、保磁力角形比Ｓ^＊および再生パルス出力半値幅Ｐｗ_５０が悪化し、十分な出力特性を得るのが難しくなる。
【０００９】
第１磁性層３ａの材料としては、特に、オーバーライト特性に優れるＣｏ／Ｃｒ／Ｔａ系合金を用いるのが好ましく、なかでも、Ｃｒ含有率が１８〜２３ａｔ％、Ｔａ含有率が２〜５ａｔ％、Ｚｒ含有率が０〜５ａｔ％、Ｐｔ含有率が０〜１０ａｔ％、残部がＣｏからなるものを用いるのが好適である。
【００１０】
第２磁性層３ｂは、この磁気記録媒体の出力特性を高めるためのもので、この第２磁性層３ｂは、第１磁性層３ａと同様、Ｃｒを含むＣｏ合金、例えばＣｏ／Ｃｒ系、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｔａ系、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｐｔ／Ｔａ系、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｐｔ／Ｔａ／Ｚｒ系等の合金からなるものとされる。
第２磁性層３ｂのＣｒ含有率は１０〜２０ａｔ％（好ましくは１２〜１８ａｔ％）の範囲内にあり、しかも第１磁性層３ａのＣｒ含有率に比べ、２ａｔ％以上低い値となるように設定されている。
【００１１】
第２磁性層３ｂのＣｒ含有率が上記範囲下限値未満であると、第２磁性層３ｂ内の磁性粒子同士の交換結合の影響によるノイズ特性の低下が起こりやすくなる。
また、第２磁性層３ｂのＣｒ含有率が上記範囲上限値を越えると、第２磁性層３ｂの磁気異方性が低下し、保磁力角形比Ｓ^＊および再生パルス出力半値幅Ｐｗ_５０が悪化し、十分な出力特性を得るのが難しくなる。
【００１２】
また第２磁性層３ｂのＣｒ含有率と、第１磁性層３ａのＣｒ含有率の差を２ａｔ％以上とするのは、このＣｒ含有率の差が２ａｔ％未満であると、高Ｃｒ含有率の第１磁性層３ａによるノイズ特性向上効果、または低Ｃｒ含有率の第２磁性層３ｂによる出力特性向上効果のうちいずれかが不十分となるためである。
【００１３】
第２磁性層３ｂの材料としては、特に、Ｃｒ含有率が１２〜１８ａｔ％、Ｐｔ含有率が３〜１２ａｔ％、Ｔａ含有率が２〜５ａｔ％、残部がＣｏからなるＣｏ／Ｃｒ／Ｐｔ／Ｔａ系合金を用いるのが好適である。
【００１４】
また、下層側の第１磁性層３ａの厚さと、上層側の第２磁性層３ｂの厚さの比は、１：１〜４：１に設定するのが好ましい。
これは、低Ｃｒ含有率の第２磁性層３ｂを、高Ｃｒ含有率の第１磁性層３ａより厚く形成した場合、出力特性は向上するものの、第２磁性層３ｂ内の磁性粒子同士の交換結合の影響によって、高記録密度化を図るために必要なノイズ特性が得られなくなるおそれがあり、第２磁性層３ｂの厚さを第１磁性層３ａの厚さの１／４未満に設定すると、得られる磁気記録媒体の出力特性が不十分となり易いためである。
具体的には、第１磁性層３ａの厚さを５０〜３００Åとし、第２磁性層３ｂの厚さを２０〜１００Åとするのが好ましい。
【００１５】
保護膜４は、カーボン、酸化シリコン、窒化シリコンなどからなるものとすることができ、その厚みは、３０〜１５０Åとするのが好ましい。
また、保護膜４上には、パーフルオロポリエーテルなどからなる潤滑膜を設けるのが好ましい。
【００１６】
上記構造の磁気記録媒体を製造するには、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、メッキなどの手法により、基板１上に、Ｃｒ合金等からなる非磁性下地膜２、上記Ｃｒ含有Ｃｏ合金からなる第１および第２磁性層３ａ、３ｂ、カーボン等からなる保護膜４を順次形成する方法を採用することができる。
【００１７】
上記構成の磁気記録媒体にあっては、磁性膜３を、第１磁性層３ａ上に第２磁性層３ｂを形成した２層構造を有するものとし、上層側の第２磁性層３ｂのＣｒ含有率を下層側の第１磁性層３ａのＣｒ含有率より２ａｔ％以上低くなるようにし、かつ第１磁性層３ａのＣｒ含有率を１６〜２５ａｔ％とし、第２磁性層３ｂのＣｒ含有率を１０〜２０ａｔ％としたので、高Ｃｒ含有率の第１磁性層３ａにおけるＣｒの粒界偏析による磁性粒子の孤立化によってノイズ特性が向上する。またこれに加えて、Ｃｒ含有率が比較的低い第２磁性層３ｂにおいて保磁力角形比Ｓ^＊および再生パルス出力半値幅Ｐｗ_５０が良好なものとなり、十分な出力特性が得られるようになる。
従って、ノイズ特性および出力特性が共に優れた磁気記録媒体を得ることができる。
【００１８】
なお、上記構成の磁気記録媒体は、磁性膜３を２層構造を有するものとしたが、本発明の磁気記録媒体はこれに限らず、３層構造、あるいはそれ以上の多層構造の磁性膜を有するものであってもよく、例えば図２に示すように３層構造の磁性膜１３を有するものとしてもよい。
図２に示す磁気記録媒体において、磁性膜１３を構成する第１ないし第３磁性層１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、図１に示す磁気記録媒体の第１および第２磁性層３ａ、３ｂと同様、Ｃｒを含むＣｏ合金からなるものとされ、これら第１ないし第３磁性層１３ａ、１３ｂ、１３ｃのＣｒ含有率は、最下層側の第１磁性層１３ａから最上層側の第３磁性層１３ｃにかけて漸次低くなり、かつ第１磁性層１３ａのＣｒ含有率が１６〜２５ａｔ％、第３磁性層１３ｃのＣｒ含有率が１０〜２０ａｔ％とされ、第３磁性層１３ｃのＣｒ含有率が第１磁性層３ａのＣｒ含有率に比べ２ａｔ％以上低くなるように設定されている。
【００１９】
第１、第３磁性層１３ａ、１３ｃのＣｒ含有率は、上記範囲下限値未満となると、磁性粒子同士の交換結合の影響によるノイズ特性の低下が起こりやすくなり、上記範囲上限値を越えると、磁気異方性の低下による保磁力角形比Ｓ^＊および再生パルス出力半値幅Ｐｗ_５０の悪化が起こりやすくなり、十分な出力特性を得るのが難しくなる。
【００２０】
第１ないし第３磁性層１３ａ、１３ｂ、１３ｃの材料としては、次のものを用いるのが好適である。
第１磁性層１３ａの材料としては、Ｃｒ含有率が１８〜２３ａｔ％、Ｔａ含有率が２〜５ａｔ％、Ｚｒ含有率が０〜５ａｔ％、Ｐｔ含有率が０〜１０ａｔ％、残部がＣｏからなるものを用いるのが好適である。
第２磁性層１３ｂの材料としては、Ｃｒ含有率が１４〜２０ａｔ％、Ｐｔ含有率が３〜１２ａｔ％、Ｔａ含有率が２〜５ａｔ％、残部がＣｏからなるものを用いるのが好適である。
第３磁性層１３ｃの材料としては、Ｃｒ含有率が１２〜１８ａｔ％、Ｐｔ含有率が３〜１２ａｔ％、Ｔａ含有率が２〜５ａｔ％、残部がＣｏからなるものを用いるのが好適である。
【００２１】
第１ないし第３磁性層１３ａ、１３ｂ、１３ｃの厚さは、それぞれ５０〜２００Å、１０〜１００Å、１０〜１００Åとするのが好ましい。
【００２２】
ここに示す磁気記録媒体にあっては、上述の図１に示す２層構造の磁性膜３を有する磁気記録媒体と同様、ノイズ特性および出力特性が共に優れたものとなる。
またこれに加えて、磁性膜１３が３層構造とされ、それぞれの磁性層のＣｒ含有率が、最下層側から最上層側にかけて漸次低くなるようにされているので、相隣接する磁性層同士の組成が近いものとなり、これら磁性層同士の結晶格子のミスマッチが生じにくくなり、第１磁性層１３ａ上に形成される第２および３磁性層１３ｂ、１３ｃの結晶配向性が良好なものとなる。このため、出力特性をより高めることが可能となる。
【００２３】
なお、本発明の磁気記録媒体は、磁性膜を４層以上の構造を有するものとしてもよい。この場合においても、これら磁性層のＣｒ含有率を最下層側磁性層から最上層側磁性層にかけて漸次低くし、かつ最下層側磁性層のＣｒ含有率を１６〜２５ａｔ％とし、最上層側磁性層のＣｒ含有率を１０〜２０ａｔ％とし、最上層側磁性層のＣｒ含有率を最下層側磁性層のＣｒ含有率に比べ２ａｔ％以上低くなるように設定する。
また、本明細書において、磁性層のＣｒ含有率が下層側磁性層から上層側磁性層にかけて漸次低くなるとは、磁性膜を構成する複数の磁性層のうち最上層側のもののＣｒ含有率が最下層側のもののＣｒ含有率より低く、かつ互いに隣接する２つの磁性層を対比した際に上層側のもののＣｒ含有率が下層側のもののＣｒ含有率以下となることを指し、この条件を満たすものであれば、上記複数の磁性層のうち相隣接する２つの磁性層のＣｒ含有率が互いに同一であってもよい。
また、上記実施形態では、磁性膜を、各磁性層を直接積層したものとしたが、これに限らず、各磁性層の間に、Ｃｒ合金などからなる厚さ１０〜５０Åの非磁性中間層を設けることも可能である。
【００２４】
以下、具体例を示して本発明の作用効果を明確化する。
（試験例１〜１０）
図１または図２に示すものと同様の構造の磁気記録媒体を以下の工程に従って作製した。
基板として、表面にＮｉＰメッキ膜（１５μｍ）を形成したアルミニウム合金基板（直径８４ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）を用い、この基板に表面粗さＲａが１５Åとなるようにメカニカルテクスチャリングを施した後、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製３０１０）を用いて、基板を２３０℃に加熱した状態で、この基板上にＣｒからなる非磁性下地膜（厚さ２００Å）を形成した。
【００２５】
次いで、上記スパッタ装置を用いて、表１に示す材料からなる単層または多層構造の磁性膜、カーボンからなる保護膜（厚さ１００Å）を非磁性下地膜上に順次形成した。なお、上記操作においては、スパッタガスとしてＡｒを用い、その圧力を３ミリＴｏｒｒとした。
【００２６】
上記試験例の静磁気特性を振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）を用いて測定した。また、これら磁気記録媒体の記録再生特性を、再生部に磁気抵抗（ＭＲ）素子を有する複合型薄膜磁気ヘッドを用い、線記録密度２４０ｋＦＣＩにて測定した。測定結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１に示すように、磁性膜を複数の磁性層からなるものとし、磁性層のＣｒ含有率を最下層側磁性層から最上層側磁性層にかけて漸次低くし、かつ最下層側磁性層のＣｒ含有率を１６〜２５ａｔ％とし、最上層側磁性層のＣｒ含有率を１０〜２０ａｔ％とし、しかも最上層側磁性層のＣｒ含有率を最下層側磁性層のＣｒ含有率に比べ２ａｔ％以上低くなるように設定した磁気記録媒体は、これら条件のうちいずれかを満たさないものに比べ、ノイズ特性または出力特性が優れたものとなったことがわかる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体にあっては、ノイズ特性および出力特性が共に優れた磁気記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す一部断面図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１・・・基板、２・・・非磁性下地膜、３、１３・・・磁性膜、
３ａ・・・第１磁性層（最下層側磁性層）、
３ｂ・・・第２磁性層（最上層側磁性層）、４・・・保護膜、
１３ａ・・・第１磁性層（最下層側磁性層）、１３ｂ・・・第２磁性層、
１３ｃ・・・第３磁性層（最上層側磁性層）

Claims

基板上に、非磁性下地膜、磁性膜、保護膜を順次形成した磁気記録媒体であって、
非磁性下地膜が、ＣｒまたはＣｒ合金からなり、
磁性膜は、Ｃｒを含むＣｏ合金からなる複数の磁性層を有するものであり、これら磁性層のＣｒ含有率が下層側の磁性層から上層側の磁性層にかけて漸次低くなり、かつ最下層側磁性層のＣｒ含有率が１６〜２５ａｔ％とされ、最上層側磁性層のＣｒ含有率が１０〜２０ａｔ％とされ、これら最下層側磁性層と最上層側磁性層のＣｒ含有率の差が２ａｔ％以上とされていることを特徴とする磁気記録媒体。
請求項１記載の磁気記録媒体において、磁性膜が３以上の磁性層を有することを特徴とする磁気記録媒体。
請求項１記載の磁気記録媒体において、磁性膜が２つの磁性層を有し、これらのうち下層側磁性層の厚さと、上層側磁性層の厚さの比が、１：１〜４：１とされていることを特徴とする磁気記録媒体。