JPH04102223A - 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、磁気テープ、磁気カードその
他の情報記録用磁気媒体、特に高密度の情報記録に適し
た磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである。

【従来の技＃Ｉ】

一般に、磁気記録媒体は、非磁性基板上に直接又は下地
層を介して適当な膜厚の磁性膜を形成することによって
作製する。磁性膜は、例えばコバルトのような強磁性金
属を主成分とし、これに例えばクロム、タンタル、白金
のような金属を添加した合金系磁性材料をもって構成す
るのが普通である。 磁気記録媒体は、一定の限度を超えて高密度の記録を行
なうと信号再生の際のＳ／Ｎ　（信号対雑音比）が著し
く低下する傾向がある。その主な原因は、高密度記録を
すると記録磁化の最小単位が極端に小さくなる結果、記
録媒体から出る漏洩磁界の領域が非常に小さくなるから
である。もつとも、磁気ヘッドと記録媒体との間［（ス
ペーシング）を極端に狭めることが可能であるならば、
たとえ漏洩磁界の領域が小さくても、Ｓ／Ｎを成る程度
向上させることが可能である。しかし、現在の磁気ヘッ
ド浮上技術では、一定の限界を超えてスペーシングを極
端に狭めることは不可能である。 このため、現状のスペーシング条件のもとて記録密度を
高めようとする試みが既に幾つか提案されている。その
−例は、記録媒体表面側の添加金属の濃度（含有率）を
低めることにより、当該部分の飽和磁束密度を大きくし
ようとする試みであり、他の一例は、記録媒体表面側の
添加金属の濃度を逆に高めることにより、当該部分の磁
化容易軸方向保磁力（以下単に「保磁力」という）を太
きくしようとする試みである（例えば特開昭５６−１２
７９２９号公報及び特開昭５６−１２７９３０号公報参
照）。 上記の試みは、要するに記録媒体表面側の飽和磁束密度
又は保持力を大きくすることにより、磁気ヘッドと記録
媒体との間の磁気的結合を強めてＳ／Ｎを改善しようと
するものであるが、高密度記録に対する業界の要請は、
この程度の対策によっては到底解決することが出来ない
程度に高度かつ厳密なものとなりつつあり、更に優れた
磁気記録媒体の出現が強く望まれている。

【発明が解決しようとする課題】

本発明の主たる目的は、現状の磁気ヘッド浮上技術の限
界である０、２μｍ程度のスペーシング条件のもとでも
極めて高密度の情報記録、特に線記録密度が５０ｋＰＣ
Ｉ以上の情報記録を行なうことが出来る改良された磁気
記録媒体及び磁気記録媒体を提供することにある。 本発明の別の目的は、添加金属の濃度制御以外の手段に
より、磁性膜各部の飽和磁束密度及び保磁力を互いに独
立して制御することが出来る新規な構成の磁気記録媒体
及びその製造方法を提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の主たる目的は、磁性膜の飽和磁束密度及び保磁
力の双方を記録媒体表面側に近い部分ほど大きくするこ
とにより、換言すれば、磁性膜の飽和磁束密度及び保磁
力の双方を記録媒体表面側から非磁性基板側に向かって
減少させることによって達成することが出来る。磁性特
性にこのように傾斜分布を持たせると、記録再生時にお
ける磁気ヘッドの先端部と磁気記録媒体との間の距離が
０．２μｍ程度であっても、線記録密度が５０ｋＰＣＩ
以上であるように磁気記録装置を構成することが可能と
なる。なお、保磁力の減少率は、磁気ヘッドの先端部か
ら漏洩する磁界の減衰率を上回っていることが望ましい
。 上記のような磁性特性の傾斜分布は、添加金属の濃度の
みを調節する従来方法によっては実現することが出来な
い。添加金属の濃度を変化させると、磁性材料の飽和磁
束密度及び保磁力を変化させることが出来るが、飽和磁
束密度と保磁力とでは、変化の仕方が互いに全く逆の関
係にある。このため、飽和磁束密度を増加させようとし
て添加金属の濃度を低めると保磁力が減少し、一方、保
磁力を増加させようとして添加金属の濃度を高めると飽
和磁束密度が減少してしまう。 このため、本発明者等は、異なる種類の磁性材料を組み
合わせて使用することにより、或は、磁性材料と非磁性
材料とを組み合わせて使用することにより、更には、磁
性膜生成の際の条件を最適化することにより、磁性膜各
部の飽和磁束密度及び保磁力を任意に制御することの可
能性を検討した結果、次のような幾つかの解決策を得た
。 例えば１５原子％のクロム及び５原子％のタンタルを含
むコバルト系合金と、例えば１０原子％のクロム及び５
原子％の白金を含む別のコバルト系合金とを比較して見
ると、この場合は、飽和磁束密度及び保磁力のいずれを
見ても、後者の合金の方が大きい。このように１合金を
構成する金属元素の一部又は全部が異なる場合は、−の
合金の飽和磁束密度及び保磁力が他の合金の飽和磁束密
度及び保磁力に比較して共に大きいか小さいことが多い
。従って、数多くの合金の中から、飽和磁束密度及び保
磁力の双方が共に少しづつ異なる２種類以上の合金を選
び出して磁性薄膜を生成するための材料とすることが出
来る。 磁性薄膜の生成は、例えばスパッタ装置を使用し、飽和
磁束密度及び保磁力の双方が共に最も小さい磁性材料を
基板上に最初に堆積させ、その上に飽和磁束密度及び保
磁力の双方が共に少しづつ大きい磁性材料を順次堆積さ
せることによって行なう。出来上がった磁性膜は、表面
部分の飽和磁化及び保磁力の双方が共に最も大きく、か
つ、基板側に向かって減少する階段状の磁性分布を示す
。 類似の磁性分布は、飽和磁束密度及び保磁力の双方が共
に大きい磁性材料と飽和磁束密度及び保磁力の双方が共
に小さい磁性材料とを同時に使用し、基板側で後者の磁
性材料の相対濃度を高め、表面側で前者の磁性材料の相
対濃度を高めるようにスパッタ量を調節することによっ
ても実現することが出来る。出来上がった磁性膜は、飽
和磁束密度及び保磁力の双方が共に深さ方向に向かって
連続的に減少する磁性分布を示す。 同様の磁性分布は、所望の飽和磁束密度及び保磁力を有
する磁性材料の多数の層と非磁性材料の多数の層とを交
互に組み合わせることによっても実現することが可能で
ある。即ち、所望の飽和磁束密度及び保磁力を有する磁
性材料と非磁性材料とを基板上に交互に繰り返して堆積
させることにより、非磁性膜によって分離された多数の
磁性膜からなる積層構造の記録媒体とする。磁性膜及び
非磁性膜の形成に当っては磁性材料及び非磁性材料のス
パッタ量を夫々調節し、磁性膜の膜厚を表面側で厚く基
板側で薄くする一方、非磁性膜の膜厚を反対に表面側で
薄く基板側で厚くする。出来上がった磁性膜は、飽和磁
束密度及び保磁力の双方が表面から基板側に向かって共
に実効的に減少する磁性分布を示す。 なお、既に指摘したように、例えばクロムを添加金属と
するコバルト系合金材料の場合は、クロムの濃度を高め
ると保持力が増加する反面、飽和磁束密度が減少する。 しかし１本発明者等の実験結果によれば、磁性膜の成長
に伴って基板の温度を漸次上昇させると、温度上昇によ
る保磁力の増大効果が顕著に現われ、出来上がった磁性
膜の表面部分の保磁力を飽和磁束密度と共に所望の大き
な値に制御することが出来る。従って、一種類の磁性材
料を単独で用いた場合であっても、同材料を堆積させる
際の基板温度を調整することにより、出来上がった磁性
膜の磁性分布を所望の形状に制御することが出来る。基
板温度は、室温から３００℃以下の温度まで漸次上昇さ
せることが必要であり、更に好ましくは室温から１００
℃〜３００℃の温度まで漸次上昇させることが望ましい
。 磁性膜の生成は、スパッタリング法、真空蒸着法、メツ
キ法等、任意の方法を利用して行なうことが出来る。ス
パッタリング法の場合を例にとって磁性膜の代表的な二
つの形成方法を簡単に説明すると次の通りである。 異なる種類の磁性材料を時系列的にスパッタして磁性膜
を形成する場合は、例えば、飽和磁束密度及び保磁力の
双方が共に大きい磁性材料（高ＢＨ磁性材料）からなる
ターゲット、飽和磁束密度及び保磁力の双方が共に中間
である磁性材料（中ＢＨ磁性材料）からなるターゲット
、飽和磁束密度及び保磁力の双方が共に小さい磁性材料
（低ＢＨ磁性材料）からなるターゲットを夫々用意して
おき、先ず、低ＢＨ磁性材料をスパッタして基板上に第
１磁性膜を堆積させる。次に、中ＢＨ磁性材料をスパッ
タして第１磁性膜の上に第２磁性膜を堆積させる。最後
に、高ＢＨ磁性材料をスパッタして第２磁性膜の上に第
３磁性膜を形成して目的の記録媒体とする。出来上がっ
た記録媒体の飽和磁束密度及び保磁力は、表面側に近い
第３磁性膜の部分が最大値、第２磁性膜の部分が中間値
、第１磁性膜の部分が最小値となる階段状の傾斜分布と
なる。 また、異なる種類の磁性材料を同時にスパッタして磁性
膜を形成する場合は、高ＢＨ磁性材料からなるターゲッ
トと低ＢＨ磁性材料からなるターゲットとを用意してお
き、両磁性材料を同時に基板に向けてスパッタする。そ
して、高ＢＨ磁性材料ターゲットに対する投入電力を時
間の経過と共に漸増させ、反対に、低ＢＨ磁性材料ター
ゲットに対する投入電力を時間の経過と共に漸減させる
と、高ＢＨ磁性材料及び低ＢＨ磁性材料が互いにその相
対濃度を変えながら基板上に堆積する。出来上がった記
録媒体は、表面側に近い部分ほど高ＢＨ磁性材料の濃度
が高くなり、一方、基板に近い部分ほど低ＢＨ磁性材料
の濃度が高くなる。この結果、記録媒体が結果として保
有する飽和磁束密度及び保磁力は、表面側から基板側に
向かって連続的に減少する傾斜分布となる。 最善の磁性分布を有する記録媒体を効率良く得るには、
基板温度、成膜速度、成膜雰囲気その他の成膜条件を総
合的に制御する必要がある。基板は、周知の非磁性材料
を適宜選択して使用することができるが、磁気ディスク
の場合には、例えば強化ガラス基板、Ｎ１−Ｐメツキ層
付きアルミニウム合金基板、セラミックス基板、プラス
チック基板その他の非可撓性基板を使用することが特に
望ましく、磁気テープやフレキシブルディスクの場合に
は、例えばＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレート）基
板、ポリイミド基板その他の可撓性基板を使用すること
が特に望ましい。

【作用】

磁気ヘッド先端部から出る漏洩磁界の強さは、当該先端
部からの距離が増大するにつれて急激に減衰する。磁気
記録の場合は、記録媒体の表面の真上に一定のスペーシ
ングを保って磁気ヘッドが配置されるか、記録媒体の表
面に直接接触して磁気ヘッドが配置されているので、磁
気ヘッド先端部から漏洩する磁界の強さの減衰の大きさ
と磁性膜の膜厚方向のミクロな磁気特性との相関を最適
化することは、効果的な磁気記録を行う上での必要不可
欠な条件である。 本発明にあっては、磁気ヘッド先端部からの漏洩磁界が
磁気磁気記録媒体の表面から基板側に向かって減少する
のに対応し、同記録媒体の保持力をその場所での漏洩磁
界よりも小さくなるように減少させているので、記録の
動作が確実に行なわれ、飽和記録を達成することが出来
る。また、飽和磁束密度を磁気記録媒体の表面で大きく
し、基板側に向かって減少させているので、再生出力を
大きく取ることが出来る。更に、保持力の減少率を漏洩
磁界の減少率よりも大きく設定しているので、磁気ヘッ
ドが上下に振動しても、磁気記録媒体の基板側でさえ、
保持力と漏洩磁界との大小間が反転することがなく、安
定な記録動作を実現することが出来る。 記録媒体の深さ方向における飽和磁束密度及び保磁力の
減少は、必ずしも連続的である必要はなく、たとえ階段
状に減少する場合であっても、その平均的な減少率が磁
気ヘッド先端部から漏洩する磁界強度の減衰率を超えて
さえおれば、同様の効果を期待することが出来る。従っ
て、例えば記録媒体の深さ方向の中間に多数の非磁性膜
を介在させる等により、磁気特性を階段状に変化させて
も一向に構わない。この種の階段状の磁気特性の変化は
、後述するように、例えば磁性膜と非磁性膜とを交互に
多数積層させた人工格子膜を形成することによって実現
することが出来る。 磁性膜は、垂直磁化膜、面内磁化膜又は等方性磁化膜と
することが可能である。なお、膜面内方向での結晶粒径
が３０ｎｍ以下になるように磁性膜を形成しておくと、
磁化反転領域での磁化の滲みが少なくなるので、１ビッ
ト当りの記録長を短くすることができ、高密度記録のた
めには特に望ましい。また、分散の２倍の値（２σ）が
結晶粒径平均値の１０％以下となるように膜面内方向で
の結晶粒径分布を選定しておくと、磁化反転領域での磁
化の滲みを更に少なくかつ一様にすることが出来る。な
お、磁性膜の結晶粒径は、製造条件を適当に設定するこ
とによって下地膜の結晶粒径を目的に合致する大きさに
揃えておき、その上に例えばエピタキシー現象を利用し
て磁性膜を形成することによって任意に制御することが
可能である。 更に、上記のような結晶粒径分布を有する磁性膜を用い
て情報の記録を行なうと、記録済のトラック端部におけ
る磁化の滲みを少なくすることが出来るので、磁気ヘッ
ドを用いて再生する際のエツジノイズが減少し、再生信
号のＳ／Ｎが向上する効果がある。なお、磁気ディスク
の場合は、円板状の非磁性基板の半径方向及び円周方向
の一方又は双方に磁気的分離のための微細溝を設けてお
くと、各トラック端部からの磁化の滲みを少なくしてエ
ツジノイズを減少させることができ、再生信号のＳ／Ｎ
を更に向上させることが出来る。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して更に詳細に
説明する。なお、説明の便宜上、以下の記載では、合金
材料の組成を簡略表示するために例えばＭニーａ　Ｍ２
−　ｂ　ＩＪｉｚの記号を使用することとする。但し、
Ｍｌは主成分金属元素、Ｍ２及びＭ３は添加金属元素、
ａ及びｂは添加金属元素の含有率（原子％）を示す。 （実施例１） 磁気記録媒体の断面を示す第３図を参照しながら実施例
１を説明する。クロム及びカーボンを個別にスパッタし
、かつ、Ｃｏ−１５Ｃｒ−５Ｔａ及びＣｏ−１０Ｃｒ−
５Ｐｔを同時にスパッタすることが出来る直流マグネト
ロンスパッタ装置を使用し、先ず、強化ガラスから成る
直径９５ＩＩ１ｍ、厚さ１　、５ｍｍの円板状非磁性基
板１の両面にクロム下地膜２を２５０ｎｍの厚さで形成
した後、その上に磁性膜３を１０Ｏｒ＋＋＋＋の厚さで
形成し、更にその上にカーボン保護潤滑膜４を２０ｎｍ
の厚さで形成して磁気ディスクを作製した。 磁性膜３は、第１図に示すような時間と投入電力密度と
の関係をもってＣｏ−１５Ｃｒ−５Ｔａ及びＣｏ−１０
Ｃｒ−５Ｐｔを同時にスパッタすることによって形成し
た。 下地膜２、磁性膜３及び保護潤滑膜４の形成期間中、基
板温度及びアルゴンガス圧を夫々１５０℃及び０　、７
Ｐａに維持した。また、下地膜２及び保護潤滑膜４を形
成する際のターゲット投入電力密度は５０ｋＷ／ｍ２と
した。 出来上がった磁気記録媒体は面内方向に磁化容易軸を持
つ面内磁化膜であった。なお、参考として、Ｃｏ−１５
Ｃｒ−５Ｔａ及びＣｏ−１０Ｃｒ−５Ｐｔを夫々単独で
スパッタして膜厚１１００ｎの磁性膜を形成した場合の
各磁性膜の磁気特性を第１表に示す。 第１表 〈比較例１〉 磁性膜３以外は、実施例１と同じとして比較のための別
の磁気ディスクを作製した。但し、磁性膜３はＣｏ−１
２Ｃｒ−５Ｔａをもって形成し、投入電力密度は５０に
す／ｍ”（一定）とした。 〈評　　価〉 実施例１の磁気ディスクと比較例１の磁気ディスクとに
ついて、飽和磁束密度及び保磁力の膜厚方向での変化を
測定した結果を第２図に示す。また、実施例１の磁気デ
ィスク及び比較例１の磁気ディスクをもって磁気ディス
ク装置を組み立てて記録再生特性の評価を行なった結果
を第２表に示す。記録再生特性の評価は、ギャップ長０
．３μｍの薄膜磁気ヘッドを用い、ヘッド浮上量を０．
２μｍに設定して行った。再生信号Ｓ／Ｎは、線記録密
度を５０ｋＰＣＩ、トラック密度を２　ｋＴＰＩとして
評価した。 オーバーライドＳ／Ｎは、線記録密度１８ｋＰＣＩをも
って磁気ディスクに記録を行った後、５０ｋＰＣＩで重
ねて記録（オーバーライド）した場合の１８ｋＰＣＩの
再生信号の減衰率をもって評価した。なお、以下の実施
例でも、記録再生特性を示す場合は、全て磁気ディスク
装置として組み立て上記条件における評価値をもって表
現することとする。 第２表から明らかなように、実施例１の磁気ディスクは
、出力半減記録密度Ｄ５．　（再生出力値が低記録密度
時の半分になるときの線記録密度）、再生信号Ｓ／Ｎ及
びオーバーライドＳ／Ｎのいずれにおいても、比較例１
にの磁気ディスク比較して優れている。なお、別の測定
結果から、磁性膜内部における飽和磁束密度及び保磁力
の減少率は磁気ヘッドの漏洩磁界の減衰率を越えている
ことを確認した。 第２表 （実施例２） 磁気記録媒体の断面を示す第４図を参照しながら実施例
２を説明する。インライン型の直流マグネトロンスパッ
タ装置を使用し、先ず、強化ガラスから成る直径９５ｍ
ｍ、厚さ１　、５ｍｍの円板状非磁性基板１の両面に厚
さ２’５０ｎｍのクロム下地膜２を形成した後、Ｃｏ−
１５Ｃｒ−７Ｔａから成る厚さ２０ｎｍの第１磁性膜３
ａ、厚さ１０ｎｍの第１クロム中間膜２ａ、　Ｃｏ−１
０Ｃｒ−１０Ｐｔから成る厚さ３０ｎｍの第２磁性膜３
ｂ、厚さ１０ｎｍの第２クロム中間膜２ｂ、　Ｃｏ−１
５Ｐｔから成る厚さ３０ｎｍの第３磁性膜３ｃ、厚さ２
０ｎｍのカーボン保護潤滑膜４を順次形成して磁気ディ
スクを作製した。基板の温度、アルゴンガス圧及びター
ゲット投入電力密度は、夫々１５０℃、０．７Ｐａ及び
５０ｋＷ／ｍ２に維持した。出来上がった磁気記録媒体
は面内方向に磁化容易軸を持つ面内磁化膜であった。 〈評　　価〉 実施例２の磁気ディスクと玉揚の比較例１の磁気ディス
クとについて、飽和磁束密度及び保磁力の膜厚方向での
変化を測定した結果を第５図に示す。 （実施例３） 磁気記録媒体の断面を示す第３図を参照しながら実施例
３を説明する。直流マグネトロンスパッタ装置を使用し
、先ず、強化ガラスから成る直径９５ｍ＋＋、厚さ１　
、５ｍｍの円板状非磁性基板１０両面にＴｉ−１５Ｔａ
下地膜２を２５０ｎｍの厚さで形成した後、その上に磁
性膜３を２０Ｏｎ＋ａの厚さで形成し、更にその上にカ
ーボン保護潤滑膜４を２０ｎｍの厚さで形成して磁気デ
ィスクを作製した。 磁性膜３は、Ｃｏ−１５Ｖ及びＣｏ−２０Ｃｒを第１図
に示すような時間及び投入電力密度の関係で同時にスパ
ッタすることによって形成した。下地膜２、磁性膜３及
び保護潤滑膜４の形成期間中、基板温度及びアルゴンガ
ス圧を夫々２００℃及び０　、７Ｐａに維持した。下地
膜２及び保！！！潤滑膜４を形成する際のターゲット投
入電力密度は５０ｋＷ／ｍ２とした。 出来上がった磁気記録媒体は垂直方向に磁化容易軸を持
つ垂直磁化膜であった。なお、参考として、　Ｇｏ−１
５Ｖ及びＣｏ−２０Ｃｒを夫々単独でスパッタして膜厚
２００ｎ＋＋＋の磁性膜を形成した場合の各磁性膜の磁
気特性を第３表に示す。 第３表 く比較例２〉 磁性膜３以外は、実施例３と同じとして比較のための別
の磁気ディスクを作製した。磁性膜３はＣｏ−１８Ｃｒ
をもって形成し、投入電力密度は５０ｋＷ／ｍ２（一定
）とした。 〈評　　価〉 実施例３の磁気ディスクと比較例２の磁気ディスクとに
ついて、飽和磁束密度及び保磁力の膜厚方向での変化を
測定した結果を第６図に示す。 （実施例４） 磁気記録媒体の断面を示す第４図を参照しながら実施例
４を説明する。インライン型の直流マグネトロンスパッ
タ装置を使用し、先ず、強化ガラスから成る直径９５ｍ
＋＋＋、厚さ１．５ｍ＋ｎの円板状非磁性基板１の両面
に厚さ３０ｎｍのゲルマニウム下地膜２を形成した後、
Ｃｏ−１５Ｖ　から成る厚さ５０ｎｍの第１磁性膜３ａ
、厚さ１０層ｍの第１ゲルマニウム中間膜２ａ、Ｃｏ−
２０Ｃｒから成る厚さ７０層ｍの第２磁性膜３ｂ、厚さ
１０層ｍの第２ゲルマニウム中間膜２ｂ、　Ｃｏ−Ｃｏ
ｏ　（部分酸化）から成る厚さ６０層ｍの第３磁性膜３
ｃ、厚さ２０層ｍのカーボン保護潤滑膜４を順次形成し
て磁気ディスクを作製した。基板の温度、アルゴンガス
圧及びターゲット投入電力密度は、夫々２００℃、０．
５Ｐａ及び５０ｋＷ／ｍ２　に維持した。出来上がった
磁性薄膜は垂直方向に磁化容易軸を持つ垂直磁化膜であ
った。 く評　　価〉 実施例４の磁気ディスクと前掲の比較例２の磁気ディス
クとについて、飽和磁束密度及び保磁力の膜厚方向での
変化を測定した結果を第７図に示す。 （実施例５） 磁気記録媒体の断面を示す第８図を参照しながら、人工
格子膜をもって磁気記録媒体を構成する場合の実施例５
を説明する。コバルト、パラジウム及び白金の３種類の
蒸着源を有する電子ビーム蒸着装置を使用し、シャッタ
の開閉及び投入電力密度の制御により、強化ガラスから
成る直径９５＋ｎｍ、厚さ１．５ｍｍの円板状非磁性基
板１の両面に、パラジウムから成る４０層の非磁性膜２
とコバルト及び白金から成る４０層の磁性膜３とを交互
に積層させて形成した後、厚さ２０層ｍのカーボン保護
潤滑膜４を形成して磁気ディスクを作製した。 磁性膜３の形成に当っては、コバルト及び白金の蒸着量
を調整することにより、基板側から数えて１番目の磁性
膜の組成がＣｏ−Ｘ１Ｐｔとなるように制御した〔但し
Ｘｉ＝　１８．９−０．Ｉ　Ｘ　（ｉ　−１）：ｌ。ま
た、非磁性膜２及び磁性膜３の形成時間をｖ！Ａ節する
ことにより、基板側から数えて１番目の非磁性膜の膜厚
δ１（Ｐｄ）及び同じく１番目の磁性膜の膜厚δ１（Ｃ
ｏ−Ｐｔ）が次式を満足するように制御した。出来上が
った磁性薄膜は垂直方向に磁化容易軸を持つ垂直磁化膜
であった。 δｉ（Ｐｄ）（ｎｍ）＝７９．０−２．ＯＸ（ｉ−１）
δ１（Ｃｏ−Ｐｔ）　（ｎｍ）　＝０．２２＋０．０２
　Ｘ　（ｉ−１）〈評　　価〉 実施例５の磁気ディスクについて、飽和磁束密度及び保
磁力の膜厚方向での変化を測定した結果を第９図に示す
。 （実施例６） 磁気記録媒体の断面を示す第４図を参照しながら実施例
６を説明する。インライン型の直流マグネトロンスパッ
タ装置を使用し、先ず、強化ガラスから成る直径９５馳
■、厚さ１．５ｍｍの円板状非磁性基板１の両面に厚さ
２５０ｎｍのクロム下地膜２を形成した後、Ｃｏ−２１
Ｃｒから成る厚さ２０ｒ＋ｍの第１磁性膜３ａ、厚さ１
０層ｍの第１クロム中間膜２ａ、　　Ｃｏ−１９Ｃｒか
ら成る厚さ３０層ｍの第２磁性膜３ｂ、厚さ１０ｎｍの
第２クロム中間膜２ｂ、　Ｃｏ−１７Ｃｒから成る厚さ
３０層ｍの第３磁性膜３ｃ、厚さ２０層ｍのカーボン保
護潤滑膜４を順次形成して磁気ディスクを作製した。 本実施例の場合は、第１０図に示すように、磁性膜及び
中間膜の成長と共に非磁性基板１の温度を上昇させた。 なお、下地膜２及び保護潤滑膜４の形成期間中は、基板
温度を１００℃に維持した。アルゴンガス圧及びターゲ
ット投入電力密度は、全期間を通して夫々０．７Ｐａ及
び５０ｋＷ／ｎ２に維持した。 出来上がった磁気記録媒体は面内方向に磁化容易軸を持
つ面内磁化膜であった。 く評　　価〉 実施例６の磁気ディスクについて、飽和磁束密度及び保
磁力の膜厚方向での変化を測定した結果を第１１図に示
す。 （実施例７） クロム下地膜２の形成以外は、全て実施例１の場合と同
一の条件を維持して磁気ディスクを作製した。クロム下
地膜２の形成に当っては、その表面部分の結晶粒径平均
値ｄ及び結晶粒径分布の分散の２倍の値（２σ）の粒径
平均値ｄに対する割合（２σ／ｄ）が第４表に示すよう
な種々の大きさになるように、基板の温度、ターゲット
投入電力密度、アルゴンガスの圧力を夫々調節した。 く評　　価〉 実施例７の磁気ディスクについて、出力半減記録密度Ｄ
５゜及び再生信号Ｓ／Ｎを測定した結果を第４表に示す
。なお、参考として、前掲比較例１の磁気特性を右端欄
に掲載した。同表から明らかなように、クロム下地膜表
面の結晶粒径平均値ｄが３０ｎｍ以下である場合は、出
力半減記録密度Ｄ５゜が５０ｋＰＣＩ以上、Ｓ／Ｎが３
以上の良好な記録再生特性を示すようになる。なお、別
の測定結果から、２σ／ｄの値を１０％以下に選定した
場合は、結晶粒径平均値ｄが同しであっても更に良好な
特性を示すことを確認した。 第４表 （実施例８） 磁気記録媒体の断面を示す第３図を参照しながら実施例
８を説明する。直流マグネトロンスパッタ装置を使用し
、先ず、強化ガラスから成る直径９５ｍｍ、厚さ１　、
５ｍｍの円板非磁性基板１の両面に厚さ２５０ｎｍのク
ロム下地膜２を形成し、その上に磁性膜３を１００　ｎ
ｍの厚さで形成し、更にその上にカーボン保護潤滑膜４
を２００］の厚さで形成して磁気ディスクを作製した。 磁性膜３は、Ｔｂ−７７Ｆｅ−５ＣｏとＴｂ−６４Ｆｅ
−３Ｃｏを第１図に示すような時間及び投入電力密度の
関係で同時にスパッタすることによって形成した。下地
膜２、磁性膜３及び保護潤滑膜４の形成期間中、基板温
度及びアルゴンガス圧を夫々１５０℃及び０．７Ｐａに
維持した。下地膜２及び保護潤滑膜４を形成する際のタ
ーゲット投入電力密度は５０ｋＷ／ｍ’とした。 出来上がった磁性薄膜は垂直方向に磁化容易軸を持つ垂
直磁化膜であった。また、形成された磁性膜３をｘｉ回
折法で評価したところ、明瞭な回折ピークはｗＡ察され
ないことから、その構造は非晶質であると判定された。 なお、Ｔｂ−７７Ｆｅ−５Ｇｏ及びＴｂ−６４Ｆｅ−３
Ｃｏを夫々単独でスパッタして膜厚１１００ｎの磁性膜
形成した場合の各磁性膜の磁気特性を第５表に示す。 第５表 〈評　　価〉 実施例８の磁気ディスクと前掲の比較例１の磁気ディス
クとについて、飽和磁束密度及び保磁力の膜厚方向での
変化を測定した結果を第１２図に示す。 （実施例９） 第１３図に示すように、フォトリソグラフィー技術を利
用して、強化ガラスから成る直径９５ｍｍ、厚さ１　、
５ｍｍ円板状非磁性基板１の両面に、半径４０ｍｍから
８５ｍｍまでの範囲で、深さ３００ｎｍ、　＠５　ｐ　
ｍの同心円状の磁気分離溝６を１５μｍピッチで形成し
た後、この非磁性基板上に実施例１の場合と同様な手法
によってクロム下地膜２、面内方向に磁化容易軸を持つ
磁性膜３、カーボン保護潤滑膜４を順次形成して磁気デ
ィスクを作製した。 く評　　価〉 実施例９の溝付き磁気ディスクと実施例１の溝無し磁気
ディスクとについて記録再生特性を測定した結果を第６
表に示す。評価に当っては、トラック幅１２μ閣の薄膜
磁気ヘッドを使用し、隣接する溝の相互間にできる輻１
０μｍの同心円状の凸部を用いて記録再生を行った。 第６表 ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、非磁性基板上に直接又
は下地膜を介して磁性膜を形成した記録媒体にあっては
、その飽和磁束密度及び保磁力を記録媒体表面側から基
板側に向かって減少させることにより、高密度記録時の
再生信号Ｓ／Ｎを大幅に改善することができ、その結果
、磁気ヘッド先端部と磁気記録媒体表面との間の距離が
０．２μｍ程度であっても、５０ｋＰＣＩの線記録密度
という従来に比較して大幅に改善された記録容量を得る
ことが出来る。 なお、本発明の実施例の評価は、磁気ヘッド先端部と磁
気記録媒体表面との間隔が０．２μｍの場合について行
ったが、例えば”１９９０　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　ｔｈ
ｅＩｎｔｅｒｍａｇ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、　ＣＡ−
１０”に記載されている０、０６μｍ間隔の場合にも、
本発明の磁気媒体を適用してより望ましい結果が得られ
ることは言うまでもない。 本発明の磁気記録媒体は、磁気ディスク装置、磁気テー
プ装置、フレキシブルディスク装置その他の磁気記憶装
置の記録媒体として広く使用することが出来る。また、
本発明は、垂直磁化膜、面内磁化膜又は両者の中間的な
性質を持つ等方性磁化膜のいずれに磁性膜に対しても適
用することが出来る。 また、以上の説明は、主として多結晶磁性薄膜を対象と
して行ったが、非晶質磁性薄膜の場合でも、飽和磁束密
度及び保磁力が前述の条件を満足するように減少してい
る場合は、多結晶磁性薄膜の場合と同様の効果を期待す
ることが当然に可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第１０図は本発明による磁気記録媒体製造方
法の異なる実施例を説明するための曲線図、第２図、第
５図、第６図、第７図、第９図、第１１図及び第１２図
は本発明による磁気記録媒体の異なる実施例の磁気特性
を説明するための曲線図、第３図、第４図、第８図及び
第１３図は本発明による磁気記録媒体の異なる実施例の
構造を説明するための断面図である。 く符号の説明〉 ユニ非磁性基板、２：下地膜又は中間膜、３：磁性膜、
４：保護潤滑膜、６：ａ気分離溝。 代理人　弁理士　薄　１）利　幸 第３図 第４図 第７図 第６図 １−一一卵逅・圧巻板 ２−一一罪Ａ丘・１工膿 ３−−一砥　・ぼ　膠 ４−−一保獲濶滑膿 第８図 第１０図 第１１図 １−１虞１咋墓秩 ２−下司Ｉ剰 ３−箭・圧暎 ４−丑饋壓滑映 ６−朧気力雛溝 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性基板上に直接又は下地膜を介して少なくとも
   １層の磁性膜を形成した磁気記録媒体において、上記磁
   性膜の各層の磁化容易軸が共に同じ方向を向いており、
   かつ、飽和磁束密度及び磁化容易軸方向の保磁力の双方
   が記録媒体表面側から非磁性基板側に向かって共に減少
   していることを特徴とする磁気記録媒体。 ２、飽和磁束密度の減少率及び磁化容易軸方向の保磁力
   の減少率の少なくとも一方が磁気ヘッド先端から漏洩す
   る磁界の減衰率を上回っていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。 ３、少なくとも２層の磁性膜からなり、記録媒体表面側
   に位置する磁性膜は、飽和磁束密度及び磁化容易軸方向
   の保磁力の双方が共に最も大きい磁性材料をもって構成
   され、かつ、非磁性基板側に位置する磁性膜は、飽和磁
   束密度及び磁化容易軸方向の保磁力が共に最も小さい磁
   性材料をもって構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録媒体。 ４、少なくとも３層の磁性膜からなり、中間に位置する
   磁性膜は、非磁性基板側に位置する磁性膜ほど飽和磁束
   密度及び磁化容易軸方向の保磁力の双方が漸次減少して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の磁気
   記録媒体。 ５、飽和磁束密度及び磁化容易軸方向の保磁力の双方が
   共に大きい磁性材料と飽和磁束密度及び磁化容易軸方向
   の保磁力の双方が共に小さい磁性材料とをもって磁性膜
   が構成されており、当該磁性膜は、記録媒体表面側にお
   いて前者の磁性材料の相対濃度が高く非磁性基板側にお
   いて後者の磁性材料の相対濃度が高くなるように両磁性
   材料の組成割合が制御されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録媒体。 ６、複数の磁性膜と複数の非磁性膜とを磁性膜が最上層
   及び最下層となるように交互に積層した磁気記録層を備
   え、個々の磁性膜の膜厚は、表面側から非磁性基板側に
   向かって単調減少するように選定され、かつ、個々の非
   磁性膜の膜厚は、表面側から非磁性基板側に向かって単
   調増加するするように選定されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録媒体。 ７、磁性膜が垂直磁化膜、面内磁化膜、等方性磁化膜の
   いずれか一であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第６項のいずれか一に記載の磁気記録媒体。 ８、磁性膜の面内方向での結晶粒径が３０ｎｍ以下であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の磁気記
   録媒体。 ９、磁性膜の膜面内方向での結晶粒径分布の分散の２倍
   の値（２σ）が粒径平均値の１０％以内であることを特
   徴とする特許請求の範囲第７項又は第８項記載の磁気記
   録媒体。 １０、磁性膜が多結晶質であることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の磁気記録媒体。 １１、磁性膜が非晶質であることを特徴とする特許請求
   の範囲第７記載の磁気記録媒体。 １２、磁性膜の半径方向及び円周方向の少なくとも一方
   に周期的な磁気分離溝が形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれか一に記
   載の磁気記録媒体。 １３、飽和磁束密度及び磁化容易軸方向の保磁力の双方
   が共に異なる少なくとも二以上の種類の磁性材料を用意
   し、飽和磁束密度及び磁化容易軸方向の保磁力が最も小
   さい磁性材料を最初に非磁性基板上に堆積させ、その上
   に飽和磁束密度及び磁化容易軸方向の保磁力が少しづつ
   大きい磁性材料を順次層状に堆積させることを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。 １４、層状に堆積させた二以上の種類の磁性材料の相互
   間に非磁性材料から成る中間層を介在させることを特徴
   とする特許請求の範囲第１３項記載の磁気記録媒体の製
   造方法。 １５、飽和磁束密度及び磁化容易軸方向の保磁力の双方
   が共に大きい磁性材料と飽和磁束密度及び保磁力の双方
   が共に小さい別の磁性材料とを同時に非磁性基板上に堆
   積させ、最初の段階では後者の磁性材料の相対濃度を高
   め、最後の段階では前者の磁性材料の相対濃度を高める
   ように夫々の磁性材料の堆積量を制御することを特徴と
   する磁気記録媒体の製造方法。 １６、所望の飽和磁束密度及び所望の磁化容易軸方向保
   磁力を有する磁性材料と非磁性材料とを交互に多層状に
   非磁性基板上に堆積させ、最初の段階では磁性材料の層
   が薄く非磁性材料の層が厚くなるように形成し、最後の
   段階では磁性材料の層が厚く非磁性材料の層が薄くなる
   ように形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
   法。 １７、各層の磁性材料を構成する金属元素の組成割合を
   制御することにより、記録媒体表面側に近い層ほど、飽
   和磁束密度及び保磁力のいずれか一方の値を増大させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１６項記載の磁気記
   録媒体の製造方法。 １８、飽和磁束密度が異なる複数の磁性膜を非磁性基板
   上に飽和磁束密度が単調増加するように順次層状に堆積
   させ、かつ、磁性膜の堆積の進行に伴って非磁性基板の
   温度を漸次上昇させて表面側に近い層ほど磁化容易軸方
   向の保磁力を増大させることを特徴とする磁気記録媒体
   の製造方法。 １９、非磁性基板の温度を室温から３００℃以下の温度
   まで上昇させることを特徴とする特許請求の範囲第１８
   項記載の磁気記録媒体の製造方法。 ２０、非磁性基板の温度を室温から１００℃〜３００℃
   の温度まで上昇させることを特徴とする特許請求の範囲
   第１９項記載の磁気記録媒体の製造方法。 ２１、特許請求の範囲第１項乃至第１２項記載のいずれ
   か一に記載の磁気記録媒体を備え、記録再生時における
   磁気ヘッド先端部と当該磁気記録媒体表面との間隔を０
   ．０２μｍ以下に選定したことを特徴とする磁気記録装
   置