JPH05101366A - 磁気記録媒体および磁気記憶装置 - Google Patents

磁気記録媒体および磁気記憶装置

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JPH05101366A
JPH05101366A JP25888091A JP25888091A JPH05101366A JP H05101366 A JPH05101366 A JP H05101366A JP 25888091 A JP25888091 A JP 25888091A JP 25888091 A JP25888091 A JP 25888091A JP H05101366 A JPH05101366 A JP H05101366A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
layer
intermediate layer
recording medium
layers
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JP25888091A
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English (en)
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Hiroyuki Suzuki
博之 鈴木
Noriyuki Shige
則幸 重
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】媒体ノイズが低減されるのと同時に耐食信頼性
を向上させる。 【構成】基体上にコバルト、クロムおよび白金を主成分
とする磁性薄膜層、非磁性中間層を形成後、コバルト、
クロムおよびタンタルを主成分とする磁性薄膜層を形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁性膜の膜面に対し、主
として面内方向の磁化によって情報記録がなされる磁気
記録媒体、その製造方法およびこの媒体を用いた磁気記
憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】白金を含有したCo-Cr磁性合金薄膜を
用いた媒体は、例えばIEEE Trans.Magn.(アイ トリプル
イ− トランザクション オン マグネティックス)pp.27
06-2708に記載のように、単層の磁性層を用いた媒体で
磁気記録を行なった場合には、出力は大きいものの、媒
体ノイズが大きくなるが、磁性層を非磁性中間層を介在
させた多層化構造にすると媒体ノイズが低減することが
明らかになっていた。前記非磁性中間層としては特開平
2-210614号に記載のように、炭素質あるいは、
Cr、Mo、W、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mg、Al、G
e、Biなどの金属やこれらの合金、非磁性のCo-Cr合
金、Al23、SiO2などの中から選ばれこられの内で
も炭素質またはCrが好ましいことが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】白金を含有したCo-C
r磁性合金薄膜は、例えばIEEE Trans.Magn.(アイ トリ
プル イ− トランザクション オン マグネティックス)p
p.2730-2732 に記載のように、Co-Cr-Ta磁性合金薄
膜に比べ、耐食信頼性に問題があった。
【0004】磁性層が非磁性中間層を介在させた少なく
とも2層以上の多層構造をなしている場合に、炭素質あ
るいはTi、Ge、あるいはこれらの合金を用いた場合に
は垂直方向の保磁力成分が大きくなり、またMo、V、
Mg、Al、Bi、あるいはこれらの合金を非磁性中間層
として用いた場合には、これらの非磁性中間層を設けな
い場合に比べ磁性層の耐食性が著しく劣化するという問
題があった。
【0005】また、Co-Cr-Ta磁性合金薄膜を単層で
用いた媒体に比べ、白金を含有したCo-Cr磁性合金薄
膜を単層で用いた媒体について電磁変換特性を評価した
場合に、出力の増大と共にノイズが増大するという問題
が明らかになってきた。
【0006】本発明は、かかる媒体ノイズを低減させる
だけでなく、同時に耐食性を向上させた高密度磁気記録
媒体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】基体上にコバルト、クロ
ムおよび白金を主成分とする磁性薄膜層、非磁性中間層
を形成後、コバルト、クロムおよびタンタルを主成分と
する磁性薄膜層を形成することにより、より好ましくは
前記コバルト、クロムおよび白金を主成分とする磁性薄
膜層が非磁性中間層を介在させた少なくとも2層以上の
多層構造をなすことにより、前記課題が解決される。基
体上に磁性層を形成する前に非磁性中間層を形成するこ
とは、静磁気特性を安定化させるため、より望ましい。
また、非磁性中間層がクロムあるいはクロムを主成分と
する合金、ニッケル基非磁性合金から選ばれる材料を用
いた薄膜であることにより媒体の耐食性はより向上す
る。
【0008】
【作用】基体上にコバルト、クロムおよび白金を主成分
とする磁性薄膜層、非磁性中間層を形成後、コバルト、
クロムおよびタンタルを主成分とする磁性薄膜層を形成
することにより、より好ましくは前記コバルト、クロム
および白金を主成分とする磁性薄膜層が非磁性中間層を
介在させた少なくとも2層以上の多層構造をなすことに
より、前記課題が解決される。
【0009】コバルト、クロムおよび白金を主成分とす
る磁性薄膜層、非磁性中間層を形成後、コバルト、クロ
ムおよびタンタルを主成分とする磁性薄膜層を形成する
ことにより、コバルト、クロムおよびタンタルを主成分
とする磁性薄膜中に含有されるタンタルが該コバルト基
合金薄膜の耐食性を向上させ、基板側に形成したコバル
ト、クロムおよび白金を主成分とする相対的に耐食性が
良くない磁性薄膜を保護することが可能となる。また、
前記コバルト、クロムおよび白金を主成分とする磁性薄
膜層が非磁性中間層を介在させた少なくとも2層以上の
多層構造をなすことにより、出力を低下させることな
く、ノイズを低減可能になる。
【0010】基体上に磁性層を形成する前に非磁性中間
層を形成することにより、静磁気特性を安定して得るこ
とが可能になる。また、非磁性中間層がクロムあるいは
クロムを主成分とする合金、ニッケル基非磁性合金から
選ばれるのは、これらの金属薄膜上でコバルト合金薄膜
がその磁化容易軸を面内方向にしてヘテロエピタキシャ
ル成長しやすくなるからであり、またこれらの非磁性中
間層が容易に極薄膜の不動態被膜を形成可能であること
による。
【0011】磁気記録媒体の形成時に、磁性層、非磁性
中間層のうち少なくとも一層をRFスパッタ法で形成す
ることにより、薄膜の結晶性が向上する。これは、膜形
成時に基板表面がプラズマにさらされ、実効的に基板表
面温度が上昇するため、最密六方構造をとるCo合金は
(110)配向しやすくなり、また立方構造をとる非磁性中
間層は(100)配向しやすくなり、結果的に薄膜の結晶性
が向上することによる。磁性層間に設ける非磁性中間層
厚は1nm以下で効果が認められず、また20nm以上
形成した場合に膜厚を厚くした効果は認められなかっ
た。
【0012】磁性層を形成する前に非磁性中間層を形成
する場合には10nm以上75nm以下とすることが望
ましい。該非磁性中間層の厚みが10nm以下の場合に
は、非磁性粒の形状が基板表面の影響を大きく受けて微
細化し、また75nmを超えて形成した場合にはCo合
金の(110)配向性が低下するため、20nm以上50n
m以下とすることがより好ましい。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0014】〔実施例1〕図1は、本発明の一実施例と
なる磁気記録媒体の縦断面図を示したものであり、図に
おいて、11はNi-P、Ni-P-W等の非磁性メッキAl合
金、化学強化ガラス、部分結晶化ガラス等からなる非磁
性基板、12は前記基板の両面に設けられたCrあるい
は、Cr-Si、Cr-Ti、Ni-Cr、Ni-P等から選ばれ
る非磁性合金中間層、13はCo-Cr-Pt合金磁性層、14
はCrあるいは、Cr-Si、Cr-Ti、Ni-Cr、Ni-P
等から選ばれる非磁性合金中間層、15はCo-Cr-Ta合
金磁性層、16はC、水素含有炭素膜、Si-C、SiO2
W-C、Zr-W-C、W-Mo-C-Ni等からなる保護層で
あり、それぞれは以下に示す例のように形成される。前
記保護層上に潤滑剤を設けることは耐摺動信頼性を向上
する上でより好ましい。
【0015】外径130mm、内径40mm、厚さ1.9
mmのAl合金ディスク基板の両面に厚み15μmのNi-1
2wt%Pメッキを施した後、さらに円周方向(ヘッド走行
方向)に微細な凹凸を有し、その中心線平均面粗さが1
0nmになるように研磨して膜厚を12μmとした。
【0016】この基板を洗浄後、通常の搬送型RFスパ
ッタ装置を用い、初期排気を百万分の一ト−ルまで行な
った後、膜形成時の放電雰囲気ガスとしてAr、放電ガ
ス圧力を5mTorr、Cr、Co合金膜、C膜形成速度を
それぞれ1nm/秒、基板温度をそれぞれ250℃とし
て下地層、磁性層、保護層を連続して形成し、面内磁気
記録媒体とした。
【0017】非磁性中間層12、14形成には、純度99.9%
のCrを、磁性層13の形成には Co-13at%Cr-5at%P
t合金を、磁性層15の形成にはCo-11at%Cr-4at%Ta
合金を用いた。非磁性中間層12の膜厚は50nmとし
た。非磁性中間層14の膜厚は、カソ−ドのマスクシ−ル
ド幅を変えることにより、非磁性中間層の厚みを0.5、
1、2、3、5、10、20nmと変えてCr層を形成
した。
【0018】これらのデイスクの電磁変換特性を評価し
たところ、中間層の厚みが0.5nmの時は非磁性中間層1
4を設けない(比較例1)場合と同程度のノイズが観測さ
れたのに対し、非磁性中間層の膜厚を1nm以上形成し
た場合にはディスクノイズが低減した。
【0019】〔比較例1〕媒体形成用スパッタ装置内
で、磁性層13、15形成用カソ−ド間に設置した非磁性合
金中間層14形成用カソ−ドの放電をたてずに、連続して
磁性層13、15を形成したほかは実施例1と同様に媒体を
形成した。
【0020】〔比較例2〕磁性層15形成時にCo-13at%
Cr-5at%Pt合金を用い、磁性層13と同一組成とした
ほかは、実施例1と同様にして磁気記録媒体を形成し
た。実施例1および比較例1、2で形成した媒体を60
℃、相対湿度80%で48〜168時間恒温恒湿試験環境
に暴露し、その後除湿してから室温に戻し、ミッシング
エラ−を測定した。その結果、実施例1で作製したディ
スクはいずれも48時間の暴露試験でミッシングエラ−
の増加が認められなかったのに対し、比較例1、2で形
成した媒体では面当り6個から200個以上ミッシング
エラ−が増加した。更に 実施例1で作製したディスク
について168時間暴露試験を行なったところ、非磁性中
間層14膜厚が5nm以下の場合には20個以上ミッシン
グエラ−が増加した。非磁性中間層14膜厚が10nm、
20nmのCr膜を形成した場合にはミッシングエラ−
の増加数はそれぞれ9個、7個であった。
【0021】〔実施例2〕非磁性中間層14の膜厚を3n
m一定として、非磁性中間層12の膜厚を10、25、5
0、75、100nmと変化させ、磁性層13、15はそれ
ぞれ実施例1と同様に形成した。
【0022】振動式磁力計(VSM)を用い、媒体の保磁
力を評価した結果、非磁性中間層12の膜厚を10nmと
した場合には、円板ごとの保磁力のばらつきが大きくな
った。またθ-2θ光学系を設定したX線回折の測定結
果から、非磁性中間層12の膜厚を25〜50nmとした
場合にhcp構造をとるCo合金の110回折強度が最
大となり、75nmまで厚くすると同回折強度は減少
し、100nmの非磁性中間層を形成した場合には、C
o合金の110回折強度が更に減少した。この傾向は非
磁性中間層14を形成しない場合も同様であった。
【0023】〔実施例3〕静止対向両面同時スパッタ装
置を用い、初期排気を千万分の一ト−ルまで行なった
後、膜形成時の放電雰囲気ガスとしてAr、放電ガス圧
力を5mTorr、Cr、Co合金膜形成速度をそれぞれ10
nm/秒、C膜形成速度を1.5nm/秒、基板温度をそれぞ
れ200℃として非磁性中間層12、磁性層13、非磁性中
間層14、磁性層15、C保護層を連続して形成し、面内磁
気記録媒体とした。
【0024】非磁性中間層12としてNi-15wt%P膜を、
磁性層13としてCo-13at%Cr-12at%Pt合金膜を、非
磁性中間層14としてCr膜を、磁性層15としてCo-12at
%Cr-2at%Ta合金膜を、それぞれ80nm、25nm、3n
m、25nm形成したこれらの媒体はいずれも非磁性中間層1
4を形成しない場合に比べ媒体ノイズが減少した。
【0025】〔実施例4〕静止対向両面同時スパッタ装
置を用い、初期排気を千万分の一ト−ルまで行なった
後、膜形成時の放電雰囲気ガスとしてAr、放電ガス圧
力を5mTorr、Cr、Co合金膜形成速度をそれぞれ10
nm/秒、C膜形成速度を1.5nm/秒、基板温度をそれぞ
れ200℃として、図2に示すように非磁性中間層12、
磁性層131、非磁性中間層141、磁性層132、非磁性中間
層142、磁性層15、C保護層16を連続して形成し、面内
磁気記録媒体とした。
【0026】非磁性中間層12としてCr膜を、磁性層13
1、132としてCo-13at%Cr-12at%Pt合金膜を、非磁
性中間層141、142としてCr膜を、磁性層15としてCo-1
2at%Cr-2at%Ta合金膜を、それぞれ40nm、20nm、3
nm、20nm形成したこれらの媒体はいずれも非磁性中間層
141、142を形成しない場合に比べ媒体ノイズが減少し
た。
【0027】〔実施例5〕実施例1ないし4に記載の磁
気ディスク媒体21を1〜9枚組み込み、磁気コアの一部
に膜厚2μmのFe-Al-Si-Ruを用いたメタルインギ
ャップ型もしくはFe-Co-Ni-Pdを用いた薄膜型磁気
ヘッド23を組み合わせて磁気ディスク装置としたとこ
ろ、コ−ティング等の従来型塗布媒体やCo-Ni系合金
薄膜媒体等を用いて構成した磁気ディスク装置に比べ、
高保磁力の媒体に記録再生可能となるため、1.5倍以上
の大容量化ができ、また耐食性が向上したため装置の信
頼性が向上した。本実施例による磁気記憶装置の平面図
を図3に、その縦断面図を図4に示す。図3、4におい
て、21は磁気記録媒体、22は前記磁気記録媒体の駆動
部、23は磁気ヘッド、24は磁気ヘッド駆動部、25は記録
再生信号処理系である。
【0028】さらに磁気ヘッドとして磁気抵抗効果を利
用したMR再生ヘッドと書き込み用薄膜ヘッドを一体型
で具備した薄膜磁気ヘッド23を、基板直径1.8、2.5、3.
5インチの基板を用い、実施例1〜4に記載の方法で形
成した磁気ディスク21と組み合わせて磁気ディスク装置
としたところ、再生出力が媒体回転速度に依存せず、媒
体ノイズが低減し、高S/Nが得られ、小型磁気記録装
置の大容量化ができた。円板直径を5.25インチ以上とし
た場合にも同様の効果があった。
【0029】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、耐食性に優れた高密度面内磁気記録に最適
な磁気特性を磁性層に与えることが可能となり、しかも
その製造方法を提供することができた。また、そのよう
な磁気記録媒体を用いた大容量磁気記憶装置を提供する
ことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の磁気記録媒体の縦断面図。
【図2】本発明の他の実施例の磁気記録媒体の縦断面
図。
【図3】本発明の一実施例の磁気記憶装置の平面模式
図。
【図4】本発明の一実施例の磁気記憶装置の断面構造。
【符号の説明】
11 非磁性基板 12 非磁性中間層 13、131、132 磁性層 14、141、142 非磁性中間層 15 磁性層 16 保護層 21 磁気記録媒体 22 駆動部 23 磁気ヘッド 24 磁気ヘッド駆動手段 25 記録再生信号処理系 26 制御手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基体上にコバルト、クロムおよび白金を主
    成分とする磁性薄膜層、非磁性中間層を形成後、コバル
    ト、クロムおよびタンタルを主成分とする磁性薄膜層を
    形成したことを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】前記コバルト、クロムおよび白金を主成分
    とする磁性薄膜層が非磁性中間層を介在させた少なくと
    も2層以上の多層構造をなしていることを特徴とする請
    求項1項記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】基体上に磁性層を形成する前に非磁性中間
    層を形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に
    記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】非磁性中間層がクロムあるいはクロムを主
    成分とする合金、ニッケル基非磁性合金であることを特
    徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の磁気
    記録媒体。
  5. 【請求項5】請求項1から請求項4のいずれかに記載の
    磁気記録媒体、該面内磁気記録媒体を回転駆動するため
    の駆動部、該面内磁気記録媒体に情報を書き込み読み出
    しを行なう磁気ヘッドおよび該磁気ヘッドを駆動させる
    ための磁気ヘッド駆動手段を有する磁気記憶装置。
  6. 【請求項6】請求項1から請求項4のいずれかに記載の
    磁気記録媒体の形成時に、磁性層、非磁性中間層のうち
    少なくとも一層をRFスパッタ法で形成したことを特徴
    とする磁気記録媒体の製造方法。
JP25888091A 1991-10-07 1991-10-07 磁気記録媒体および磁気記憶装置 Pending JPH05101366A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851656A (en) * 1996-01-12 1998-12-22 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic recording medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851656A (en) * 1996-01-12 1998-12-22 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic recording medium

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