【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔発明の技術分野〕
この発明は磁気記録媒体に係わり、特に垂直磁
気記録に適した垂直磁気記録媒体に関するもので
ある。
〔従来技術〕
磁気テープあるいは磁気デイスク等の磁気記録
媒体に於いて、媒体面に対して垂直方向に記録す
る垂直磁気記録方式が近い将来実用化されるに違
いない超高密度記録方式として各方面で精力的に
研究が行なわれている。
係る垂直磁気記録に用いる記録媒体としては、
スパツタ法、蒸着法等により作成したCo−Cr膜
がきわめて適しているというのが定説である。
又Co−Cr膜に第３元素としてRhを加えたもの
（特開昭55−111110）や、第３元素としてＶを加
えたもの（特開昭58−34903）が提案されている。
いずれの記録媒体においてもCoを主成分とし
た構成元素からなつている。このことは量産化、
実用化の観点かCoのコストを考えた場合、高価
であり、記録媒体としての製造コストを低減化す
るのに限界がある。そこで、Co以外の元素から
成る、Co−Cr膜と同等以上に特性を有する垂直
磁気記録媒体が要望されている。
〔発明の概要〕
この発明は、このような状況に鑑みてなされた
もので、Feを50〜85原子％、Ndを５〜50原子
％、並びにTi、Zr、及びHfのいずれか一種以上
の元素を35原子％以下を含有する合金よりなる膜
面に垂直な方向に磁化容易軸が存在するものにす
ることにより、垂直磁気記録に適した垂直磁気記
録媒体を提供することを目的としている。さら
に、Co−Cr膜より材料的に入手しやすいものを
提供しようとするものである。
〔発明の実施例〕
以下、実施例に従つてこの発明を説明する。
実施例 １
第１図はこの発明の垂直磁気記録媒体を製造す
るのに使用したごく普通のスパツタリング装置を
示す構成図で、図において、１は真空容器、２は
真空容器１を真空に排気する排気装置、３は真空
容器１にArガスを供給するArガス供給源、４は
フオーカシングコイル、５は高周波電源、６はシ
ヤツター、７は基板この場合はポリイミド基板、
８はターゲツトである。第２図はターゲツト８の
正面図を示すもので、９はベレツトである。この
場合はFeターゲツト８上にNdベレツトとTiベレ
ツトが均等に置かれている。
このように構成されたスパツタリング装置を用
いて、高周波スパツタリング法により、この発明
の一実施例のFe72−Nd25−Ti3膜を形成した。ま
ず、スパツタリング装置内に配置する直径130mm
のFeターゲツト８上に、Ndペレツト９（10×10
×１mm）とTiペレツト９（10×10×１mm）の組
成が得られるように（この場合はターゲツトの面
積比でFe：61.5、Nd34、Ti：4.5）置いた。な
お、これらベレツト９は第２図に示すようにFe
ターゲツト８上でかたよらないように均等に置い
た。そして、上述のターゲツト８，９を下記条件
でスパツタリグしてポリイミド基板７上に、1μ
ｍ厚で形成した。
スパツタリング条件
●バツククラウンドガス圧：５×10-7Torr
●アルゴンガス圧：５×10-3Torr
●スパツタパワー：350W
●基板温度：（スパツタリング開始時）20℃
このようにして得らてたFe72Nd25Ti3膜の諸特
性を測定した結果を以下に記す。第３図はこの膜
のＭ−Ｈカーブ（ヒステリシス曲線）を示すもの
で、縦軸はは磁化を横軸は磁界を表わす。図中Ａ
線は膜面に垂直方向に磁界を印加した場合の測定
結果、Ｂ線は膜面に長手（平行）方向に磁界を印
加した場合の測定結果で、MrAは膜面に垂直方向
の残留磁化、MrBは膜面に長手方向の残留磁化で
ある。MrAはMrBより大きく、膜面に垂直方向に
磁化容易軸を有する優れた垂直磁気記録媒体とし
ての特性を示した。
第４図はこのFe72Nd25Ti3膜の磁気トルク曲線
を示すもので、縦軸はトルクの大きさ(L)を、横軸
は印加した磁界と試料とのなす角度（θ）を表わ
す。この測定における印加磁界は17KOeであつ
た。なおθが0゜（180゜）のとき、磁界と試料面は
垂直は関係にあり、θが90゜（270゜）のとき平行の
関係にある。また、トルクの大きさにより試料の
異方性の大きさを表わす。この曲線からこの試料
は膜面に対して垂直に対して磁化容易軸があるこ
とがわかつた。その異方性の大きさは、垂直磁気
異方性定数KL＝1.99×106erg／ccであつた。
なおCo−Cr膜のＫ⊥は、CoCr（18原子％Cr）：
1.0×106、CoCr（20原子％Cr）：7.0×105、CoCr
（25原子％Cr）：1.25×106（電気通信学会、技術研
究報告MR78−４（東北大岩崎、大内）より引用）
であり、この実施例のFe72Nd25Ti3膜の方が大き
く、磁化しやすい。
第５図はこのFe72Nd25Ti3膜の波長633nｍにお
ける極カ−（Polar Kerr effect）によるヒステリ
シスループを示すもので、縦軸はカ−回転角を、
横軸は磁界を表わす。このヒステリシスループよ
りこの膜のカ−回転角は飽和値で0.31であること
がわかる。なお、この0.31゜という値は、例えば
633nｍにおけるTb−Feのカ−回転角の飽和値が
0.20、Gd−Coが0.30であり、Tb−FeやGd−Co
のような希土類−遷移金属アモルフアス膜のカ−
回転角と比して同等もしくは同等以上の値であ
る。
第１表に、この実施例１で得られた
Fe72Nd25Ti3膜の諸特性をまとめて記す。
[Technical Field of the Invention] The present invention relates to a magnetic recording medium, and particularly to a perpendicular magnetic recording medium suitable for perpendicular magnetic recording. [Prior Art] In magnetic recording media such as magnetic tapes or magnetic disks, the perpendicular magnetic recording method, which records in a direction perpendicular to the medium surface, is widely used as an ultra-high-density recording method that is sure to be put into practical use in the near future. Research is being carried out vigorously. As a recording medium used for such perpendicular magnetic recording,
It is a well-established theory that Co--Cr films prepared by sputtering, vapor deposition, etc. are extremely suitable. Further, a Co--Cr film to which Rh is added as a third element (Japanese Patent Laid-Open No. 55-111110) and a film to which V is added as a third element (Japanese Patent Laid-Open No. 58-34903) have been proposed. All recording media are composed of constituent elements mainly composed of Co. This means mass production,
When considering the cost of Co from a practical point of view, it is expensive and there is a limit to reducing the manufacturing cost as a recording medium. Therefore, there is a need for a perpendicular magnetic recording medium that is made of an element other than Co and has properties equal to or better than those of a Co--Cr film. [Summary of the Invention] This invention was made in view of the above situation, and contains Fe in an amount of 50 to 85 atom%, Nd in an amount of 5 to 50 atom%, and one or more of Ti, Zr, and Hf. The object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium suitable for perpendicular magnetic recording by making the film made of an alloy containing 35 atomic percent or less of elements and having an axis of easy magnetization in a direction perpendicular to the surface of the film. Furthermore, it is an attempt to provide a material that is easier to obtain than a Co--Cr film. [Examples of the Invention] The present invention will be described below with reference to Examples. Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing an ordinary sputtering apparatus used to manufacture the perpendicular magnetic recording medium of the present invention. In the figure, 1 is a vacuum container, and 2 is a vacuum container 1 that is evacuated to a vacuum state. 3 is an exhaust device, 3 is an Ar gas supply source that supplies Ar gas to the vacuum container 1, 4 is a focusing coil, 5 is a high frequency power source, 6 is a shutter, 7 is a substrate, in this case a polyimide substrate,
8 is the target. FIG. 2 shows a front view of the target 8, where 9 is a beret. In this case, the Nd beret and Ti beret are equally placed on the Fe target 8. An Fe 72 -Nd 25 -Ti 3 film according to an embodiment of the present invention was formed by high frequency sputtering using the sputtering apparatus configured as described above. First, a diameter of 130 mm is placed inside the sputtering equipment.
Nd pellet 9 (10×10
x 1 mm) and Ti pellet 9 (10 x 10 x 1 mm) (in this case, the target area ratio was Fe: 61.5, Nd 34, Ti: 4.5). Note that these berets 9 are Fe as shown in Figure 2.
They were placed evenly on the target 8 so as not to shift. Then, the targets 8 and 9 described above were sputtered under the following conditions and deposited on a polyimide substrate 7 with a thickness of 1 μm.
It was formed with a thickness of m. Sputtering conditions ●Background gas pressure: 5×10 -7 Torr ●Argon gas pressure: 5×10 -3 Torr ●Sputtering power: 350W ●Substrate temperature: (at the start of sputtering) 20℃ Fe obtained in this way The results of measuring various properties of the 72 Nd 25 Ti 3 film are described below. FIG. 3 shows the M-H curve (hysteresis curve) of this film, where the vertical axis represents magnetization and the horizontal axis represents magnetic field. A in the diagram
The line is the measurement result when a magnetic field is applied in the direction perpendicular to the film surface, the B line is the measurement result when the magnetic field is applied in the longitudinal (parallel) direction to the film surface, and M rA is the residual magnetization in the direction perpendicular to the film surface. , M rB is the residual magnetization in the longitudinal direction on the film surface. M rA was larger than M rB , and it exhibited excellent properties as a perpendicular magnetic recording medium with an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface. Figure 4 shows the magnetic torque curve of this Fe 72 Nd 25 Ti 3 film, where the vertical axis represents the magnitude of torque (L) and the horizontal axis represents the angle (θ) between the applied magnetic field and the sample. . The applied magnetic field in this measurement was 17 KOe. When θ is 0° (180°), the magnetic field and the sample surface are perpendicular, and when θ is 90° (270°), they are parallel. Furthermore, the magnitude of the torque represents the magnitude of the anisotropy of the sample. From this curve, it was found that this sample had an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface. The magnitude of the anisotropy was perpendicular magnetic anisotropy constant K L =1.99×10 6 erg/cc. Note that K⊥ of the Co-Cr film is CoCr (18 atom% Cr):
1.0×10 6 , CoCr (20 atom% Cr): 7.0×10 5 , CoCr
(25 atomic% Cr): 1.25×10 6 (Quoted from Institute of Electrical Communication Engineers, Technical Research Report MR78-4 (Tohoku University Iwasaki, Ouchi))
The Fe 72 Nd 25 Ti 3 film of this example is larger and more easily magnetized. Figure 5 shows the hysteresis loop due to the polar Kerr effect at a wavelength of 633 nm for this Fe 72 Nd 25 Ti 3 film, and the vertical axis represents the Kerr rotation angle.
The horizontal axis represents the magnetic field. From this hysteresis loop, it can be seen that the Kerr rotation angle of this film is 0.31 at the saturation value. Note that this value of 0.31° is, for example,
The saturation value of Kerr rotation angle of Tb-Fe at 633nm is
0.20, Gd−Co is 0.30, and Tb−Fe and Gd−Co
Rare earth-transition metal amorphous films such as
The value is equal to or greater than the rotation angle. Table 1 shows the results obtained in this Example 1.
The various properties of the Fe 72 Nd 25 Ti 3 film are summarized below.
【表】
実施例 ２
実施例１と同様の方法でFeターゲツト上のペ
レツト数を変えてFe70Nd25Ti5膜を形成した。こ
の膜も同様に膜面に垂直な方向に磁化容易軸が存
在するCoCr膜より優れた垂直磁気記録に適した
ものであつた。第２表にその諸特性をまとめて記
す。[Table] Example 2 A Fe 70 Nd 25 Ti 5 film was formed in the same manner as in Example 1 by changing the number of pellets on the Fe target. This film was also more suitable for perpendicular magnetic recording than the CoCr film, which has an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface. Table 2 summarizes its characteristics.
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
以上のように、この発明によれば、Feを50〜
85原子％、Ndを５〜50原子％、並びにTi、Zr、
及びHfのいずれか一種以上の元素を35原子％以
下含有する合金よりなる膜面に垂直な方向に磁化
容易軸が存在するものにすることにより、垂直磁
気記録に適した垂直磁気記録媒体が得られる効果
がある。さらにCo−Cr膜より材料的に入手しや
すいものが得られる。
As described above, according to this invention, Fe is 50~
85 atomic%, Nd 5 to 50 atomic%, and Ti, Zr,
A perpendicular magnetic recording medium suitable for perpendicular magnetic recording can be obtained by making the film made of an alloy containing 35 atomic % or less of one or more of the following elements: It has the effect of Furthermore, a material that is easier to obtain than a Co-Cr film can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図はこの発明の垂直磁気記録媒体を製造す
るのに使用したごく普通のスパツタリング装置を
示す構成図、第２図は同じくターゲツトを示す正
面図、第３図はこの発明の一実施例の
Fe72Nd25Ti3膜のＭ−Ｈカーブを示す特性図、第
４図はこの膜の磁気トルク曲線を示す特性図、第
５図はこの膜の極カーによるヒステリシスループ
を示す特性図である。
図において、７は基板、８はターゲツト、Ａ線
は膜面に垂直方向のＭ−Ｈカーブ、Ｂ線は膜面に
長手方向のＭ−Ｈカーブ、MrAは膜面に垂直方向
の残留磁化、MrBは膜面に長手方向の残留磁化で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing an ordinary sputtering apparatus used to manufacture the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, FIG. 2 is a front view showing the same target, and FIG.
A characteristic diagram showing the M-H curve of the Fe 72 Nd 25 Ti 3 film, Figure 4 is a characteristic diagram showing the magnetic torque curve of this film, and Figure 5 is a characteristic diagram showing the hysteresis loop due to the polar curve of this film. . In the figure, 7 is the substrate, 8 is the target, the A line is the M-H curve in the direction perpendicular to the film surface, the B line is the M-H curve in the longitudinal direction of the film surface, and MrA is the residual magnetization in the direction perpendicular to the film surface. , M rB is the residual magnetization in the longitudinal direction on the film surface.