JPH05197942A - 磁気記録媒体および磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】面内磁気記録特性が優れ、高密度記録が可能な
磁気記録媒体およびこのような媒体を再現性良く製造す
る方法ならびにこのような媒体を用いた大容量で高い信
頼性を有する磁気記録装置を提供する。 【構成】磁性膜をコバルト基合金で、下地膜をＣｒ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａからなる第１の群から選ばれた
少なくとも１種の元素を含む非磁性金属で構成しかつ下
地膜を（１１０）面配向結晶粒および（１００）面配向
結晶粒を有するように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体および磁気
記録装置に係り，特に高密度磁気記録に好適な薄膜型記
録媒体およびこれを用いた磁気記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における電子計算機の小型化・高速
化に伴い，磁気ディスク装置その他の外部記憶装置の大
容量化・高速アクセス化が強く求められるようになっ
た。特に磁気ディスク記録装置は，高密度高速記録に適
した記憶装置であり，その需要が一段と強まりつつあ
る。磁気ディスク装置に用いられる磁気記録媒体として
は，酸化物磁性体の粉末をディスク基板上に塗布した塗
布型の記録媒体と，金属磁性体の薄膜を基板上に蒸着し
た薄膜型の記録媒体とが知られている。この薄膜型記録
媒体は，塗布型記録媒体に比較して記録膜中の磁性体の
密度が高いため，より高密度の記録に適している。

【０００３】薄膜型記録媒体の磁性体材料としては，主
に結晶磁気異方性の大きいＣｏ基合金が用いられる。Ｃ
ｏ基合金は六方最密充填型（ｈｅｘａｇｏｎａｌｃｌｏ
ｓｅ−ｐａｃｋｅｄ：以後ｈｃｐと略記する）の結晶構
造を有し，磁化容易方向がｈｃｐ構造のｃ軸と平行であ
り，この方向に高い保磁力Ｈｃおよび残留磁化Ｂｒ，角
形比Ｓを有する。現在の磁気ディスク装置においては磁
化方向はディスク面と略平行であるため，媒体形成にあ
たってはＣｏ基合金のｃ軸がディスク面と略平行な成分
を多く持つように結晶成長させる必要がある。この目的
のため多くの場合に，磁性膜の下地膜として体心立方構
造（ｂｏｄｙ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ ｃｕｂｉｃ：以後ｂ
ｃｃと略記する）を有するＣｒあるいはＣｒ合金膜が用
いられている。これらの下地膜の結晶配向性は磁性膜の
結晶配向性に大きな影響を及ぼすことが知られている。
例えば特開昭６３−１９７０１８号においてはＣｒ下地
膜にＴｉあるいはＳｉを添加すると，Ｃｒの結晶配向性
がディスク面内で等方的となり，モジュレーションが減
少する効果があることが示されている。また特開昭６２
−２５７６１８号においてはＣｒにＶあるいはＦｅを添
加すると格子定数が増加し，Ｃｒの（１００）面とＣｏ
基合金の（１１０）面との整合性が向上し，保磁力や角
形比が向上することが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来より様
々な種類の下地膜を用いた薄膜型記録媒体が提案されて
いるが，これらは主に保磁力，角形比などの静磁気特性
を向上させたものであり，記録時のノイズ，再生出力，
分解能など動的な磁気特性に関する検討は詳細になされ
ていない。さらに従来の薄膜型記録媒体では記録再生時
の分解能，Ｓ／Ｎは未だ不十分であり，磁気ディスク装
置の性能を現在より向上するため，より優れた特性を有
する媒体を開発することが強く求められていた。また，
再生感度に優れる録再分離型のＭＲヘッドを用いて高Ｓ
／Ｎの記録再生を行なう場合には，媒体からのノイズを
従来よりも大幅に低減することが求められていた。

【０００５】以上の課題，状況に鑑み，本発明の第１の
目的は媒体の面内磁気記録特性が優れ，高密度記録が可
能な磁気記録媒体を提供することであり，第２の目的は
このような媒体を再現性良く製造する方法を提供するこ
とであり，第３の目的は，このような媒体を用いた大容
量で高い信頼性を有する磁気記録装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは下地膜の結
晶配向性と記録再生時のノイズ，再生出力，分解能など
動的な磁気特性の関係に関し鋭意研究を重ねた結果，上
記目的は磁性膜としてＣｏ基合金膜を用い，下地膜とし
てＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，ＮｂおよびＴａから成る第１の
群から選ばれた少なくとも１種の金属元素を含む薄膜型
磁気記録媒体において，下地膜がｂｃｃ型の結晶構造を
有し，その（１００）格子面が基板と略平行な結晶粒と
（１１０）格子面が基板と略平行な結晶粒の双方が，再
現性良く一定の比率で混在した記録媒体を形成せしめる
ことにより達せられるとの知見を得た。ここで，（１０
０）格子面が基板と略平行な結晶粒と（１１０）格子面
が基板と略平行な結晶粒とが下地膜表面に占める面積比
率は、（１００）格子面と（１１０）格子面とのＸ線回
折ピーク強度の比として表すことができる。しかし、
（１００）格子面のＸ線回折ピークは観測されないの
で、（１００）格子面と同等すなわちこの面と原子配置
が同一である（２００）格子面のピークを代わりに観測
する。また、（１１０）格子面および（２００）格子面
に帰属されるＸ線回折ピークの強度をＩ₁₁₀，Ｉ₂₀₀と略
記する。記録再生時のＳ／Ｎが２５ｄＢ以上、出力半減
記録密度（以下Ｄ₅₀と略記する）が５０ｋＦＣＩ以上の
高い記録密度の媒体を得るためには，下地膜のＩ₂₀₀／
Ｉ₁₁₀の値を０．２以上２０以下となるように下地膜を
配向成長せしめることが望ましい。また，特に記録再生
時のＳ／Ｎが２７ｄＢ以上、Ｄ₅₀が５３ｋＦＣＩ以上の
さらに高密度な記録再生を可能とするためには、Ｉ₂₀₀
／Ｉ₁₁₀の値が０．５以上１０以下となるように下地膜
の結晶配向性を制御することがより好ましい。

【０００７】また、高記録密度を達成するために望まし
い下地膜のＩ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値およびこの望ましいＩ₂₀₀
／Ｉ₁₁₀値を再現性良く得るための結晶配向性の制御方
法はこれまで知られていない。しかし本発明に到るまで
の広範な研究により，下地膜において好ましい結晶配向
性を実現するためには、まず下地膜中の酸素濃度を最適
化することが有効であることがわかった。すなわち下地
膜の結晶配向性を再現性良く制御し，Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値
を最適化するためには膜内に取り込まれた不純物酸素濃
度を０．１重量％以上５重量％以下，より好ましくは３
重量％以下とすることが有効である。また、膜の結晶性
をより完全に進行させるために，基板直上に成長する初
期成長層の影響を抑えるべく下地膜厚を最適化すること
も有効である。すなわち下地膜の結晶配向性を制御し，
Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値を最適化するためには下地膜厚を５ｎ
ｍ以上３００ｎｍ以下とすることが望ましい。

【０００８】また、上記第１の群から選ばれた少なくと
も１種の金属元素を含む下地膜にＴｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｓ
ｉ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｖ，Ｃｕ，Ｚｎから成る第２の群から
選ばれた少なくとも１つの元素を１原子％以上３０原子
％以下の濃度で添加すると下地膜の配向性が好ましい状
態に制御され，Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値を最適化できるので好
ましい。

【０００９】さらに上記第１の群から選ばれた少なくと
も１種の金属元素を含む下地層にＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏ
ｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕから成る第３の群から選ばれた少
なくとも１種の元素を０．０１原子％以上５原子％以下
の濃度で添加することによっても下地膜の配向性が好ま
しい状態に制御され，Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値を最適化できる
ので好ましい。

【００１０】また、ディスク基板として、従来はＡｌ−
Ｍｇ合金上にＮｉ−Ｐ等の非磁性表面硬化層を積層した
ものが一般に使用されてきたが，非磁性表面硬化層の表
面にＮｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍ
ｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｐｄ，
Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｉｒから成る第４の群から選
ばれた少なくとも１種の元素を１原子％以上９９原子％
以下の濃度で含む中間層を膜厚２ｎｍ以上１００ｎｍ以
下となるように形成することによっても下地膜の配向性
が好ましい状態に制御され、Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値を最適化
できるので好ましい。なお，上記４種類の元素群に関し
て，１つの群の元素が既に膜中に含まれている場合，そ
の群の他の元素は少量含有可能なその他の元素と考えら
れる。

【００１１】このように結晶配向性が制御された下地膜
の上にＣｏもしくはＦｅ，もしくはＮｉを主たる成分と
する磁性層を膜厚１０〜１００ｎｍ形成し，保護層とし
てカーボンを膜厚１０〜５０ｎｍ形成し，さらに吸着性
のパーフルオロアルキルポリエーテル等の潤滑層を１〜
２０ｎｍ設けることにより媒体面内において高密度記録
が可能な磁気記録媒体が得られる。また，磁性膜として
さらにＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｓ
ｉ，Ｐｔのいずれか少なくとも一種を添加した合金を用
いると媒体の記録再生特性および耐食性がさらに向上す
るので好ましい。特に，磁性膜を構成する磁性体がＣｏ
Ｎｉ，ＣｏＣｒ，ＣｏＦｅ，ＣｏＭｏ，ＣｏＷ，ＣｏＰ
ｔ，ＣｏＲｅ等の合金である場合に良好な特性を認める
ことができる。また，特に良好な耐食性や磁気特性を求
める場合は磁性膜を構成するための磁性体としてＣｏＮ
ｉＺｒ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＮｉＣｒを
主たる成分とする合金で構成することが望ましい。ま
た，保護層としてＷＣ，ＷＭｏＣ等の炭化物，ＺｒＮｂ
Ｎ，Ｓｉ₃Ｎ₄等の窒化物，ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂等の酸化
物，あるいはＢ，Ｂ₄Ｃ，ＭｏＳ₂，Ｒｈ等を用いると耐
摺動性，耐食性を向上できるので好ましい。ディスク基
板は，Ａｌ−Ｍｇ合金，化学強化ガラス，または有機樹
脂を使用することができ，かつこれらの基板の上に，Ｎ
ｉＰ，ＮｉＷＰ，ＮｉＶ等からなる非磁性メッキ層を形
成したものを使用することも可能である。さらに上記磁
気記録媒体とトラック幅が１０μｍ以下の磁気ヘッドを
組合せることにより，大容量で高信頼性の磁気記録装置
を提供することができる。

【００１２】

【作用】記録媒体の面内保磁力を増加させ高い再生出力
を得るためには，Ｃｏ基合金中のｃ軸が略面内方向を向
いた結晶粒，すなわちｈｃｐ結晶構造の（１００）ある
いは（１１０）格子面が基板と略平行である（以後（１
００）あるいは（１１０）面配向等と略記する）結晶粒
の比率を増す必要がある。しかしながら，このような媒
体では記録ビットの境界すなわち磁化遷移領域において
互いに向きの異なる磁化が強い反発を起こすため反磁界
成分が大きく，磁化の揺らぎが大きくなる。このため高
密度記録時に媒体ノイズが極めて大きくなりＳ／Ｎ比が
低下する問題がある。特に，再生感度に優れるＭＲヘッ
ドを用いて高Ｓ／Ｎの記録再生を行なう場合には，媒体
ノイズの増加はＳ／Ｎが低下するため問題である。これ
に対してｃ軸が基板面内から略２８度傾いた（１０１）
配向の結晶粒では（１００）あるいは（１１０）配向の
結晶粒成分に比べ再生出力や面内保磁力成分が若干低下
するが，逆にこの傾きのため記録ビット境界における磁
化が略垂直成分を持ち，磁化の反発が略垂直方向に逃げ
られるため磁化の揺らぎが小さく，したがってノイズ成
分が極めて小さくなるという利点がある。以上の点を考
慮すると高密度記録時でも再生出力が高く，かつノイズ
が低い媒体としては，ｃ軸が略面内を向いた（１００）
あるいは（１１０）配向の結晶粒成分と，ｃ軸が基板面
から略２８度傾いた（１０１）配向の結晶粒成分とが適
当な比率で混在した構造が適している。

【００１３】このような配向性を有するＣｏ合金膜を形
成するためには下地膜の配向性を制御し，この上にＣｏ
基合金膜をエピタキシャル成長させることが有効であ
る。例えばｂｃｃ構造のＣｒをＸ線回折分析すると（１
１０），（２００），（２１１）（２２０），（３１
０），（２２２）等の格子面に帰属される回折ピークが
観測される。一方，結晶粒の配向性が全く無秩序なＣｒ
粉末試料の，上記格子面に帰属するＸ線回折ピークの相
対強度比は順に１００，１６，３０，１８，２０，６等
となることがＪＣＰＤＳの標準データ集に記載されてい
る。しかし，真空蒸着，スパッタリング等により形成さ
れたＣｒ膜は，原子間距離や基板との相互作用などの影
響により，ある種の格子面が優先的に基板と平行に成長
する傾向にある。このため，Ｃｒ膜のＸ線，電子線ある
いは中性子線回折分析時の回折ピーク強度比は粉末試料
のデータとは異なり，膜中の不純物，膜厚，組成，基
板，蒸着時の条件等により著しく変化する。

【００１４】このようなＣｒ膜上にＣｏ基合金磁性膜を
スパッタリング等の方法により形成すると，その界面に
おいてＣｏ基合金の結晶格子とＣｒ下地膜の結晶格子の
空間的な原子位置のずれが小さくなるようにＣｏ基合金
膜が配向成長する。例えばＣｒの（１１０）格子面上に
はＣｏ基合金の（１００），（００１），（１０１）格
子面が成長し，Ｃｒの（１００）格子面（Ｘ線回折分析
では（２００）として検出される）上にはＣｏ基合金の
（１１０）格子面が成長する。従ってＣｏ基合金におい
て（１００）あるいは（１１０）配向の結晶粒成分と，
（１０１）配向の結晶粒成分を混在させて成長させるた
めには，下地Ｃｒ膜においては（１１０）配向の結晶粒
成分と（１００）配向の結晶粒成分とを混在させること
が必要である。

【００１５】下地膜においてこのような結晶配向性を実
現させるためには下地膜内に取り込まれる不純物酸素濃
度を再現性良く最適化することが有効である。また膜の
結晶成長を再現性良く制御するためには，基板直上に成
長する膜厚数ｎｍ程度の初期成長層の影響を抑えるべ
く，膜厚を最適化することが有効である。また下地膜の
（１１０）格子面上にはＣｏ基合金の（１００），（０
０１），あるいは（１０１）格子面が成長するが，Ｔ
ｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｖ，Ｃｕ，Ｚｎか
ら成る第２の群，もしくはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉ
ｒ，Ｐｔ，Ａｕから成る第３の群から選ばれた少なくと
も１種の元素を添加すると，下地膜の（１１０）格子面
とＣｏ基合金の（１０１）格子面との原子位置の整合性
が増し（１０１）格子面が優先的に成長しやすくなり，
高い再生出力および低いノイズを得ることができる。上
記第２の群あるいは第３の群から選ばれた元素の最適な
添加量は添加元素の種類により変化するが，第２の群か
ら選ばれた添加元素については添加後の下地膜の主成分
元素がｂｃｃ型結晶構造を保つことが必要であり，望ま
しい範囲は１原子％以上３０原子％以下で，高密度記録
が可能な媒体を得る上で特に望ましい範囲は５原子％以
上３０原子％以下である。また，第３の群から選ばれた
添加元素についても添加後の下地膜の主成分元素がｂｃ
ｃ型結晶構造を保つことが必要であり，望ましい範囲は
０．０１原子％以上５原子％以下である。また，ディス
ク基板と上記下地膜の間にＮｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，
Ｔａ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｉｒから
成る第４の群から選ばれた少なくとも１種の元素を１原
子％以上９９原子％以下の濃度で含む中間層を膜厚２ｎ
ｍ以上１００ｎｍ以下となるように形成することによっ
ても下地膜の配向性が好ましい状態に制御され、Ｉ₂₀₀
／Ｉ₁₁₀の値を最適化できる。

【００１６】下地膜に対する以上の効果はＣｒに限らず
同じく体心立方格子構造を有するＭｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂお
よびＴａからなる第１の群から選ばれた少なくとも１種
の元素を主たる成分とする合金についても認められる。
また磁性膜についてもＣｏＣｒＰｔやＣｏＣｒＴａに限
らずＣｏの他にＮｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｐｔ，
Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｉ，Ｇｅの中から選ばれる少
なくとも１種の元素を含有する合金についても認められ
る。本発明による媒体は磁化状態の分散が極めて小さ
く，さらに高出力，低ノイズのため，トラック幅が１０
μｍ以下の磁気ヘッドで記録しても５０ｋＦＣＩ以上の
高い記録密度でＳ／Ｎが２５ｄＢ以上，さらにＯ／Ｗ特
性が２６ｄＢ以上で大容量の磁気記録装置が得られる。

【００１７】

【実施例】以下，実施例を参照して本発明をさらに詳細
に説明する。図１は，本発明の実施例に係る薄膜型磁気
記録媒体の縦断構造を模式的に示したものである。同図
において，１１はＡｌ−Ｍｇ合金，化学強化ガラス，有
機樹脂，セラミックス等からなる磁気ディスク基板，１
２および１２’は基板１１の両面に形成したＮｉＰ，Ｎ
ｉＷＰ等からなる非磁性メッキ層であって，Ａｌ−Ｍｇ
合金を基板として用いた場合はこのようなメッキ層を備
えたものを磁気ディスクの基板として使用する。１３お
よび１３’はメッキ層１２，１２’の上に形成したクロ
ム，モリブデン，タングステンまたはクロム，モリブデ
ン，タングステンのいずれかを主な成分とする合金から
なる金属下地膜，１４および１４’は当該下地膜の上に
形成したＣｏＮｉ，ＣｏＣｒ，ＣｏＲｅ，ＣｏＰｔ，Ｃ
ｏＰ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＺｒ，ＣｏＣｒＡｌ，ＣｏＣ
ｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＮｂ，
ＣｏＮｉＰ，ＣｏＮｉＰｔ，ＣｏＣｒＳｉ等からなる金
属磁性層，１５および１５’は当該磁性膜の上に形成し
たカーボン，ボロン，Ｂ₄Ｃ，ＳｉＣ，ＳｉＯ₂，Ｓｉ₃
Ｎ₄，ＷＣ，ＷＭｏＣ，ＷＺｒＣ等からなる非磁性保護
膜をそれぞれ示す 。 実施例１ 外径１３０ｍｍ、内径４０ｍｍ、厚さ１.９ｍｍのＡｌ
−４Ｍｇ（原子記号の前に付した数字は当該素材の含有
量を示す。この場合は重量％）からなるディスク基板１
１の両面にＮｉ−１２Ｐ（重量％）からなる膜厚１３μ
ｍのメッキ層１２、１２’を形成した。このＮｉＰメッ
キ層の表面を略円周方向（ヘッド走行方向）に膜厚が１
５μｍとなるまで研磨し、中心線平均面粗さが５ｎｍで
ある微細な凹凸を形成した（このような表面加工を以後
にテクスチャ加工と略記する）。上記ディスク基板をマ
グネトロンスパッタリング装置に装填して，２５０℃の
温度に保持し、２ｍＴｏｒｒのアルゴン圧の条件のもと
で膜厚３００ｎｍのＣｒ下地膜１３、１３’を形成し
た。この下地膜の上にＣｏ−１２Ｃｒ−４Ｔａ（原子
％）からなる膜厚４０ｎｍの金属磁性膜１４、１４’を
積層した。その後、磁性膜上に膜厚２０ｎｍのカーボン
保護膜１５、１５’を形成し、最後に当該保護膜上に吸
着性のパーフルオロアルキルポリエーテル等の潤滑層
（図示せず）を形成した。

【００１８】上記磁気記録媒体形成にあたり，スパッタ
リング成膜中の排気速度を２．２〜５．３ｍ³／秒の範
囲で変化させた（試料Ｎｏ．１〜７）。これらの試料に
ついて、下地膜中の酸素含有量と結晶配向性、磁気記録
特性の関係を調べた。すなわち下地膜中の酸素量を二次
イオンマイクロアナライザー、あるいは螢光Ｘ線分析に
より求めた。またＸ線回折分析により，下地膜の（２０
０）および（１１０）面に帰属される回折ピーク強度の
比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀を求めた。またＶＳＭにより媒体試料
の面内方向の保磁力を測定した。さらに、媒体の記録再
生特性を相対速度１２ｍ／ｓ、浮上スペーシング０.１
μｍにおいて、実効ギャップ長０.４μｍ、トラック幅
１０μｍの薄膜磁気ヘッドを用いて、出力半減記録密度
（Ｄ₅₀）、Ｓ／Ｎの値を求めた。これらの測定結果を表
１にまとめて示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１に示されるように、スパッタリング時
の排気速度を制御することにより下地膜中の不純物酸素
濃度が変化し、下地膜の（２００）および（１１０）面
に帰属される回折ピーク強度の比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀が再現
性良く変化した。さらにＩ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の変化にともない
保磁力、出力半減記録密度Ｄ₅₀、Ｓ／Ｎの値が変化し
た。特に、不純物酸素濃度が０．１重量％以上３重量％
以下の時にＩ₂₀₀／Ｉ₁₁₀が０．２以上２０以下の値を有
し高い出力半減記録密度、Ｓ／Ｎの値が得られた。また
Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀が０．５以上１０以下の値を有するときに
特に媒体からのノイズが著しく減少し、高い出力半減記
録密度、Ｓ／Ｎの値が得られた。

【００２１】実施例２ 実施例１と同様に、ディスク基板１１、１２、１２’を
マグネトロンスパッタリング装置に装填して、１５０℃
の温度に保持し、５ｍＴｏｒｒのアルゴン圧の条件のも
とでＣｒ下地膜１３、１３’を膜厚を３ｎｍから５００
ｎｍまで変化させて成膜した（試料Ｎｏ．８〜１４）。
その際、実施例１に示したように排気速度を最適化し下
地膜中の酸素量を３重量以下％に設定した。この下地膜
の上にＣｏ−１３Ｃｒ−４Ｔａ（原子％）からなる膜厚
４０ｎｍの金属磁性膜１４、１４’を積層した。その
後、磁性膜上に膜厚２０ｎｍのカーボン保護膜１５、１
５’を形成し、最後に実施例１と同様の潤滑層（図示せ
ず）を形成した。また実施例１と同様に下地膜の（２０
０）および（１１０）面に帰属される回折ピーク強度の
比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀および，媒体試料の面内方向の保磁力
を測定した。さらに、媒体の記録再生特性を相対速度１
２ｍ／ｓ、浮上スペーシング０.１μｍにおいて、Ｃｏ
ＴａＺｒ合金を記録用磁極材とし、磁気抵抗効果型（以
後ＭＲ型と略記する）再生素子を有する録再分離型薄膜
磁気ヘッドを用いて、出力半減記録密度、Ｓ／Ｎの値を
求めた。これらの測定結果を表２にまとめて示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】表２に示されるように、下地膜の膜厚を変
化させることにより下地膜の回折ピーク強度の比率Ｉ
₂₀₀／Ｉ₁₁₀が変化し、これに伴い保磁力、出力半減記録
密度、Ｓ／Ｎの値が変化した。特に、下地膜の膜厚が５
ｎｍ以上３００ｎｍ以下の時にＩ₂₀₀／Ｉ₁₁₀が０．５以
上１０以下の値を示し、特に媒体からのノイズが著しく
減少し、高い出力半減記録密度、Ｓ／Ｎの値が得られ
た。

【００２４】実施例３ 実施例１と同様に、ディスク基板１１、１２、１２’を
マグネトロンスパッタリング装置に装填して、２００℃
の温度に保持し、２ｍＴｏｒｒのアルゴン圧の条件のも
とでＴｉの添加濃度を０〜４０原子％の範囲で変えて種
々の組成のＣｒ−Ｔｉ系合金下地膜１３、１３’を４０
ｎｍ成膜した（試料Ｎｏ．１５〜２１）。その際、実施
例１と同様に排気速度を最適化し下地膜中の酸素含有量
を３重量％以下に設定した。この下地膜の上にＣｏ−１
３Ｃｒ−６Ｐｔ（原子％）からなる膜厚３０ｎｍの金属
磁性膜１４、１４’を積層した。その後、磁性膜上に膜
厚１０ｎｍのカーボン保護膜１５、１５’を形成し、最
後に実施例１と同様の潤滑層（図示せず）を形成した。
また実施例１と同様に下地膜の（２００）および（１１
０）面に帰属される回折ピーク強度の比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀
および、媒体試料の面内方向の保磁力を測定した。さら
に、実施例２と同様の方法により媒体の記録再生特性を
求めた。これらの測定結果を表３にまとめて示す。

【００２５】

【表３】

【００２６】表３に示されるように、下地膜中のＴｉの
濃度を変化させることにより下地膜の回折ピーク強度の
比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀が変化し、これに伴い保磁力、出力半
減記録密度、Ｓ／Ｎの値が変化した。特に、下地膜中の
Ｔｉの濃度が１原子％以上３０原子％以下であるときＩ
₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値が０．５以上１０以下の値を示し、媒体
からのノイズが著しく減少し、高い出力半減記録密度、
Ｓ／Ｎの値が得られた。

【００２７】実施例４ 実施例１と同様に、ディスク基板１１、１２、１２’を
マグネトロンスパッタリング装置に装填して、１５０℃
の温度に保持し、２ｍＴｏｒｒのアルゴン圧の条件のも
とでＣｒにＭｎ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｖ、Ｃｕお
よびＺｎからなる第２の群中のいずれか１つの元素を５
原子％添加した合金下地膜１３、１３’を４０ｎｍ成膜
した（試料Ｎｏ．２３〜３０）。また、比較のため無添
加の試料を作製した（試料Ｎｏ．２２）。その際、実施
例１と同様に排気速度を最適化し下地膜中の酸素含有量
を３重量％以下に設定した。この下地膜の上にＣｏ−１
３Ｃｒ−４Ｐｔ（原子％）からなる膜厚３０ｎｍの金属
磁性膜１４、１４’を積層した。その後、磁性膜上に膜
厚１０ｎｍのカーボン保護膜１５、１５’を形成し、最
後に実施例１と同様の潤滑層（図示せず）を形成した。
また実施例１と同様に下地膜の（２００）および（１１
０）面に帰属される回折ピーク強度の比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀
および媒体試料の面内方向の保磁力を測定した。さら
に、実施例２と同様の方法により媒体の記録再生特性を
求めた。これらの測定結果を表４にまとめて示す。

【００２８】

【表４】

【００２９】表４に示されるように、下地膜中に上記元
素を添加することにより下地膜の回折ピーク強度の比率
Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀は０．５以上１０以下の値を示し、出力半
減記録密度、Ｓ／Ｎの値が無添加の試料（試料Ｎｏ．２
２）より向上した。なお、下地膜中の上記添加元素の濃
度が１原子％以上３０原子％以下のとき、Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀
の値は０．５以上１０以下の値を示し、特に添加元素の
濃度が５原子％以上１５原子％以下のときに媒体からの
ノイズが著しく減少し、高い出力半減記録密度、Ｓ／Ｎ
の値が得られることが確認された。

【００３０】実施例５ 実施例１と同様に、ディスク基板１１、１２、１２’を
マグネトロンスパッタリング装置に装填して、３００℃
の温度に保持し、２ｍＴｏｒｒのアルゴン圧の条件のも
とでＣｒにＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔおよび
Ａｕからなる第３の群中のいずれか１つの元素を１原子
％添加した合金下地膜１３、１３’を４０ｎｍ成膜した
（試料Ｎｏ．３２〜３８）。また、比較のため無添加の
試料を作製した（試料Ｎｏ．３１）。その際、実施例１
と同様に排気速度を最適化し下地膜中の酸素含有量を３
重量％以下に設定した。この下地膜の上にＣｏ−１４Ｃ
ｒ−６Ｐｔ（原子％）からなる膜厚３０ｎｍの金属磁性
膜１４、１４’を積層した。その後、磁性膜上に膜厚１
０ｎｍのカーボン保護膜１５、１５’を形成し、最後に
実施例１と同様の潤滑層（図示せず）を形成した。また
実施例１と同様に下地膜の（２００）および（１１０）
面に帰属される回折ピーク強度の比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀およ
び媒体試料の面内方向の保磁力を測定した。さらに、実
施例２と同様の方法により媒体の記録再生特性を求め
た。これらの測定結果を表５にまとめて示す。

【００３１】

【表５】

【００３２】表５に示されるように、下地膜中に上記元
素を添加することにより下地膜の回折ピーク強度の比率
Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値は０．５以上１０以下の値を示し、出
力半減記録密度、Ｓ／Ｎの値が無添加の試料（試料Ｎ
ｏ．３１）より向上した。また、下地膜中の上記添加元
素の濃度が０．０１原子％以上５原子％以下のときにＩ
₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値は０．５以上１０以下の値を示し、特に
添加元素の濃度が０．５原子％以上２原子％以下のとき
に媒体からのノイズが著しく減少し、高い出力半減記録
密度、Ｓ／Ｎの値が得られることが確認された。

【００３３】実施例６ 実施例１と同様に、ディスク基板１１、１２、１２’を
マグネトロンスパッタリング装置に装填して、２００℃
の温度に保持し、中間層（図示せず）としてＮｉ、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、
Ｏｓ、ＡｕおよびＩｒからなる第４の群中のいずれか１
つの元素を膜厚１０ｎｍ成膜した（試料Ｎｏ．４０〜６
０）。また、比較のため中間層を設けない試料を作製し
た（試料Ｎｏ．３９）。その上に膜厚４０ｎｍのＣｒ−
１０Ｔｉ（原子％）からなる下地膜１３、１３’を形成
した。その際、実施例１と同様に排気速度を最適化し下
地膜中の酸素含有量を３重量％以下に設定した。この下
地膜の上にＣｏ−１５Ｃｒ−８Ｐｔ（原子％）からなる
膜厚３０ｎｍの磁性膜１４、１４’を積層した。その
後、磁性膜上に膜厚１０ｎｍのカーボン保護膜１５、１
５’を形成し、最後に実施例１と同様の潤滑層（図示せ
ず）を形成した。また実施例１と同様に下地膜の（２０
０）および（１１０）面に帰属される回折ピーク強度の
比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀および媒体試料の面内方向の保磁力を
測定した。さらに、実施例２と同様の方法により媒体の
記録再生特性を求めた。これらの測定結果を表６にまと
めて示す。

【００３４】

【表６】

【００３５】表６に示されるように、基板と下地膜の間
に上記元素からなる中間層を形成することにより下地膜
の回折ピーク強度の比率Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値が０．５以上
１０以下の値を示し、中間層を形成しない試料（試料Ｎ
ｏ．３９）に比べ、媒体からのノイズが著しく減少し、
高い出力半減記録密度、Ｓ／Ｎの値が得られることが確
認された。また、上記中間層の膜厚を２ｎｍ以上１００
ｎｍ以下の範囲で変化させた場合も、同様に高い出力半
減記録密度、Ｓ／Ｎの値が得られた。さらに上記中間層
として、上記第４群から選ばれた元素２種類以上を１原
子％以上９９原子％以下濃度で含有する合金を膜厚２ｎ
ｍ以上１００ｎｍ以下の範囲で形成した場合も、同様に
Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀が０．５以上１０以下の値を有し高い出力
半減記録密度、Ｓ／Ｎの値が得られた。

【００３６】実施例７ これまでの実施例で示した磁気記録媒体を４枚使用し、
ＣｏＴａＺｒ合金を記録用磁極材とし、再生部にＭＲ素
子を有するＭＲ型複合薄膜磁気ヘッドを７個組み合わせ
た磁気記録装置を試作した。本装置は、図２に示すよう
に、磁気記録媒体２１、磁気記録媒体駆動部２２、磁気
ヘッド２３、磁気ヘッド駆動部２４、記録再生信号処理
系２５などの部品から構成される。この磁気記録装置を
使用し、スペーシング０．１μｍにおいて記録再生特性
を測定した結果、従来品に比較し面記録密度を２倍以上
に高めることができた。また、従来装置に比べ小形の磁
気記録装置を提供できた。また、本実施例ではＣｏＴａ
Ｚｒ合金を磁極材とするＭＲ型複合薄膜磁気ヘッドを用
いた場合について説明したが、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ合金
等を記録用磁極材とする録再分離型薄膜磁気ヘッドを用
いた場合、ＣｏＴａＺｒ、ＦｅＡｌＳｉ合金等をギャッ
プ部に設けたメタル・イン・ギャップ型(ＭＩＧ)録再分
離複合磁気ヘッドを用いた場合、さらには従来の誘導型
薄膜ヘッド、ＭＩＧヘッドを用いた場合でも同様の効果
が得られることを確認した。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば高密度記録が可能な磁気
記録媒体および，これを用いた小形で大容量の磁気記録
装置を提供でできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る薄膜型磁気記録媒体の断
面構造図である。

【図２】本発明の実施例に係る磁気記録装置の縦断面構
造図である。

【符号の説明】

１１…磁気ディスク基板、１２、１２’…非磁性メッキ
層、１３，１３’…金属下地膜、１４、１４’…金属磁
性膜、１５、１５’…非磁性保護膜、２１…磁気記録媒
体、２２…磁気記録媒体駆動部、２３…磁気ヘッド、２
４…磁気ヘッド駆動部、２５…記録再生信号処理系。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 徒之 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 屋久 四男 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 加藤 幸男 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 山本 朋生 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板と、該基板上に形成された下地
   膜と、該下地膜上に形成された磁性膜を有する磁気記録
   媒体において、上記下地膜はＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎ
   ｂ，Ｔａからなる第１の群から選ばれた少なくとも１種
   の元素を含む非磁性金属からなり、上記磁性膜はコバル
   ト基合金からなり、かつ上記下地膜は（１１０）面配向
   した結晶粒および（１００）面配向した結晶粒を有して
   いることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】非磁性基板と、該基板上に形成された下地
   膜と、該下地膜上に形成された磁性膜を有する磁気記録
   媒体において、上記下地膜はＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎ
   ｂ，Ｔａからなる第１の群から選ばれた少なくとも１種
   の元素を含む非磁性金属からなり、上記磁性膜はコバル
   ト基合金からなり、かつ上記下地膜の（１１０）面およ
   び（２００）面に対応づけられるＸ線回折分析の回折ピ
   ーク強度を各々Ｉ₁₁₀およびＩ₂₀₀と定義した場合、Ｉ
   ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値は０．２以上２０以下であることを特徴
   とする磁気記録媒体。
3. 【請求項３】上記Ｉ₂₀₀／Ｉ₁₁₀の値は０．５以上１０以
   下である請求項２記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】上記磁性層はＣｏの他にＮｉ，Ｔｉ，Ｚ
   ｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，
   Ｓｉ，Ｇｅの中から選ばれる少なくとも１つの元素を含
   んでいる請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】上記下地膜はＴｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ｇ
   ａ，Ｇｅ，Ｖ，Ｃｕ，Ｚｎからなる第２の群から選ばれ
   た少なくとも１種の元素を１原子％以上３０原子％以下
   含んでいる請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】上記下地膜はＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉ
   ｒ，Ｐｔ，Ａｕからなる第３の群から選ばれた少なくと
   も１種の元素を０．０１原子％以上５原子％以下含んで
   いる請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】上記基板と上記下地膜の間に中間層が形成
   されており、該中間層はＮｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔ
   ｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，
   Ｔａ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｉｒから
   成る第４の群から選ばれた少なくとも１種の元素を１原
   子％以上９９原子％以下含みかつその膜厚は２ｎｍ以上
   １００ｎｍ以下である請求項１乃至６のいずれか一項に
   記載の磁気記録媒体。
8. 【請求項８】上記下地膜の膜厚は５ｎｍ以上３００ｎｍ
   以下である請求項７記載の磁気記録媒体。
9. 【請求項９】上記下地膜の不純物酸素濃度は３重量％以
   下である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁気記
   録媒体。
10. 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか一項に記載の
    磁気記録媒体と，該磁気記録媒体の回転駆動部と，磁気
    ヘッドと，該磁気ヘッドの駆動部と，記録再生信号処理
    系とを具備してなることを特徴とする磁気記録装置。