JPH0618135B2 - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents
垂直磁気記録媒体Info
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- JPH0618135B2 JPH0618135B2 JP58102675A JP10267583A JPH0618135B2 JP H0618135 B2 JPH0618135 B2 JP H0618135B2 JP 58102675 A JP58102675 A JP 58102675A JP 10267583 A JP10267583 A JP 10267583A JP H0618135 B2 JPH0618135 B2 JP H0618135B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/65—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
- G11B5/657—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing inorganic, non-oxide compound of Si, N, P, B, H or C, e.g. in metal alloy or compound
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、非磁性基板上に、直接もしくは高透磁率磁性
材料を介して被着した六方晶系チツ化鉄（Ｆe3Ｎ、もし
くはＦe3Ｎ−Ｆe2Ｎ）を主成分とした垂直磁化膜を用い
た垂直磁気記録に好適な垂直磁気記録媒体とその製造法
に関する。
材料を介して被着した六方晶系チツ化鉄（Ｆe3Ｎ、もし
くはＦe3Ｎ−Ｆe2Ｎ）を主成分とした垂直磁化膜を用い
た垂直磁気記録に好適な垂直磁気記録媒体とその製造法
に関する。
磁気記録の分野における記録密度の向上は著しいものが
ある。特に、東北大の岩崎らにより提案された垂直磁気
記録方式は、現在実用化されている面内記録方式と異な
り、記録密度が高くなるほど、自己減磁作用が小さくな
る特徴を有し、将来の高密度磁気記録方式として注目を
集め、精力的な研究がなされている。
ある。特に、東北大の岩崎らにより提案された垂直磁気
記録方式は、現在実用化されている面内記録方式と異な
り、記録密度が高くなるほど、自己減磁作用が小さくな
る特徴を有し、将来の高密度磁気記録方式として注目を
集め、精力的な研究がなされている。
この垂直磁気記録を実現するには、記録媒体として、磁
性膜面に対して垂直方向の磁化容易軸を有する垂直磁化
膜が必要である。現在、そのような磁気特性をもつ磁性
膜としては、スパツタ法あるいは真空蒸着法で作製した
Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｒｈ，Ｃｏ−Ｖ，Ｃｏ−Ｒｕ
あるいはＣｏ−Ｏ系の合金膜が知られている。
性膜面に対して垂直方向の磁化容易軸を有する垂直磁化
膜が必要である。現在、そのような磁気特性をもつ磁性
膜としては、スパツタ法あるいは真空蒸着法で作製した
Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｒｈ，Ｃｏ−Ｖ，Ｃｏ−Ｒｕ
あるいはＣｏ−Ｏ系の合金膜が知られている。
しかし、このような垂直磁化膜は、いずれもＣｏをベー
スとしており、Ｃｏは資源が少ないことからコストなら
びに供給安定上の問題があつた。
スとしており、Ｃｏは資源が少ないことからコストなら
びに供給安定上の問題があつた。
本発明の目的は、コストならびに供給安定上問題のある
Ｃｏの代りに、Ｆｅをベースとした垂直磁化膜を用いた
垂直磁気記録媒体を提供することにある。
Ｃｏの代りに、Ｆｅをベースとした垂直磁化膜を用いた
垂直磁気記録媒体を提供することにある。
Ｃｏ−Ｃｒ膜において垂直磁化膜となる理由については
つぎのように考えられている。スパツタ法あるいは真空
蒸着法で作製したＣｏ−Ｃｒ膜の断面をＳＥＭで観察す
ると、膜面に垂直方向に結晶粒子が成長した柱状構造が
観察される。垂直磁気異方性の優れたＣｏ−Ｃｒ膜は、
この柱状方向に沿つて六方晶ＣｏのＣ軸が配向している
ことが、Ｘ線回折法によつて解析されている。Ｃｏ−Ｃ
ｒ膜の垂直磁気異方性は、このＣ軸が垂直配向している
ことに一つの原因がある。さらに、その垂直磁気異方性
の大きさ（Ｋｕ）が、膜面に垂直方向に磁化が向いた時
の静磁エネルギ、２πＭｓ2（Ｍｓ：飽和磁化）より大
となるという下記(1)式の関係が満たされていることが
二番目の理由である。
つぎのように考えられている。スパツタ法あるいは真空
蒸着法で作製したＣｏ−Ｃｒ膜の断面をＳＥＭで観察す
ると、膜面に垂直方向に結晶粒子が成長した柱状構造が
観察される。垂直磁気異方性の優れたＣｏ−Ｃｒ膜は、
この柱状方向に沿つて六方晶ＣｏのＣ軸が配向している
ことが、Ｘ線回折法によつて解析されている。Ｃｏ−Ｃ
ｒ膜の垂直磁気異方性は、このＣ軸が垂直配向している
ことに一つの原因がある。さらに、その垂直磁気異方性
の大きさ（Ｋｕ）が、膜面に垂直方向に磁化が向いた時
の静磁エネルギ、２πＭｓ2（Ｍｓ：飽和磁化）より大
となるという下記(1)式の関係が満たされていることが
二番目の理由である。
Ｋｕ＞２πＭｓ2 …………(1) 普通、Ｃｏ薄膜の場合、ＣｏのＣ軸が理想的に膜面に垂
直に配向したとしてもＫｕ，Ｍｓにバルクの値を用いる
として、(1)式の左辺，右辺の値はそれぞれ５×１０6 e
rg／cc，１．２×１０7 erg／ccとなり、(1)式の関係を
満足することはできない。
直に配向したとしてもＫｕ，Ｍｓにバルクの値を用いる
として、(1)式の左辺，右辺の値はそれぞれ５×１０6 e
rg／cc，１．２×１０7 erg／ccとなり、(1)式の関係を
満足することはできない。
Ｃｒを添加する効果は、ＣｏのＣ軸が膜面に垂直に配向
することを促し、かつ、飽和磁化を(1)式が成立する程
度にまで低下させることにある。
することを促し、かつ、飽和磁化を(1)式が成立する程
度にまで低下させることにある。
したがつて、Ｃｏと同一の六方晶系の構造を有し、(1)
式を満足するものであれば、Ｃｏ系薄膜以外において
も、垂直磁化膜を実現できる可能性がある。
式を満足するものであれば、Ｃｏ系薄膜以外において
も、垂直磁化膜を実現できる可能性がある。
本発明者らは、上記のような考えに基づき、検討を重ね
た結果、六方晶系チツ化鉄（Ｆe3ＮまたはＦe3Ｎ−Ｆe2
Ｎ）の容易磁化軸を膜面に垂直に配向せしめ、その飽和
磁化を(1)式を満足せしめる範囲とすることにより良好
な磁気特性を有する垂直酸化膜が得られることを見いだ
した。
た結果、六方晶系チツ化鉄（Ｆe3ＮまたはＦe3Ｎ−Ｆe2
Ｎ）の容易磁化軸を膜面に垂直に配向せしめ、その飽和
磁化を(1)式を満足せしめる範囲とすることにより良好
な磁気特性を有する垂直酸化膜が得られることを見いだ
した。
このような垂直磁化膜は、非磁性基板表面に直接被着す
ることもできるが、非磁性基板にあらかじめ、パーマロ
イ，センダスト，（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）−（Ｓｉ，Ｂ，
Ｃ，Ｐ，Ａｌ−Ｂ）系非晶質合金，（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉ）−（Ｚｒ，Ｈｆ，Ｙ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖ，
Ｍｏ，Ｃｒ）系非晶質合金などの高透磁率磁性材料を被
着せしめ、この表面に上記垂直磁化膜を形成する方法は
ヘツドによる記録再生の効率を高め、出力を大きくする
効果があるのでより好ましい。
ることもできるが、非磁性基板にあらかじめ、パーマロ
イ，センダスト，（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）−（Ｓｉ，Ｂ，
Ｃ，Ｐ，Ａｌ−Ｂ）系非晶質合金，（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉ）−（Ｚｒ，Ｈｆ，Ｙ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖ，
Ｍｏ，Ｃｒ）系非晶質合金などの高透磁率磁性材料を被
着せしめ、この表面に上記垂直磁化膜を形成する方法は
ヘツドによる記録再生の効率を高め、出力を大きくする
効果があるのでより好ましい。
垂直磁化膜中のＮ含有率は２０〜３２原子％が好まし
く、２５〜３０原子％の範囲がより好ましい。この範囲
が好ましいのは、Ｎ含有量が２０原子％以下または３２
原子％を越えるものでは六方晶系の構造がくずれ、垂直
酸化膜とならないためである。
く、２５〜３０原子％の範囲がより好ましい。この範囲
が好ましいのは、Ｎ含有量が２０原子％以下または３２
原子％を越えるものでは六方晶系の構造がくずれ、垂直
酸化膜とならないためである。
垂直酸化膜の飽和磁束密度（４πＭｓ）は２０００〜６
５００Ｇの範囲が好ましく、２５００〜６０００Ｇの範
囲がより好ましい。この範囲が好ましいのは２０００Ｇ
以下では記録再生した場合の出力が小さくなり、６５０
０Ｇ以上では垂直磁化膜が得にくいためである。
５００Ｇの範囲が好ましく、２５００〜６０００Ｇの範
囲がより好ましい。この範囲が好ましいのは２０００Ｇ
以下では記録再生した場合の出力が小さくなり、６５０
０Ｇ以上では垂直磁化膜が得にくいためである。
また、前記六方晶系チツ化膜に、総量１０原子％以下の
Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｂｉ，白金族元素（Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐ
ｄ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ），Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ａ
ｌ，Ｗなどの耐食性向上に効果のある金属の少なくとも
一つを含有させることは、垂直酸化膜の耐食性向上なら
びに飽和磁化の制御を行う上で好ましい。なかでもＣｒ
は少量で耐食性向上に効果があり、より好ましい。Ｆｅ
以外の元素の添加量が１０原子％以下が好ましいのは、
１０原子％以上の元素を添加すると 六方晶構造がくずれやすい 飽和磁化が著しく小さくなる などの理由によるものである。
Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｂｉ，白金族元素（Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐ
ｄ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ），Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ａ
ｌ，Ｗなどの耐食性向上に効果のある金属の少なくとも
一つを含有させることは、垂直酸化膜の耐食性向上なら
びに飽和磁化の制御を行う上で好ましい。なかでもＣｒ
は少量で耐食性向上に効果があり、より好ましい。Ｆｅ
以外の元素の添加量が１０原子％以下が好ましいのは、
１０原子％以上の元素を添加すると 六方晶構造がくずれやすい 飽和磁化が著しく小さくなる などの理由によるものである。
垂直磁化膜の膜厚は０．１〜１．０μｍの範囲が好まし
く、０．１〜０．５μｍの範囲がより好ましい。この範
囲が好ましい理由は、０．１μｍ以下では垂直磁化膜が
得にくく、また、耐久性、膜厚の均一性に問題があるた
めであり、１．０μｍ以上ではヘツドによる記録再生効
率が悪くなるためである。
く、０．１〜０．５μｍの範囲がより好ましい。この範
囲が好ましい理由は、０．１μｍ以下では垂直磁化膜が
得にくく、また、耐久性、膜厚の均一性に問題があるた
めであり、１．０μｍ以上ではヘツドによる記録再生効
率が悪くなるためである。
垂直磁化膜の製造法としては、Ｆｅ，Ｆe4Ｎ，Ｆe3Ｎ，
Ｆe3Ｎ−Ｆe2Ｎ，Ｆe2Ｎ またはこれらの混合物をター
ゲツトとして、Ａｒ気流中、Ａｒ，Ｎ2 混合気流中、Ａ
ｒ，Ｎ2 ，Ｈ2 混合気流中でスパツタ時の実効的なＮ2
分圧を調整しながらスパツタリングする方法がよい。
Ｆe3Ｎ−Ｆe2Ｎ，Ｆe2Ｎ またはこれらの混合物をター
ゲツトとして、Ａｒ気流中、Ａｒ，Ｎ2 混合気流中、Ａ
ｒ，Ｎ2 ，Ｈ2 混合気流中でスパツタ時の実効的なＮ2
分圧を調整しながらスパツタリングする方法がよい。
また、ターゲツトとしてＦｅ，Ｆe4Ｎ（γ′−チツ化
鉄），Ｆe3Ｎ，Ｆe3Ｎ−Ｆe2Ｎ（ε−チツ化鉄），Ｆe2
Ｎ（ζ−チツ化鉄）単独またはこれらの混合物に、Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，白金族元素；Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ａ
ｌ，Ｗなどの金属もしくはこれらのチツ化物の少なくと
も一つを、含有したものを用いることによりＣｒ，Ｎ
ｉ，Ｃｏ，白金属元素，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ａｌ，Ｗな
どを含有した六方晶チツ化鉄を製造できる。
鉄），Ｆe3Ｎ，Ｆe3Ｎ−Ｆe2Ｎ（ε−チツ化鉄），Ｆe2
Ｎ（ζ−チツ化鉄）単独またはこれらの混合物に、Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，白金族元素；Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ａ
ｌ，Ｗなどの金属もしくはこれらのチツ化物の少なくと
も一つを、含有したものを用いることによりＣｒ，Ｎ
ｉ，Ｃｏ，白金属元素，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ａｌ，Ｗな
どを含有した六方晶チツ化鉄を製造できる。
また、スパツタリング時に、基板側にアースを基準にし
て−５０〜−５００Ｖのバイアスを印加することにより
垂直磁化膜の製造が容易になる。
て−５０〜−５００Ｖのバイアスを印加することにより
垂直磁化膜の製造が容易になる。
なお、上記スパツタリングによる垂直磁化膜の形成にお
いて、前述のように、適当な実効的なＮ2 分圧が存在す
るが、この値は装置ならびにスパツタ速度によつて変化
する。したがつて、用いる装置とスパツタ速度によりテ
ストして、予め適当なＮ2 分圧を定め、以後のスパツタ
リングの雰囲気におけるＮ2 分圧とすればよい。この値
は、通常は１〜１５ｍＴorrで、本発明者の行なつた実
験では２ｍＴorrであつた。Ｆe3Ｎおよび／もしくはＦe
2Ｎをターゲツトとする時は、Ａｒのみを導入しても、
Ｎ2 を含む雰囲気となり得、特にＮ2 を導入する必要の
ない場合もあるが、さらにＮ2 を導入した方がよい場合
もある。
いて、前述のように、適当な実効的なＮ2 分圧が存在す
るが、この値は装置ならびにスパツタ速度によつて変化
する。したがつて、用いる装置とスパツタ速度によりテ
ストして、予め適当なＮ2 分圧を定め、以後のスパツタ
リングの雰囲気におけるＮ2 分圧とすればよい。この値
は、通常は１〜１５ｍＴorrで、本発明者の行なつた実
験では２ｍＴorrであつた。Ｆe3Ｎおよび／もしくはＦe
2Ｎをターゲツトとする時は、Ａｒのみを導入しても、
Ｎ2 を含む雰囲気となり得、特にＮ2 を導入する必要の
ない場合もあるが、さらにＮ2 を導入した方がよい場合
もある。
上記のスパツタリング雰囲気にＨ2 を加えると、適当な
Ｎ2 分圧の範囲が拡がり、且つ被着される窒化鉄膜の相
も安定する傾向があり、好ましいが、必ずしも必要なも
のではない。Ｈ2 を加える場合は３０ｍＴorr以下のＨ2
分圧とするのがよい。Ｈ2 分圧が高過ぎると粉末状の
窒化鉄の形成されるおそれが生じる。さらに、スパツタ
リング雰囲気におけるＡｒ量は、通常、５〜５０ｍＴor
rの分圧とするのがよい。Ａｒ分圧が５ｍＴorr以下であ
るとスパツタリングが不安定となり、５０ｍＴorr以上
であると粉末状の窒化鉄の形成されるおそれが生じる。
Ｎ2 分圧の範囲が拡がり、且つ被着される窒化鉄膜の相
も安定する傾向があり、好ましいが、必ずしも必要なも
のではない。Ｈ2 を加える場合は３０ｍＴorr以下のＨ2
分圧とするのがよい。Ｈ2 分圧が高過ぎると粉末状の
窒化鉄の形成されるおそれが生じる。さらに、スパツタ
リング雰囲気におけるＡｒ量は、通常、５〜５０ｍＴor
rの分圧とするのがよい。Ａｒ分圧が５ｍＴorr以下であ
るとスパツタリングが不安定となり、５０ｍＴorr以上
であると粉末状の窒化鉄の形成されるおそれが生じる。
また、十分な垂直磁気異方性を有し垂直磁気記録媒体と
して使用できるのは、一般に、垂直磁化膜の面に垂直方
向の残留磁束密度（Ｍr⊥）と面内方向の残磁束密度 との比 あるいはＭr⊥／Ｍｓと との比が、０．８以上のものであることが知られてい
る。さらに、垂直磁気異方性の有無は磁気異方性測定装
置（いわゆるトルクメータ）により知ることができる。
して使用できるのは、一般に、垂直磁化膜の面に垂直方
向の残留磁束密度（Ｍr⊥）と面内方向の残磁束密度 との比 あるいはＭr⊥／Ｍｓと との比が、０．８以上のものであることが知られてい
る。さらに、垂直磁気異方性の有無は磁気異方性測定装
置（いわゆるトルクメータ）により知ることができる。
以下に本発明を実施例によつて説明するが、この実施例
は本発明になんらの制限を加えるものではない。
は本発明になんらの制限を加えるものではない。
実施例１ 第１図に示したＲＦスパツタ装置を用い、非磁性基板上
に六方晶系チツ化鉄のスパツタリングを行つた。第１図
において、１は非磁性基板でこの基板には−５００Ｖ〜
０Ｖのバイアス電圧を印加できる構造をもつ。２はスパ
ツタターゲツトでターゲツトには１３．５ＭＨｚのＲＦ
がかけられる構造をもつ。３はニードルバルブでＡｒ，
Ｎ2 ，Ｈ2 の混合比を調節できる構造になつている。
に六方晶系チツ化鉄のスパツタリングを行つた。第１図
において、１は非磁性基板でこの基板には−５００Ｖ〜
０Ｖのバイアス電圧を印加できる構造をもつ。２はスパ
ツタターゲツトでターゲツトには１３．５ＭＨｚのＲＦ
がかけられる構造をもつ。３はニードルバルブでＡｒ，
Ｎ2 ，Ｈ2 の混合比を調節できる構造になつている。
上記の装置を使用し、Ｆe3Ｎ粉をプレス成型した１００
φのターゲツトを用い、第１表に示す条件下でチツ素分
圧を変化させ、５０Å／minの速度で光学研摩したガラ
ス基板上に膜圧０．３μｍのチツ化鉄を被着させた。な
お、基板にはアースに対して−１５０Ｖのバイアス電圧
を印加した。
φのターゲツトを用い、第１表に示す条件下でチツ素分
圧を変化させ、５０Å／minの速度で光学研摩したガラ
ス基板上に膜圧０．３μｍのチツ化鉄を被着させた。な
お、基板にはアースに対して−１５０Ｖのバイアス電圧
を印加した。
これらのチツ化鉄薄膜中の平均のチツ素含有量の測定結
果と、試料振動型磁束系（ＶＳＭ）により、前記膜の面
内方向および面に垂直な方向に磁場を印加した時の同膜
の磁気特性を測定した結果を第１表に示す。表中、⊥， はそれぞれ印加磁界が膜面に垂直方向，膜面内方向であ
ることを示している。
果と、試料振動型磁束系（ＶＳＭ）により、前記膜の面
内方向および面に垂直な方向に磁場を印加した時の同膜
の磁気特性を測定した結果を第１表に示す。表中、⊥， はそれぞれ印加磁界が膜面に垂直方向，膜面内方向であ
ることを示している。
第１表からわかるように、チツ素含有量が大きくなるに
従い、チツ化鉄膜の飽和磁束密度（４πＭｓ）は減少し
て行く。これに対して、膜面に垂直方向に測定した時の
角型比Ｍr⊥／Ｍｓ、保磁力Ｈc⊥はともにはじめは増加
し、飽和磁束密度が５１００Ｇ，３９００Ｇ，２８００
Ｇでは、垂直方向に測定した角型比は面内で測定した角
型比よりかなり大きくなつている。このことは明らかに
垂直磁化膜が実現したことを示している。さらに、チツ
素含有量が増加し、飽和磁束密度が減少して行くと、垂
直方向で測定した角型比，保磁力とともに減少して行く
傾向を示すが、飽和磁束密度が２１００Ｇ程度までは垂
直方向と面内方向に測定した角型比が同程度であり、ま
た垂直磁化膜となつていることがわかる。また、No.２
〜８はいずれも六方晶系の結晶構造をもつている。
従い、チツ化鉄膜の飽和磁束密度（４πＭｓ）は減少し
て行く。これに対して、膜面に垂直方向に測定した時の
角型比Ｍr⊥／Ｍｓ、保磁力Ｈc⊥はともにはじめは増加
し、飽和磁束密度が５１００Ｇ，３９００Ｇ，２８００
Ｇでは、垂直方向に測定した角型比は面内で測定した角
型比よりかなり大きくなつている。このことは明らかに
垂直磁化膜が実現したことを示している。さらに、チツ
素含有量が増加し、飽和磁束密度が減少して行くと、垂
直方向で測定した角型比，保磁力とともに減少して行く
傾向を示すが、飽和磁束密度が２１００Ｇ程度までは垂
直方向と面内方向に測定した角型比が同程度であり、ま
た垂直磁化膜となつていることがわかる。また、No.２
〜８はいずれも六方晶系の結晶構造をもつている。
以上の実施例からあきらかのように、六方晶チツ化鉄を
主体とする垂直磁化膜を得るためには、チツ素の含有率
２０〜３２原子％、飽和磁束密度（４πＭｓ）６５００
Ｇ以下、６５００〜２０００Ｇの範囲がより好ましい。
主体とする垂直磁化膜を得るためには、チツ素の含有率
２０〜３２原子％、飽和磁束密度（４πＭｓ）６５００
Ｇ以下、６５００〜２０００Ｇの範囲がより好ましい。
実施例２ 第２表に示したバイアス電圧を印加したことを除き、第
１表No.４と同様な条件で六方晶チツ化鉄膜を作製し
た。
１表No.４と同様な条件で六方晶チツ化鉄膜を作製し
た。
第２表からわかるように、基板にバイアス電圧を印加す
ると、垂直方向のＭｒ／ＭｓならびにＨｃが大きくな
る。印加するバイアス電圧が−50Ｖよりも低いところで
顕著な効果がみられる。また、電位を−３００Ｖよりも
低いところでその効果はほぼ横ばいになるのでバイアス
電圧は−５００Ｖ迄が適当である。この結果から、−５
０Ｖよりも低いバイアス電圧を印加すればより良好な垂
直磁化膜が得られることがわかる。
ると、垂直方向のＭｒ／ＭｓならびにＨｃが大きくな
る。印加するバイアス電圧が−50Ｖよりも低いところで
顕著な効果がみられる。また、電位を−３００Ｖよりも
低いところでその効果はほぼ横ばいになるのでバイアス
電圧は−５００Ｖ迄が適当である。この結果から、−５
０Ｖよりも低いバイアス電圧を印加すればより良好な垂
直磁化膜が得られることがわかる。
実施例３ ターゲツトとしてＦe3ＮにＦｅを基準として５原子％の
Ｃｒを混合成型したものを用いたことを除き、実施例１
の第１表No.４と同様にしてＣｒ入六方晶チツ化鉄を作
製した。得られた薄膜の磁気特性と、この薄膜を６０
℃、相対湿度９０％の空気中に１週間放置した際の方有
磁化の維持率（Ｍｔ／Ｍｏ）を第３表に示した。表には
参考のために、Ｃｒを添加しなかつた場合についてもあ
わせ示した。
Ｃｒを混合成型したものを用いたことを除き、実施例１
の第１表No.４と同様にしてＣｒ入六方晶チツ化鉄を作
製した。得られた薄膜の磁気特性と、この薄膜を６０
℃、相対湿度９０％の空気中に１週間放置した際の方有
磁化の維持率（Ｍｔ／Ｍｏ）を第３表に示した。表には
参考のために、Ｃｒを添加しなかつた場合についてもあ
わせ示した。
第３表からわかるように、Ｃｒ入のチツ化鉄は良好な垂
直磁化膜であり、しかも、良好な耐食性を示す。
直磁化膜であり、しかも、良好な耐食性を示す。
実施例４ ターゲツトとしてＦｅを用いたこと、スパツタ時のＡｒ
分圧を１５ｍＴorr 、チツ素分圧を５ｍＴorr、水素分
圧を８ｍＴorr としたことを除き、実施例の第１表No.
４と同様にしてチツ化鉄薄膜を作製した。得られた薄膜
の磁気特性はつぎのようである。
分圧を１５ｍＴorr 、チツ素分圧を５ｍＴorr、水素分
圧を８ｍＴorr としたことを除き、実施例の第１表No.
４と同様にしてチツ化鉄薄膜を作製した。得られた薄膜
の磁気特性はつぎのようである。
Ｈｃ⊥：５２０Ｏｅ，４πＭｓ：４５００Ｇ，Ｍｒ⊥／
Ｍｓ：０．２１，Ｈｃ// ：２３０Ｏｅ， 以上の結果からわかるように、ターゲツトとしてＦｅを
用いた場合にも、スパツタ時のチツ素分圧をコントロー
ルすることによりすぐれた垂直磁化膜が得られる。
Ｍｓ：０．２１，Ｈｃ// ：２３０Ｏｅ， 以上の結果からわかるように、ターゲツトとしてＦｅを
用いた場合にも、スパツタ時のチツ素分圧をコントロー
ルすることによりすぐれた垂直磁化膜が得られる。
実施例５ ターゲツトとして、Ｆe3Ｎ−Ｆe2Ｎ粉をプレスしたもの
を用いたこと、スパツタ時のアルゴン分圧を５ｍＴorr
としたこと、膜厚を第４表に示した値としたことを除
き、実施例１の第１表No.４と同様にしてチツ化鉄薄膜
を作製した。結果は第４表のようである。
を用いたこと、スパツタ時のアルゴン分圧を５ｍＴorr
としたこと、膜厚を第４表に示した値としたことを除
き、実施例１の第１表No.４と同様にしてチツ化鉄薄膜
を作製した。結果は第４表のようである。
表からわかるように、膜厚を０．１〜１．０μｍの範囲
とすることにより良好な垂直磁化膜が得られる。
とすることにより良好な垂直磁化膜が得られる。
以上詳述した実施例から、チツ化鉄膜において垂直磁化
膜を実現する条件は次の３点にまとめることができる。
膜を実現する条件は次の３点にまとめることができる。
(1) チツ化鉄薄膜が六方晶系の結晶構造（Ｆe3Ｎまた
はＦe3Ｎ−Ｆe2Ｎ）をもつこと、 (2) 適当なターゲツト、すなわち、Ｆｅ，Ｆe4Ｎ，Ｆe
3Ｎ，Ｆe3Ｎ−Ｆe2Ｎ，Ｆe2のＮ少なくとも一つを用
い、スパツタ時のチツ素分圧を０〜１．５×１０-2Ｔor
r の範囲とし、得られたチツ化鉄膜中のチツ素含有率を
２０〜３２原子％の範囲とするとともに、薄膜の飽和磁
束密度４πＭｓを２０００〜６５００Ｇとすること、 (3) チツ化鉄薄膜の厚さを０．１μｍ以上とするこ
と、 にある。
はＦe3Ｎ−Ｆe2Ｎ）をもつこと、 (2) 適当なターゲツト、すなわち、Ｆｅ，Ｆe4Ｎ，Ｆe
3Ｎ，Ｆe3Ｎ−Ｆe2Ｎ，Ｆe2のＮ少なくとも一つを用
い、スパツタ時のチツ素分圧を０〜１．５×１０-2Ｔor
r の範囲とし、得られたチツ化鉄膜中のチツ素含有率を
２０〜３２原子％の範囲とするとともに、薄膜の飽和磁
束密度４πＭｓを２０００〜６５００Ｇとすること、 (3) チツ化鉄薄膜の厚さを０．１μｍ以上とするこ
と、 にある。
なお、以上の実施例でのべたチツ化鉄薄膜の作製条件、
例えば、チツ素分圧は、用いるターゲツトの種類，スパ
ツタ速度との関係によつて定まるものであり以上の実施
例の制限を受けるものではない。
例えば、チツ素分圧は、用いるターゲツトの種類，スパ
ツタ速度との関係によつて定まるものであり以上の実施
例の制限を受けるものではない。
また、本発明の実施例にも述べたように、チツ化鉄薄膜
の耐食性向上ならびに飽和磁束密度の制御を目的として
Ｃｒなどの異種元素を混入させることもできる。
の耐食性向上ならびに飽和磁束密度の制御を目的として
Ｃｒなどの異種元素を混入させることもできる。
なお、薄膜形成用基板としては、本発明に述べたガラス
基板以外にも、ポリエステル，ポリイミドなどの有機ポ
リマーあるいはＡｌ板などの金属板などが用いられる。
また、基板の形状は通常、長尺状もしくは円板状とする
が、必要に応じて任意の形状としてもよい。
基板以外にも、ポリエステル，ポリイミドなどの有機ポ
リマーあるいはＡｌ板などの金属板などが用いられる。
また、基板の形状は通常、長尺状もしくは円板状とする
が、必要に応じて任意の形状としてもよい。
さらに、基板表面にパーマロイ等の高透磁率特性を有す
る薄膜を形成し、その上にチツ化鉄を主体とする垂直磁
化膜を被着した、いわゆる２層垂直磁気記録媒体にも本
発明が適用できることは言うまでもない。
る薄膜を形成し、その上にチツ化鉄を主体とする垂直磁
化膜を被着した、いわゆる２層垂直磁気記録媒体にも本
発明が適用できることは言うまでもない。
また、本発明ではＲＦスパツタ法におる実施例のみを示
したが、蒸着法，ＣＶＤ法，マグネトロンスパツタ法，
イオンビームスパツタ法など従来公知のいずれの薄膜形
成技術を使用できる。
したが、蒸着法，ＣＶＤ法，マグネトロンスパツタ法，
イオンビームスパツタ法など従来公知のいずれの薄膜形
成技術を使用できる。
その他、本明細書に特に記載していない事項について
は、既に知られている知見を適用して差支えない。
は、既に知られている知見を適用して差支えない。
以上説明したところから明らかなように、本発明による
垂直磁化膜は製造方法が簡易であり、原料金属としては
安価なＦｅだけですみ、しかも特性も良好なものを得る
ことができるので、実用上の利点は大きい。
垂直磁化膜は製造方法が簡易であり、原料金属としては
安価なＦｅだけですみ、しかも特性も良好なものを得る
ことができるので、実用上の利点は大きい。
第１図は、本発明の一実施例における、チツ化鉄薄膜の
作製に用いた高周波スパツタ装置の概略断面図である。 １……非磁性基板、２……スパツタターゲツト、３……
ニードルバルブ。
作製に用いた高周波スパツタ装置の概略断面図である。 １……非磁性基板、２……スパツタターゲツト、３……
ニードルバルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▼よし▲田 和悦 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 新原 敏夫 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 北田 正弘 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 積田 則和 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 (56)参考文献 特開 昭57−140307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−76403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−45911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−130405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−180008（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】非磁性基板と、該基板表面に直接または高
透磁率磁性材料を介して被着された、垂直磁気異方性を
有する六方晶系チッ化鉄を主体とする薄膜磁性体とから
構成される垂直磁気記録媒体において、前記薄膜磁性体
中のチッ素含有量が２０〜３２原子％であることを特徴
とする垂直磁気記録媒体。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録
媒体において、前記薄膜磁性体の飽和磁束密度が２００
０〜６５００Ｇであることを特徴とする垂直磁気記録媒
体。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載
の垂直磁気記録媒体において、鉄とともにＣｒ，Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｂｉ，白金族元素，Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｗ
の少なくとも一つを１０原子％以下含むことを特徴とす
る垂直磁気記録媒体。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項，第２項もしくは第
３項記載の垂直磁気記録媒体において、前記薄膜磁性体
の膜厚が０．１〜１．０μｍであることを特徴とする垂
直磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102675A JPH0618135B2 (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 垂直磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102675A JPH0618135B2 (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 垂直磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59228705A JPS59228705A (ja) | 1984-12-22 |
| JPH0618135B2 true JPH0618135B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=14333803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102675A Expired - Lifetime JPH0618135B2 (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 垂直磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618135B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2167448B (en) * | 1984-11-02 | 1988-10-19 | Hitachi Ltd | Perpendicular magnetic recording medium |
| JPH07101498B2 (ja) * | 1985-11-13 | 1995-11-01 | 大日本印刷株式会社 | 磁気記録材料およびその製造方法 |
| JPH02161617A (ja) * | 1988-03-15 | 1990-06-21 | Ulvac Corp | 面内記録型磁気記録体の製造方法 |
| JPH02281716A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-19 | Ricoh Co Ltd | 磁性膜 |
| US5173370A (en) * | 1989-08-10 | 1992-12-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Magnetic recording medium having a magnetic thin film with both paramagnetic phase and ferromagnetic phase iron nitride with paramagnetic phase zeta Fe2 N as its largest component |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57130405A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Magnetic recording medium |
| JPS57140307A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-30 | Kanto Denka Kogyo Kk | Manufacture of metallic nitride powder for magnetic recording |
| JPH0227806B2 (ja) * | 1982-03-09 | 1990-06-20 | Nippon Mining Co | Kohowajikajiseizairyooyobisonoseizohoho |
| JPS58180008A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-21 | Sony Corp | 磁気記録媒体 |
| FR2531260B1 (fr) * | 1982-07-29 | 1986-04-11 | Centre Nat Rech Scient | Materiaux ferromagnetiques derives des nitrures de fer, leur preparation et leur application comme materiau d'enregistrement magnetique |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP58102675A patent/JPH0618135B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59228705A (ja) | 1984-12-22 |
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