JPH0644548A

JPH0644548A - 磁気記録媒体及び磁気記憶装置

Info

Publication number: JPH0644548A
Application number: JP2110892A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Yamamoto; 朋生山本; Yoshihiro Shiroishi; 芳博城石; Akira Ishikawa; 石川　　晃; Yasutaro Kamisaka; 保太郎上坂; Sadao Hishiyama; 定夫菱山; Tsuguyuki Oono; 徒之大野; Shinan Yaku; 四男屋久; Masaki Oura; 正樹大浦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】高密度記録時のＳ／Ｎ、記録密度特性が良好な
多層の磁気記録媒体及び大容量高密度磁気記憶装置を提
供すること。【構成】非磁性基板、非磁性基板上に設けられた複数の
磁性層及び磁性層の間に配置された非磁性中間層を有す
る磁気記録媒体であって、複数の磁性層は、それぞれ膜
厚が異なり、かつ、それぞれの残留磁化と膜厚の積が実
質的に等しいか又は残留磁化が異なる磁気記録媒体。こ
の磁気記録媒体と、磁極の少なくとも一部に金属薄膜を
用いた磁気ヘッド又は再生に磁気抵抗効果を利用した磁
気ヘッドを組み合わせた磁気記憶装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超高密度の記録に適し
た薄膜型の磁気記録媒体及びこのような磁気記録媒体を
用いた磁気記憶装置に関する。

【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ている。特に磁
気ディスク記憶装置は、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磁気記
録媒体と、金属磁性体の薄膜を基板上に蒸着あるいはス
パッタリングした薄膜型の磁気記録媒体とが知られてい
る。この薄膜型の磁気記録媒体は、塗布型の磁気記録媒
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】薄膜型の磁気記録媒体の通常の構成として
は、非磁性基板上に非磁性下地層、磁性層を順次形成し
た単層磁気記録媒体が知られている。また、最近では、
より優れた特性を持つ磁気記録媒体として、特開平１−
１７３３１３、特開平１−２１７７２３、特開平２−２
８１４１４に見られるように、非磁性基板上に非磁性下
地層を形成し、その上に磁性層、非磁性中間層を交互に
順次形成した多層磁気記録媒体が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の磁気記録媒
体は、超高密度の記録に対応した電磁変換特性が未だ不
十分であるという問題があった。すなわち、単層磁気記
録媒体は、高密度で記録再生を行う場合、磁性層の厚さ
を薄くすれば媒体Ｓ／Ｎが向上するが、回路及びヘッド
のノイズに比べて信号が微弱であるため装置としての必
要なＳ／Ｎを満たすことができないという問題があっ
た。一方、多層磁気記録媒体は、媒体Ｓ／Ｎを高くで
き、しかも装置としてのＳ／Ｎも向上させることができ
るが、同一の材料組成、構造の磁性層を単純に積層した
場合に比べて非磁性層の分だけ実効膜厚が厚くなるた
め、記録密度特性等の電磁変換特性が却って劣化してし
まうという問題があった。なお、媒体出力をＳ、媒体ノ
イズをＮｄ、ヘッドノイズをＮｈ、アンプノイズをＮａ
とすると、媒体Ｓ／Ｎ、装置Ｓ／Ｎは次の式１、式２で
与えられる。

【０００５】媒体Ｓ／Ｎ≡２０Ｌｏｇ（Ｓ／Ｎｄ） …（１）

【０００６】

【数２】

【０００７】本発明の第１の目的は、高密度記録時での
Ｓ／Ｎ、記録密度特性が良好な磁気記録媒体を提供する
ことにある。本発明の第２の目的は、高密度記録時での
Ｓ／Ｎ、記録密度特性が良好な磁気記録媒体を用いた磁
気記憶装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、
（１）非磁性基板、該非磁性基板上に設けられた複数の
磁性層及び該磁性層の間に配置された非磁性中間層を有
する磁気記録媒体において、上記複数の磁性層は、それ
ぞれ膜厚が異なり、かつ、それぞれの残留磁化と膜厚の
積が実質的に等しいことを特徴とする磁気記録媒体、
（２）上記１記載の磁気記録媒体において、上記複数の
磁性層は、少なくともそれぞれの組成が異なることによ
り、上記残留磁化が異なることを特徴とする磁気記録媒
体、（３）上記１記載の磁気記録媒体において、上記複
数の磁性層は、少なくともそれぞれの膜構造が異なるこ
とにより、上記残留磁化が異なることを特徴とする磁気
記録媒体、（４）上記１記載の磁気記録媒体において、
上記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの結晶配向性
が異なることにより、上記残留磁化が異なることを特徴
とする磁気記録媒体、（５）非磁性基板、該非磁性基板
上に設けられた複数の磁性層及び該磁性層の間に配置さ
れた非磁性中間層を有する磁気記録媒体において、上記
複数の磁性層は、少なくともそれぞれ結晶配向性、膜構
造、膜厚のいずれか一が異なることを特徴とする磁気記
録媒体、（６）上記５記載の磁気記録媒体において、上
記複数の磁性層は、それぞれの残留磁化と膜厚の積が実
質的に等しいことを特徴とする磁気記録媒体、（７）非
磁性基板、該非磁性基板上に設けられた複数の磁性層及
び該磁性層の間に配置された非磁性中間層を有する磁気
記録媒体において、上記複数の磁性層の内の上記非磁性
基板に近い磁性層は、非磁性基板より遠い磁性層より残
留磁化が小さいことを特徴とする磁気記録媒体、（８）
上記７記載の磁気記録媒体において、上記複数の磁性層
は、それぞれの残留磁化と膜厚の積が実質的に等しいこ
とを特徴とする磁気記録媒体、（９）上記７又は８記載
の磁気記録媒体において、上記複数の磁性層は、少なく
ともそれぞれの組成が異なることにより、上記残留磁化
が異なることを特徴とする磁気記録媒体、（１０）上記
７又は８記載の磁気記録媒体において、上記複数の磁性
層は、少なくともそれぞれの膜構造が異なることによ
り、上記残留磁化が異なることを特徴とする磁気記録媒
体、（１１）上記７又は８記載の磁気記録媒体におい
て、上記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの結晶配
向性が異なることにより、上記残留磁化が異なることを
特徴とする磁気記録媒体、（１２）上記１から１１のい
ずれか一に記載の磁気記録媒体において、上記複数の磁
性層は、いずれもＣｏを主成分とする磁性合金からなる
ことを特徴とする磁気記録媒体、（１３）上記１から１
２のいずれか一に記載の磁気記録媒体において、上記複
数の磁性層は、いずれも０．５から１００ｎｍの範囲の
厚さであることを特徴とする磁気記録媒体、（１４）上
記１から１３のいずれか一に記載の磁気記録媒体におい
て、上記非磁性中間層は、１から２００オングストロー
ムの範囲の厚さであることを特徴とする磁気記録媒体、
（１５）上記１から１４のいずれか一に記載の磁気記録
媒体において、上記非磁性基板と上記複数の磁性層との
間に非磁性下地層を有することを特徴とする磁気記録媒
体によって達成される。

【０００９】上記第２の目的は、（１６）磁気記録媒
体、磁気記録媒体を保持する保持具、該保持具と連結す
る磁気記録媒体駆動部、該磁気記録媒体のそれぞれの面
に対向して設けられた磁気ヘッド及び該磁気ヘッドを駆
動する磁気ヘッド駆動部よりなる磁気記憶装置におい
て、上記磁気記録媒体は、上記１から１５のいずれか一
に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記憶
装置、（１７）磁気記録媒体、磁気記録媒体を保持する
保持具、該保持具と連結する磁気記録媒体駆動部、該磁
気記録媒体のそれぞれの面に対向して設けられた磁気ヘ
ッド及び該磁気ヘッドを駆動する磁気ヘッド駆動部より
なる磁気記憶装置において、上記磁気ヘッドは、誘導型
磁気ヘッドであり、上記磁気記録媒体は、非磁性基板上
に設けられた複数の磁性層及び該磁性層の間に配置され
た非磁性中間層からなり、上記磁気ヘッドと対向する面
に近い磁性層は、該面より遠い磁性層より残留磁化が大
きいことを特徴とする磁気記憶装置、（１８）磁気記録
媒体、磁気記録媒体を保持する保持具、該保持具と連結
する磁気記録媒体駆動部、該磁気記録媒体のそれぞれの
面に対向して設けられた磁気ヘッド及び該磁気ヘッドを
駆動する磁気ヘッド駆動部よりなる磁気記憶装置におい
て、上記磁気ヘッドは、磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッ
ドであり、上記磁気記録媒体は、非磁性基板上に設けら
れた複数の磁性層及び該磁性層の間に配置された非磁性
中間層からなり、上記磁気ヘッドと対向する面に近い磁
性層は、該面より遠い磁性層より残留磁化が小さいこと
を特徴とする磁気記憶装置、（１９）上記１７又は１８
記載の磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体の複数
の磁性層は、いずれもＣｏを主成分とする磁性合金から
なることを特徴とする磁気記憶装置、（２０）上記１７
から１９のいずれか一に記載の磁気記憶装置において、
上記磁気記録媒体の複数の磁性層は、いずれも０．５か
ら１００ｎｍの範囲の厚さであることを特徴とする磁気
記憶装置、（２１）上記１７から２０のいずれか一に記
載の磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体の非磁性
中間層は、１から２００オングストロームの範囲の厚さ
であることを特徴とする磁気記憶装置、（２２）上記１
７から２１のいずれか一に記載の磁気記憶装置におい
て、上記磁気記録媒体の非磁性基板と上記複数の磁性層
との間に非磁性下地層を有することを特徴とする磁気記
憶装置、（２３）上記１７から２２のいずれか一に記載
の磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体の複数の磁
性層は、それぞれの残留磁化と膜厚の積が実質的に等し
いことを特徴とする磁気記憶装置によって達成される。

【００１０】本発明の磁気記録媒体の磁性膜としては、
ＣｏＰ、ＣｏＰｔ、ＣｏＴａ、ＣｏＳｉ、ＣｏＣｒＰ
ｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＮｉＰｔ、Ｃｏ
ＮｉＺｒ、ＣｏＣｒＰｔＳｉ、ＣｏＣｒＴａＳｉ等のＣ
ｏを主たる成分とする磁性合金を用いることが高い保磁
力、記録密度特性が得られるので好ましい。各磁性層の
組成を変えること、すなわち構成元素を変える又は同一
材料で組成比を変えることにより、各磁性層の残留磁化
（Ｂｒ）を変えることができる。また、同一材料、同一
組成比で成膜条件を変えることで残留磁化の大きさを変
えることができる。例えば、スパッタリング法により磁
性層を形成するとき、Ａｒ圧力、成膜温度、成膜速度、
不純物ガス濃度等を変化させることで結晶配向性、膜構
造等を変えることができ、それによって残留磁化を変化
させることができる。磁性膜の形成はスパッタリング法
の他に蒸着法、イオンビームスパッタ法等どのような方
法でもよい。また、その厚みは０．５ｎｍ〜１００ｎｍ
の範囲であることが好ましい。

【００１１】非磁性中間層としては、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｔａ、Ｎｂ又はこれらを主たる成分とする合金を用いる
ことが磁性層の配向性、結晶粒径を制御できるために好
ましい。合金として上記元素に加える元素は、Ｔｉ、Ｓ
ｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｅ、
Ｐｄ、酸素、窒素等が好ましい。非磁性中間層の膜厚は
１〜２００オングストロームとすることがＳ／Ｎを高め
る上で好ましい。

【００１２】また、非磁性下地層を設けるときは、非磁
性中間層と同様に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ又はこ
れらを主たる成分とする合金を用いることが磁性層の配
向性、結晶粒径を制御できるために好ましい。非磁性下
地層の膜厚は５０００オングストローム以下、より好ま
しくは１０〜５０００オングストロームとすることが好
ましい。

【００１３】本磁気記録媒体と、記録、再生用磁極の少
なくとも一部に金属薄膜を用いた誘導型磁気ヘッドを組
み合わせ、同一磁気ヘッドで記録再生を行うこと（いわ
ゆる自己録再）により、あるいは本磁気記録媒体と、ギ
ャップ長、トラック幅が記録、再生で異なる別々の誘導
型磁気ヘッドとを組み合わせることにより、さらに本磁
気記録媒体と記録用に誘導型磁気ヘッド、再生用に磁気
抵抗効果を利用した磁気ヘッドとを組み合わせること等
により、従来の磁気記憶装置に比べ、大容量の磁気記憶
装置が得られた。

【００１４】

【作用】単層磁性記録媒体の磁性層の膜厚を薄くすると
結晶粒を微細化でき、再生出力の減少分以上に媒体ノイ
ズを低減できるので、再生出力と媒体ノイズの比である
媒体Ｓ／Ｎを高めることができる。しかし、あまり磁性
層を薄くした場合、装置を動かすために必要な再生出力
が得られないため、結晶粒を微細化した磁性層を積層
し、磁性層間に非磁性中間層を介在させことにより、低
ノイズ性を保ったまま必要とする再生出力を得ることが
できる。

【００１５】また、高い再生出力が得られるという点で
は、残留磁化が大きい磁性層を上層に配置することが望
ましい。これは相反定理から、誘導型のヘッド磁界のよ
り強い媒体表面側で磁化が大きい方が高い出力を得られ
ることによる。一方、再生感度の高い磁気抵抗効果を用
いた磁気ヘッドを用いる装置系に対しては、媒体ノイズ
の方を小さくすることが好ましく、媒体表面側すなわち
上層に残留磁化の小さな磁性層を配置させることが好ま
しい。さらに各磁性層の膜厚を変えて残留磁化膜厚積
（Ｂｒ・δ）を等しくすると、各層の静磁的相互作用の
バランスがとれ、磁化遷移領域での磁化の乱れを小さく
抑えることができるので、媒体ノイズを最も小さくでき
るので特に好ましい。

【００１６】なお、非磁性中間層の厚さとしては、１オ
ングストローム以上とすれば結晶粒の成長を抑えたまま
磁性層間の相互作用を低減できるので媒体ノイズを低く
できるので好ましい。また、その厚さが２００オングス
トロームを越えると、下層の磁性層と磁気ヘッドとの間
隔が大きくなりすぎ、重ね書き特性が劣化するため好ま
しくない。

【００１７】本磁気記録媒体を少なくとも磁極の一部に
金属薄膜を用いた誘導型磁気ヘッドと組み合わせて磁気
記憶装置とすることで、磁極に金属薄膜を用いない磁気
ヘッドに比べて記録磁界が急峻であるため、重ね書き特
性が３ｄＢ以上向上し、磁気記録媒体の高Ｓ／Ｎ性を活
かすことができる。そのため従来の磁気記録媒体を用い
た場合と比較して１．２倍以上の大容量の磁気記憶装置
が実現できる。さらに磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッド
で再生することで、装置ノイズに比べて充分高い出力を
得られるため、さらに１．５〜２倍以上の大容量の装置
を実現できる。

【００１８】

【実施例】

実施例１本発明の多層構造の磁気記録媒体の断面の模式図を図１
に示す。非磁性基板１１としては強化ガラス基板、セラ
ミックス基板、Ｎｉ−ＰメッキＡｌ合金基板、プラスチ
ック基板、ボロン基板、カーボン基板、Ｔｉ合金基板等
が用いられる。１２、１２’はＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、
Ｎｂ又はこれらを主たる成分とする合金等から成る非磁
性下地層、１３、１３’はＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴ
ａ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性合金から成る磁性層、１４、
１４’はＣｒ、Ｍｏ、Ｗ又はこれらを主たる成分とする
合金等から成る非磁性中間層、１５、１５’はＣｏＣｒ
Ｐｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＮｉＺｒ等の
磁性合金から成る磁性層、１６、１６’はＣ、ＷＣ、
（ＷＭｏ）Ｃ、（ＺｒＮｂ）Ｎ、Ｂ₄Ｃ、水素含有カー
ボン等から成る保護層、１７、１７’はパーフルオロア
ルキルポリエーテル等から成る潤滑層である。以下さら
に詳細に本実施例について説明する。

【００１９】Ｎｉ−Ｐを１０μｍメッキし、表面を略円
周方向に中心線平均面粗さで５ｎｍとなるように微小傷
が入るように研磨した外径９５ｍｍφのＡｌ合金からな
る非磁性基板１１に、基板温度３００℃、Ａｒガス圧力
１．７ｍＴｏｒｒ、投入電力密度５Ｗ／ｃｍ²としてＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法で非磁性下地層１２、１２’
を５００オングストローム形成した。非磁性下地層１
２、１２’は、表１に示すように、Ｃｒ、Ｃｒ−５ａｔ
％Ｆｅ、Ｃｒ−５ａｔ％Ｖ、Ｃｒ−５ａｔ％Ｃｕ、Ｃｒ
−１５ａｔ％Ｔｉ、Ｍｏ−５ａｔ％Ｓｉ、Ｍｏ−５ａｔ
％Ｖ、Ｗ、Ｗ−５ａｔ％Ｍｏ、Ｔａ、Ｔａ−５ａｔ％Ｃ
ｒ、Ｎｂ、Ｎｂ−５ａｔ％Ｗからなり、また実施例１の
１３、１４は非磁性下地層を設けていない。

【００２０】次に上記と同じ方法で、下層の磁性層１
３、１３’として、Ｃｏ−１５ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｐ
ｔ、Ｃｏ−１２ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ又はＣｏ−３
０ａｔ％Ｎｉ−５ａｔ％Ｐｔをそれぞれ１５０オングス
トローム形成し、次いで非磁性中間層１４、１４’し
て、Ｃｒ、Ｗ、Ｃｒ−１５ａｔ％Ｔｉ、Ｃｒ−５ａｔ％
Ｓｉ、Ｃｒ−５ａｔ％Ｎｂ、Ｃｒ−５ａｔ％Ｒｈ、Ｃｒ
−５ａｔ％Ｐｔ、Ｃｒ−５ａｔ％Ｇｅ、Ｃｒ−５ａｔ％
Ｒｕ、Ｃｒ−５ａｔ％Ｗ、Ｃｒ−５ａｔ％Ｍｏの膜をそ
れぞれ１００オングストローム形成し、次に上層の磁性
層１５、１５’としてＣｏ−１４ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％
Ｐｔ、Ｃｏ−１２ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ、Ｃｏ−２
０ａｔ％Ｎｉ−１０ａｔ％Ｃｒ又はＣｏ−３５ａｔ％Ｎ
ｉ−４ａｔ％Ｚｒを、それぞれ上記下層の磁性層１３、
１３’膜の残留磁化膜厚積（Ｂｒ・δ）とこの磁性層１
５、１５’の残留磁化膜厚積が略等しくなるような膜厚
で形成し、さらに保護層１６、１６’としてＣ、ＷＣ又
は（ＷＭｏ）Ｃを２５０オングストローム形成した後、
５０オングストロームのパーフルオロアルキルポリエー
テル系の潤滑層１７、１７’を形成した。

【００２１】作成した磁気記録媒体の電磁変換特性をＮ
ｉ−Ｆｅ合金薄膜で磁気コア部を形成したギャップ長
０．４μｍの薄膜型磁気ヘッドを用い、相対速度１２．
５ｍ／ｓ、記録密度６５ｋＦＣＩで評価した。表１に、
実施例１の１〜２２の磁気記録媒体の各層の組成と電磁
変換特性を示す。ここで、磁性層の１３、１３’等の数
字は図１で示す数字に対応し、Ｓ／Ｎは装置としてのＳ
／Ｎ、Ｄ₅₀は孤立再生波出力が半減してしまう記録密度
を意味する。

【００２２】

【表１】

【００２３】また、比較例１として、上記実施例と同じ
成膜条件のもとで、下層と上層の磁性層の組成及び膜厚
を同じとして磁気記録媒体を作製した。さらに比較例２
として、図２に示すような従来型単層磁性媒体を作製し
た。すなわち、非磁性基板２１上に、非磁性下地層２
２、２２’としてＣｒ又はＣｒ−１５ａｔ％Ｔｉ膜を５
００オングストローム形成し、次いで磁性層２３、２
３’としてＣｏ−１５ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｐｔ、Ｃｏ
−１２ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ、Ｃｏ−３０ａｔ％Ｎ
ｉ−５ａｔ％Ｐｔ又はＣｏ−３５ａｔ％Ｎｉ−４ａｔ％
Ｚｒを３００オングストローム形成し、保護層２４、２
４’としてＣを２５０オングストローム形成し、最後
に、前記と同じ材質の潤滑層２５、２５’を５０オング
ストローム形成して比較例２の磁気記録媒体とした。こ
のとき、各磁性層の残留磁化（Ｂｒ）の大きさはＣｏＣ
ｒＰｔ膜で８０００Ｇ、ＣｏＣｒＴａ膜で７５００Ｇ、
ＣｏＮｉＣｒ膜で８５００Ｇ、ＣｏＮｉＺｒ膜で９５０
０Ｇ、ＣｏＮｉＰｔ膜では１００００Ｇである。作製し
た磁気記録媒体の電磁変換特性を上記と同じ条件で評価
した。表２、表３に、この比較例１、２の２３〜３４の
磁気記録媒体の各層の組成と電磁変換特性を示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】表１から分かるように本実施例の磁気記録
媒体は、本評価条件において非磁性下地層の材料によっ
て若干電磁変換特性に差が認められる。特に、上層の磁
性膜に残留磁化の大きな材料を用いた場合と、逆に上層
の磁性膜に残留磁化の小さな材料を用いた場合で差がみ
られ、上層の磁性膜に残留磁化の大きな材料を用いたと
き高い装置Ｓ／Ｎが得られた。これは、上層の磁性層に
残留磁化の大きな材料を用いた場合には、媒体ノイズは
大きいが再生出力も大きくなることで装置Ｓ／Ｎが大き
くなり、一方、上層の磁性層に残留磁化の小さな材料を
用いた場合、再生出力は小さくなるがそれ以上に媒体ノ
イズが小さくなることで装置Ｓ／Ｎが大きくなるためで
ある。従って、装置仕様によって再生出力は多少犠牲に
してでも媒体ノイズを小さくしたい場合、逆に、媒体ノ
イズが多少大きくなっても大きな再生出力を欲しい場合
等に両者を使い分けると好ましい。特に、本実施例のよ
うに誘導型ヘッドで再生した場合には大きな再生出力を
必要とするため、前者の残留磁化がヘッド側すなわち上
層で高い磁気記録媒体ほど高い装置Ｓ／Ｎが得られる。
なお、後者の磁気記録媒体の例については実施例５でさ
らに詳細に述べる。

【００２７】次に表１、表２、表３から本実施例の磁気
記録媒体と比較例１、比較例２の磁気記録媒体について
比較検討する。すべての材料組合せについて、本実施例
の磁気記録媒体が優れていることが分かる。比較例１の
媒体は、比較例２の単層磁性構造媒体に比べ特性はよい
が、それでも上層の磁性層と下層の磁性層の材料を同じ
としたため、上層の磁性層で結晶成長が起こり、結晶粒
が肥大化するため装置Ｓ／Ｎが悪くなった。

【００２８】また、表１に示される媒体において各磁性
層の膜厚を１５０オングストローム一定とした場合も検
討したが、膜厚を変えた場合に比べ装置Ｓ／Ｎが１ｄＢ
程度劣化したものの、比較例１、比較例２に比べて高い
装置Ｓ／Ｎが得られた。以上のように本実施例の多層磁
気記録媒体は、従来の単層磁気記録媒体や単純に多層化
した多層磁気記録媒体に比べて著しい電磁変換特性の向
上が認められた。本評価条件では記録密度を６５ｋＦＣ
Ｉとしたが、記録密度を６０、７０、８０、９０ｋＦＣ
Ｉとしても傾向は同じであった。

【００２９】実施例２磁性層の残留磁化の大きさを変える方法として、実施例
１ではその組成を変化させたが、成膜時のＡｒガス圧力
を高くして、磁性膜の膜構造と配向性を変化させ、残留
磁化を小さくさせた例を示す。外径９５ｍｍφのセラミ
ックス基板を用い、また、成膜条件の内、Ａｒガス圧力
の条件を変えた他は実施例１と同じにして、図１に示し
た磁気記録媒体を製造した。各層の組成を表４に示す。
表において、磁性層の次に書かれた括弧内の数字は順に
膜厚、成膜時のＡｒガス圧を示す。また、実施例１と同
じ評価条件による電磁変換特性も表４に示す。

【００３０】

【表４】

【００３１】上層、下層の磁性層を共に１．７ｍＴｏｒ
ｒで成膜した比較例１の２３の磁気記録媒体に比べ、本
実施例の磁気記録媒体は高い装置Ｓ／Ｎが実現できてい
ることが分かる。また、ヘッド相対速度を５、１０、２
０ｍ／ｓとしても同様の結果が得られた。

【００３２】実施例３本発明の多層の磁気記録媒体は２層に限らず、図３に示
すような３層又はそれ以上積層した構造でも装置Ｓ／Ｎ
の改善が認められる。図３において、３１は非磁性基
板、３２、３２’は非磁性下地層、３３、３３’、３
５、３５’、３７、３７’は磁性層、３４、３４’、３
６、３６’は非磁性中間層、３８、３８’は保護層であ
る。

【００３３】本実施例の磁気記録媒体は、積層回数が異
なる点及び潤滑層を設けない点の他は実施例１と同じ条
件で、外径９５ｍｍφのガラス基板を用いて作製した。
各層の組成、磁気記録媒体の電磁変換特性評価結果を表
５に示す。なお、電磁変換特性の評価条件は実施例１と
同じである。

【００３４】

【表５】

【００３５】表２、表３に示される比較例１及び比較例
２の２３〜３４の磁気記録媒体に比べ、本実施例の磁気
記録媒体は高い装置Ｓ／Ｎが実現できた。磁性層の層間
の静磁的相互作用を残留磁化膜厚積を略等しくする等の
手法を用いてバランスをとれば、何層多層化しても良好
な装置Ｓ／Ｎが得られる。また、このとき磁気ヘッドの
ギャップ長を０．３、０．５μｍとしても同様の結果が
得られた。

【００３６】実施例４本実施例の磁気記録媒体は、図１に示す媒体構造で非磁
性下地層及び非磁性中間層の膜厚を変化させて作製し
た。本実施例は非磁性層の膜厚が異なる他は実施例１と
同じ成膜条件とし、基板も実施例１と同じものを用い
た。実施例１と同じ評価条件によるこの磁気記録媒体の
電磁変換特性を表６に示す。

【００３７】

【表６】

【００３８】非磁性下地層の膜厚は５０００オングスト
ローム以下、より好ましくは１０〜５０００オングスト
ロームの範囲、また、非磁性中間層の膜厚は１オングス
トローム以上、より好ましくは２０オングストローム以
上とすることが媒体ノイズを低減する点で望ましく、そ
の結果は装置Ｓ／Ｎに現れている。しかしながら、非磁
性中間層の膜厚が２００オングストロームを超えると、
最下層の磁性層と磁気ヘッドとの間隔が大きくなりす
ぎ、ヘッドの磁極の一部に金属薄膜を用いても重ね書き
特性が劣化するため好ましくない。

【００３９】実施例５表１に示した実施例１の１〜１２と同じ磁気記録媒体に
ついて、再生用に磁気抵抗効果を利用するＭＲヘッドを
用い、記録・再生ヘッドを分離して評価した場合の電磁
変換特性を表７に示す。表１に示した自己録再による結
果に比べ再生出力が大きくなるため、同じ磁気記録媒体
でもより電磁変換特性が著しく向上することが認められ
た。特に、ヘッド側で残留磁化が小さい媒体で媒体ノイ
ズの低下が著しく、高い装置Ｓ／Ｎが得られた。

【００４０】

【表７】

【００４１】実施例６本発明の磁気記憶装置の一例の上面図を図４（ａ）に、
そのＡＡ’線断面図を図４（ｂ）に示す。磁気記録媒体
４１は、磁気記録媒体駆動部４２に連結する保持具に保
持され、磁気記録媒体駆動部４２のそれぞれの面に対向
して磁気ヘッド４３が配置される。磁気ヘッド４３は記
録再生信号処理系４５からの信号に基づき、磁気ヘッド
駆動部４４により駆動する。

【００４２】磁気ヘッド４３として、ギャップ長０．４
μｍの薄膜型磁気ヘッドを用い、これと上記各実施例記
載の磁気記録媒体とにより磁気記憶装置を構成した。従
来の装置に比べて、約１．５倍の容量の大容量高密度記
録に対応する磁気記憶装置が得られた。また、磁気ヘッ
ド４３として、Ｎｉ−Ｆｅ磁極の先端にＦｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ合金薄膜を用いたメタルインギャップタイプのヘッド
を用いた場合には、従来装置に比べ約１．２倍の容量の
磁気記憶装置ができた。さらに、磁気ヘッド４３とし
て、ＭＲヘッドを用いた場合には、約２．０倍の大容量
磁気記憶装置が実現できた。

【００４３】以上の実施例においては、ディスク状の磁
気記録媒体とそれを用いた磁気記憶装置について述べた
が、本発明は片面のみに磁性層を有するテープ状、カー
ド状の媒体及びこれを用いた磁気記憶装置にも適用でき
ることは言うまでもない。また、磁気記録媒体の成膜方
法はスパッタに限らず、塗布型、蒸着、メッキ、イオン
ビームスパッタ法、光ＣＶＤ法等どのような手法を用い
ても構わない。

【００４４】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、磁性層の結晶
成長が抑えられ、媒体ノイズが低減し、装置としてのＳ
／Ｎが向上した。また磁性層の残留磁化膜厚積を実質的
に等しくした磁気記録媒体は、磁性層間の静磁的相互作
用のバランスがとれ、さらに媒体ノイズが低減できたの
で、より高い装置Ｓ／Ｎが得られた。また、この媒体と
磁極に金属合金磁性膜を用いた磁気ヘッド、又は再生用
に磁気抵抗効果を利用するＭＲヘッドを用いた録再分離
ヘッドを用いることで、従来の磁気記憶装置に比較して
大容量高密度記録の磁気記憶装置が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の断面構造を示す模式図
である。

【図２】従来の磁気記録媒体の断面構造を示す模式図で
ある。

【図３】本発明の磁気記録媒体の断面構造を示す模式図
である。

【図４】本発明の磁気記憶装置の上面と断面構造を示す
模式図である。

【符号の説明】

11、21、31 非磁性基板 12、12'、22、22'、32、32' 非磁性下地層 13、13'、15、15'、23、23'、33、33'、35、35'、37、3
7' 磁性層 14、14'、34、34'、36、36' 非磁性中間層 16、16'、24、24'、38、38' 保護層 17、17'、25、25' 潤滑層 41 磁気記録媒体 42 磁気記録媒体駆動部 43 磁気ヘッド 44 磁気ヘッド駆動部 45 記録再生信号処理系

フロントページの続き (72)発明者上坂保太郎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)発明者菱山定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)発明者大浦正樹神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板、該非磁性基板上に設けられた
複数の磁性層及び該磁性層の間に配置された非磁性中間
層を有する磁気記録媒体において、上記複数の磁性層
は、それぞれ膜厚が異なり、かつ、それぞれの残留磁化
と膜厚の積が実質的に等しいことを特徴とする磁気記録
媒体。
【請求項２】請求項１記載の磁気記録媒体において、上
記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの組成が異なる
ことにより、上記残留磁化が異なることを特徴とする磁
気記録媒体。
【請求項３】請求項１記載の磁気記録媒体において、上
記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの膜構造が異な
ることにより、上記残留磁化が異なることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１記載の磁気記録媒体において、上
記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの結晶配向性が
異なることにより、上記残留磁化が異なることを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項５】非磁性基板、該非磁性基板上に設けられた
複数の磁性層及び該磁性層の間に配置された非磁性中間
層を有する磁気記録媒体において、上記複数の磁性層
は、少なくともそれぞれ結晶配向性、膜構造、膜厚のい
ずれか一が異なることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】請求項５記載の磁気記録媒体において、上
記複数の磁性層は、それぞれの残留磁化と膜厚の積が実
質的に等しいことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】非磁性基板、該非磁性基板上に設けられた
複数の磁性層及び該磁性層の間に配置された非磁性中間
層を有する磁気記録媒体において、上記複数の磁性層の
内の上記非磁性基板に近い磁性層は、非磁性基板より遠
い磁性層より残留磁化が小さいことを特徴とする磁気記
録媒体。
【請求項８】請求項７記載の磁気記録媒体において、上
記複数の磁性層は、それぞれの残留磁化と膜厚の積が実
質的に等しいことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項９】請求項７又は８記載の磁気記録媒体におい
て、上記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの組成が
異なることにより、上記残留磁化が異なることを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項１０】請求項７又は８記載の磁気記録媒体にお
いて、上記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの膜構
造が異なることにより、上記残留磁化が異なることを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項１１】請求項７又は８記載の磁気記録媒体にお
いて、上記複数の磁性層は、少なくともそれぞれの結晶
配向性が異なることにより、上記残留磁化が異なること
を特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１２】請求項１から１１のいずれか一に記載の
磁気記録媒体において、上記複数の磁性層は、いずれも
Ｃｏを主成分とする磁性合金からなることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項１３】請求項１から１２のいずれか一に記載の
磁気記録媒体において、上記複数の磁性層は、いずれも
０．５から１００ｎｍの範囲の厚さであることを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項１４】請求項１から１３のいずれか一に記載の
磁気記録媒体において、上記非磁性中間層は、１から２
００オングストロームの範囲の厚さであることを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項１５】請求項１から１４のいずれか一に記載の
磁気記録媒体において、上記非磁性基板と上記複数の磁
性層との間に非磁性下地層を有することを特徴とする磁
気記録媒体。
【請求項１６】磁気記録媒体、磁気記録媒体を保持する
保持具、該保持具と連結する磁気記録媒体駆動部、該磁
気記録媒体のそれぞれの面に対向して設けられた磁気ヘ
ッド及び該磁気ヘッドを駆動する磁気ヘッド駆動部より
なる磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体は、請求
項１から１５のいずれか一に記載の磁気記録媒体である
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項１７】磁気記録媒体、磁気記録媒体を保持する
保持具、該保持具と連結する磁気記録媒体駆動部、該磁
気記録媒体のそれぞれの面に対向して設けられた磁気ヘ
ッド及び該磁気ヘッドを駆動する磁気ヘッド駆動部より
なる磁気記憶装置において、上記磁気ヘッドは、誘導型
磁気ヘッドであり、上記磁気記録媒体は、非磁性基板上
に設けられた複数の磁性層及び該磁性層の間に配置され
た非磁性中間層からなり、上記磁気ヘッドと対向する面
に近い磁性層は、該面より遠い磁性層より残留磁化が大
きいことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項１８】磁気記録媒体、磁気記録媒体を保持する
保持具、該保持具と連結する磁気記録媒体駆動部、該磁
気記録媒体のそれぞれの面に対向して設けられた磁気ヘ
ッド及び該磁気ヘッドを駆動する磁気ヘッド駆動部より
なる磁気記憶装置において、上記磁気ヘッドは、磁気抵
抗効果を用いた磁気ヘッドであり、上記磁気記録媒体
は、非磁性基板上に設けられた複数の磁性層及び該磁性
層の間に配置された非磁性中間層からなり、上記磁気ヘ
ッドと対向する面に近い磁性層は、該面より遠い磁性層
より残留磁化が小さいことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項１９】請求項１７又は１８記載の磁気記憶装置
において、上記磁気記録媒体の複数の磁性層は、いずれ
もＣｏを主成分とする磁性合金からなることを特徴とす
る磁気記憶装置。
【請求項２０】請求項１７から１９のいずれか一に記載
の磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体の複数の磁
性層は、いずれも０．５から１００ｎｍの範囲の厚さで
あることを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項２１】請求項１７から２０のいずれか一に記載
の磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体の非磁性中
間層は、１から２００オングストロームの範囲の厚さで
あることを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項２２】請求項１７から２１のいずれか一に記載
の磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体の非磁性基
板と上記複数の磁性層との間に非磁性下地層を有するこ
とを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項２３】請求項１７から２２のいずれか一に記載
の磁気記憶装置において、上記磁気記録媒体の複数の磁
性層は、それぞれの残留磁化と膜厚の積が実質的に等し
いことを特徴とする磁気記憶装置。