JPH0666086B2 - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体およびその製造方法

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JPH0666086B2
JPH0666086B2 JP59123234A JP12323484A JPH0666086B2 JP H0666086 B2 JPH0666086 B2 JP H0666086B2 JP 59123234 A JP59123234 A JP 59123234A JP 12323484 A JP12323484 A JP 12323484A JP H0666086 B2 JPH0666086 B2 JP H0666086B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、磁気記録媒体の膜厚方向の磁化によって記録
を行う、いわゆる垂直記録に用いる磁気記録媒体(磁性
膜)及びその製造方法に関するものである。
(従来技術) 従来、一般の磁気ディスク装置、磁気テープ装置などの
磁気記録装置においては、基板上に形成された磁気記録
媒体にリング型磁気ヘッドによって水平方向に磁化する
ことにより記録を行なっている。
しかし、水平磁化による記録には記録信号が短波長にな
るに従い、即ち記録密度の増加に従って、媒体内の反磁
界が増大して残留磁化の減衰と回転を生じ、再生出力が
著しく減少するという欠点が存在する。そこで、この問
題解決のため短波長になる程反磁界が小さくなる性質を
もつ垂直記録方式が提案され、この垂直記録に適した磁
気記録媒体としては、膜厚に垂直な方向に磁化容易軸を
もつCo−Crスパッタ膜が提案されている。ところがCo−
Cr膜をスパッタ法により作製する場合、真空系内で行う
ため量産性に問題がある。
このためこの様な製造上の問題点を改善して量産性に優
れた無電解めっき法により、膜面に垂直な方向に磁化容
易軸をもつ磁気記録媒体を製造する無電解Co−Mn−Pめ
っき浴が見い出されている(特願昭56-025833、“無電
解めっき浴”)。一般に膜面に垂直な方向に磁化容易と
なる条件は、媒体の垂直異方性磁界Hkと減磁界の最大値
4πMs(Msは飽和磁化)の間にHk>4πMsの関係または
Hk/4πMs>1の関係があることである。垂直記録媒体
においては必ずしもこの条件を満たす必要はないが、Hk
/4πMs1であっても大きな値をもつ程垂直磁化容易
の条件に近づいているため媒体特性として好ましいとい
える。実際に記録媒体を用いて記録密度特性を測定した
結果によってもこの傾向が示されている。例えば、電子
通信学会技術研究報告、MR82-22,1982年10月15日では種
々の特性のCo−Vスパッタ媒体にリングヘッドを用いて
垂直記録を行ない、Hk/4πMs値が大きくなる程限界記
録密度D50(孤立波再生出力が1/2となる記録密度
で、媒体の記録密度の性能の表わす値)が増加するこ
と、またHk/4πMs値が0.5を下回るとD50が急激に減少
することを示している。この傾向は媒体の種類,記録再
生条件が異なる場合も同様の関係にある。
しかし、前記無電解めっき浴においてはα‐Co六方晶
(磁化容易軸)が基板に対して垂直配向し垂直磁化膜と
なる可能性のある磁性膜が得られるが、飽和磁化Msの低
下が少なく4πMsの値が非常に大きくなるため垂直磁化
記録の障碍となる。このためニッケルを共析することに
より(特願昭56-155706,“無電解めっき浴”)、またニ
ッケルに加えてレニウムを共析することにより(1982
年、金属表面技術協会、第66回学術講演要旨集p.8〜9
に掲載されためっき浴、以下A-T浴と呼ぶ)Msの低下が
はかられている。ところが、Co-Ni-Mn-P磁性膜にレニウ
ムを共析するために無電解めっき浴にレニウムイオンを
添加した場合、めっき浴が不安定となり、磁気特性の不
均一、再現性の劣化等を生じるという問題があった。Co
-Ni-Mn-Re-P膜を媒体とする磁気記録体、例えば、磁気
ディスクを作製する場合、磁気特性の不均一のために一
周の再生出力波形(エンベロープ)の一様性の低下を招
き、磁気特性の再現性が劣り浴寿命が短いため一定のメ
ッキ浴から極く限られた少ない数量しか得られない等の
欠点があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、従来の問題を改善して膜面に垂直な方
向に磁気記録するのに好ましい特性が再現性良く得られ
る磁気記録媒体とその製造方法を提供することにある。
(発明の構成) 上記目的を達成するために、本発明は、構成成分とし
て、Co、Ni、Re、および、Pを含有する六方晶のC軸が
主として膜面に垂直な方向に配向している強磁性薄膜に
おいて、その強磁性薄膜の異方性磁界をHk、飽和磁化を
Msとするとき、Hk/4πMs>0.5を満足するようにした
ものである。
また、上記目的を達成するために、本発明は、金属イオ
ンとしてCoイオン、Niイオン、および、Reイオンを含
み、これら金属イオンの還元剤として次亜リン酸塩を含
み、添加剤としてこれら金属イオンの錯化剤、pH緩衝
剤、および、pH調節剤を含む水溶液にタルトロン酸基が
添加されていることを特徴とする無電界めっき液を用い
て強磁性薄膜を形成するようにしたものである。
(発明の構成に関する説明) 本発明者らは前述の問題を改善するため各種の無電解Co
-Ni-Mn-Re-Pめっき浴を試みたが十分な安定性が得られ
なかった。この原因はめっき膜がCo-Ni-Mn-Re-Pという
多元合金で系が複雑であり、めっき浴中に著しく析出容
易なReと著しく析出困難なMnを含むことによる。従来よ
り浴管理の容易化のためめっき膜構成元素数の減少が望
まれていたが、Co,Niは強磁性薄膜を得るため必要であ
り、Pは還元剤に次亜リン酸塩を用いる場合には共析は
避けがたく、ReはMsの減少に必要であった。著しく析出
困難なMnの除外が特に望まれたが、従来はC軸を垂直配
向させるのにMnは不可欠であった。
発明者らはめっき浴組成各成分濃度とめっき膜特性の関
係を詳細に検討した結果タルトロン酸はC軸を垂直配向
させる作用をもち、めっき浴中にマンガンイオンを含む
ことなしにめっき膜の垂直異方性を増加しうることを見
い出した。本発明はかかる知見をもとになされたもので
ある。
本発明において金属イオンとして用いられるコバルトイ
オン、ニッケルイオンとしては、コバルト、ニッケルの
硫酸塩、塩化塩、酢酸塩などの可溶性塩を無電解めっき
浴中に溶解することによって供給される。コバルトイオ
ンの濃度は、0.005〜1mol/の範囲が用いられるが、
好ましくは0.01〜0.15mol/の範囲である。ニッケル
イオンの濃度は、0.001〜0.5mol/の範囲が用いられ
るが好ましくは0.005〜0.20mol/の範囲である。
レニウムイオンは過レニウム酸カリ、過レニウム酸アン
モニウムなどの可溶性塩により供給され、レニウムイオ
ン濃度として0.0001〜0.1mol/、好ましくは0.001〜
0.05mol/の範囲が用いられる。
pH緩衝剤としてはアンモニウム塩、炭酸塩、有機酸塩な
どが使用され、0.01〜2mol/の範囲の濃度が用いられ
る。
pH調節剤としては、pHの上昇にはアンモニア、水酸化ナ
トリウムなどのアルカリが用いられ、pHの降下には硫
酸、塩酸などの酸が用いられる。
錯化剤としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等の
モノカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、マイ
レン酸、イタコン酸、フタル酸、リンゴ酸等のジカルボ
ン酸、グリコール酸、乳酸、サリチル酸、酒石酸、クエ
ン酸等のオキシカルボン酸などの弱酸またはそれらの可
溶性塩の1種または2種以上の組合せが用いられる。特
にマロン酸とリンゴ酸の組合せ、リンゴ酸とコハク酸の
組合せ、マロン酸とリンゴ酸とコハク酸の組合せ、マロ
ン酸と酒石酸の組合せ、マロン酸と酒石酸とコハク酸の
組合せが好ましい。これら錯化剤の濃度は0.02〜1.5mol
/の範囲が用いられ、0.1〜0.8mol/の範囲が好ま
しい。
タルトロン酸基としては、タルトロン酸またはタルトロ
ン酸の可溶性塩によって供給される。タルトロン酸濃度
は0.001〜0.5mol/が用いられ、0.01〜0.2mol/が
好ましい。
また本発明の無電解めっき浴は、基板依存性が少ないた
め金属または非金属の各種基板に適用できる。
以下、本発明による無電解めっき浴の特長を比較例およ
び実施例により説明する。
比較例 アルミ合金基板内径100mm外径210mm上に非磁性Ni-P層を
めっきし、その上に下記のめっき浴およびめっき条件に
て膜厚0.5μmのCo-Ni-Mn-Re-P合金磁性膜を形成した。
めっき浴 硫酸コバルト 0.06mol/ 硫酸ニッケル 0.04mol/ 硫酸マンガン 0.03mol/ 過レニウム酸アンモニウム 0.003mol/ 次亜リン酸ナトリウム 0.2 mol/ 硫酸アンモニウム 0.5 mol/ 酒石酸ナトリウム 0.5 mol/ めっき条件 めっき浴のpH9.2(室温にてNH4OHでpH調節) めっき浴の温度80℃ 次にこの上に珪酸モノマーを回転塗布し、190℃で数時
間焼成して膜厚0.02μmの珪酸重合体を主成分とする保
護膜を形成した。
こうして得られた磁気ディスクを下記の条件で記録再生
特性の測定を行ったところ、D50=30KFRPIの値を得た。
測定条件 使用ヘッド Mn-Znフェライト・リングヘッド ヘッドギャップ長 0.3μm ヘッド浮上量 0.2μm しかし、一周の再生出力については、最大値の1/2以
下になる部分が一周全体の25%以上もあり、エンベロー
プの一様性において実用上問題があった。エンベロープ
において出力が最大となる部分の媒体特性はHk/4πMs
値として0.6であったが、出力が1/2となる箇所では
0.5以下であり特性の不均一が認められた。
めっき浴の寿命に関しては次の様にして検討を行った。
一定のめっき液(容量100)において、本比較例の前
記手順と同様にして1日に20枚づつ磁気ディスクのめっ
きを行ない、めっき枚数と磁気特性の関係を調べた。金
属塩および還元剤は、各めっき日に各成分の消費量相当
分を補充した。めっき枚数20枚ごとのHk/4πMsの変化
を第1図に示す。めっき開始時のHk/4πMsの値は0.6
であるが、めっき枚数が増加するに従って減少し60枚め
っきが終了した時点でのHk/4πMsの値は0.5となり、
更にめっき枚数が増加するとHk/4πMsの値は更に減少
した。記憶媒体として実用上許容されるHk/4πMsの値
を0.5以上とすれば、前記のめっき浴(1)から得られ
る磁気ディスクの数量(以下浴寿命という)はめっき枚
数60枚程度でしかないことがわかる。
なおめっき浴(1)は、浴の安定性の点で最も好ましい
組成を選択した。A−T浴においては過レニウム酸アン
モニウムおよび酒石酸ナトリウムの濃度が、浴の安定性
および磁気特性に最も影響する。過レニウム酸アンモニ
ウムは、0.001mol/以下ではMsが大きすぎ、0.008mol
/以上ではめっき速度が低下し均一な析出が極めて困
難であり、0.003mol/が最も好ましかった。酒石酸ナ
トリウム濃度は、0.25mol/以下では浴分解を生じや
すく、0.75mol/以上では均一な析出が困難で浴寿命
も短かくなり、安定性の点で0.5mol/が最も好ましか
った。めっき浴(1)はA−T浴の中で好適組成である
にもかかわらず、本比較例で示された様に安定性、磁気
特性の点で問題があった。
実施例1. 比較例と同様の手順で磁気ディスクを作製したが、本実
施例では下記のめっき浴を用いた。
めっき浴(2) 硫酸コバルト 0.06 mol/ 硫酸ニッケル 0.08 mol/ 過レニウム酸アンモニウム 0.004mol/ 次亜リン酸ナトリウム 0.2 mol/ 硫酸アンモニウム 0.5 mol/ 酒石酸ナトリウム 0.5 mol/ タルトロン酸 0.04 mol/ こうして得られた磁気ディスクを比較例と同様の条件で
記録再生特性の測定を行ったところ、D50=47KFRPIの値
を得た。一周の再生出力については、最大値の90%以下
になる部分はなく、実用上十分良好なエンベロープを示
した。ディスク一面内の媒体特性も均一であり、平均値
のHk/4πMs=0.95に対し±0.05内のバラツキであっ
た。また磁性薄膜の結晶構造は六方晶でありC軸は垂直
配向していた。
めっき浴の寿命を比較例と同様にして検討した結果、め
っき枚数によるHk/4πMsの変化として第2図が得られ
た。めっき開始時のHk/4πMsの値は0.95であり、めっ
き枚数が増加するに従って減少するが、140枚めっきが
終了した時点でも0.9であり減少度合は少ない。その後
は減少度合が増すがHk/4πMsが0.5となるのはめっき
枚数240枚である。本実施例では、マンガン塩を除去し
タルトロン酸を添加しためっき浴を使用することによ
り、比較例にくらべ媒体特性、記録密度特性が著しく良
好かつ均一な磁気ディスクを多数枚得ることができた。
実施例2 比較例と同様の手順で磁気ディスクを作製したが、本実
施例では下記のめっき浴を用いた。
めっき浴(3) 硫酸コバルト 0.06 mol/ 硫酸ニッケル 0.12 mol/ 過レニウム酸アンモニウム 0.004mol/ 次亜リン酸ナトリウム 0.2 mol/ 硫酸アンモニウム 0.5 mol/ 酒石酸ナトリウム 0.5 mol/ タルトロン酸 0〜0.10 mol/ こうして得られた磁気ディスクのめっき開始時のHk/4
πMsの値と浴寿命(Hk/4πMsが0.5以下となるめっき
枚数)を第1表に示す。
タルトロン酸なしではCo結晶のC軸が面内配向していた
がタルトロン酸濃度増加とともに垂直配向に変化し、0.
01mol/以上では十分な垂直配向性を示した。
タルトロン酸を0.01mol/以上加えることにより比較
例にくらべて媒体特性及び浴寿命が著しく改善され、ま
た得られた磁気ディスクの記録密度特性も良好かつ均一
であった。
実施例3. 比較例と同様の手順で磁気ディスクを作製したが、本実
施例では下記のめっき浴を用いた。
めっき浴(4) 硫酸コバルト 0.07 mol/ 硫酸ニッケル 0.12 mol/ 過レニウム酸アンモニウム 0.005mol/ 次亜リン酸ナトリウム 0.3 mol/ 硫酸アンモニウム 0.5 mol/ マロン酸ナトリウム 0.6 mol/ リンゴ酸ナトリウム 0.3 mol/ タルトロン酸 0.02〜0.20 mol/ こうして得られた磁気ディスクのめっき開始時のHk/4
πMsの値と浴寿命を第2表に示す。
比較例にくらべて本実施例では、媒体特性および浴寿命
が著しく改善され、また得られた磁気ディスクの記録密
度特性も良好かつ均一であった。得られた磁性薄膜の結
晶構造は六方晶でありC軸は垂直配向していた。
実施例4. 比較例と同様の手順で磁気ディスクを作製したが、本実
施例では下記のめっき浴を用いた。
めっき浴(5) 硫酸コバルト 0.07 mol/ 硫酸ニッケル 0.13 mol/ 過レニウム酸アンモニウム 0.004mol/ 次亜リン酸ナトリウム 0.25 mol/ 硫酸アンモニウム 0.4 mol/ マロン酸ナトリウム 0.3 mol/ 酒石酸ナトリウム 0.2 mol/ タルトロン酸 0.03〜0.30 mol/ こうして得られた磁気ディスクのめっき開始時のHk/4
πMsの値と浴寿命を第3表に示す。
比較例にくらべて本実施例では、媒体特性および浴寿命
が著しく改善され、また得られた磁気ディスクの記録密
度特性も良好かつ均一であった。得られた磁性薄膜の結
晶構造は六方晶でありC軸は垂直配向していた。
実施例5. 比較例と同様の手順で磁気ディスクを作製したが、本実
施例では下記のめっき浴を用いた。
めっき浴(5) 硫酸コバルト 0.07 mol/ 硫酸ニッケル 0.12 mol/ 過レニウム酸アンモニウム 0.005mol/ 次亜リン酸ナトリウム 0.3 mol/ 硫酸アンモニウム 0.5 mol/ マロン酸ナトリウム 0.3 mol/ 酒石酸ナトリウム 0.2 mol/ コハク酸ナトリウム 0.3 mol/ タルトロン酸 0.02〜0.15 mol/ こうして得られた磁気ディスクのめっき開始時のHk/4
πMsの値と浴寿命を第4表に示す。
比較例にくらべて本実施例では、媒体特性および浴寿命
が著しく改善され、また得られた磁気ディスクの記録密
度特性も良好かつ均一であった。得られた磁性薄膜の結
晶構造は六方晶でありC軸は垂直配向していた。
(発明の効果) 以上、比較例および実施例で示された様に本発明によれ
ば、磁性膜を作製するめっき浴において、金属イオンと
してCoイオン、Niイオン、および、Reイオンを含み、こ
れら金属イオンの還元剤として次亜リン酸塩を含み、添
加剤としてこれら金属イオンの錯化剤、pH緩衝剤、pH調
節剤を含む水溶液にタルトロン酸を含むことにより、垂
直記録媒体として優れた特性を均一に有する磁気記録体
を安定に多数得ることができる。
なお実施例では金属イオンとしてコバルトイオン、ニッ
ケルイオン、レニウムイオンのみを、添加剤として還元
剤、pH緩衝剤、pH調節剤、タルトロン酸のみを含むめっ
き浴について述べたが、本発明の目的、効果を損わない
範囲において、光沢剤、励起剤、平滑剤、応力緩和剤、
ピンホール防止剤等として前記以外の金属イオン、添加
剤および錯化剤を加えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、比較例のめっき浴を用いて磁気ディスクを作
製した場合のめっき枚数によるHk/4πMsの変化を示す
図であり、第2図は、実施例1のめっき浴を用いた場合
のめっき枚数によるHk/4πMsの変化を示す図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構成成分として、Co、Ni、Re、および、P
    を含有する六方晶のC軸が主として膜面に垂直な方向に
    配向している強磁性薄膜において、その強磁性薄膜の異
    方性磁界をHk、飽和磁化をMsとするとき、Hk/4πMs>
    0.5であることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】金属イオンとしてCoイオン、Niイオン、お
    よび、Reイオンを含み、これら金属イオンの還元剤とし
    て次亜リン酸塩を含み、添加剤としてこれら金属イオン
    の錯化剤、pH緩衝剤、および、pH調節剤を含む水溶液に
    タルトロン酸基が添加されていることを特徴とする無電
    界めっき液を用いて強磁性薄膜を形成する磁気記録媒体
    の製造方法。
JP59123234A 1984-06-15 1984-06-15 磁気記録媒体およびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0666086B2 (ja)

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