JPH0670852B2 - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents
垂直磁気記録媒体Info
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- JPH0670852B2 JPH0670852B2 JP60045326A JP4532685A JPH0670852B2 JP H0670852 B2 JPH0670852 B2 JP H0670852B2 JP 60045326 A JP60045326 A JP 60045326A JP 4532685 A JP4532685 A JP 4532685A JP H0670852 B2 JPH0670852 B2 JP H0670852B2
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- thin film
- crystal layer
- magnetic
- coercive force
- layer
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は垂直磁気記録媒体に係り、特に垂直磁気記録再
生特性を向上し得る垂直磁気記録媒体に関する。
生特性を向上し得る垂直磁気記録媒体に関する。
従来の技術 一般に、磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録，再生を
行なうには、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の磁性層に
その媒体長手方向（面内方向）の磁化を行なわせて記録
し、これを再生するものが汎用されている。しかるに、
これによれば記録が高密度になるに従って減磁界が大き
くなり減磁作用が高密度記録に悪影響を及ぼすことが知
られている。そこで近年上記悪影響を解消するものとし
て、磁気記録媒体の磁性層に垂直方向に磁化を行なう垂
直磁気記録方式が提案されている。これによれば記録密
度を向上させるに従い減磁界が小さくなり理論的には残
留磁化の減少がない良好な高密度記録を行なうことがで
きる。
行なうには、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の磁性層に
その媒体長手方向（面内方向）の磁化を行なわせて記録
し、これを再生するものが汎用されている。しかるに、
これによれば記録が高密度になるに従って減磁界が大き
くなり減磁作用が高密度記録に悪影響を及ぼすことが知
られている。そこで近年上記悪影響を解消するものとし
て、磁気記録媒体の磁性層に垂直方向に磁化を行なう垂
直磁気記録方式が提案されている。これによれば記録密
度を向上させるに従い減磁界が小さくなり理論的には残
留磁化の減少がない良好な高密度記録を行なうことがで
きる。
従来この垂直磁気記録方式に用いる垂直磁気記録媒体と
しては、ベースフィルム上にCo−Cr膜をスパッタリング
により被膜形成したものがあった。周知の如く、Co−Cr
膜は比較的高い飽和磁化（Ms）を有し、かつ膜面に対し
垂直な磁化容易軸を持つ（すなわち膜面に対し垂直方向
の抗磁力Hc⊥が大である）ため垂直磁気記録媒体として
は極めて有望な材質であることが知られている。ただし
上記の如くスパッタリングによりCo−Cr膜を単層形成し
た構造の垂直磁気記録媒体の場合、垂直磁気記録媒体上
の所定磁気記録位置に磁束を集中させることができず
（特にリングコアヘッドを用いた場合顕著である）、垂
直磁気記録媒体に分布が鋭くかつ強い垂直磁化ができな
いという問題点があった。
しては、ベースフィルム上にCo−Cr膜をスパッタリング
により被膜形成したものがあった。周知の如く、Co−Cr
膜は比較的高い飽和磁化（Ms）を有し、かつ膜面に対し
垂直な磁化容易軸を持つ（すなわち膜面に対し垂直方向
の抗磁力Hc⊥が大である）ため垂直磁気記録媒体として
は極めて有望な材質であることが知られている。ただし
上記の如くスパッタリングによりCo−Cr膜を単層形成し
た構造の垂直磁気記録媒体の場合、垂直磁気記録媒体上
の所定磁気記録位置に磁束を集中させることができず
（特にリングコアヘッドを用いた場合顕著である）、垂
直磁気記録媒体に分布が鋭くかつ強い垂直磁化ができな
いという問題点があった。
また上記問題点を解決するため、Co−Cr膜とベースフィ
ルムとの間に、いわゆる裏打ち層である高透磁率層（す
なわち抗高磁力Hcが小なる層。例えばNi−Fe）を別個形
成して二層構造として高透磁率層内で広がっている磁束
を所定磁気記録位置にて磁気ヘッドの磁極に向け集中さ
せて吸い込まれることにより分布が鋭くかつ強い垂直磁
化を行ない得る構成の垂直磁気記録媒体があった。
ルムとの間に、いわゆる裏打ち層である高透磁率層（す
なわち抗高磁力Hcが小なる層。例えばNi−Fe）を別個形
成して二層構造として高透磁率層内で広がっている磁束
を所定磁気記録位置にて磁気ヘッドの磁極に向け集中さ
せて吸い込まれることにより分布が鋭くかつ強い垂直磁
化を行ない得る構成の垂直磁気記録媒体があった。
発明が解決しようとする問題点 しかるに上記従来の垂直磁気記録媒体、例えばCo−Cr単
層媒体にリングコアヘッドで記録する場合、その磁界分
布は面内方向成分をかなり有しているので記録時に磁化
が傾きやすい。磁化を垂直に維持するために、垂直磁気
記録媒体は高い垂直異方性磁界（Hk）を有し、飽和磁化
（Ms）はある程度小さい値に抑える必要があった。また
高い再生出力を実現しようとすると垂直方向の抗磁力
（Hc⊥）を大きくし垂直磁気記録媒体の厚さ寸法を大と
する必要があった。しかしながら、厚さ寸法を大とした
場合は、リングコアヘッドを用いて記録を行った場合良
好な短波長出力が得られないものであった。これは以下
詳述するように、本発明になる条件を有していないため
であり、このためヘッド媒体相互作用はヘッドギャップ
付近のかなり広い領域に亘り作用するため、ヘッド磁界
の垂直成分が広がり記録減磁が大となるからである。ま
た、厚さ寸法を大とした場合には垂直磁気記録媒体と磁
気ヘッドのいわゆる当たり（垂直磁気記録媒体と磁気ヘ
ッドの摺接部における摺接条件）が悪くなり、垂直磁気
記録媒体を損傷したり磁気ヘッドに悪影響が生じ良好な
垂直磁気記録再生ができないという問題点があった。
層媒体にリングコアヘッドで記録する場合、その磁界分
布は面内方向成分をかなり有しているので記録時に磁化
が傾きやすい。磁化を垂直に維持するために、垂直磁気
記録媒体は高い垂直異方性磁界（Hk）を有し、飽和磁化
（Ms）はある程度小さい値に抑える必要があった。また
高い再生出力を実現しようとすると垂直方向の抗磁力
（Hc⊥）を大きくし垂直磁気記録媒体の厚さ寸法を大と
する必要があった。しかしながら、厚さ寸法を大とした
場合は、リングコアヘッドを用いて記録を行った場合良
好な短波長出力が得られないものであった。これは以下
詳述するように、本発明になる条件を有していないため
であり、このためヘッド媒体相互作用はヘッドギャップ
付近のかなり広い領域に亘り作用するため、ヘッド磁界
の垂直成分が広がり記録減磁が大となるからである。ま
た、厚さ寸法を大とした場合には垂直磁気記録媒体と磁
気ヘッドのいわゆる当たり（垂直磁気記録媒体と磁気ヘ
ッドの摺接部における摺接条件）が悪くなり、垂直磁気
記録媒体を損傷したり磁気ヘッドに悪影響が生じ良好な
垂直磁気記録再生ができないという問題点があった。
またCo−Cr膜に加え高透磁率層を裏打ち層として形成さ
れた二層構造の垂直磁気記録媒体の場合、Co−Cr膜の抗
磁力Hc（700Oe以上）に対して高透磁率層の抗磁力Hcは
極めて小（10Oe以下）となっていたため、衝撃性のバル
クハウゼンノイズが発生するという問題点があった。こ
れに加えて二層構造の垂直磁気記録媒体を得るには、ま
ず高透磁率層を形成するに適した所定条件にてベースフ
ィルム上に例えばFe−Ni／アモルファス等をスパッタリ
ングにより被膜し、次にCo−Cr膜を形成するに適した所
定条件にてCo−Crをスパッタリングにより被膜する必要
があり、各層の形成毎にスパッタリング条件及びターゲ
ットを変える必要があり連続スパッタリングを行なうこ
とができず、製造工程が複雑になると共に量産性にも劣
るという問題点があった。
れた二層構造の垂直磁気記録媒体の場合、Co−Cr膜の抗
磁力Hc（700Oe以上）に対して高透磁率層の抗磁力Hcは
極めて小（10Oe以下）となっていたため、衝撃性のバル
クハウゼンノイズが発生するという問題点があった。こ
れに加えて二層構造の垂直磁気記録媒体を得るには、ま
ず高透磁率層を形成するに適した所定条件にてベースフ
ィルム上に例えばFe−Ni／アモルファス等をスパッタリ
ングにより被膜し、次にCo−Cr膜を形成するに適した所
定条件にてCo−Crをスパッタリングにより被膜する必要
があり、各層の形成毎にスパッタリング条件及びターゲ
ットを変える必要があり連続スパッタリングを行なうこ
とができず、製造工程が複雑になると共に量産性にも劣
るという問題点があった。
そこで本発明では、磁性材をコーティングした際、磁性
層が抗磁力の異なる二層に分かれて形成されることに注
目し、この抗磁力の異なる各層を垂直磁気記録に積極的
に利用することにより上記問題点を解決した垂直磁気記
録媒体を提供することを目的とする。
層が抗磁力の異なる二層に分かれて形成されることに注
目し、この抗磁力の異なる各層を垂直磁気記録に積極的
に利用することにより上記問題点を解決した垂直磁気記
録媒体を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段及び作用 上記問題点を解決するために本発明では、非磁性支持体
上に、コバルト、クロムにニオブ及びタンタルのうち少
なくとも一方を加えた材料を用いて前記非磁性支持体に
近い順から連続的に高透磁率を有する小粒径結晶層と、
垂直に磁化される大粒径結晶層を設けた単一薄膜を設け
てなり、前記小粒結晶層の面内方向の抗磁力を180Oe以
下とすると共に大粒径結晶層の垂直方向の抗磁力を200O
e以上とし、かつ、前記薄膜の面内ヒステリシスループ
における面内方向の角型比が0.2以下0.5以下であり、薄
膜の厚さ寸法が0.3μｍ以下である構成とした。
上に、コバルト、クロムにニオブ及びタンタルのうち少
なくとも一方を加えた材料を用いて前記非磁性支持体に
近い順から連続的に高透磁率を有する小粒径結晶層と、
垂直に磁化される大粒径結晶層を設けた単一薄膜を設け
てなり、前記小粒結晶層の面内方向の抗磁力を180Oe以
下とすると共に大粒径結晶層の垂直方向の抗磁力を200O
e以上とし、かつ、前記薄膜の面内ヒステリシスループ
における面内方向の角型比が0.2以下0.5以下であり、薄
膜の厚さ寸法が0.3μｍ以下である構成とした。
上記各手段を講ずることにより、垂直磁気記録媒体はベ
ース上に連続形成された単一薄膜内に高透磁率を有する
水粒径結晶層と垂直に磁化される大粒径結晶層が併存す
る構成となり、単一膜で二層構造の垂直磁気記録媒体と
同様の機能を実現することが可能となる。
ース上に連続形成された単一薄膜内に高透磁率を有する
水粒径結晶層と垂直に磁化される大粒径結晶層が併存す
る構成となり、単一膜で二層構造の垂直磁気記録媒体と
同様の機能を実現することが可能となる。
このように、実質的に単一膜で二層構造とすると共に磁
気特性と厚さを上記のとおり特定したことにより、例え
ばリングコアヘッドで記録する場合に、従来の二層構造
とも異なる優れた短波長特性が得られるものである。
気特性と厚さを上記のとおり特定したことにより、例え
ばリングコアヘッドで記録する場合に、従来の二層構造
とも異なる優れた短波長特性が得られるものである。
実施例 本発明になる垂直磁気記録媒体（以下単に記録媒体とい
う）は、ベースとなるポリイミド基板上に例えばコバル
ト（Co），クロム（Cr）にニオブ（Nb）及びタンタル
（Ta）のうち少なくとも一方を加えてなる磁性材をター
ゲットとしてスパッタリッグすることによって得られ
る。
う）は、ベースとなるポリイミド基板上に例えばコバル
ト（Co），クロム（Cr）にニオブ（Nb）及びタンタル
（Ta）のうち少なくとも一方を加えてなる磁性材をター
ゲットとしてスパッタリッグすることによって得られ
る。
従来より金属等（例えばCo−Cr合金）をベース上にスパ
ッタリングした際、被膜形成された薄膜はその膜面に垂
直方向に対して同一結晶構造を形成するのではなく、ベ
ース近傍の極めて薄い部分にまず小粒径の第一の結晶層
を形成し、その上部に続いて大粒径の第二の結晶層が形
成されることが各種の実験（例えば走査型電子顕微鏡に
よる写真撮影）により明らかになってきている（Edward
R.Wuori and Professor J.H.Judy:“INITIAL LAY
ER EFFECT IN CO−CR FILMS",IEEE Trans.,VOL.MA
G−20,No.5,SEPTEMBER 1984,P774〜P775またはWilliam
G.Haines:“VSMPROFILING OF CoCr FIFMS:A NEW
ANALYTICALTECHNIQUE"IEEE Trans.,VOL.MAG−20,No.
5,SEPTEMBER 1984,P812〜P814）。本発明者は上記観点
に注目してCo−Cr合金を基とし、またこれに第三元素を
添加した金属を各種スパッタリングし、形成される小粒
径の結晶層とその上部に形成された大粒径の結晶層との
物理的性質を測定した結果、特に第三元素としてNbまた
はTaを添加した場合、小粒径結晶層の抗磁力が大粒径結
晶層よりも非常に小であることがわかった。本発明では
この低抗磁力を有する小粒径結晶層を高透磁率層として
用い高抗磁力を有する大粒径結晶層を垂直磁化層として
用いることを特徴とする。
ッタリングした際、被膜形成された薄膜はその膜面に垂
直方向に対して同一結晶構造を形成するのではなく、ベ
ース近傍の極めて薄い部分にまず小粒径の第一の結晶層
を形成し、その上部に続いて大粒径の第二の結晶層が形
成されることが各種の実験（例えば走査型電子顕微鏡に
よる写真撮影）により明らかになってきている（Edward
R.Wuori and Professor J.H.Judy:“INITIAL LAY
ER EFFECT IN CO−CR FILMS",IEEE Trans.,VOL.MA
G−20,No.5,SEPTEMBER 1984,P774〜P775またはWilliam
G.Haines:“VSMPROFILING OF CoCr FIFMS:A NEW
ANALYTICALTECHNIQUE"IEEE Trans.,VOL.MAG−20,No.
5,SEPTEMBER 1984,P812〜P814）。本発明者は上記観点
に注目してCo−Cr合金を基とし、またこれに第三元素を
添加した金属を各種スパッタリングし、形成される小粒
径の結晶層とその上部に形成された大粒径の結晶層との
物理的性質を測定した結果、特に第三元素としてNbまた
はTaを添加した場合、小粒径結晶層の抗磁力が大粒径結
晶層よりも非常に小であることがわかった。本発明では
この低抗磁力を有する小粒径結晶層を高透磁率層として
用い高抗磁力を有する大粒径結晶層を垂直磁化層として
用いることを特徴とする。
以下本発明者が行なったスパッタリングにより形成され
た小粒径結晶層と、大粒径結晶層の抗磁力を測定した実
験結果を詳述する。Co−Cr薄膜,Co−Cr−Nb薄膜及びCo
−Cr−Ta薄膜をスパッタリングするに際し、スパッタリ
ング条件は下記の如く設定した（NbまたはTaを添加した
各場合においてスパッタリング条件は共に等しく設定し
た）。
た小粒径結晶層と、大粒径結晶層の抗磁力を測定した実
験結果を詳述する。Co−Cr薄膜,Co−Cr−Nb薄膜及びCo
−Cr−Ta薄膜をスパッタリングするに際し、スパッタリ
ング条件は下記の如く設定した（NbまたはTaを添加した
各場合においてスパッタリング条件は共に等しく設定し
た）。
＊スパッタ装置 RFマグネトロンスパッタ装置 ＊スパッタリング方法 連続スパッタリング。予め予備排気圧１×10-6Torrまで
排気した後Arガスを導入し１×10-3Torrとした。
排気した後Arガスを導入し１×10-3Torrとした。
＊ベース ポリイミド（厚さ20μｍ） ＊ターゲット Co−Cr合金上にNbあるいはTaの小片を載置した複合ター
ゲット ＊ターゲット基板間距離 110mm なお薄膜の磁気特性は振動試料型磁力計（理研電子製，
以下VSMと略称する）にて、薄膜の組成はエネルギー分
散型マイクロアナライザ（KEVEX社製，以下EDXと略称す
る）にて、また結晶配向性はＸ線回折装置（理学電機
製）にて夫々測定した。
ゲット ＊ターゲット基板間距離 110mm なお薄膜の磁気特性は振動試料型磁力計（理研電子製，
以下VSMと略称する）にて、薄膜の組成はエネルギー分
散型マイクロアナライザ（KEVEX社製，以下EDXと略称す
る）にて、また結晶配向性はＸ線回折装置（理学電機
製）にて夫々測定した。
Co−Crに第三元素としてNbを添加（２〜10at％添加範囲
において同一現象が生じる）し、ポリイミドベースに0.
2μｍの膜厚でスパッタリングした記録媒体に15KOeの磁
界を印加した場合の面内方向のヒステリシス曲線を第１
図に示す。同図より面内方向の抗磁力（記号Hcで示
す）がゼロ近傍部分でヒステリシス曲線は急激に変則的
に立ち上がり（図中矢印Ａで示す）、いわゆる磁化ジャ
ンプが生じていることがわかる。スパッタリングされた
Co−Cr−Nb薄膜がスパッタリング時に常に均一の結晶成
長を行なったと仮定した場合、第１図に示された磁化ジ
ャンプは生ずるはずはなく、これによりCo−Cr−Nb薄膜
内に磁気的性質の異なる複数の結晶層が存在することが
推測される。
において同一現象が生じる）し、ポリイミドベースに0.
2μｍの膜厚でスパッタリングした記録媒体に15KOeの磁
界を印加した場合の面内方向のヒステリシス曲線を第１
図に示す。同図より面内方向の抗磁力（記号Hcで示
す）がゼロ近傍部分でヒステリシス曲線は急激に変則的
に立ち上がり（図中矢印Ａで示す）、いわゆる磁化ジャ
ンプが生じていることがわかる。スパッタリングされた
Co−Cr−Nb薄膜がスパッタリング時に常に均一の結晶成
長を行なったと仮定した場合、第１図に示された磁化ジ
ャンプは生ずるはずはなく、これによりCo−Cr−Nb薄膜
内に磁気的性質の異なる複数の結晶層が存在することが
推測される。
続いて第１図で示した実験条件と同一条件にてCo−Cr−
Nbをポリイミドベースに0.05μｍの膜厚でスパッタリン
グした記録媒体に15KOeの磁界を印加した場合の面内方
向のヒステリシス曲線を第２図に示す。同図においては
第１図に見られたようなヒステリシス曲線の磁化ジャン
プは生じておらず0.05μｍ程度の膜厚におけるCo−Cr−
Nb薄膜は略均一な結晶となっていることが理解される。
これに加えて同図より0.05μｍ程度の膜厚における抗磁
力Hcに注目するに、抗磁力Hcは極めて小なる値とな
っており面内方向に対する透磁率が大であることが理解
される。上記結果よりスパッタリングによりベース近傍
位置にはじめに成長する初期層は抗磁力Hc小であり、
この初期層は走査型電子顕微鏡写真で確かめられている
（前記資料参照）ベース近傍位置に成長する小粒径の結
晶層であると考えられる。また初期層の上方に成長する
層は、初期層の抗磁力Hcより大なる抗磁力Hcを有
し、この層は同じく走査型電子顕微鏡写真で確かめられ
ている大粒径の結晶層であると考えられる。
Nbをポリイミドベースに0.05μｍの膜厚でスパッタリン
グした記録媒体に15KOeの磁界を印加した場合の面内方
向のヒステリシス曲線を第２図に示す。同図においては
第１図に見られたようなヒステリシス曲線の磁化ジャン
プは生じておらず0.05μｍ程度の膜厚におけるCo−Cr−
Nb薄膜は略均一な結晶となっていることが理解される。
これに加えて同図より0.05μｍ程度の膜厚における抗磁
力Hcに注目するに、抗磁力Hcは極めて小なる値とな
っており面内方向に対する透磁率が大であることが理解
される。上記結果よりスパッタリングによりベース近傍
位置にはじめに成長する初期層は抗磁力Hc小であり、
この初期層は走査型電子顕微鏡写真で確かめられている
（前記資料参照）ベース近傍位置に成長する小粒径の結
晶層であると考えられる。また初期層の上方に成長する
層は、初期層の抗磁力Hcより大なる抗磁力Hcを有
し、この層は同じく走査型電子顕微鏡写真で確かめられ
ている大粒径の結晶層であると考えられる。
小粒径結晶層と大粒径結晶層が併存するCo−Cr−Nb薄膜
において磁化ジャンプが生ずる理由を第３図から第５図
を用いて以下述べる。なお後述する如く、磁化ジャンプ
は組成率及びスパッタリング条件に関し全てのCo−Cr−
Nb薄膜に対して発生するものではない。所定の条件下に
おいてCo−Cr−Nb薄膜をスパッタリングにより形成しこ
の薄膜のヒステリシス曲線を測定により描くと第３図に
示す如く磁化ジャンプが現われたヒステリシス曲線とな
る。また小粒径結晶層のみからなるヒステリシス曲線は
膜厚寸法を小としたスパッタリング（約0.075μｍ以
下、これについては後述する）を行ない、これを測定す
ることにより得ることができる（図４に示す）。また大
粒径結晶層は均一結晶構造を有していると考えられ、か
つ第３図に示すヒステリシス曲線は小粒径結晶層のヒス
テリシス曲線と大粒径結晶層のヒステリシス曲線を合成
したものと考えられるため第５図に示す如く抗磁力Hc
が小粒径結晶層よりも大であり、磁化ジャンプのない滑
らかなヒスリテシス曲線を形成すると考えられる。すな
わち第３図において示されている磁化ジャンプの存在
は、磁気特性の異なる二層が同一の薄膜内に形成されて
いることを示しており、従って第１図に示されたCo−Cr
−Nb薄膜にも磁気特性の異なる二層が形成されているこ
とが理解できる。なお大粒径結晶層の抗磁力は、小粒径
結晶層と大粒径結晶層が併存するCo−Cr−Nb薄膜のヒス
テリシス曲線から小粒径結晶層のみのCo−Cr−Nb薄膜の
ヒステリシス曲線を差引いて得られるヒステリシス曲線
より求めることができる。上記各実験結果によりCo−Cr
−Nb薄膜のヒステリシス曲線に磁化ジャンプが生じてい
る時、磁気特性の異なる二層が形成されていることが証
明されたことになる。
において磁化ジャンプが生ずる理由を第３図から第５図
を用いて以下述べる。なお後述する如く、磁化ジャンプ
は組成率及びスパッタリング条件に関し全てのCo−Cr−
Nb薄膜に対して発生するものではない。所定の条件下に
おいてCo−Cr−Nb薄膜をスパッタリングにより形成しこ
の薄膜のヒステリシス曲線を測定により描くと第３図に
示す如く磁化ジャンプが現われたヒステリシス曲線とな
る。また小粒径結晶層のみからなるヒステリシス曲線は
膜厚寸法を小としたスパッタリング（約0.075μｍ以
下、これについては後述する）を行ない、これを測定す
ることにより得ることができる（図４に示す）。また大
粒径結晶層は均一結晶構造を有していると考えられ、か
つ第３図に示すヒステリシス曲線は小粒径結晶層のヒス
テリシス曲線と大粒径結晶層のヒステリシス曲線を合成
したものと考えられるため第５図に示す如く抗磁力Hc
が小粒径結晶層よりも大であり、磁化ジャンプのない滑
らかなヒスリテシス曲線を形成すると考えられる。すな
わち第３図において示されている磁化ジャンプの存在
は、磁気特性の異なる二層が同一の薄膜内に形成されて
いることを示しており、従って第１図に示されたCo−Cr
−Nb薄膜にも磁気特性の異なる二層が形成されているこ
とが理解できる。なお大粒径結晶層の抗磁力は、小粒径
結晶層と大粒径結晶層が併存するCo−Cr−Nb薄膜のヒス
テリシス曲線から小粒径結晶層のみのCo−Cr−Nb薄膜の
ヒステリシス曲線を差引いて得られるヒステリシス曲線
より求めることができる。上記各実験結果によりCo−Cr
−Nb薄膜のヒステリシス曲線に磁化ジャンプが生じてい
る時、磁気特性の異なる二層が形成されていることが証
明されたことになる。
続いてCo−Cr−Nb薄膜のベース上へのスパッタリングの
際形成される上記二層の夫々の磁気的性質をCo−Cr−Nb
薄膜の厚さ寸法に関連させつつ第６図を用いて以下説明
する。第６図はCo−Cr−Nb薄膜の膜厚寸法をスパッタリ
ング時間を変えることにより制御し、各膜厚寸法におけ
る面内方向の抗磁力Hc，垂直方向の抗磁力Hc⊥，磁化
ジャンプ量σｊを夫々描いたものである。
際形成される上記二層の夫々の磁気的性質をCo−Cr−Nb
薄膜の厚さ寸法に関連させつつ第６図を用いて以下説明
する。第６図はCo−Cr−Nb薄膜の膜厚寸法をスパッタリ
ング時間を変えることにより制御し、各膜厚寸法におけ
る面内方向の抗磁力Hc，垂直方向の抗磁力Hc⊥，磁化
ジャンプ量σｊを夫々描いたものである。
まず面内方向の抗磁力Hcに注目するに、膜厚寸法が0.
08μｍ以下においては極めて小なる値（150Oe以下）と
なっており、面内方向に対する透磁率は高いと考えられ
る。また膜厚寸法が大となっても抗磁力Hcは大きく変
化するようなことはない。また磁化ジャンプ量σｊに注
目すると、磁化ジャンプ量は膜厚寸法が0.075μｍに急
激に立ち上がり0.075μｍ以上の膜厚においては滑らか
な下に凸の放物線形状を描く。更に垂直方向の抗磁力Hc
⊥に注目すると、抗磁力Hc⊥は膜厚寸法0.05μｍ〜0.1
μｍで急激に立ち上がり0.1μｍ以上の膜厚寸法では900
Oe以上の高い抗磁力を示す。これらの結果より小径径結
晶層と大粒径結晶層の境は略0.075μｍの膜厚寸法のと
ころにあり、膜厚寸法が0.075μｍ以下の小粒径結晶層
は面内方向及び垂直方向に対する抗磁力Hc,Hc⊥が低
い、いわゆる低抗磁力層となっており、また膜厚寸法が
0.075μｍ以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁力Hc
は低いもの垂直方向に対する抗磁力Hc⊥は非常に高い値
を有する、いわゆる高抗磁力層となっており垂直磁気記
録に適した層となっている。更に磁化ジャンプが生じな
い膜厚寸法（0.075μｍ以下）においては、面内方向及
び垂直方向に対する抗磁力Hc,Hc⊥は低く、これより
大なる膜厚寸法（0.075μｍ以上）においては垂直方向
に対する抗磁力Hc⊥が急増する。これによっても磁化ジ
ャンプが生じている場合、Co−Cr−Nb薄膜に磁気特性の
異なる二層が形成されていることが推測される。
08μｍ以下においては極めて小なる値（150Oe以下）と
なっており、面内方向に対する透磁率は高いと考えられ
る。また膜厚寸法が大となっても抗磁力Hcは大きく変
化するようなことはない。また磁化ジャンプ量σｊに注
目すると、磁化ジャンプ量は膜厚寸法が0.075μｍに急
激に立ち上がり0.075μｍ以上の膜厚においては滑らか
な下に凸の放物線形状を描く。更に垂直方向の抗磁力Hc
⊥に注目すると、抗磁力Hc⊥は膜厚寸法0.05μｍ〜0.1
μｍで急激に立ち上がり0.1μｍ以上の膜厚寸法では900
Oe以上の高い抗磁力を示す。これらの結果より小径径結
晶層と大粒径結晶層の境は略0.075μｍの膜厚寸法のと
ころにあり、膜厚寸法が0.075μｍ以下の小粒径結晶層
は面内方向及び垂直方向に対する抗磁力Hc,Hc⊥が低
い、いわゆる低抗磁力層となっており、また膜厚寸法が
0.075μｍ以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁力Hc
は低いもの垂直方向に対する抗磁力Hc⊥は非常に高い値
を有する、いわゆる高抗磁力層となっており垂直磁気記
録に適した層となっている。更に磁化ジャンプが生じな
い膜厚寸法（0.075μｍ以下）においては、面内方向及
び垂直方向に対する抗磁力Hc,Hc⊥は低く、これより
大なる膜厚寸法（0.075μｍ以上）においては垂直方向
に対する抗磁力Hc⊥が急増する。これによっても磁化ジ
ャンプが生じている場合、Co−Cr−Nb薄膜に磁気特性の
異なる二層が形成されていることが推測される。
次にCo−Crに第三元素としてTaを添加（１〜10at％添加
範囲において同一現象が生ずる）し、上記したNbを添加
した場合と同一の実験を行なった結果を第７図に示す。
第７図はCo−Cr−Ta薄膜の膜厚寸法をスパッタリング時
間を変えることにより制御し、各膜厚寸法における面内
方向の抗磁力Hc，垂直方向の抗磁力Hc⊥，磁化ジャン
プ量σｊを夫々描いたものである。同図よりCo−CrにTa
を添加した場合も、Co−CrにNbを添加した場合と略同様
な結果が得られ、小粒径結晶層と大粒径結晶層の境は略
0.075μｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法が0.075
μｍ以下の小粒径結晶層は面内方向及び垂直方向に対す
る抗磁力Hc,Hc⊥が低い（Hc,Hc⊥共に170Oe以
下）、いわゆる抵抗磁力層となっており、また膜厚寸法
が0.075μｍ以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁力Hc
は低いものの垂直方向に対する抗磁力Hc⊥は非常に高
い値（750Oe以上）となっている。
範囲において同一現象が生ずる）し、上記したNbを添加
した場合と同一の実験を行なった結果を第７図に示す。
第７図はCo−Cr−Ta薄膜の膜厚寸法をスパッタリング時
間を変えることにより制御し、各膜厚寸法における面内
方向の抗磁力Hc，垂直方向の抗磁力Hc⊥，磁化ジャン
プ量σｊを夫々描いたものである。同図よりCo−CrにTa
を添加した場合も、Co−CrにNbを添加した場合と略同様
な結果が得られ、小粒径結晶層と大粒径結晶層の境は略
0.075μｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法が0.075
μｍ以下の小粒径結晶層は面内方向及び垂直方向に対す
る抗磁力Hc,Hc⊥が低い（Hc,Hc⊥共に170Oe以
下）、いわゆる抵抗磁力層となっており、また膜厚寸法
が0.075μｍ以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁力Hc
は低いものの垂直方向に対する抗磁力Hc⊥は非常に高
い値（750Oe以上）となっている。
なお上記実験で注意すべきことは、スパッタリング条件
及びNb,Taの添加量を前記した値（Nb:2〜10at％,Ta:1〜
10at％）より変えた場合磁化ジャンプは生じないが、し
かるに磁化ジャンプが生じないCo−Cr−Nb薄膜,Co−Cr
−Ta薄膜においても小粒径結晶層及び大粒径結晶層が形
成されていることである（前記資料参照）。磁化ジャン
プが生じないCo−Cr−Nb薄膜のヒステリシス曲線の一例
を第８図に示す。第８図（Ａ）は小粒径結晶層及び大粒
径結晶層を含む面内方向のヒステリシス曲線であり、第
８図（Ｂ）は小粒径結晶層のみの面内方向のヒステリシ
ス曲線，第８図（Ｃ）は大粒径結晶層のみの面内方向の
ヒステリシス曲線である。各図より小粒径結晶層の面内
方向の残留磁化MrBは大粒径結晶層の残留磁化MrCよ
りも大であるため、両結晶層を含む残留磁化MrAは大
粒径結晶層の残留磁化MrCのみの時よりも不利となり
異方性磁界Hkが小さくなる。また小粒径結晶層は配向が
悪いこと（Δθ50が大）が知られており、また面内方向
の抗磁力Hcも大で垂直磁気記録には適さない。
及びNb,Taの添加量を前記した値（Nb:2〜10at％,Ta:1〜
10at％）より変えた場合磁化ジャンプは生じないが、し
かるに磁化ジャンプが生じないCo−Cr−Nb薄膜,Co−Cr
−Ta薄膜においても小粒径結晶層及び大粒径結晶層が形
成されていることである（前記資料参照）。磁化ジャン
プが生じないCo−Cr−Nb薄膜のヒステリシス曲線の一例
を第８図に示す。第８図（Ａ）は小粒径結晶層及び大粒
径結晶層を含む面内方向のヒステリシス曲線であり、第
８図（Ｂ）は小粒径結晶層のみの面内方向のヒステリシ
ス曲線，第８図（Ｃ）は大粒径結晶層のみの面内方向の
ヒステリシス曲線である。各図より小粒径結晶層の面内
方向の残留磁化MrBは大粒径結晶層の残留磁化MrCよ
りも大であるため、両結晶層を含む残留磁化MrAは大
粒径結晶層の残留磁化MrCのみの時よりも不利となり
異方性磁界Hkが小さくなる。また小粒径結晶層は配向が
悪いこと（Δθ50が大）が知られており、また面内方向
の抗磁力Hcも大で垂直磁気記録には適さない。
ここで上記の如く小粒径結晶層と大粒径結晶層を有する
Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜を垂直磁気記録媒体
として考えた場合、Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜
にその膜面に対し垂直方向に膜厚の全てに亘って垂直磁
化を行なおうとすると、小粒径結晶層の存在は垂直磁化
に対し極めて不利な要因となる（磁化ジャンプが生じて
いる場合及び磁化ジャンプが生じていない場合の双方に
おいて不利な要因となる）。すなわち磁化ジャンプが生
じている場合の小粒径結晶層は、面内方向及び垂直方向
に対する抗磁力Hc,Hc⊥が共に極めて低く（170Oe以
下）、この層においては垂直磁化はほとんどされないと
考えられる。また磁化ジャンプが生じていない場合の小
粒径結晶層においても、面内方向の抗磁力Hcは磁化ジ
ャンプの生じている場合の抗磁力Hcよりは大であるが
垂直方向の抗磁力Hc⊥は垂直磁気記録を実現し得る程の
抗磁力はなくやはり良好な垂直磁化は行なわれないと考
えられる。従って膜面に対して垂直方向に磁化を行なっ
ても小粒径結晶層における垂直磁化はほとんど行なわれ
ず、磁性膜全体としての垂直磁化効率が低下してしま
う。この影響はリングコアヘッドのように磁束の面内成
分を多く含む磁気ヘッドにおいては顕著である。また膜
厚寸法に注目するに上記Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta
薄膜を垂直磁気記録媒体として実用に足る膜厚寸法（約
0.3μｍ以下）にすると、小粒径結晶層の厚さ寸法は0.1
μｍ以下で略一定であるため（実験においては小粒径及
び大粒径結晶層を含む膜厚寸法を小とすると小粒径結晶
層の厚さ寸法は若干大となる傾向を示す）、薄膜の膜厚
寸法に対する小粒径結晶層の相対的厚さ寸法が大となり
更に垂直磁化特性か劣化してしまう。
Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜を垂直磁気記録媒体
として考えた場合、Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜
にその膜面に対し垂直方向に膜厚の全てに亘って垂直磁
化を行なおうとすると、小粒径結晶層の存在は垂直磁化
に対し極めて不利な要因となる（磁化ジャンプが生じて
いる場合及び磁化ジャンプが生じていない場合の双方に
おいて不利な要因となる）。すなわち磁化ジャンプが生
じている場合の小粒径結晶層は、面内方向及び垂直方向
に対する抗磁力Hc,Hc⊥が共に極めて低く（170Oe以
下）、この層においては垂直磁化はほとんどされないと
考えられる。また磁化ジャンプが生じていない場合の小
粒径結晶層においても、面内方向の抗磁力Hcは磁化ジ
ャンプの生じている場合の抗磁力Hcよりは大であるが
垂直方向の抗磁力Hc⊥は垂直磁気記録を実現し得る程の
抗磁力はなくやはり良好な垂直磁化は行なわれないと考
えられる。従って膜面に対して垂直方向に磁化を行なっ
ても小粒径結晶層における垂直磁化はほとんど行なわれ
ず、磁性膜全体としての垂直磁化効率が低下してしま
う。この影響はリングコアヘッドのように磁束の面内成
分を多く含む磁気ヘッドにおいては顕著である。また膜
厚寸法に注目するに上記Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta
薄膜を垂直磁気記録媒体として実用に足る膜厚寸法（約
0.3μｍ以下）にすると、小粒径結晶層の厚さ寸法は0.1
μｍ以下で略一定であるため（実験においては小粒径及
び大粒径結晶層を含む膜厚寸法を小とすると小粒径結晶
層の厚さ寸法は若干大となる傾向を示す）、薄膜の膜厚
寸法に対する小粒径結晶層の相対的厚さ寸法が大となり
更に垂直磁化特性か劣化してしまう。
しかるに小粒径結晶層の磁気特性は、面内方向に対する
抗磁力Hcが小であり比較的高い透磁率を有しており、
これは従来Co−Cr薄膜とベース間に配設した裏打ち層
（例えばFe−Ni薄膜）と似た特性を有している。つまり
Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜の単一膜において、
低抗磁力Hcを有する小粒径結晶層をいわゆる裏打ち層
である高透磁率層として用い、垂直方向に高抗磁力Hc⊥
を有する大粒径結晶層を垂直磁化層として用いることに
より単一膜構造において二層膜構造の垂直磁気記録媒体
と等しい機能を実現することが可能であると考えられ
る。
抗磁力Hcが小であり比較的高い透磁率を有しており、
これは従来Co−Cr薄膜とベース間に配設した裏打ち層
（例えばFe−Ni薄膜）と似た特性を有している。つまり
Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜の単一膜において、
低抗磁力Hcを有する小粒径結晶層をいわゆる裏打ち層
である高透磁率層として用い、垂直方向に高抗磁力Hc⊥
を有する大粒径結晶層を垂直磁化層として用いることに
より単一膜構造において二層膜構造の垂直磁気記録媒体
と等しい機能を実現することが可能であると考えられ
る。
この点に鑑み、Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜の組
成率を変化させた場合、各薄膜の厚さ寸法を変化させた
場合における磁気特性の変化及び再生出力の相異を第９
図から第16図を用いて以下説明する。第９図はCo−Cr−
Nb薄膜の組成率及び膜厚寸法を変化させた場合における
各種磁気特性を示す図で、第10図（Ａ）〜（Ｅ）は第９
図に示した各薄膜のヒステリシス曲線を描いたものであ
る。両図よりCo−Crに第三元素としてNbを添加した場合
でも、磁化ジャンプ（第10図（Ａ），（Ｄ）に矢印B,C
で示す）が生じている時は垂直磁化に寄与する垂直方向
の抗磁力Hc⊥は高い値となるが磁化ジャンプが生じてい
ない時は抗磁力Hc⊥は低い値となっている。またCo−Cr
−Nb薄膜の膜厚寸法が小（データでは約１／２）の方が
抗磁力Hc⊥は高い値となっている。これに加えて磁化ジ
ャンプが生じている時は垂直異方性磁界Hkが小さく、Mr
／MsはCo−Cr薄膜に比べて大でありかつ膜厚寸法δが
薄くなるに従って大なる値となる。これは面内方向に磁
束分布が大であるリングコアヘッドを用いる際不利な条
件と考えられていた。しかるに上記各Co−Cr−Nb薄膜を
垂直磁気記録媒体として用いた際の記録波長−再生出力
特性（第11図に示す）を見ると、磁化ジャンプが生じて
いるCo−Cr−Nb薄膜の再生出力の方が磁化ジャンプの生
じていないCo−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr薄膜の再生出力よ
りも良好となっており、特に記録波長が短波長領域にお
いて顕著である。短波長領域（記録波長が0.2μｍ〜1.0
μｍ程度の領域）においては、Co−Cr薄膜及び磁化ジャ
ンプの生じていないCo−Cr−Nb薄膜においても再生出力
は増加している。しかるに磁化ジャンプの生じているCo
−Cr−Nb薄膜は、上記各薄膜の再生出力増加率に対し
て、それよりも高い再生出力増加率を示しており、磁化
ジャンプの生じているCo−Cr−Nb薄膜は特に短い記録波
長の垂直磁化に適しているということができる。上記短
波長領域においては再生出力曲線は上に凸の放物線形状
をとるが、その全域において磁化ジャンプの生じている
Co−Cr−Nb薄膜は、Co−Cr薄膜及び磁化ジャンプの生じ
ていないCo−Cr−Nb薄膜より大なる再生出力を得ること
ができた。このように本発明になる垂直磁気記録媒体に
よれば、第11図及び後述する第14図に示すように、従来
の単層媒体とも異なる優れた短波長出力特性を有してい
ることがわかる。
成率を変化させた場合、各薄膜の厚さ寸法を変化させた
場合における磁気特性の変化及び再生出力の相異を第９
図から第16図を用いて以下説明する。第９図はCo−Cr−
Nb薄膜の組成率及び膜厚寸法を変化させた場合における
各種磁気特性を示す図で、第10図（Ａ）〜（Ｅ）は第９
図に示した各薄膜のヒステリシス曲線を描いたものであ
る。両図よりCo−Crに第三元素としてNbを添加した場合
でも、磁化ジャンプ（第10図（Ａ），（Ｄ）に矢印B,C
で示す）が生じている時は垂直磁化に寄与する垂直方向
の抗磁力Hc⊥は高い値となるが磁化ジャンプが生じてい
ない時は抗磁力Hc⊥は低い値となっている。またCo−Cr
−Nb薄膜の膜厚寸法が小（データでは約１／２）の方が
抗磁力Hc⊥は高い値となっている。これに加えて磁化ジ
ャンプが生じている時は垂直異方性磁界Hkが小さく、Mr
／MsはCo−Cr薄膜に比べて大でありかつ膜厚寸法δが
薄くなるに従って大なる値となる。これは面内方向に磁
束分布が大であるリングコアヘッドを用いる際不利な条
件と考えられていた。しかるに上記各Co−Cr−Nb薄膜を
垂直磁気記録媒体として用いた際の記録波長−再生出力
特性（第11図に示す）を見ると、磁化ジャンプが生じて
いるCo−Cr−Nb薄膜の再生出力の方が磁化ジャンプの生
じていないCo−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr薄膜の再生出力よ
りも良好となっており、特に記録波長が短波長領域にお
いて顕著である。短波長領域（記録波長が0.2μｍ〜1.0
μｍ程度の領域）においては、Co−Cr薄膜及び磁化ジャ
ンプの生じていないCo−Cr−Nb薄膜においても再生出力
は増加している。しかるに磁化ジャンプの生じているCo
−Cr−Nb薄膜は、上記各薄膜の再生出力増加率に対し
て、それよりも高い再生出力増加率を示しており、磁化
ジャンプの生じているCo−Cr−Nb薄膜は特に短い記録波
長の垂直磁化に適しているということができる。上記短
波長領域においては再生出力曲線は上に凸の放物線形状
をとるが、その全域において磁化ジャンプの生じている
Co−Cr−Nb薄膜は、Co−Cr薄膜及び磁化ジャンプの生じ
ていないCo−Cr−Nb薄膜より大なる再生出力を得ること
ができた。このように本発明になる垂直磁気記録媒体に
よれば、第11図及び後述する第14図に示すように、従来
の単層媒体とも異なる優れた短波長出力特性を有してい
ることがわかる。
また、この第11図、第14図に示すように、長波長出力に
対する短波長出力のピークは全厚が薄い程大きく、従来
のCo−Cr媒体に対する短波長出力の向上も著しい。従っ
て、本発明になる垂直磁気記録媒体の全厚寸法は重要な
意味を持っていることがわかる。
対する短波長出力のピークは全厚が薄い程大きく、従来
のCo−Cr媒体に対する短波長出力の向上も著しい。従っ
て、本発明になる垂直磁気記録媒体の全厚寸法は重要な
意味を持っていることがわかる。
また、第９図、第11図、第12図、第14図より本発明によ
る構成要件を有している垂直磁気記録媒体のみが優れた
短波長出力を有していることがわかる。なお、Co−Cr−
Ta薄膜においてもCo−Cr−Nb薄膜と略同様な効果を得ら
れた。第12図に膜厚寸法の異なるCo−Cr薄膜に対するCo
−Cr−Ta薄膜の磁気特性を示し、第13図（Ａ）〜（Ｃ）
に各薄膜の形成する面内方向ヒステリシス曲線を、また
第14図に記録波長−再生出力特性を示す。
る構成要件を有している垂直磁気記録媒体のみが優れた
短波長出力を有していることがわかる。なお、Co−Cr−
Ta薄膜においてもCo−Cr−Nb薄膜と略同様な効果を得ら
れた。第12図に膜厚寸法の異なるCo−Cr薄膜に対するCo
−Cr−Ta薄膜の磁気特性を示し、第13図（Ａ）〜（Ｃ）
に各薄膜の形成する面内方向ヒステリシス曲線を、また
第14図に記録波長−再生出力特性を示す。
上記現象は以下に示す理由に起因して生ずると考えられ
る。Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜（以下Co−Cr−
Nb薄膜とCo−Cr−Ta薄膜を総称してCo−Cr−Nb（Ta）薄
膜という）はスパッタリングによる薄膜形成時に第15図
に示す如くベース１近傍に低抗磁力を有する小粒径結晶
層２とその上方に特に垂直方向に高い抗磁力を有する大
粒径結晶層３と二層構造を形成する。磁気ヘッド４から
放たれた磁束線は大粒径結晶層３を貫通して小粒径結晶
層２に到り、低抗磁力でかつ高透磁率を有する小粒径結
晶層２内で磁束は面内方向に進行し、磁気ヘッド４の磁
極部分で急激に磁束が吸い込まれることにより大粒径結
晶層３に垂直磁化がされると考えられる。よって磁束が
形成する磁気ループは第15図に矢印で示す如く馬蹄形状
となり、所定垂直磁気記録装置において大粒径結晶層３
に磁束が鋭く貫通するため、大粒径結晶層３には残留磁
化の大なる垂直磁化が行なわれる。ここで、磁化ジャン
プが生じている場合と生じていない場合における小粒径
結晶層２の面内方向の抗磁力Hcに注目すると、第９図
及び第12図に示される如く磁化ジャンプが生じている場
合の面内方向の抗磁力Hcは磁化ジャンプが生じていな
い場合の抗磁力Hcより小なる値となっている。周知の如
く小粒径結晶層２がいわゆる裏打ち層とし機能するため
には低抗磁力、高透磁率を有することが望ましく、よっ
て磁化ジャンプの生じているCo−Cr−Nb（Ta）薄膜の方
が再生出力が良好であると推測される。またCo−Cr−Nb
（Ta）薄膜の膜厚寸法に注目すると、膜厚寸法を大とす
ることは大粒径結晶層３の厚さ寸法を大とすることであ
り（小粒径結晶層２の厚さ寸法は略一定である）、これ
を大とすることにより磁気ヘッド４と小粒径結晶層２の
距離が大となり、小径粒結晶層２による磁束の吸込み効
果はわずかで第16図に矢印で示す如く磁気ヘッド４から
放たれた磁力線は小粒径結晶層２に到ることなく大粒径
結晶層３を横切って磁気ヘッド４の磁極に吸い込まれ
る。従って垂直方向に対する磁化は分散された弱いもの
となり良好な吸直磁化は行なわれない。しかるにCo−Cr
−Nb（Ta）薄膜の膜厚寸法を小とすると、磁気ヘッド４
と小粒径結晶層２の距離が小となり、小粒径結晶層２に
よる磁束の吸込み効果が大となり磁気ヘッド４から放た
れた磁束は小粒径結晶層２に確実に進行し上記馬蹄形の
磁気ループを形成する。すなわち、垂直磁化に寄与する
磁束は馬蹄形の極めて鋭い磁界であるので残留磁化は大
となり良好な垂直磁化が行なわれると考えられる。すな
わちCo−Cr−Nb（Ta）薄膜の膜厚寸法を小とした方が
（記録媒体の厚さを薄くした方が）良好な垂直磁化を行
なうことができ、これにより磁気ヘッド４とのいわゆる
当たりの良好な薄い記録媒体を実現することができる
（本発明者の実験によると膜厚寸法が0.1μｍ〜0.3μｍ
程度の寸法まで高出力を保持できた）。これに加えて上
記の如く高抗磁力を有する層と低抗磁力を有する層を形
成するCo−Cr−Nb（Ta）薄膜は連続スパッタリングによ
り形成されるため、二層構造を形成させるためにわざわ
ざスパッタリング条件を変えたりターゲットを取換える
作業等は不要でCo−Cr−Nb（Ta）薄膜の形成工程を容易
にし得ると共にスパッタリング時間を短くし得、低コス
トでかつ量産性をもって垂直磁気記録媒体を製造するこ
とができる。更に小粒径結晶層２の面内方向の抵磁力Hc
は第６図、第７図より10Oe〜50Oe程度であり大粒径結
晶層３の抗磁力Hc⊥に対して極端に小なる値ではないた
め衝撃性のバルクハウゼンノイズが発生することもなく
良好な垂直磁気記録再生を行ない得る。
る。Co−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜（以下Co−Cr−
Nb薄膜とCo−Cr−Ta薄膜を総称してCo−Cr−Nb（Ta）薄
膜という）はスパッタリングによる薄膜形成時に第15図
に示す如くベース１近傍に低抗磁力を有する小粒径結晶
層２とその上方に特に垂直方向に高い抗磁力を有する大
粒径結晶層３と二層構造を形成する。磁気ヘッド４から
放たれた磁束線は大粒径結晶層３を貫通して小粒径結晶
層２に到り、低抗磁力でかつ高透磁率を有する小粒径結
晶層２内で磁束は面内方向に進行し、磁気ヘッド４の磁
極部分で急激に磁束が吸い込まれることにより大粒径結
晶層３に垂直磁化がされると考えられる。よって磁束が
形成する磁気ループは第15図に矢印で示す如く馬蹄形状
となり、所定垂直磁気記録装置において大粒径結晶層３
に磁束が鋭く貫通するため、大粒径結晶層３には残留磁
化の大なる垂直磁化が行なわれる。ここで、磁化ジャン
プが生じている場合と生じていない場合における小粒径
結晶層２の面内方向の抗磁力Hcに注目すると、第９図
及び第12図に示される如く磁化ジャンプが生じている場
合の面内方向の抗磁力Hcは磁化ジャンプが生じていな
い場合の抗磁力Hcより小なる値となっている。周知の如
く小粒径結晶層２がいわゆる裏打ち層とし機能するため
には低抗磁力、高透磁率を有することが望ましく、よっ
て磁化ジャンプの生じているCo−Cr−Nb（Ta）薄膜の方
が再生出力が良好であると推測される。またCo−Cr−Nb
（Ta）薄膜の膜厚寸法に注目すると、膜厚寸法を大とす
ることは大粒径結晶層３の厚さ寸法を大とすることであ
り（小粒径結晶層２の厚さ寸法は略一定である）、これ
を大とすることにより磁気ヘッド４と小粒径結晶層２の
距離が大となり、小径粒結晶層２による磁束の吸込み効
果はわずかで第16図に矢印で示す如く磁気ヘッド４から
放たれた磁力線は小粒径結晶層２に到ることなく大粒径
結晶層３を横切って磁気ヘッド４の磁極に吸い込まれ
る。従って垂直方向に対する磁化は分散された弱いもの
となり良好な吸直磁化は行なわれない。しかるにCo−Cr
−Nb（Ta）薄膜の膜厚寸法を小とすると、磁気ヘッド４
と小粒径結晶層２の距離が小となり、小粒径結晶層２に
よる磁束の吸込み効果が大となり磁気ヘッド４から放た
れた磁束は小粒径結晶層２に確実に進行し上記馬蹄形の
磁気ループを形成する。すなわち、垂直磁化に寄与する
磁束は馬蹄形の極めて鋭い磁界であるので残留磁化は大
となり良好な垂直磁化が行なわれると考えられる。すな
わちCo−Cr−Nb（Ta）薄膜の膜厚寸法を小とした方が
（記録媒体の厚さを薄くした方が）良好な垂直磁化を行
なうことができ、これにより磁気ヘッド４とのいわゆる
当たりの良好な薄い記録媒体を実現することができる
（本発明者の実験によると膜厚寸法が0.1μｍ〜0.3μｍ
程度の寸法まで高出力を保持できた）。これに加えて上
記の如く高抗磁力を有する層と低抗磁力を有する層を形
成するCo−Cr−Nb（Ta）薄膜は連続スパッタリングによ
り形成されるため、二層構造を形成させるためにわざわ
ざスパッタリング条件を変えたりターゲットを取換える
作業等は不要でCo−Cr−Nb（Ta）薄膜の形成工程を容易
にし得ると共にスパッタリング時間を短くし得、低コス
トでかつ量産性をもって垂直磁気記録媒体を製造するこ
とができる。更に小粒径結晶層２の面内方向の抵磁力Hc
は第６図、第７図より10Oe〜50Oe程度であり大粒径結
晶層３の抗磁力Hc⊥に対して極端に小なる値ではないた
め衝撃性のバルクハウゼンノイズが発生することもなく
良好な垂直磁気記録再生を行ない得る。
発明の効果 上述の如く本発明になる垂直磁気記録媒体によれば、非
磁性支持体上に、コバルト、クロムにニオブ及びタンタ
ルのうち少なくとも一方を加えた材料を用いて前記非磁
性支持体に近い順から連続的に高透磁率を有する小粒径
結晶層と、垂直に磁化される大粒径結晶層を設けた単一
薄膜を設けてなり、前記小粒径結晶層の面内方向の抗磁
力を180Oe以下とすると共に大粒径結晶層の垂直方向の
抗磁力を200Oe以上とし、かつ、前記薄膜の面内ヒステ
リシスループにおける面内方向の角型比が0.2以上0.5以
下であり、薄膜の厚さ寸法が0.3μｍ以下に構成したこ
とにより、磁気ヘッドコアと低抗磁力を有する小粒径結
晶層との距離が近くなり、しかも低抗磁力を有する小粒
径結晶層の厚さが薄いためにリングコアヘッドのギャッ
プ近傍のごく狭い領域の磁界の垂直成分がヘッドと媒体
の相互作用により強められる。
磁性支持体上に、コバルト、クロムにニオブ及びタンタ
ルのうち少なくとも一方を加えた材料を用いて前記非磁
性支持体に近い順から連続的に高透磁率を有する小粒径
結晶層と、垂直に磁化される大粒径結晶層を設けた単一
薄膜を設けてなり、前記小粒径結晶層の面内方向の抗磁
力を180Oe以下とすると共に大粒径結晶層の垂直方向の
抗磁力を200Oe以上とし、かつ、前記薄膜の面内ヒステ
リシスループにおける面内方向の角型比が0.2以上0.5以
下であり、薄膜の厚さ寸法が0.3μｍ以下に構成したこ
とにより、磁気ヘッドコアと低抗磁力を有する小粒径結
晶層との距離が近くなり、しかも低抗磁力を有する小粒
径結晶層の厚さが薄いためにリングコアヘッドのギャッ
プ近傍のごく狭い領域の磁界の垂直成分がヘッドと媒体
の相互作用により強められる。
従って、本発明になる垂直磁気記録媒体を用いることに
より高い出力を実現し得る吸直磁気記録再生を行うこと
ができる。
より高い出力を実現し得る吸直磁気記録再生を行うこと
ができる。
又、本発明構成によれば、低い抗磁力を有する小粒径結
晶層は磁化ジャンプが生じている、すなわち面内方向に
対する抗磁力が小で、かつ高透磁率を有する層であるた
め、ヘッド媒体相互作用を生じせしめると共にその抗磁
力は極端に小なる値ではないため衝撃性のバルクハウゼ
ンノイズが発生することもなく良好な垂直磁気記録再生
が行われるものである。
晶層は磁化ジャンプが生じている、すなわち面内方向に
対する抗磁力が小で、かつ高透磁率を有する層であるた
め、ヘッド媒体相互作用を生じせしめると共にその抗磁
力は極端に小なる値ではないため衝撃性のバルクハウゼ
ンノイズが発生することもなく良好な垂直磁気記録再生
が行われるものである。
更には、一の磁性材よりなる磁性層は連続スパッタリン
グにより形成されるため、二層構造を形成させるための
スパッタリング条件の調整やターゲットの取換え作業は
不要となり、垂直磁気記録媒体の製造工程を容易にでき
ると共にスパッタリング時間の短縮を行い得、上記の如
く種々の効果を有する垂直磁気記録媒体を量産性をもっ
て、かつ、低コストで製造することができる等の特長を
有する。
グにより形成されるため、二層構造を形成させるための
スパッタリング条件の調整やターゲットの取換え作業は
不要となり、垂直磁気記録媒体の製造工程を容易にでき
ると共にスパッタリング時間の短縮を行い得、上記の如
く種々の効果を有する垂直磁気記録媒体を量産性をもっ
て、かつ、低コストで製造することができる等の特長を
有する。
第１図は本発明になる垂直磁気記録媒体の一実施例の磁
性膜であるCo−Cr−Nb薄膜のヒステリシス曲線を示す
図、第２図は小粒径結晶層のヒステリシス曲線を示す
図、第３図から第５図は磁化ジャンプが生ずる理由を説
明するための図、第６図はCo−Cr−Nb薄膜が二層構造と
なっていること及び各層の磁気特性を示す図、第７図は
Co−Cr−Ta薄膜が二層構造となっていること及び各層の
磁気特性を示す図、第８図は磁化ジャンプが生じていな
いCo−Cr−Nb薄膜のヒステリシス曲線の一例を示す図、
第９図はCo−Cr薄膜及びCo−Cr−Nb薄膜の組成率及び膜
厚寸法を変化させた場合における各種磁気特性を示す
図、第10図は第９図に示した各薄膜のヒステリシス曲線
を示す図、第11図はCo−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr薄膜に垂
直磁気記録再生を行なった時の記録波長と再生出力の関
係を示す図、第12図はCo−Cr薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜の
所定膜厚寸法における磁気特性を示す図、第13図は第12
図に示した各薄膜のヒステリシス曲線を示す図、第14図
は第12図におけるCo84.8 Cr13.4 Ta1.8薄膜及びCo81 Cr
19薄膜（δ＝0.10μｍ）に垂直磁気記録再生を行なった
時の記録波長と再生出力の関係を示す図、第15図は本発
明記録媒体の厚さ寸法を小とした場合に磁束が形成する
磁気ループを示す図、第16図は本発明記録媒体の厚さ寸
法を大とした場合に磁束が形成する磁気ループを示す図
である。 １……ベース、２……小粒径結晶層、３……大粒径結晶
層、４……磁気ヘッド。
性膜であるCo−Cr−Nb薄膜のヒステリシス曲線を示す
図、第２図は小粒径結晶層のヒステリシス曲線を示す
図、第３図から第５図は磁化ジャンプが生ずる理由を説
明するための図、第６図はCo−Cr−Nb薄膜が二層構造と
なっていること及び各層の磁気特性を示す図、第７図は
Co−Cr−Ta薄膜が二層構造となっていること及び各層の
磁気特性を示す図、第８図は磁化ジャンプが生じていな
いCo−Cr−Nb薄膜のヒステリシス曲線の一例を示す図、
第９図はCo−Cr薄膜及びCo−Cr−Nb薄膜の組成率及び膜
厚寸法を変化させた場合における各種磁気特性を示す
図、第10図は第９図に示した各薄膜のヒステリシス曲線
を示す図、第11図はCo−Cr−Nb薄膜及びCo−Cr薄膜に垂
直磁気記録再生を行なった時の記録波長と再生出力の関
係を示す図、第12図はCo−Cr薄膜及びCo−Cr−Ta薄膜の
所定膜厚寸法における磁気特性を示す図、第13図は第12
図に示した各薄膜のヒステリシス曲線を示す図、第14図
は第12図におけるCo84.8 Cr13.4 Ta1.8薄膜及びCo81 Cr
19薄膜（δ＝0.10μｍ）に垂直磁気記録再生を行なった
時の記録波長と再生出力の関係を示す図、第15図は本発
明記録媒体の厚さ寸法を小とした場合に磁束が形成する
磁気ループを示す図、第16図は本発明記録媒体の厚さ寸
法を大とした場合に磁束が形成する磁気ループを示す図
である。 １……ベース、２……小粒径結晶層、３……大粒径結晶
層、４……磁気ヘッド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審判の合議体 審判長 堀 泰雄 審判官 仁木 由美子 審判官 増山 剛 (56)参考文献 特開 昭59−65416（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】非磁性支持体上に、コバルト、クロムにニ
オブ及びタンタルのうち少なくとも一方を加えた材料を
用いて前記非磁性支持体に近い順から連続的に高透磁率
を有する小粒径結晶層と、垂直に磁化される大粒径結晶
層を設けた単一薄膜を設けてなり、前記小粒径結晶層の
面内方向の抗磁力を180Oe以下とすると共に大粒径結晶
層の垂直方向の抗磁力を200Oe以上とし、かつ、前記薄
膜の面内ヒステリシスループにおける面内方向の角型比
が0.2以上0.5以下であり、薄膜の厚さ寸法が0.3μｍ以
下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045326A JPH0670852B2 (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 垂直磁気記録媒体 |
| US06/834,236 US4731300A (en) | 1985-03-07 | 1986-02-26 | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof |
| DE19863607500 DE3607500A1 (de) | 1985-03-07 | 1986-03-07 | Quermagnetisierungsaufzeichnungsmedium und verfahren zur herstellung eines quermagnetisierungsaufzeichnungsmediums |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045326A JPH0670852B2 (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 垂直磁気記録媒体 |
Related Child Applications (7)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13218485A Division JPS61204821A (ja) | 1985-03-07 | 1985-06-18 | 垂直磁気記録媒体 |
| JP13218285A Division JPS61204836A (ja) | 1985-03-07 | 1985-06-18 | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
| JP13218585A Division JPS61204822A (ja) | 1985-03-07 | 1985-06-18 | 垂直磁気記録媒体 |
| JP13218385A Division JPS61204820A (ja) | 1985-03-07 | 1985-06-18 | 垂直磁気記録媒体 |
| JP13218885A Division JPS61204824A (ja) | 1985-03-07 | 1985-06-18 | 垂直磁気記録媒体 |
| JP13218985A Division JPS61204825A (ja) | 1985-03-07 | 1985-06-18 | 垂直磁気記録媒体 |
| JP13218685A Division JPS61204823A (ja) | 1985-03-07 | 1985-06-18 | 垂直磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204828A JPS61204828A (ja) | 1986-09-10 |
| JPH0670852B2 true JPH0670852B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=12716187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60045326A Expired - Lifetime JPH0670852B2 (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 垂直磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670852B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63249927A (ja) * | 1987-04-07 | 1988-10-17 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体およびその製造法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5965416A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-13 | Seiko Epson Corp | 垂直磁気記録媒体 |
-
1985
- 1985-03-07 JP JP60045326A patent/JPH0670852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61204828A (ja) | 1986-09-10 |
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