JPH07106127A - Magnetic film and magnetic recording medium using thereof - Google Patents
Magnetic film and magnetic recording medium using thereofInfo
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- JPH07106127A JPH07106127A JP26984993A JP26984993A JPH07106127A JP H07106127 A JPH07106127 A JP H07106127A JP 26984993 A JP26984993 A JP 26984993A JP 26984993 A JP26984993 A JP 26984993A JP H07106127 A JPH07106127 A JP H07106127A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属薄膜型の磁性膜、
および磁気記録装置に使用される金属薄膜型の磁気記録
媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a metal thin film type magnetic film,
And a metal thin film type magnetic recording medium used in a magnetic recording apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置、フロッピーデ
ィスク装置、磁気テープ装置、磁気カード装置、磁気ド
ラム装置のような磁気記録装置の適用範囲が増大され、
それと共にこれらの装置に使用される磁気記録媒体につ
いては、高記録密度への対応が進められている。記録密
度の向上には、媒体の薄膜化、高残留密度化、高保磁力
化等の種々の手段が考えられるが、現在主流の塗布型媒
体での高記録密度化は限界まできており、そのため高保
磁力等を有する金属薄膜型の磁気記録媒体の開発が進め
られている。2. Description of the Related Art In recent years, the range of application of magnetic recording devices such as magnetic disk devices, floppy disk devices, magnetic tape devices, magnetic card devices, and magnetic drum devices has increased.
At the same time, the magnetic recording media used in these devices are being adapted to high recording densities. Various methods such as thinning the medium, increasing the residual density, and increasing the coercive force are conceivable for improving the recording density, but the high recording density of the current mainstream coating type media has reached the limit. Development of a metal thin film type magnetic recording medium having a high coercive force and the like is in progress.
【0003】現在、高密度型ハードディスク装置に用い
られる金属薄膜型の磁気記録媒体としては、CoNi、CoNi
Cr、CoCrTa、CoCrPt、CoPt、CoPtO 、CoPtCrO 等のスパ
ッタ膜を磁性膜として有する媒体が知られているが、記
録分解能のさらなる向上を図るために、より一層大きな
保磁力を有する磁性膜が求められている。Currently, CoNi and CoNi are used as metal thin film type magnetic recording media used in high density type hard disk drives.
A medium having a sputtered film such as Cr, CoCrTa, CoCrPt, CoPt, CoPtO 2, and CoPtCrO as a magnetic film is known, but a magnetic film having a larger coercive force is required to further improve the recording resolution. ing.
【0004】また、磁気記録媒体の高密度化のために求
められる特性として、高保磁力化と共に変調ノイズの低
減がある。一般に、金属薄膜型の磁気記録媒体は、塗布
型の媒体に比べて磁性粒子間の相互作用が大きいため、
変調ノイズが大きくなり易いという欠点を有している。
変調ノイズを小さくする方法としては、下地膜を利用し
たり、あるいは磁性膜のスパッタ条件を選択することに
より、磁性粒子間の相互作用を断ち切ることが検討され
ている。また、磁性粒子を微粒子化することによりビッ
ト形状を均一化し、それにより変調ノイズを小さくする
ことも考えられている。Further, as a characteristic required for increasing the density of a magnetic recording medium, there is a high coercive force and a reduction in modulation noise. In general, a metal thin film type magnetic recording medium has a larger interaction between magnetic particles than a coating type medium.
It has a drawback that the modulation noise tends to be large.
As a method of reducing the modulation noise, it has been considered to cut off the interaction between the magnetic particles by using an underlayer film or by selecting the sputtering conditions of the magnetic film. Further, it has been considered to make the bit shape uniform by making the magnetic particles finer, thereby reducing the modulation noise.
【0005】しかし、磁性膜の微粒子化により、磁性粒
子の孤立性が失われることが多く、保磁力の減少を伴う
ことが多い。従って、磁性膜の微粒子化を進めた上で、
高保磁力を得るためには、結晶磁気異方性の大きな磁性
材料を用いる必要がある。However, the fineness of the magnetic film often results in loss of isolation of the magnetic particles, often accompanied by a decrease in coercive force. Therefore, after making the magnetic film finer,
In order to obtain a high coercive force, it is necessary to use a magnetic material having a large crystal magnetic anisotropy.
【0006】ところで、磁気異方性の大きな材料とし
て、 Sm-Co系合金(SmCo5 、Sm2 Co17等)が知られてお
り、永久磁石材料としては近年よく使用されている。ス
パッタにより薄膜磁石として形成したものとしては、Xe
とArの混合ガス中でスパッタリングを行うことにより、
Sm2 Co17の結晶構造を有する厚さ 6μm の磁性膜(保磁
力6000Oe)を作製したもの( J.Appl.Phys.67,4969(199
0)参照)が知られている。また、 Sm-Co系合金を磁気記
録媒体の磁性膜として用いた例としては、Cr下地膜を用
いることにより、2400Oe の高保磁力を実現したもの(V
elu and Lambeth,J.Appl.Phys.69,5175(1991)参照)等
が知られている。By the way, Sm-Co type alloys (SmCo 5 , Sm 2 Co 17, etc.) are known as materials having large magnetic anisotropy, and have been often used in recent years as permanent magnet materials. As a thin-film magnet formed by sputtering, Xe
By performing sputtering in a mixed gas of Ar and Ar,
A 6 μm-thick magnetic film (coercive force 6000 Oe) having a Sm 2 Co 17 crystal structure was prepared (J.Appl.Phys.67,4969 (199
(See 0)) is known. As an example of using the Sm-Co alloy as the magnetic film of the magnetic recording medium, a high coercive force of 2400 Oe was realized by using a Cr underlayer (V
elu and Lambeth, J. Appl. Phys. 69, 5175 (1991)) and the like are known.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが検討したところ、上述した Sm-Co系合金を用いた
磁気記録媒体のうち、前者のSm2 Co17の結晶構造を有す
る磁性膜は、金属間化合物から構成される結晶構造によ
る磁気的相互作用が大きく、また変調ノイズの抑制も不
十分であることが分かった。また後者の磁性膜は、Cr下
地膜上に形成されたアモルファス単相の Sm-Co系合金に
より構成されているため、磁気的相互作用が大きく、変
調ノイズに関しては改善されていないという問題が明か
となった。However, as a result of studies by the present inventors, among the magnetic recording media using the above-described Sm-Co alloy, the former magnetic film having a crystal structure of Sm 2 Co 17 was found to be It was found that the magnetic interaction due to the crystal structure composed of the intermetallic compound is large and the suppression of the modulation noise is insufficient. Also, since the latter magnetic film is composed of an amorphous single-phase Sm-Co alloy formed on the Cr underlayer, there is a problem that the magnetic interaction is large and the modulation noise is not improved. It became
【0008】このように Sm-Coを用いた磁気記録媒体で
は、高保磁力を有し、しかも変調ノイズの小さい磁性膜
を有する媒体は得られていないのが実状である。As described above, as a matter of fact, as a magnetic recording medium using Sm-Co, a medium having a high coercive force and a magnetic film having a small modulation noise has not been obtained.
【0009】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、高保磁力を有し、しかも変調ノイズ
が小さい、高密度磁気記録に適する金属薄膜型の磁性
膜、およびそれを用いた磁気記録媒体を提供することを
目的としている。The present invention has been made in order to solve such a problem, and has a high coercive force and a small modulation noise and is suitable for high density magnetic recording. The purpose of the present invention is to provide a conventional magnetic recording medium.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の磁性膜は、 一般式:Co100-x-y Smx M y ……(1) (式中、 Mは B、 C、 N、 O、 P、 S、Zr、Hf、Fe、N
i、 V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Cu、Zn、Ruおよび
Prから選ばれる少なくとも 1種の元素を、 xおよび yは
0< x<30at% 、 0≦ y≦30at% を満足する数を示す)
で実質的に表される組成を有し、かつCo含有量が異なる
少なくとも 2つの相に分離されていることを特徴として
いる。The magnetic film of the present invention has a general formula: Co 100-xy Sm x M y (1) (where M is B, C, N, O, P, S, Zr, Hf, Fe, N
i, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Cu, Zn, Ru and
X and y are at least one element selected from Pr
(Indicates a number that satisfies 0 <x <30at% and 0 ≦ y ≦ 30at%)
Is characterized in that it has a composition substantially represented by and is separated into at least two phases having different Co contents.
【0011】また、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基
体と、この非磁性基体上に設けられた金属薄膜型の磁性
膜とを具備する磁気記録媒体において、前記磁性膜は上
記(1)式で実質的に表される組成を有し、かつCo含有量
が異なる少なくとも 2つの相に分離されていることを特
徴としている。Further, the magnetic recording medium of the present invention comprises a non-magnetic substrate and a metal thin film type magnetic film provided on the non-magnetic substrate, wherein the magnetic film has the above-mentioned (1). It is characterized in that it has a composition substantially represented by the formula and is separated into at least two phases having different Co contents.
【0012】本発明の磁気記録媒体における金属薄膜型
磁性膜は、上記 (1)式で表されるSm-Co系合金からなる
ものであって、Co含有量が異なる 2つ以上の相に分離さ
れた微細構造を有している。このような Sm-Co系合金か
らなる磁性膜の微細構造を、図1に模式的に示す。ま
た、 Sm-Co系合金からなる磁性膜の一例のTEM写真を
図2に示す。本発明における磁性膜は、図1に示すよう
に、Co含有量が相対的に多く高保磁力を有する第1の相
A(図2の黒い相)と、Co含有量が相対的に少なく、低
飽和磁束密度または非磁性の第2の相B(図2の白い
相)とを有している。ここで、第1の相AにおけるCo含
有量は 70at%以上であることが好ましく、よって第2の
相のCo含有量は 70at%未満であることが好ましい。The metal thin film type magnetic film in the magnetic recording medium of the present invention is composed of the Sm-Co type alloy represented by the above formula (1) and is separated into two or more phases having different Co contents. It has a fine structure. The fine structure of the magnetic film made of such an Sm-Co alloy is schematically shown in FIG. Further, FIG. 2 shows a TEM photograph of an example of the magnetic film made of the Sm-Co alloy. As shown in FIG. 1, the magnetic film of the present invention contains a first phase A (black phase in FIG. 2) having a relatively high Co content and a high coercive force, and a relatively low Co content and a low Co content. It has a saturated magnetic flux density or a non-magnetic second phase B (white phase in FIG. 2). Here, the Co content in the first phase A is preferably 70 at% or more, and therefore the Co content in the second phase is preferably less than 70 at%.
【0013】主に磁気記録相として機能する第1の相A
は、例えば粒径が50nm以下の微細な結晶粒子から構成さ
れることが好ましい。粒径が50nm以上となると、変調ノ
イズの抑制が不十分となる。従って、より好ましくは30
nm以下、さらに好ましくは10nm以下である。なお、ここ
で言う粒径とは、粒子の外接する球の直径を示す。第2
の相Bはこのような第1の相Aの粒界に分布して、磁性
相Aを分断している。このように、磁性相Aを非磁性ま
たは低飽和磁束密度の相Bで分断し、磁性相間の相互作
用を抑制することにより、変調ノイズの低減を図ること
ができる。第1の相(磁性相)Aの面積比は、磁性膜全
体の少なくとも 50%とするが、第2の相Bによる第1の
相Aの分断状態を維持することが可能な範囲で、より多
く存在させることが好ましい。具体的には、第1の相A
の面積比を 70%以上とすることが好ましい。より好まし
くは 80%以上である。また、Co含有量が多い第1の相A
は、必ずしも Sm-Co系合金の結晶粒子により構成しなけ
ればならないものではなく、第1の相Aをアモルファス
で構成し、第2の相Bを Sm-Co系合金の結晶粒子で構成
することもできる。また、第1の相Aを結晶粒子で構成
する場合、第2の相Bはアモルファス構造であっても、
また結晶構造であってもよい。なお、CoはSmとの金属間
化合物であっても、Coの固溶体として存在させてもよ
い。このとき、Co以外の添加物が多いと、飽和磁化が減
少するため、媒体として用いた場合に、出力が小さくな
りS/Nが低下する。このため、 (1)式における xおよ
び yの値は 0< x<30、 0≦ y≦30とする。また、同様
な理由と、Smが少量であると大きな保磁力が得られない
ことから、好ましくは 3< x<20、 0≦ y≦20、さらに
好ましくは 5< x<20、 0≦ y≦10である。The first phase A which mainly functions as a magnetic recording phase
Is preferably composed of fine crystal particles having a particle size of 50 nm or less, for example. When the particle size is 50 nm or more, the suppression of modulation noise becomes insufficient. Therefore, more preferably 30
nm or less, more preferably 10 nm or less. In addition, the particle size referred to here indicates a diameter of a sphere in contact with the particle. Second
The phase B is distributed in the grain boundaries of the first phase A and divides the magnetic phase A. In this way, by dividing the magnetic phase A by the phase B having non-magnetic or low saturation magnetic flux density and suppressing the interaction between the magnetic phases, it is possible to reduce the modulation noise. The area ratio of the first phase (magnetic phase) A is at least 50% of the entire magnetic film, but within a range in which the division state of the first phase A by the second phase B can be maintained, It is preferable that a large amount is present. Specifically, the first phase A
The area ratio is preferably 70% or more. More preferably, it is 80% or more. Also, the first phase A with a high Co content
Does not necessarily have to be composed of crystal particles of Sm-Co alloy, but the first phase A should be composed of amorphous and the second phase B should be composed of crystal particles of Sm-Co alloy. You can also When the first phase A is composed of crystalline particles, the second phase B has an amorphous structure,
It may also have a crystal structure. Note that Co may be an intermetallic compound with Sm or may be present as a solid solution of Co. At this time, if the amount of the additive other than Co is large, the saturation magnetization is reduced, so that when used as a medium, the output is reduced and the S / N is reduced. Therefore, the values of x and y in the equation (1) are 0 <x <30 and 0 ≦ y ≦ 30. Further, for the same reason and because a large coercive force cannot be obtained when the amount of Sm is small, preferably 3 <x <20, 0 ≦ y ≦ 20, more preferably 5 <x <20, 0 ≦ y ≦ Is 10.
【0014】本発明における磁性膜を構成する合金は、
基本的には Sm-Co系合金であるが、(1)式で示したよう
に、 Sm-Co合金の相分離を促進し、変調ノイズをさらに
低減させるために、 M元素(B、 C、 N、 O、 P、 S、Z
r、Hf、Fe、Ni、 V、Nb、Ta、Cr、Mo、 W、Al、Si、C
u、Zn、Ru、Pr等)を所定の範囲で添加した合金を用い
ることができる。また、磁性膜の膜厚は、 0.5μm 以下
とすることが好ましい。このような薄膜状の磁性膜を用
いることによって、高密度磁気記録が実現できる。The alloy constituting the magnetic film of the present invention is
Although it is basically an Sm-Co alloy, as shown in equation (1), in order to promote phase separation of the Sm-Co alloy and further reduce modulation noise, M elements (B, C, N, O, P, S, Z
r, Hf, Fe, Ni, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, C
Alloys in which u, Zn, Ru, Pr, etc.) are added in a predetermined range can be used. The thickness of the magnetic film is preferably 0.5 μm or less. High density magnetic recording can be realized by using such a thin magnetic film.
【0015】本発明の磁気記録媒体の一構成例を、図3
に示す。図3において、符号1は非磁性基体を示し、2
はその上に必要に応じて形成される下地膜である。ま
た、符号3は金属薄膜型磁性膜を示し、4および5はそ
れぞれカーボン等の保護膜およびパーフロロエーテル系
等の潤滑剤からなる潤滑膜を示す。上記非磁性基体1と
しては、非磁性体からなる基体であれば特に材料的な制
限はなく、ガラス基板、セラミックス基板、カーボン基
板、合成樹脂フィルムのような有機フィルム、表面にニ
ッケルリン層が形成されたアルミニウム板のような金属
板等を使用することができる。An example of the structure of the magnetic recording medium of the present invention is shown in FIG.
Shown in. In FIG. 3, reference numeral 1 indicates a non-magnetic substrate, and 2
Is a base film formed thereon as needed. Further, reference numeral 3 indicates a metal thin film type magnetic film, and reference numerals 4 and 5 indicate a protective film made of carbon and a lubricating film made of a lubricant such as perfluoroether. The non-magnetic substrate 1 is not particularly limited in material as long as it is a substrate made of a non-magnetic material, and a glass substrate, a ceramic substrate, a carbon substrate, an organic film such as a synthetic resin film, and a nickel phosphorus layer formed on the surface. It is possible to use a metal plate or the like such as an aluminum plate that has been cut.
【0016】また、本発明の磁気記録媒体においては、
磁性膜3の配向性を高め、媒体の保磁力を向上させるた
めに、非磁性基体1上にCr、Ti、Al、Ge、Pd等からなる
下地膜2を設け、その上に磁性膜3を形成するようにし
てもよい。すなわち、本発明における磁性膜3は、非磁
性基体1上に直接設けるか、あるいは下地膜2を介して
非磁性基体1上に設けるものとする。下地膜2の厚さに
特に上限はないが、実用的には 500nm以下の厚さとする
ことが好ましい。In the magnetic recording medium of the present invention,
In order to enhance the orientation of the magnetic film 3 and improve the coercive force of the medium, the underlayer film 2 made of Cr, Ti, Al, Ge, Pd or the like is provided on the non-magnetic substrate 1, and the magnetic film 3 is provided thereon. It may be formed. That is, the magnetic film 3 in the present invention is provided directly on the non-magnetic substrate 1 or is provided on the non-magnetic substrate 1 via the underlayer film 2. There is no particular upper limit to the thickness of the base film 2, but it is preferable to set the thickness to 500 nm or less for practical use.
【0017】本発明の磁気記録媒体は、上述したような
非磁性基体上、あるいは下地膜上に、薄膜形成技術で所
望組成の磁性膜を成膜することにより得られる。磁性膜
の形成法としては、合金ターゲット等を使用したマグネ
トロンスパッタリング法を適用することが好ましく、ま
たその他に、イオンビームスパッタ法、蒸着法等を適用
することも可能である。そして、上記したような磁性膜
の成膜時の条件を制御することによって、少なくとも 2
つの相に分離した構造を有する磁性膜を得ることができ
る。例えば、スパッタ法により成膜する場合には、少な
くとも 1つの相が結晶構造となるように、スパッタ条件
(ガス圧、成膜速度、スパッタガス)や下地膜の種類等
を適宜設定することによって、少なくとも 2つの相に分
離したSm-Co 系合金からなる磁性膜が得られる。また、
スパッタ条件をさらに変化させたり、添加元素を選択す
ることにより、 3相以上に分離した磁性膜が得られる。The magnetic recording medium of the present invention can be obtained by forming a magnetic film having a desired composition on the above-mentioned non-magnetic substrate or underlayer by a thin film forming technique. As a method of forming the magnetic film, it is preferable to apply a magnetron sputtering method using an alloy target or the like, and it is also possible to apply an ion beam sputtering method, a vapor deposition method or the like. By controlling the conditions at the time of forming the magnetic film as described above, at least 2
A magnetic film having a structure separated into two phases can be obtained. For example, in the case of forming a film by a sputtering method, by appropriately setting the sputtering conditions (gas pressure, film forming rate, sputtering gas), the type of the base film, etc., so that at least one phase has a crystal structure, A magnetic film composed of an Sm-Co based alloy separated into at least two phases can be obtained. Also,
By further changing the sputtering conditions and selecting additional elements, magnetic films with three or more phases separated can be obtained.
【0018】[0018]
【作用】本発明の磁気記録媒体においては、磁性膜を高
保磁力の Sm-Co系合金で構成していると共に、この磁性
膜の微細構造を、Co含有量が相対的に多く、高保磁力を
有する相と、Co含有量が相対的に少なく、低飽和磁束密
度または非磁性の相とに分離した構造としている。そし
て、Co含有量が少ない第2の相で、Co含有量が多い第1
の相を囲むような構造としているため、磁気記録を担う
第1の相間の磁気的な相互作用が分断され、よって変調
ノイズを低減することができる。In the magnetic recording medium of the present invention, the magnetic film is made of a high coercive force Sm-Co alloy, and the fine structure of this magnetic film has a relatively high Co content and a high coercive force. It has a structure in which it is separated into a phase having a low saturation magnetic flux density and a nonmagnetic phase having a relatively small Co content. Then, the second phase having a low Co content and the first phase having a high Co content
The magnetic interaction between the first phases responsible for magnetic recording is disrupted because of the structure surrounding the phase (1), and thus the modulation noise can be reduced.
【0019】また、従来用いられてきたCoCrTa、CoPt系
等の磁性膜では、微粒子化することにより粒子間の磁気
的孤立性が失われ、保磁力が磁気記録媒体としての性能
が低下してしまうが、SmCo合金を用いた本発明における
磁性膜は、高保磁力のまま磁性相の微細化が可能であ
り、高記録密度を維持した上で、変調ノイズを低減する
ことができる。Further, in the conventionally used magnetic film such as CoCrTa or CoPt system, the magnetic isolation between particles is lost due to atomization, and the coercive force deteriorates the performance as a magnetic recording medium. However, in the magnetic film of the present invention using the SmCo alloy, the magnetic phase can be made finer with the high coercive force, and the modulation noise can be reduced while maintaining the high recording density.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1 ガラス製のディスク基板をDCマグネトロンスパッタ装
置にセットし、 1×10-5Torr以下の高真空に排気した
後、17at%Sm-Coの組成を有する Sm-Co合金ターゲット、
またはCoディスク上にSmの小片を配置した複合ターゲッ
トを使用し、アルゴンガスを用いてスパッタリングを行
った。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Example 1 A disk substrate made of glass was set in a DC magnetron sputtering apparatus, evacuated to a high vacuum of 1 × 10 −5 Torr or less, and then an Sm—Co alloy target having a composition of 17 at% Sm—Co,
Alternatively, a composite target in which small pieces of Sm were arranged on a Co disk was used, and sputtering was performed using argon gas.
【0021】そして、スパッタガス圧、スパッタ電流、
製膜速度、基板温度、基板へのバイアス電圧等の条件を
変化させて製膜することにより、膜の微細構造、組成お
よび磁気異方性等を変化させた複数の磁性膜(膜厚50n
m)を得た。表1に、膜の組成、スパッタ条件、膜の微
細構造を示す。この実施例の磁性膜は、いずれもCo含有
量が異なる 2つの相に分離された微細組織を有してい
た。一例として、実施例1はスパッタ条件をアルゴンガ
スの分圧を 3.0Pa、スパッタ電流を6.0Aとした。なお、
得られた磁性膜の平均組成分析は蛍光X線分析並びにX
PS分析により行い、膜の微視的組成分離は分析電子顕
微鏡のEDX分析により調べた。 Co-rich相とCo-poor
相の面積比は、前記分析電子顕微鏡のEDXを用い、一
つ一つの結晶粒およびアモルファスの組成を調べ、 70a
t%Co以上の相(A相)と 70at%Co未満の相(B相)との
面積比から求めた。Then, the sputtering gas pressure, the sputtering current,
By changing the conditions such as film formation speed, substrate temperature, and bias voltage to the substrate, the film can be formed into multiple magnetic films with different microstructure, composition and magnetic anisotropy.
m) got. Table 1 shows the composition of the film, the sputtering conditions, and the fine structure of the film. The magnetic films of this example all had a microstructure separated into two phases having different Co contents. As an example, in Example 1, the sputtering conditions were a partial pressure of argon gas of 3.0 Pa and a sputtering current of 6.0 A. In addition,
The average composition of the obtained magnetic film was analyzed by X-ray fluorescence analysis and X-ray analysis.
PS analysis was performed, and the microscopic composition separation of the film was examined by EDX analysis of an analytical electron microscope. Co-rich phase and Co-poor
The area ratio of the phases was measured by EDX of the above-mentioned analytical electron microscope to examine the composition of each crystal grain and amorphous, and
It was calculated from the area ratio of the phase of t% Co or more (phase A) and the phase of less than 70at% Co (phase B).
【0022】また、本発明との比較として、スパッタ条
件を制御することによって、アモルファス構造とした磁
性膜を実施例1と同様にして作製した。As a comparison with the present invention, a magnetic film having an amorphous structure was produced in the same manner as in Example 1 by controlling the sputtering conditions.
【0023】上記実施例および比較例による各磁性膜の
上に、常法により厚さ15nmの SiO2の保護膜と、厚さ 0.
2μm のパーフロロエーテル系潤滑剤からなる潤滑膜を
それぞれ順に形成して、それぞれ磁気記録媒体を作製し
た。A SiO 2 protective film having a thickness of 15 nm and a thickness of 0.
Lubricating films made of 2 μm perfluoroether-based lubricant were sequentially formed, and magnetic recording media were produced.
【0024】こうして得られた磁気記録媒体について、
保磁力とS/N比とをそれぞれ測定した。なお、保磁力
Hc の測定は、試料振動式磁力計を用いて行い、S/N
比の測定は、ギャップ長 0.3μm 、トラック幅 6μm の
薄膜ヘッドを用いて浮上量0.07μm で行い、60kFCIのと
きの値を示した。これらの測定結果を表1に併せて示
す。Regarding the magnetic recording medium thus obtained,
The coercive force and the S / N ratio were measured respectively. The coercive force H c is measured using a sample vibrating magnetometer, and S / N
The ratio was measured with a flying height of 0.07 μm using a thin film head with a gap length of 0.3 μm and a track width of 6 μm, and the value at 60 kFCI is shown. The results of these measurements are also shown in Table 1.
【0025】[0025]
【表1】 [Table 1]
【0026】表1から明らかなように、比較例1で得ら
れたアモルファス構造の Sm-Co合金からなる磁性膜は、
保磁力が小さく、S/N比が小さいのに対して、実施例
1のAグループで得られた 2相分離型の磁性膜は、保磁
力が大きく、かつS/N比も大きいことが分かる。As is clear from Table 1, the magnetic film made of the Sm-Co alloy having the amorphous structure obtained in Comparative Example 1 was
While the coercive force is small and the S / N ratio is small, it can be seen that the two-phase separation type magnetic film obtained in the A group of Example 1 has a large coercive force and a large S / N ratio. .
【0027】また、実施例1で得られた磁性膜につい
て、X線回折(Cu-Kα線使用)を行って結晶構造を調べ
たところ、SmCo5 やSm2 Co17等の金属間化合物を示すピ
ークは見られず、hcpCo(002)のピーク付近にブロードな
ピークが見られた。 実施例2 Sm-Co合金のターゲットの上に、添加すべき元素(B、
C、Cr、Pr等)の小片をそれぞれ載せた複合ターゲット
を用いる以外は、実施例1と同様にして、またはアルゴ
ンガスと酸素もしくは窒素との混合ガスを用いて、反応
性スパッタにより表2に示す組成および構造の磁性膜を
作製し、さらに実施例1と同様にして磁気記録媒体を製
造した。こうして得られた磁気記録媒体の保磁力とS/
N比をそれぞれ測定した。測定結果を表2に併せて示
す。When the crystal structure of the magnetic film obtained in Example 1 was examined by X-ray diffraction (using Cu-Kα ray), intermetallic compounds such as SmCo 5 and Sm 2 Co 17 were found. No peak was observed, and a broad peak was observed near the hcpCo (002) peak. Example 2 On the target of Sm-Co alloy, elements to be added (B,
C, Cr, Pr, etc.) are each used in the same manner as in Example 1 except that a composite target on which small pieces of C, Cr, Pr, etc. are respectively used is used, or by using a mixed gas of argon gas and oxygen or nitrogen, and the results are shown in Table 2. A magnetic film having the composition and structure shown was produced, and a magnetic recording medium was produced in the same manner as in Example 1. The coercive force and S / of the magnetic recording medium thus obtained
Each N ratio was measured. The measurement results are also shown in Table 2.
【0028】[0028]
【表2】 [Table 2]
【0029】表2から明らかなように、 Sm-Co合金に
B、 C、Cr、Pr等の元素を適量添加することにより、相
分離が促進されて微細な磁性粒子が生成し、またこれら
の粒子間に非磁性相が析出して粒子間の相互作用が断ち
切られるため、変調ノイズがより小さくなることが分か
る。このことは、窒素や酸素を含む Sm-Co系合金からな
る 2相分離型の磁性膜についても同様であり、実施例2
の磁性膜も、比較例1の磁性膜と比較して、保磁力が大
きく、かつ変調ノイズが小さくなっている。 実施例3 ガラス製のディスク基板上に、DCマグネトロンスパッ
タ法により、 300nm厚のCr下地膜を形成した後、この下
地膜上に、実施例1および実施例2と同様にして、 Sm-
Co合金からなる磁性膜、あるいは Sm-Co合金に N、 O、
B、 C、Cr、Pr等を添加した合金の磁性膜を成膜した。
そして、スパッタ時のガス圧、スパッタ電流等を変化さ
せることにより、膜の組成および微細構造を表3に示す
ように変化させた。これら各磁性膜を用いて、実施例1
と同様にして磁気記録媒体を製造し、磁気記録媒体の保
磁力とS/N比をそれぞれ測定した。測定結果を表3に
併せて示す。As is clear from Table 2, in Sm-Co alloy
By adding an appropriate amount of elements such as B, C, Cr, and Pr, phase separation is promoted and fine magnetic particles are generated, and a non-magnetic phase is precipitated between these particles, resulting in interaction between particles. It can be seen that the modulation noise is smaller because it is cut off. The same applies to the two-phase separation type magnetic film made of the Sm-Co alloy containing nitrogen and oxygen.
The magnetic film of No. 2 also has a larger coercive force and smaller modulation noise than the magnetic film of Comparative Example 1. Example 3 A 300 nm thick Cr underlayer film was formed on a glass disk substrate by a DC magnetron sputtering method, and then Sm- was formed on the underlayer film in the same manner as in Examples 1 and 2.
A magnetic film made of a Co alloy, or Sm-Co alloy with N, O,
A magnetic film of an alloy to which B, C, Cr, Pr, etc. were added was formed.
Then, the composition and fine structure of the film were changed as shown in Table 3 by changing the gas pressure during sputtering, the sputtering current, and the like. Example 1 using each of these magnetic films
A magnetic recording medium was manufactured in the same manner as above, and the coercive force and S / N ratio of the magnetic recording medium were measured. The measurement results are also shown in Table 3.
【0030】[0030]
【表3】 [Table 3]
【0031】表3から明らかなように、Cr下地膜上に S
m-Co系合金からなる 2相分離型の磁性膜を形成すること
により、保磁力が著しく向上する上にノイズも低下で
き、磁気特性が大幅に改善されることを確認した。As is clear from Table 3, S is deposited on the Cr underlayer.
It was confirmed that by forming a two-phase separation type magnetic film made of an m-Co alloy, the coercive force was significantly improved, noise could be reduced, and the magnetic characteristics were significantly improved.
【0032】なお、本実施例においては、基板温度を 2
00℃にすることにより 2相分離を実現しているが、他の
手段すなわちアルゴン圧や基板とターゲットとの距離等
を適宜選択することによっても得られる。In this embodiment, the substrate temperature is set to 2
Two-phase separation is realized by setting the temperature to 00 ° C, but it can also be obtained by appropriately selecting other means, such as the argon pressure and the distance between the substrate and the target.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気記録
媒体によれば、磁性膜を結晶磁気異方性の大きなSmCo合
金により構成したため、磁性相を微細化しても大きな保
磁力を得ることができる。また、磁性膜はCo含有量が異
なる 2つ以上の相に分離されており、微粒子化された磁
性相を囲むように、低飽和磁束密度または非磁性の相を
存在させていることから、磁気的相互作用が分断されて
小さくなり、変調ノイズを小さくすることができる。こ
れらによって、高密度記録が可能で、S/N比が向上さ
れた状態で磁気記録が可能な磁気記録媒体を提供するこ
とが可能となる。As described above, according to the magnetic recording medium of the present invention, since the magnetic film is composed of the SmCo alloy having a large crystal magnetic anisotropy, a large coercive force can be obtained even if the magnetic phase is miniaturized. You can In addition, the magnetic film is separated into two or more phases with different Co contents, and a low saturation magnetic flux density or non-magnetic phase is present so as to surround the finely divided magnetic phase. It is possible to reduce the modulation noise because the dynamic interaction is divided and reduced. With these, it becomes possible to provide a magnetic recording medium capable of high density recording and capable of magnetic recording with an improved S / N ratio.
【図1】本発明の磁気記録媒体における磁性膜の微細構
造を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a fine structure of a magnetic film in a magnetic recording medium of the present invention.
【図2】本発明の磁気記録媒体における磁性膜の微細構
造の一例を示すTEM写真である。FIG. 2 is a TEM photograph showing an example of a fine structure of a magnetic film in the magnetic recording medium of the present invention.
【図3】本発明の磁気記録媒体の一構成例を示す断面図
である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structural example of a magnetic recording medium of the present invention.
A……Co含有量が相対的に多い高保磁力を有する第1の
相 B……Co含有量が相対的に少い低飽和磁束密度または非
磁性の第2の相 1……非磁性基体 2……下地膜 3……磁性膜 4……保護膜 5……潤滑膜A: a first phase having a relatively high Co content and a high coercive force B: a low saturation magnetic flux density or a nonmagnetic second phase having a relatively low Co content 1 ... a nonmagnetic substrate 2 …… Undercoat film 3 …… Magnetic film 4 …… Protective film 5 …… Lubrication film
Claims (6)
i、 V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Cu、Zn、Ruおよび
Prから選ばれる少なくとも 1種の元素を、 xおよび yは
0< x<30at% 、 0≦ y≦30at% を満足する数を示す)
で実質的に表される組成を有し、かつCo含有量が異なる
少なくとも 2つの相に分離されていることを特徴とする
磁性膜。1. A general formula: Co 100-xy Sm x M y ( wherein, M is B, C, N, O, P, S, Zr, Hf, Fe, N
i, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Cu, Zn, Ru and
X and y are at least one element selected from Pr
(Indicates a number that satisfies 0 <x <30at% and 0 ≦ y ≦ 30at%)
A magnetic film having a composition substantially represented by and separated into at least two phases having different Co contents.
未満の第2の相とを少なくとも有することを特徴とする
磁性膜。2. The magnetic film according to claim 1, wherein the first phase having a Co content of 70 at% or more and the Co content of 70 at% are used.
A magnetic film having at least a second phase of less than.
る磁性膜。3. The magnetic film according to claim 2, wherein the area ratio of the first phase is 50% or more.
られた金属薄膜型の磁性膜とを具備する磁気記録媒体に
おいて、 前記磁性膜は、 一般式:Co100-x-y Smx M y (式中、 Mは B、 C、 N、 O、 P、 S、Zr、Hf、Fe、N
i、 V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Cu、Zn、Ruおよび
Prから選ばれる少なくとも 1種の元素を、 xおよび yは
0< x<30at% 、 0≦ y≦30at% を満足する数を示す)
で実質的に表される組成を有し、かつCo含有量が異なる
少なくとも 2つの相に分離されていることを特徴とする
磁気記録媒体。4. A non-magnetic substrate, a magnetic recording medium comprising a magnetic film of a metal thin film type provided on the nonmagnetic substrate, the magnetic layer has the general formula: Co 100-xy Sm x M y (Where M is B, C, N, O, P, S, Zr, Hf, Fe, N
i, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Cu, Zn, Ru and
X and y are at least one element selected from Pr
(Indicates a number that satisfies 0 <x <30at% and 0 ≦ y ≦ 30at%)
A magnetic recording medium having a composition substantially represented by and separated into at least two phases having different Co contents.
含有量が 70at%未満の第2の相とを少なくとも有し、前
記第1の相が主に磁気記録相として機能することを特徴
とする磁気記録媒体。5. The magnetic recording medium according to claim 4, wherein the magnetic film comprises a first phase having a Co content of 70 at% or more, and Co.
A magnetic recording medium having at least a second phase having a content of less than 70 at%, wherein the first phase mainly functions as a magnetic recording phase.
る磁気記録媒体。6. The magnetic recording medium according to claim 5, wherein the area ratio of the first phase is 50% or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26984993A JPH07106127A (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Magnetic film and magnetic recording medium using thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26984993A JPH07106127A (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Magnetic film and magnetic recording medium using thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07106127A true JPH07106127A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17478056
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26984993A Withdrawn JPH07106127A (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Magnetic film and magnetic recording medium using thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH07106127A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006173210A (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | National Institute For Materials Science | Nano composite magnet and its manufacturing method |
CN100350063C (en) * | 2005-11-04 | 2007-11-21 | 宁波盛事达磁业有限公司 | Manufacturing technology of isometric aluminium nickel cobalt titanium permanent magnet alloy |
JP2008090913A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Hoya Corp | Magnetic recording medium |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP26984993A patent/JPH07106127A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006173210A (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | National Institute For Materials Science | Nano composite magnet and its manufacturing method |
JP4654409B2 (en) * | 2004-12-13 | 2011-03-23 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | Manufacturing method of nanocomposite magnet |
CN100350063C (en) * | 2005-11-04 | 2007-11-21 | 宁波盛事达磁业有限公司 | Manufacturing technology of isometric aluminium nickel cobalt titanium permanent magnet alloy |
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