JPH08329442A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH08329442A
JPH08329442A JP7131367A JP13136795A JPH08329442A JP H08329442 A JPH08329442 A JP H08329442A JP 7131367 A JP7131367 A JP 7131367A JP 13136795 A JP13136795 A JP 13136795A JP H08329442 A JPH08329442 A JP H08329442A
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JP
Japan
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magnetic
underlayer
layer
coercive force
recording medium
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JP7131367A
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Toyomichi Ataka
豊路 安宅
Keiji Okubo
恵司 大久保
Masashi Kanamori
正志 金森
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7369Two or more non-magnetic underlayers, e.g. seed layers or barrier layers

Landscapes

  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高保磁力を維持しつつ、磁気異方性を是正し
て磁気等方性に近づけることにより、高線記録密度で低
ノイズの磁気記録媒体を提供する。 【構成】 磁気ディスクの非磁性金属下地層3は2層構
造で、純Cr膜の第1の下地層3aと、Taが4at.%
添加のCr合金の第2の下地層3bとから構成されてい
る。円周方向保磁力が半径方向保磁力に比して高い磁気
異方性を生じさせるCr膜の第1の下地層3aと円周方
向保磁力が半径方向保磁力に比して低い磁気異方性を生
じさせるTa添加Cr合金の第2の下地層3bとを非磁
性金属下地層3とする媒体では、磁気異方性が緩和され
て磁気等方性に近づくので、低ノイズ化が実現される。
また、保磁力の値は、それぞれを構成する下地層3a,
3bのそれよりも増加しているので、高線記録密度が実
現される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固定磁気ディスク装置
等に用いられる磁気ディスク等の磁気記録媒体に関し、
特に、磁性層の下地層の構造及び材質に関する。
【0002】
【従来の技術】固定磁気ディスク装置に搭載される磁気
ディスク(磁気記録媒体)の断面構造は、図2に示すよ
うに、Al又はガラス等の非磁性基板1上にNi−P又
はAl等のような非磁性層2が形成された非磁性基体1
1の上に、非磁性金属下地層3,保磁力(Hc )が1600
Oe以上の単層の硬磁性層(例えば、CoCrTa又は
CoCrPtTa等),Cを主とする保護層5が順次積
層されており、更にその上に、液体潤滑剤からなる潤滑
層6が形成されている。
【0003】このような磁気ディスクは、例えばAl合
金又はガラス材料からなる所要の平行度,平面度及び表
面粗さに仕上げ加工された非磁性基板1の表面に無電解
めっき等の湿式成膜工程、又はスパッタ,蒸着等のよう
なドライ工程によりNi−P又はAl膜からなる非磁性
層2を形成したものを非磁性基体11としている。この
非磁性基体11を150 〜200 °Cに加熱し、かつ基体1
1に直流バイアスを約350 V印加しながら、連続搬送ス
パッタ法でその表面にCrからなる膜厚約50nmの非磁性
金属下地層3、Coを主とするCoCrTa等のような
膜厚約30nmの硬磁性層4、Cを主とする膜厚約10nmの保
護層5を順次成膜し、そして保護層5の上にフロロカー
ボン系の液体潤滑剤を膜厚約1nm塗布して潤滑層6とす
る。このようにして作製された磁気ディスクにおいて
は、強度,寸法精度等の機械特性は実用上支障なく良好
であり、磁気特性も保磁力Hc が約2000Oe程度、残留
磁束密度(Br )と膜厚tの積(Br ・t)が150 Gμ
m程度と良好である。また磁気曲線の保磁力Hc 近傍の
傾き(保磁力角形比S* )も0.93程度と良好である。
【0004】また、上記のCrの下地層3に対して、C
rを主としてTi,V等を添加した合金膜を下地層3に
用いた磁気記録媒体も提案されており、保磁力Hc の更
なる増加が報告されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気記録媒
体の高線記録密度を増大させるためには、高い保磁力の
媒体を得る必要があるが、面内でディスク円周方向の保
磁力とディスク半径方向の保磁力が相等しくなっている
磁気等方性の媒体では、電磁変換特性を評価した場合、
媒体からのノイズが低減されることが計算により報告さ
れている(IEEE Trans.Magn.29 ,('93 )324 )。こ
の観点からCr膜,Crを主としてV又はTiを添加し
た合金膜の下地層3を考察した場合、保磁力Hc は高い
ものの、円周方向保磁力の方が半径方向保磁力よりも高
いという顕著な磁気異方性の媒体となっていることが判
明した。このため、Cr膜や合金膜の非磁性金属下地層
3を持つ媒体においては、媒体からのノイズが大きいと
いう問題があった。
【0006】そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、高保磁力を維持しつつ、磁気異方性を是正して磁気
等方性に近づけることにより、高線記録密度で低ノイズ
の磁気記録媒体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の講じた第1の手段は、従前の磁気異方性と
は逆の磁気異方性(円周方向保磁力の方が半径方向の保
磁力よりも低い磁気異方性)を生じさせる下地層を見出
し、この下地層と従前の下地層との組み合わせ複層構造
で非磁性金属下地層を構成したものである。即ち、本発
明は、非磁性基体上に、非磁性金属下地層,磁性層及び
保護層を順次積層形成して成る磁気記録媒体において、
上記非磁性金属下地層は、円周方向保磁力が半径方向保
磁力に比して高い磁気異方性を生じさせる第1の下地層
と、円周方向保磁力が半径方向保磁力に比して低い磁気
異方性を生じさせる第2の下地層とを以て組み合わされ
た複層構造であることを特徴とする。
【0008】具体的に本発明においては、いずれか一方
の下地層はCr層であり、他方の下地層はCrを主とす
る合金層とすることができる。ここで、Cr層が第1層
目で、Crを主とする合金層が第2層目とすることもで
きるし、逆に、Crを主とする合金層が第1層目で、C
r層が第2層目とすることもできる。そして、Crを主
とする合金層はTaを含有して成る。
【0009】本発明の第2の手段は、非磁性基体上に、
非磁性金属下地層,磁性層及び保護層を順次積層形成し
て成る磁気記録媒体において、上記非磁性金属下地層と
しては、Cr層とWを添加したCr合金層との2層構造
であることを特徴とする。
【0010】
【作用】Crの単層下地層やCrを主としてTi等を添
加した単層合金層を用いた磁気記録媒体においては、円
周方向保磁力が半径方向保磁力に比して高い磁気異方性
の媒体となっている。ところが、本発明者らは、Taを
添加したCrを主とする単層合金層を用いた磁気記録媒
体が上記媒体の磁気異方性とは逆の磁気異方性つまり円
周方向保磁力が半径方向保磁力に比して低い磁気異方性
(方向比=円周方向保磁力/半径方向保磁力<1)の媒
体であることを見出した。そこで、ベクトル的重ね合わ
せにより、円周方向保磁力が半径方向保磁力に比して高
い磁気異方性を生じさせる下地層と円周方向保磁力が半
径方向保磁力に比して低い磁気異方性を生じさせる下地
層とを積層した媒体では、磁気異方性が緩和されて磁気
等方性に近づくことが判明した。このため、複層構造の
非磁性金属下地層を持つ媒体では低ノイズ化を図ること
ができる。また、保磁力の値は、それぞれを構成する下
地層のそれよりも増加していることが確認された。ここ
で、方向比を1以下で制御できる要因はTa等の添加元
素の種類,添加比,層厚比等が関与しているものと推測
できる。
【0011】また本発明の第2の手段においては、非磁
性金属下地層として、Cr層とWを添加したCr合金層
との2層構造であることを特徴とする。このような2層
構造の下地層を持つ媒体でも、高保磁力であり、磁気異
方性が改善されていることが確認された。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0013】〔実施例1〕図1は本発明の実施例に係る
磁気ディスクの断面構造を示す模式的断面図である。
【0014】本例の磁気ディスクは、Al合金又はガラ
ス材料からなる所定の平行度,平面度及び表面粗さに仕
上げ加工された非磁性基板1の表面に、無電解めっきに
より厚さ10μm のNiP膜からなる非磁性層2を形成し
たものを非磁性基体11とし、Cr,Taを添加したC
r合金,Co合金及びCの4種類のターゲットが順に並
んだ炉内に非磁性基体11を載せたキャリアを搬送させ
て、表1に示す条件の連続搬送スパッタ法で基体11上
に層厚50nmの非磁性金属下地層3,層厚約30nmのCo合
金の硬磁性層4,及び層厚約10nmのアモルファスカーボ
ン(a−C)の保護層5を順次スパッタ成膜した。
【0015】
【表1】
【0016】本例では図1に示すように、非磁性金属下
地層3は2層構造で、Crのスパッタリングによって形
成された純Cr膜の第1の下地層3aと、Cr合金のス
パッタリングによって形成されたTaが4at.%添加の
Cr合金の第2の下地層3bとから構成されている。第
1の下地層3aの層厚と第2の下地層3bの層厚を等し
くしてある。
【0017】〔実施例2〕実施例1と同様の製造方法に
より磁気ディスクを作製するが、実施例1では第2の下
地層3bのためのターゲットがTaを添加したCr合金
であるが、本例ではWを6at.%添加したCr合金を用
いた。なお、本例の場合も、第1の下地層3aの層厚と
第2の下地層3bの層厚は等しい。
【0018】〔比較例〕上記実施例を評価するために、
図2に示す層構成の3種類の磁気ディスクを作製した。
1枚目の磁気ディスクの非磁性金属下地層3は純Cr層
で、2枚目はWが6at.%添加したCr合金層、3枚目
はTaが4at.%添加したCr合金層である。
【0019】実施例1,2及び比較例についての磁気特
性を表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】但し、Hc 〔Oe〕は円周方向の保磁力、
r ・t〔Gμm〕は残留磁束密度と磁性層厚の積、B
s ・t〔Gμm〕は飽和磁束密度と磁性層厚の積、Sは
角形比、S* は保磁力角形比、O.R.は円周方向の保
磁力Hc と半径方向の保磁力Hc ′の比である方向比
(Hc /Hc ′)である。
【0022】表2から明らかなように、非磁性金属下地
層3が単層のCr層である媒体は円周方向の保磁力Hc
が1780Oeであり、方向比O.R.は1.51である。非磁
性金属下地層3がWを6at.%添加したCr合金層であ
る媒体は、Cr単層を用いた場合に比して保磁力Hc
100 Oe程度増加する効果が見られた。しかし、方向比
O.R.は1.62で磁気異方性が強くなっている。ところ
が、非磁性金属下地層3がTaを4at.%添加したCr
合金層である媒体は、保磁力Hc が低下するものの、方
向比O.R.は1以下で、上記2種類の媒体とは逆の磁
気異方性(円周方向保磁力Hc に比して半径方向保磁力
c ′の方が大きな磁気異方性)を生じている。
【0023】実施例1では保磁力Hc が1875Oeで、第
1の下地層3aを構成するCr層だけの媒体の保磁力
(1780Oe) や第2の下地層3bを構成するTaを4a
t.%添加したCr合金層だけの媒体の保磁力(1565O
e) に比して増加しており、高保磁力であるばかりか、
方向比O.R.が1.39で磁気異方性が緩和されて磁気等
方性に近づいている。即ち、円周方向保磁力が半径方向
保磁力に比して高い磁気異方性を生じさせるCr膜の第
1の下地層3aと円周方向保磁力が半径方向保磁力に比
して低い磁気異方性を生じさせるTa添加Cr合金の第
2の下地層3bとを非磁性金属下地層3とする媒体で
は、磁気異方性が緩和されて磁気等方性に近づくので、
低ノイズ化が実現される。また、保磁力の値は、それぞ
れを構成する下地層3a,3bのそれよりも増加してい
るので、高線記録密度が実現される。
【0024】従って、実施例1の媒体は高線記録密度で
低ノイズの磁気記録媒体となっている。実施例1におい
ては、第1の下地層3aと第2の下地層3bの層厚を等
しくしてあるが、層厚比を変えることで方向比の更なる
改善も可能である。またTa等の添加元素の種類,添加
比等を変えることでも方向比及び保磁力を制御できる。
【0025】実際は基板バイアス等を最適化することに
より保磁力を更に高めることができ、磁気等方性を改善
できる。
【0026】実施例2では保磁力Hc が1903eで高磁力
化しており、また方向比O.R.は1.44で磁気異方性が
改善されている。実施例2の第2の下地層3bはWを6
at.%添加したCr合金層であり、比較例から判るよう
に、Wを6at.%添加したCr合金層のみを非磁性金属
下地層3とする媒体は、方向比O.R.が1以下となっ
てはいない。しかしながら、理由は不明であるが、実施
例2では磁気異方性が顕著に改善されている。
【0027】なお、類推によれば、非磁性金属下地層と
しては、Cr層,W添加のCr合金層,及びTa添加の
Cr合金層からなる3者組み合わせ積層構造も高保磁力
及び磁気等方性媒体を示唆する。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、非磁性
金属下地層を複層構造とし、円周方向保磁力の方が半径
方向の保磁力よりも高い磁気異方性を生じさせる下地層
と、円周方向保磁力の方が半径方向の保磁力よりも低い
磁気異方性を生じさせる下地層とを組み合わせたことを
特徴とする。従って、次の効果を奏する。
【0029】 円周方向保磁力が半径方向保磁力に比
して高い磁気異方性を生じさせる下地層と円周方向保磁
力が半径方向保磁力に比して低い磁気異方性を生じさせ
る下地層とを積層した媒体では、磁気異方性が緩和され
て磁気等方性に近づき、低ノイズ化が達成される。ま
た、保磁力の値は、それぞれを構成する下地層のそれよ
りも増加しており、高線記録密度も達成される。
【0030】 本発明は、非磁性金属下地層として、
Cr層とWを添加したCr合金層との2層構造であるこ
とを特徴とする。このような2層構造の下地層を持つ媒
体でも、高保磁力で、高線記録密度であり、また磁気異
方性が改善されて低ノイズ化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る磁気ディスクの断面構造
を示す模式的断面図である。
【図2】従来一般の磁気ディスクの断面構造を示す模式
的断面図である。
【符号の説明】
1…非磁性基板 2…非磁性層 3…非磁性金属下地層 3a…第1の下地層 3b…第2の下地層 4…硬磁性層 5…保護層 6…潤滑層。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基体上に、非磁性金属下地層,磁
    性層及び保護層を順次積層形成して成る磁気記録媒体に
    おいて、前記非磁性金属下地層は、円周方向保磁力が半
    径方向保磁力に比して高い磁気異方性を生じさせる第1
    の下地層と、円周方向保磁力が半径方向保磁力に比して
    低い磁気異方性を生じさせる第2の下地層とを以て組み
    合わされた複層構造であることを特徴とする磁気記録媒
    体。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の磁気記録媒体におい
    て、前記非磁性金属下地層は、前記第1の下地層と前記
    第2の下地層とから成る2層構造であって、いずれか一
    方の下地層はCr層であり、他方の下地層はCrを主と
    する合金層であることを特徴とする磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の磁気記録媒体におい
    て、前記Cr層は第1層目で、前記Crを主とする合金
    層は第2層目であることを特徴とする磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 請求項2又は請求項3に記載の磁気記録
    媒体において、前記Crを主とする合金層はTaを含有
    して成ることを特徴とする磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 非磁性基体上に、非磁性金属下地層,磁
    性層及び保護層を順次積層形成して成る磁気記録媒体に
    おいて、前記非磁性金属下地層は、Cr層とWを添加し
    たCr合金層との2層構造であることを特徴とする磁気
    記録媒体。
JP7131367A 1995-05-30 1995-05-30 磁気記録媒体 Pending JPH08329442A (ja)

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