JPH10162338A - 金属薄膜型磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板と下地層との間に、非晶質層又は結晶質
層を単層で形成した金属薄膜型磁気記録媒体よりも、さ
らなる高保磁力化と媒体ノイズの低減を達成できる金属
薄膜型磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 媒体基板２と下地層５の間に、Ｃｒ合金
の非晶質層３と、その上にＣｒ−Ｎｉ合金の結晶質層４
を二重積層する。非晶質層３の構成成分として、原子％
にて、Ｎｉ：３０〜６０％、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂのう
ち少なくとも１種を合計量で４〜１０％、残部実質的に
Ｃｒからなる組成を挙げることができる。結晶質層４の
構成成分は、Ｎｉ：３６〜４６％、残部実質的にＣｒか
らなる組成とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク等
の磁気ディスク装置に使用される磁気記録媒体に関し、
より具体的には、磁気特性及び記録再生特性に優れた金
属薄膜型磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクに用いられる金属薄膜型
磁気記録媒体(1)は、図５に示す如く、一般的には、Ａ
ｌ合金からなる非磁性のサブストレート(21)上に非晶質
のＮｉＰ層(22)が形成された媒体基板(2)に、実質的に
Ｃｒからなる下地層(5)、Ｃｏ−Ｃｒ合金等からなる磁
性層(6)、カーボン等の保護膜(7)を順に成膜積層して形
成されている。図５では、ＮｉＰ層(22)、下地層(5)、
磁性層(6)及び保護膜(7)を、サブストレート(21)の両面
に設けている。金属薄膜型磁気記録媒体には、記録密
度、即ち線記録密度とトラック密度の向上と、記録分解
能の向上が望まれており、これらを高めるために、磁気
特性の向上(特に高保磁力化)と、記録再生特性の向上
(特に低ノイズ化)が要請されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体の線記録
密度を向上させると、線形等価によって除去できない非
線形な波形干渉が生じ、記録分解能の劣化の原因とな
る。この非線形波形干渉は、円周方向の磁気的異方性が
大きくなるほど増大する傾向にある。トラック密度の向
上には、トラック全体に占めるトラックエッジでの媒体
ノイズ低減が非常に重要となる。トラックエッジでの媒
体ノイズの増加は、円周方向の磁気的異方性に起因す
る。また、磁気記録媒体に構造的な工夫をこらすことに
より保磁力を向上させる手段として、媒体基板の表面に
テクスチャが施されることがある。このテクスチャは、
ラッピングテープや遊離砥粒により、ＮｉＰ層の円周方
向に粗さ５０〜１００Åの面粗度の微小な凹凸を形成す
るものである。ＮｉＰ層にテクスチャが施されると、Ｃ
ｏ合金磁性層の周方向の磁気的異方性を高めることがで
きるため、保磁力の向上に有効である。しかしながら、
円周方向の磁気的異方性の向上は、上述のとおり、トラ
ックエッジでの媒体ノイズの増加に繋がる。テクスチャ
による微小な凹凸は、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの摩
擦の軽減にも有効である。しかしながら、テクスチャ処
理により媒体基板表面に異常突起が形成されたり、媒体
基板の平坦度が悪化することがあり、ヘッドと磁気記録
媒体との接触を避けるためにヘッドの浮上量を大きくせ
ねばならず、グライド特性が悪化し、記録密度の低下を
招くことがある。また、テクスチャ処理によりスクラッ
チ等が形成されて、エラー発生の原因となることがあ
る。このため最近では、要求される面粗度は小さくなる
傾向にあり、基板に起因するエラー欠陥の減少、低浮上
域でのヘッドの安定的走行、及び媒体基板の平坦度を向
上させるために、媒体基板にスーパーフィニッシュ加工
を施した超平滑媒体基板の要請もある。しかしながら、
テクスチャの形成を省略すると、磁性層の円周方向の磁
気的異方性はなくなるが、所望の保磁力を得られない不
都合がある。保磁力の向上には、磁性層のＣｏ合金にＰ
ｔを添加することが有効であるが、Ｐｔの添加はスパッ
タリング装置のターゲットが高価になること、さらに媒
体ノイズが大きくなる問題がある。

【０００４】そこで、出願人は、図４に示すように、基
板(2)のＮｉＰ層(22)と下地層(5)との間にＣｒを主体と
する非晶質層(3)又は結晶質層(4)を単層で形成した金属
薄膜型磁気記録媒体(1)を提案している。単層の非晶質
層(3)又は結晶質層(4)を設けた金属薄膜型磁気記録媒体
は、これら層を具えない金属薄膜型磁気記録媒体に比べ
て、保磁力が高く、媒体ノイズも小さいことが確認され
ている。

【０００５】本発明の目的は、基板と下地層との間に、
上記非晶質層又は結晶質層を単層で形成した金属薄膜型
磁気記録媒体よりも、さらなる高保磁力化と媒体ノイズ
の低減を達成できる金属薄膜型磁気記録媒体を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、媒体基板(2)
と下地層(5)の間に、Ｃｒ合金の非晶質層(3)と、その上
にＣｒ−Ｎｉ合金の結晶質層(4)を二重積層するもので
ある。

【０００７】Ｃｒ合金の非晶質層(3)の構成成分とし
て、例えば、原子％にて、Ｎｉ：３０〜６０％、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｎｂのうち少なくとも１種を合計量で４〜１
０％、残部実質的にＣｒからなる組成を挙げることがで
きる。Ｃｒ合金の非晶質層(3)の構成成分は、原子％に
て、Ｎｉ：３０〜６０％、Ｎ：２０％以下、残部実質的
にＣｒからなる組成とすることもできる。また、Ｃｒ合
金の非晶質層(3)の構成成分は、原子％にて、Ｎｉ：３
０〜６０％、Ｎ：２０％以下、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂの
うち少なくとも１種を合計量で１０％以下、残部実質的
にＣｒからなる組成とすることもできる。さらに、Ｃｒ
合金の非晶質層(3)の構成成分は、原子％にて、Ｔａ、
Ｎｂの少なくとも１種を合計量で１２〜４０％、残部実
質的にＣｒからなる組成としてもよい。さらに、Ｃｒ合
金の非晶質層(3)の構成成分は、原子％にて、Ｔａ、Ｎ
ｂの少なくとも１種を合計量で１０〜４０％、Ｎ：２０
％以下、残部実質的にＣｒからなる組成としてもよい。

【０００８】Ｃｒ−Ｎｉ合金の結晶質層(4)の構成成分
は、原子％にて、Ｎｉ：３６〜４６％、残部実質的にＣ
ｒからなる組成とすることができる。また、Ｃｒ−Ｎｉ
合金の結晶質層(4)の構成成分は、原子％にて、Ｎｉ：
３６〜４６％、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂのうち少なくとも
１種を合計量で０.５〜３％、残部実質的にＣｒからな
る組成としてもよい。

【０００９】

【作用及び効果】基板(2)と下地層(5)との間に、Ｃｒ合
金の非晶質層(3)と、その上にＣｒ−Ｎｉ合金の結晶質
層(4)を二重積層することにより、その上に成膜される
Ｃｒ下地層(5)の結晶配向を(１１０)＋(２１１)配向と
することができ、ひいては該下地層(5)の上に成膜され
るＣｏ合金磁性層(6)の結晶配向を(１００)配向とする
ことができる。また、Ｃｒ下地層(5)の結晶が微細化さ
れ、ひいてはＣｏ合金磁性層(6)の結晶が微細化され
る。このように、Ｃｏ合金磁性層(６)の結晶配向が向上
し、結晶が微細化されることにより、磁気記録媒体の高
保磁力化と媒体ノイズの低減化が同時に達成される。加
えて、非晶質層(3)と結晶質層(4)を二重に積層したこと
により、磁性層(6)中でのＣｒの粒界への偏析が促進さ
れて、磁性粒間の磁気的相互作用が減少し、磁性粒の磁
気的孤立化がより促進される。これにより、さらなる媒
体ノイズの低減を図ることができる。

【００１０】後述する実施例で比較するとおり、本発明
の金属薄膜型磁気記録媒体は、非晶質層(3)又は結晶質
層(4)を単層で設けた金属薄膜型磁気記録媒体よりも、
高保磁力、低媒体ノイズを実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の金属薄膜型磁気
記録媒体(１)の部分断面図を示しており、Ａｌ合金／Ｎ
ｉＰ基板またはガラスからなる媒体基板(2)上に、非晶
質層(3)、結晶質層(4)、下地層(5)、磁性層(6)及び保護
膜(7)を、この順序で積層成膜している。図１では、Ｎ
ｉＰ層(22)、非晶質層(3)、結晶質層(4)、下地層(5)、
磁性層(6)及び保護膜(7)がサブストレート(21)に関して
対称に成膜されている。

【００１２】媒体基板(2)のＮｉＰ層(22)には、ヘッド
と媒体との間の摩擦を軽減するために、円周方向にテク
スチャを施してもよい。一方、ヘッドの低浮上化のため
に磁気記録媒体(1)に平坦度が要求される場合には、ス
ーパーフィニッシュ加工を施して表面を超平滑化させる
ことができる。

【００１３】なお、媒体基板(２)のサブストレート(21)
の材料としてガラスを使用する場合、ガラスは剛性に優
れることから、ＮｉＰ層(22)の形成が省略されることも
ある。この場合、非晶質層(３)はガラスサブストレート
(21)の上に直接形成すればよい。

【００１４】非晶質層(3)及び結晶質層(4)の厚さは、夫
々約１００〜１０００Åが望ましい。これら層(3)(4)の
合計層厚は、６００〜１０００Åの範囲とすることがよ
り望ましい。非晶質層(3)と結晶質層(4)の厚さが薄すぎ
ると、これら各層(3)(4)の効果が十分に発揮されず、あ
まり厚くなりすぎると、その上に形成されるＣｒ下地層
(5)及びＣｏ合金磁性層(6)の粒子の粗大化を招き、ノイ
ズが増大するおそれがあるからである。また、結晶質層
(4)の上に成膜されるＣｒ下地層(5)の厚さは、２００〜
１０００Åが望ましく、４００〜８００Åがより望まし
い。これは、下地層(５)の層厚を約８００Åより厚くし
ても、磁気記録媒体(１)の保磁力のさらなる向上は期待
できないためであり、１０００Åよりも厚くすると、そ
の上に形成されるＣｏ合金磁性層(６)の粒子の粗大化を
招き、ノイズが増大するおそれがあるためである。

【００１５】下地層(5)は、公知の如く、実質的にＣｒ
から形成する。実質的にＣｒとは、必ずしも１００％Ｃ
ｒである必要はなく、Ｃｒを約９５原子％以上含有して
おればよい。磁性層(6)は、Ｃｏを主成分とする公知の
Ｃｏ合金から形成する。

【００１６】ＮｉＰ層(22)、下地層(5)、磁性層(6)及び
保護膜(7)の形成は、公知の如く、ＤＣスパッタリング
法、メッキ法又は真空蒸着法等の方法により行なうこと
ができる。

【００１７】なお、非晶質層(3)、結晶質層(4)、下地層
(5)を成膜する際、Ｃｒ下地層(5)を所望の結晶配向とす
るために、基板(2)を赤外線ヒーター等によって約２５
０〜３００℃に加熱した状態で実施することが望まし
い。

【００１８】

【実施例】基板(2)と下地層(5)との間に、非晶質層(3)
と結晶質層(4)の両方を積層成膜した本発明の金属薄膜
型磁気記録媒体No.１〜No.５と、非晶質層(3)又は結晶
質層(4)の一方のみを成膜した金属薄膜型磁気記録媒体N
o.１１、No.１２を作製し、保磁力Ｈｃ、記録再生特
性、及び磁性層のＣｏ磁性粒子間の磁気的相互作用の測
定(δＭ測定)を行なった。供試磁気記録媒体の作製条件
は、以下の通りである。 ・媒体基板 サブストレート：Ａｌ合金製（３.５inch−３１.５mil） ＮｉＰ層 ：厚さ１０μm 表面処理 ：円周方向の機械的テクスチャ 粗さ ：Ｒａ＝２Å ・非晶質層、結晶質層、下地層、磁性層及び保護膜 スパッタ装置 ：ＤＣマグネトロンスパッタ装置 基板温度 ：２４０℃ 基板バイアス電圧：−１００Ｖ(非晶質層及び結晶質層成膜時) −２００Ｖ(下地層及び磁性層成膜時) 成分及び厚さ ：表１参照。(表１中のカッコ内は各層の厚さを示す）

【００１９】

【表１】

【００２０】記録再生特性 作製された供試磁気記録媒体の記録再生特性を測定し
た。なお、磁気特性が異なると記録再生特性も異なるた
め、各磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと残留磁束密度Ｂｒｄ
を夫々、２４００Ｏｅ、２１０Ｇｕとなるように調整し
て測定を行なった。記録再生特性の測定は、Ｓｉｌｍａ
ｇ社製のＰＨＳヘッドを用いて、線記録密度１２０ｋＦ
ＣＩ（ｋ ｆｌｕｘ ｃｈａｎｇｅ ｐｅｒ ｉｎｃ
ｈ）て行なった。表２中、ＳＮｍは媒体のノイズと信号
強度の比、Ｎｍは媒体のノイズを示している。また、表
２中、ＮＬＴＳは、Non Linear Transition Shiftの略
語で、既に書き込まれた記録パターン上の漏洩磁場がヘ
ッドの記録磁界に影響を及ぼした結果、次にディスクに
書き込まれる磁化遷移領域の位置がずれる量を表わして
いる。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２を参照すると、非晶質層(3)と結晶質
層(4)の両方を積層成膜した本発明の磁気記録媒体No.１
〜No.５は何れも、非晶質層(3)又は結晶質層(4)の一方
のみを成膜した磁気記録媒体No.１１、No.１２よりも優
れた記録再生特性を有していることがわかる。特に、磁
気記録媒体No.２は、本発明の他の磁気記録媒体よりも
優れた記録再生特性を有している。このように、本発明
の磁気記録媒体No.１〜No.５が、単層の非晶質層(3)又
は結晶質層(4)を有する磁気記録媒体No.１１、No.１２
にくらべて、優れた記録再生特性を有しているのは、基
板(2)と下地層(5)との間に積層成膜した非晶質層(3)と
結晶質層(4)により、下地層(5)を構成するＣｒ合金の主
たる結晶配向である(１１０)＋(２１１)配向が向上し、
ひいてはその上に成膜される磁性層(6)を構成するＣｏ
合金の主たる結晶配向である(１００)配向が向上するた
めであり、同時に、単層の非晶質層(3)又は結晶質層(4)
を有する磁気記録媒体No.１１、No.１２に比べて、下地
層(5)の結晶が微細化され、ひいては磁性層(6)の結晶が
微細化されるためである。

【００２３】保磁力 つぎに、上記供試磁気記録媒体のうち、No.１、No.１１
及びNo.１２について、下地層(5)の上に成膜するＣｏ合
金の磁性層(6)の厚さを変えて、夫々保磁力の測定を行
なった。結果を図２に示す。図２から明らかなように、
非晶質層(3)と結晶質層(4)との両方を積層成膜した本発
明の磁気記録媒体No.１は、何れの厚さの磁性層(6)であ
っても、非晶質層(3)又は結晶質層(4)の一方のみを成膜
した磁気記録媒体No.１１、No.１２よりも、高い保磁力
Ｈｃを示していることがわかる。本発明の磁気記録媒体
No.１が、磁気記録媒体No.１１、No.１２に比べて高い
保磁力を有しているのは、上記と同様に、下地層(5)及
び磁性層(6)の結晶配向の向上と、微細化によるもので
ある。なお、磁気記録媒体No.２〜No.５についても同様
に保磁力の向上効果がある。

【００２４】δＭ測定 供試磁気記録媒体No.１、No.１１及びNo.１２につい
て、振動型試料磁力計(ＶＳＭ)を用いて磁気記録媒体に
大きさの異なる外部磁場を加え、Ｃｏ磁性粒子間の磁気
的相互作用の大きさを示す「δＭ」を測定した。δＭの
正の最大値は、Ｃｏ磁性粒子間の磁気的相互作用の大き
さを示しており、δＭの正の最大値が大きいほど、磁性
粒子どうしの磁気的な相互作用が大きく、媒体ノイズが
発生しやすいといわれている。逆にδＭの正の最大値が
小さければ、磁性粒子が夫々磁気的に孤立しており、磁
性粒子間の磁気的相互作用による媒体ノイズの発生を抑
えることができるといわれている。

【００２５】δＭ測定の結果を図３に示す。図３を参照
すると、本発明の磁気記録媒体No.１は、磁気記録媒体N
o.１１、No.１２に比べて、δＭの正の最大値が小さい
ことがわかる。つまり、磁気記録媒体No.１は、磁性層
中のＣｏ磁性粒子が夫々磁気的に孤立しており、磁性粒
子間の磁気的相互作用による媒体ノイズが発生しにく
い。本発明の磁気記録媒体No.１のδＭの正の最大値が
小さくなったのは、基板(2)と下地層(5)との間に、非晶
質層(3)と結晶質層(4)を二重に積層成膜したことによっ
て、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａからなる磁性層(6)中にて、Ｃｒ
の粒界への偏析が十分に促進されて、Ｃｏ磁性粒子の磁
気的な孤立が図られたためである。これに比べて、非晶
質層(3)又は結晶質層(4)を単層で成膜した磁気記録媒体
No.１１、No.１２は、δＭの正の最大値が大きいことか
ら、磁性層(6)中にて、Ｃｒの粒界への偏析が十分に促
進されておらず、Ｃｏ磁性粒子が夫々磁気的に十分孤立
していないと考えられる。

【００２６】なお、磁気記録媒体No.２〜No.５について
も同様に、Ｃｏ磁性粒子の磁気的相互作用の減少が図
れ、Ｃｏ磁性粒子の磁気的な孤立化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】非晶質層と結晶質層とを積層成膜した金属薄膜
型磁気記録媒体の部分断面図である。

【図２】磁性層の厚さと保磁力Ｈｃとの関係を示すグラ
フである。

【図３】外部磁場とδＭとの関係を示すグラフである。

【図４】単層の非晶質層又は結晶質層を具えた金属薄膜
型磁気記録媒体の部分断面図である。

【図５】従来の金属薄膜型磁気記録媒体の部分断面図で
ある。

【符号の説明】

(１) 金属薄膜型磁気記録媒体 (２) 媒体基板 (３) 非晶質層 (４) 結晶質層 (５) 下地層 (６) 磁性層 (７) 保護膜

フロントページの続き (72)発明者 前田 誠 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番47号 株式会社クボタ内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性の媒体基板(2)上に、下地層(5)、
   磁性層(6)及び保護膜(7)を順次積層成膜してなる金属薄
   膜型磁気記録媒体において、媒体基板(2)と下地層(5)の
   間に、Ｃｒ合金の非晶質層(3)と、その上にＣｒ−Ｎｉ
   合金の結晶質層(4)を二重積層したことを特徴とする金
   属薄膜型磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 Ｃｒ合金の非晶質層(3)は、原子％に
   て、Ｎｉ：３０〜６０％、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂのうち
   少なくとも１種を合計量で４〜１０％、残部実質的にＣ
   ｒからなることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜
   型磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 Ｃｒ合金の非晶質層(3)は、原子％に
   て、Ｎｉ：３０〜６０％、Ｎ：２０％以下、残部実質的
   にＣｒからなることを特徴とする請求項１に記載の金属
   薄膜型磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 Ｃｒ合金の非晶質層(3)は、原子％に
   て、Ｎｉ：３０〜６０％、Ｎ：２０％以下、Ｗ、Ｍｏ、
   Ｔａ、Ｎｂのうち少なくとも１種を合計量で１０％以
   下、残部実質的にＣｒからなることを特徴とする請求項
   １に記載の金属薄膜型磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 Ｃｒ合金の非晶質層(3)は、原子％に
   て、Ｔａ、Ｎｂの少なくとも１種を合計量で１２〜４０
   ％、残部実質的にＣｒからなることを特徴とする請求項
   １に記載の金属薄膜型磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 Ｃｒ合金の非晶質層(3)は、原子％に
   て、Ｔａ、Ｎｂの少なくとも１種を合計量で１０〜４０
   ％、Ｎ：２０％以下、残部実質的にＣｒからなることを
   特徴とする請求項１に記載の金属薄膜型磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 Ｃｒ−Ｎｉ合金の結晶質層(4)は、原子
   ％にて、Ｎｉ：３６〜４６％、残部実質的にＣｒからな
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記
   載の金属薄膜型磁気記録媒体。
8. 【請求項８】 Ｃｒ−Ｎｉ合金の結晶質層(4)は、原子
   ％にて、Ｎｉ：３６〜４６％、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂの
   うち少なくとも１種を合計量で０.５〜３％、残部実質
   的にＣｒからなることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ６の何れかに記載の金属薄膜型磁気記録媒体。