JPH10214718A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH10214718A
JPH10214718A JP9016588A JP1658897A JPH10214718A JP H10214718 A JPH10214718 A JP H10214718A JP 9016588 A JP9016588 A JP 9016588A JP 1658897 A JP1658897 A JP 1658897A JP H10214718 A JPH10214718 A JP H10214718A
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JP
Japan
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layer
magnetic recording
magnetic
film
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9016588A
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English (en)
Inventor
Toshiharu Suzuki
俊治 鈴木
Tomohisa Suzuki
友久 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気効率の向上を図った磁気記録媒体を提供し
ようとすること。 【解決手段】磁気記録媒体の基板1上に、該基板面と概
ね同方向に磁束を通過させるヨーク層3と、該ヨーク層
3の上面に形成される磁気記録層4とを具備する磁気記
録媒体において、上記磁気記録層4とヨーク層3とが一
体不可分に形成され、それらの境界部分5で、いずれか
一方の層に向かって他方の層の組成が漸減する構成によ
り両者の境界部分が形成されている磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの外
部記憶装置である磁気記録装置や音楽、画像の記憶に使
用される磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体は、音楽や画像のデータの
記録媒体のみならず、コンピュータの外部記憶装置とし
ても広く用いられている。例えばコンピュータの外部記
憶装置について考察してみると、近年磁気記録装置にお
いて高密度記録を可能にするため、記録方式や記録媒体
において様々な工夫がなされている。一例として、記録
方式では従来の長手記録に対して垂直記録方式が提案さ
れている。また、記録媒体では材質と磁気特性の異なる
2層或いは3層の媒体が一部に用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】下層に軟磁性のパーマ
ロイ等の磁性膜を形成して、その上層に硬磁性のCoー
Cr系膜を形成してなる垂直記録媒体の場合、硬磁性膜
が下層の結晶性の影響を受け、膜面に対して垂直異方性
を持ちにくいために、合金組成やスパッタリング諸条件
を厳しく管理して成膜している。或いは、このような下
層の影響を除くために上層と下層の界面に薄いバッファ
層を設けることが行われているが、いずれの場合にも、
工程数が増えるだけでなく磁気的な効率を著しく下げる
ことになり、記録再生効率や信号対ノイズ比の低下や記
録磁化状態の安定性を損なう要因となっている。本発明
は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、
磁気効率の向上と製造プロセスの簡略化を目的とした新
規な磁気記録媒体を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は、基本的に、磁気記録媒体の基板
上に、該基板面と概ね同方向に磁束を通過させるヨーク
層と、該ヨーク層の上面に形成される磁気記録層とを具
備する磁気記録媒体において、上記磁気記録層とヨーク
層とが一体不可分に形成され、それらの境界部分で、い
ずれか一方の層に向かって他方の層の組成が漸減する構
成により両者の境界部分が形成されている磁気記録媒体
を提供する。
【0005】更に具体的に述べれば、本発明において、
異方性を発生させる物質は炭素、窒素、硼素の内の少な
くとも1種類である。
【0006】また、磁気記録層の厚みは、磁気記録層境
界部分ヨーク層全体の厚みのほぼ2〜50%であると都
合がよい。
【0007】本発明の磁気記録層とヨーク層とが一体不
可分に形成された磁気記録媒体の構成原理は以下のよう
である。例えばスパッタリング法によりSm2 Fe17
金膜を結晶のC面(001)が基板面に平行になるよう
形成した後、窒素、炭素或いは硼素原子を膜内に表面か
ら適当の厚みを持って侵入させる。これにより、合金膜
上層は強い結晶磁気異方性を示すようになり、軟磁性の
Sm2 Fe17から硬磁性のSm2 Fe173 に変化し
て、膜面に対して垂直方向の異方性を持つ磁気記録層と
なる。
【0008】この例のように、合金の結晶構造と成分組
成を適切に選定し、且つ窒素などの軽元素を合金の一部
に侵入させることによって、硬軟両磁性と異方性を制御
した磁性膜の生成が可能となる。この種の合金の磁気物
性変化については、例えば、J.M.D.Coey, J. Magn. Mag
n. Mater., 87, L251, (1990) に記載されている。
【0009】本発明に係わる成膜方法については、スパ
ッタリング、蒸着、メッキ、レーザーデポジション、C
VD等を用いることができる。窒素原子などの侵入は、
窒素ガス中での合金成膜、ガス窒素化、イオン打ち込み
による。
【0010】本発明における合金膜は、ランタナイド族
の希土類元素の単独又は複合と、鉄とを必須元素として
含み、更に合金の結晶構造の安定化や磁気特性の調整の
ために、強磁性のCoやNi或いは他の遷移元素を含む
ことも可能である。このような合金の結晶構造は、Th
2 Zn17,Th2 Ni17,TbCu7 ,ThMn12,R
3 (Fe,M)29型など、各種の例を取り得る。
【0011】上記のように構成した磁気記録媒体は、硬
軟両磁性膜境界面での乱れがないために、平滑性に優れ
るだけでなく従来の二層膜にみられる磁気的なギャップ
も生じないために記録再生特性や信号対ノイズ比が高
く、かつ記録磁化状態の安定性にも優れる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態を、図面
を用いて詳細に説明する。図1は、本発明に係る磁気記
録媒体の部分断面図である。図1において、1はガラス
からなる基板である。該基板1の上面には、磁気媒体層
2が形成されている。該磁気媒体層2は基板上に被着さ
れたヨーク層3と表面の磁気記録層4とその間に形成さ
れている境界部分5とからなる。
【0013】基板1は、機械的強度が高く、温度変化に
より膨張収縮が小さいSiO2 系のガラスが使用され
る。ヨーク層3は、軟磁性体からなるか、あるいは基板
1の平面方向に磁気異方性の軸が揃った強磁性体からな
り、いずれも該基板1の平面と同方向に磁束を通過させ
ることができるように構成されている。磁気記録層4
は、ヨーク層3が軟磁性体からなるときあるいは基板1
の平面方向に軸が揃った強磁性体からなるときには、基
板1の平面に対して垂直方向の異方性を持たせることが
でき、また、ヨーク層3が軟磁性体からなるときには基
板1の平面方向に異方性を持たせることもでき、いずれ
にせよ優れた硬磁気特性を示す磁気記録層である。境界
部分5は明確にヨーク層3と磁気記録層4とが面で隔離
されているわけではなく、双方が入り交った状態となっ
ており、それらの境界部分において、いずれか一方の層
に向かって他方の層の組成が漸減する構成により両者の
境界部分が形成されているが、その詳細については後に
詳細に説明する。なお、磁気記録層の厚みは、磁気記録
層境界部分ヨーク層全体の厚みのほぼ2〜50%であ
る。
【0014】基板1は上述のようにガラスにより構成す
ることもできるが、図2に示すように、基板6をアルミ
ニウムにより構成することもできる。この場合、基板6
と磁気媒体層2との間に非磁性の金属からなる下地膜7
を形成し、アルミ基板表面の欠陥を補修すると同時に磁
気媒体層2と基板6間に生じる物理的ひずみを吸収させ
るように構成するとよい。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例1、ガラスからなる基板の上面にスパッタリング
法により、Sm2 Fe17膜(下層膜)を真空の雰囲気で
被着する。この膜は軟磁性を示す。この膜が形成された
後、窒素雰囲気で上記膜の上にSm2 Fe17をスパッタ
して、およその組成がSm2 Fe173 の上層膜を形成
する。このとき、Sm2 Fe17結晶のC面(001)が
基板面と平行になるように形成する。この上層膜の被着
動作の初期において、加熱された前記Sm2 Fe17の下
層膜の表面に窒素が薄く侵入すると共に、以後被着され
てゆくSm2 Fe17膜(上層膜)の中に窒素が侵入し、
膜面に対して垂直方向の異方性を持つ磁気記録層とな
る。このようにして形成された磁気記録媒体は、図3に
示すように、Sm2 Fe17の下層膜は軟磁性を示して磁
束を通すヨーク層3を形成し、Sm2 Fe173 の上層
膜は窒素が侵入することにより硬磁性を示し、膜面と垂
直方向の異方性を示す磁気記録層4を形成する。また、
ヨーク層3と磁気記録層4とは一体不可分に形成され、
それらの境界部分5では、いずれか一方の層に向かって
他方の層の組成が漸減する構成を持っている。
【0016】2実施例、ガラスからなる基板の上面にN
dFe10Mo2 膜を真空蒸着法により被着する。該被着
後、基板ごとNdFe10Mo2 膜をアセチレンガス中で
加熱して、該膜の表面に炭素を侵入させ、NdFe10
22 の上層膜を形成する。このとき、NdFe10
2 結晶のC軸が基板と平行になるよう形成する。この
磁気記録媒体は、図4に示すように、NdFe10Mo2
の下層膜は、軟磁性を示して磁束を通すヨーク層3とな
る。また、NdFe10Mo22 の上層膜は、炭素が侵
入することにより硬磁性で膜面と平行方向の異方性を持
った磁気記録層4を形成する。また、ヨーク層3と磁気
記録層4とは一体不可分に形成され、それらの境界部分
5では、いずれか一方の層に向かって他方の層の組成が
漸減する構成を持っている。
【0017】実施例3、ガラスからなる基板の上面にス
パッタリング法により、Sm2 Fe173 膜を被着する
際に、最初真空の雰囲気でスパッタし、その後雰囲気中
に窒素を混入させ、その窒素濃度を徐々に増加させるこ
とにより、基板に近い部分は膜面に対して平行の異方性
を持った膜が形成され、中間は上層になるほど窒素濃度
の高いSm2 Fe17x 膜が形成される。このときSm
2 Fe17結晶のC面(001)が基板面と平行になるよ
うに形成する。このため、図5に示すように、最下層膜
は基板と平行方向に異方性を示すヨーク層3となり、境
界部分5は下層膜から上層膜に向かって、異方性の方向
が水平から徐々に垂直方向に向き、最上層は基板に対し
てい垂直方向に異方性を示す磁気記録層4となる。
【0018】実施例4、この実施例も、ガラス基板上に
合金をスパッタ法により被着するが、スパッタの初期
に、窒素とアセチレンの混合ガスを流しながらSmFe
102 NC膜基板上に形成し、途中で混合ガスの供給を
止め、上層にSmFe102 膜を形成する。この場合、
ThMn12型結晶構造を持つSmFe102 合金は、窒
素や炭素が侵入すると磁気的性質が硬磁性から軟磁性に
変わる。SmFe102 結晶のC面が基板面と平行に形
成することにより、図6に示すように、上層膜は硬磁性
となり膜面と垂直方向の異方性を示す磁気記録層4が形
成され、下層膜は軟磁性のヨーク層3となる。そして、
これらの中間の境界部分5では、いずれか一方の層に向
かって他方の層の組成が漸減する構成を持っている。
【0019】実施例5、スパッタで、初期にSmーFe
−Co−Vターゲットを用いてSmFe10CoV組成の
膜を形成し、途中でFe−Co−Vターゲットを追加し
て2元同時スパッタを行い、且つ基板面に対して垂直方
向に磁場を加えて、上層膜にSmFe8Co22 膜を
形成する。下層膜はThMn12型結晶構造を持つ硬磁性
のSmFe10CoV結晶のC軸が、基板面と平行になる
ように形成する。上層膜は硬磁性SmFe8 Co22
結晶のC軸が基板面に垂直になるように形成する。この
実施例では、図7に示すように、基板1の上層は基板面
と水平方向の異方性を示す硬磁性のヨーク層3が形成さ
れ、最上層膜は基板面に対して垂直方向に異方性を示す
硬磁性体の磁気記録層4を形成する。そして、これらの
中間の境界部分5では、いずれか一方の層に向かって他
方の層の組成が漸減する構成を持っている。
【0020】実施例6、スパッタリング法で、基板上に
初期にSm−Feターゲットを用いてSm2 Fe17膜を
形成し、途中でFe−Tiターゲットを追加してSm2
Fe17との2元同時スパッタを行い、上層にSmFe11
Ti膜を形成する。このとき、軟磁性Sm2 Fe17結晶
のC面(001)が、基板面と平行になるように形成す
る。硬磁性のSmFe11Ti上層は、結晶のC軸が基板
面と平行になるように形成することにより、膜面と平行
方向の異方性を示す。よって、図8に示すように、最下
層は軟磁性のヨーク層3が形成され、最上層は基板面に
対して水平方向に異方性を示す強磁性体の磁気記録層4
が形成される。そして、これらの中間の境界部分5で
は、いずれか一方の層に向かって他方の層の組成が漸減
する構成を持っている。
【0021】実施例7、スパッタでNd−Feターゲッ
トを用いて基板面上にNdFe7 膜を形成し、途中でF
e−Bターゲットを追加して2元同時スパッタを行っ
て、上層にNd2Fe14B膜を形成する。このとき、軟
磁性NdFe7 結晶のC面(001)が、基板面と平行
になるように形成する。硬磁性のNd2 Fe14B上層
は、結晶のC軸が基板面と垂直となるように形成するこ
とにより、基板面と垂直方向に異方性を示す。よって、
図9に示すように、最下層は軟磁性のヨーク層3が形成
され、最上層は基板面に対して垂直方向に異方性を示す
強磁性体の磁気記録層4が形成される。そして、これら
の中間の境界部分5では、いずれか一方の層に向かって
他方の層の組成が漸減する構成を持っている。
【0022】以上、本発明を上述の実施形態ないし実施
例により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変
形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の
範囲から排除するものではない。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
磁気記録媒体の基板上に、該基板面と概ね同方向に磁束
を通過させるヨーク層と、該ヨーク層の上面に形成され
る磁気記録層とを具備する磁気記録媒体において、上記
磁気記録層とヨーク層とが一体不可分に形成され、それ
らの境界部分で、いずれか一方の層に向かって他方の層
の組成が漸減する構成により両者の境界部分が形成され
ている磁気記録媒体を提供することにより、境界面での
乱れがなく平滑性に優れ、磁気的なギャップも生じない
ために記録再生特性や信号対ノイズ比の向上に効果があ
る。さらに、二種の磁性層を成膜する必要がないために
製造が簡単になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の磁気記録媒体の部分断面図で
ある。
【図2】図2は、本発明の他の磁気記録媒体の部分断面
図である。
【図3】図3は、本発明の第1の実施例を示す断面図で
ある。
【図4】図4は、本発明の第2の実施例を示す断面図で
ある。
【図5】図5は、本発明の第3の実施例を示す断面図で
ある。
【図6】図6は、本発明の第4の実施例を示す断面図で
ある。
【図7】図7は、本発明の第5の実施例を示す断面図で
ある。
【図8】図8は、本発明の第6の実施例を示す断面図で
ある。
【図9】図9は、本発明の第7の実施例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1・・・・・基板 2・・・・・磁気媒体層 3・・・・・ヨーク層 4・・・・・磁気記録層 5・・・・・境界部分 6・・・・・基板 7・・・・・下地膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気記録媒体の基板上に、該基板面と概ね
    同方向に磁束を通過させるヨーク層と、該ヨーク層の上
    面に形成される磁気記録層とを具備する磁気記録媒体に
    おいて、 上記磁気記録層とヨーク層とが一体不可分に形成され、
    それらの境界部分で、いずれか一方の層に向かって他方
    の層の組成が漸減する構成により両者の境界部分が形成
    されていることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】異方性を発生させる物質は炭素、窒素、硼
    素の内の少なくとも1種類であることを特徴とする請求
    項1に記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】磁気記録層の厚みは、磁気記録層境界部分
    ヨーク層全体の厚みのほぼ2〜50%であることを特徴
    とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
JP9016588A 1997-01-30 1997-01-30 磁気記録媒体 Pending JPH10214718A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047321A1 (ja) * 2011-09-26 2013-04-04 山陽特殊製鋼株式会社 垂直磁気記録媒体における軟磁性薄膜層に用いる合金およびスパッタリングターゲット材並びに軟磁性薄膜層を有する垂直磁気記録媒体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013047321A1 (ja) * 2011-09-26 2013-04-04 山陽特殊製鋼株式会社 垂直磁気記録媒体における軟磁性薄膜層に用いる合金およびスパッタリングターゲット材並びに軟磁性薄膜層を有する垂直磁気記録媒体
JP2013073635A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Sanyo Special Steel Co Ltd 垂直磁気記録媒体における軟磁性薄膜層に用いる合金およびスパッタリングターゲット材並びに軟磁性薄膜層を有する垂直磁気記録媒体。
CN103875035A (zh) * 2011-09-26 2014-06-18 山阳特殊制钢株式会社 在垂直磁记录介质上的软磁性薄膜层中使用的合金,溅射靶材,以及具有软磁性薄膜层的垂直磁记录介质

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