JPS59112426A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS59112426A
JPS59112426A JP57222119A JP22211982A JPS59112426A JP S59112426 A JPS59112426 A JP S59112426A JP 57222119 A JP57222119 A JP 57222119A JP 22211982 A JP22211982 A JP 22211982A JP S59112426 A JPS59112426 A JP S59112426A
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JP
Japan
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film
axis
magnetic
alloy
magnetic recording
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JP57222119A
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Shigeru Hirono
廣野 滋
Yasushi Maeda
前田 安
Iwao Hatakeyama
畠山 巌
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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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
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/65Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
    • G11B5/656Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing Co
    • 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高記録密度化が可能であると共に機械的強度の
優れた磁気記録媒体に関する。
垂直磁気記録方式は従来の面内磁気記録方式に較べて高
記録密度化が可能な記録方式であるが、垂直磁気記録用
媒体は従来の面内磁気記録用媒体とは異なシ、膜面垂直
方向に高い磁気異方性を有する媒体を用いなければなら
ない。高い飽和磁化(M、)が可能なコバルト系合金薄
膜において基板垂直方向に異方性を付与するためには、
最密大方相(hcp相)からなる膜を形成しかつ、その
結晶軸の主軸であるC軸を基板の垂直方向に配向させる
ことが必要である。即ちΔθ5o(1(Fを満足するC
軸配向性であれば膜垂直方向に高い結晶磁気異方性を付
与することができる。尚上記Δθgoは(002)面に
関するX線ロッキングカーブの半値巾である。ところで
従来、垂直磁気記録媒体としてはコバルト−クロム合金
膜(Co −Cr膜、特開昭52−134706号およ
び特開昭54−51804号)、コバルト−ルテニウム
合金g(Co −Rug)、コバルト−レニウムMCC
o  Re膜)、コバルト−オスミウム合金膜(Co 
−Os膜、特七昭56−63215号)等が知られてい
る。これらの膜ではCr−R1等の添加によシ磁化即ち
反磁場を減少させると共に六方最密相(hcp相)の主
軸であるC軸を基板面垂直方向に配向させ、基板垂直方
向に結晶磁気異方性を付与して垂直磁気異方性を可能に
している。ところが上記各合金膜には次のような問題が
ある。
(イ) co−Cr膜は、異方性磁界HKが6KOe、
保磁力上が2KOe、飽和磁化Msが500G程度のす
ぐれた磁気特性を有するが、反面、ヌープ硬さは約10
00程度の機械的強度であシ、耐摩耗性、耐ヘッドクラ
ツシユ性が十分ではなく、機械的な信頼性に乏しい。ま
たC8−〇r合金系は上記六方最密相(hcp相)以外
に面心立方相(fcc相)や正方晶相も生じうる。
このため垂直磁化状態を確実に達成するKは面心立方相
や正方晶相の析出を抑制しなければならず合金膜の作製
条件が制限される。
(ロ) Co  ”u  膜−Co−Re膜、C0−0
8膜ftj:上記Co−Cr膜と異な多正方晶相尋は存
在しない。
従って六方最密相(hCp相)を作製するのは容易であ
る。また〜、 Re −Osは高い硬度を有する金属で
あるためC8−へ膜−Co−Re膜。
膜よシも優れてい る。但し、Co−Ru膜等はその異方性磁界HKが4 
KOe程度であるため、飽和磁化Msは300G、保磁
力Hcは2000s程度であシ充分な磁気特性を有する
ものを得ることができない。
本発明はcoを主体とするco−Cr合金系KRu。
島、osを特定量配合することにより優れた磁気特性、
高信頼性を有する垂直磁化膜を達成したものであって、
その構成は、コバルトを主体にした六方最密構造を有す
る合金薄膜において、その合金組成が Co1 、(RuWReXOsYCr、  (W+X+
Y))vv=0.10〜0.25 W十X+Y−0,20〜0.90 の範囲にあシ、かつ、該薄膜において、その結晶軸の主
軸であるC軸が基板に対し垂直方向に配向されているこ
とを特徴とする。
本発明者等はCo −Ru−Cr、Co −Re −C
r 。
CQ −Os −Cr 、 Co−Ru−Re−0s−
Cr  合金膜において、その合金組成を調整すること
によシ優れた磁気特性かつ機械強度特性を示す膜を作製
できることを見い出した。
即ち、主体となるCoに対し、Ru 、 Re 、 O
sとCrの割合を調整することによシ (1)  5000e以上の保磁力を示す高垂直磁気異
方性を得ることができ、 (II)  Ru 、 Re 、 Os  が含有され
るととKよる高硬度性を発揮すると共に、 (tll)  Cr添加量が低減されることKよシ、合
金の面心立方相や正方晶相の析出が抑制され大方最密相
が確実に配向された合金膜を容易に作製することができ
る。
上記Ru 、 Re 、 Os 、 Cr  の配合比
とその磁気特性および機械強度との関係を以下に示す実
施例に基づき詳細に説明する。尚以下の実施例1〜4は
次の条件下で合金膜を作製した。まず、基板にはガラス
板(20x 20 X 1 m )およびSi基板(外
径100φ、内径20φ厚さ2m1l+の中央部を〈シ
ぬいた円板)を用いた。膜形成には高周波スパッタ装置
を用いた。ターゲットには純Co円板上に5鴫角のCr
 、 Ru 、 Re 、 Os  を設置したもoi
使用し、膜の組成はCo 、 Cr 、 Ru 、 R
e 。
O3のターゲツト面積比を変えることによシ調整した。
又、真空槽を十分ベーキング処理し、スパッタ開始前の
ペルジャー内真空度’t 5. OXl0−’トール以
下にした。スパッタ条件はアルゴン圧2.0X10  
)−ル、堆積速度200X/分。
ターゲットと基板間距離4cm、基板温度は200℃で
ある。ヌープ硬さ測定用試料としては、ガラス基板、膜
厚4.5μmの試料を用いた。磁気測定用試料としては
ガラス基板、膜厚1.0μmの試料を用いた。摩耗試験
用およびC8S試験用試料としてはSi基板、膜厚1.
0μmの試料を用いた。磁気特性は振動式磁化測定装置
(VSM ’)を用いた。相同定にはX線回析装置を用
いた。硬度はヌープ硬度計を用いた。摩耗試験は半径3
.11の!%−を鵞Os球を銅板バネに取り付け、これ
を媒体に押しつけつつ回転させ、摩耗痕の深さを測定す
ることによシ評価した。
実施例1 (Co −Ru −Cr  合金系媒体)R
u 十Crが0〜30at%の範囲で膜作製を行った。
第1図に膜面垂直方向に測定した保磁力HcLが50 
QOe以上である領域を示す。
この領域で作製されたCo −Ru −Cr膜はすべて
hcp単相であシ、前述のΔθ5o は10°以下であ
った。第2図、第3図にCo組成を80at%に固定し
、RuとCrの組成比を変化させた時の、膜のヌープ硬
さとHc上を示す。図から明らかなようにRuの割合が
増加すると硬度は増加するがHchは減少する。同様に
Co量を80 at%に固定し、hとCrの組成比を変
化させた時の摩耗試験の結果を第4図に示す。摩耗試験
の条件は、周速2 m / sec 、荷重5g100
0passである。Ruの割合(Ru /(Ru +C
r))が0.2以下になると摩耗深さは急激に増加し、
耐摩耗性が劣化する。
更に上記組成のCo −Ru −Cr 膜においてC8
S試験(コンタクト、スタート、ストップ試験)を行っ
た。試験条件は立ち上シロ〜7秒、立ち下シロ〜7秒、
1サイクル15秒最高回転a24.8 rpsである。
該C8S試験の結果を第5図に示す。図中斜線部は2万
回のC8S後も出力、および分解能の電磁変換特性には
劣化が無く、かつヘッド、媒体にも顕著な摩耗損傷がみ
とめら牡なかった領域を示す。
以上のように、Co−Ru−Cr  の合金系において
その組成比を調整することによ、り、50000以上の
高保磁力を示し、高硬度、高機械強度を示す磁性膜媒体
を作製することができる。
これらの高品質特性を示す組成領域はCo 、−y(R
u wCr 1−w ) v においてV = 0.1
〜0.25W=0.20〜0.90(原子比)である。
実施例2(Co−動−Cr  合金系媒体)Re −)
 CrがO〜30at%の組成範囲で膜作製を行った。
第6図に膜面垂直方向に測定した保磁力HCLが500
0e以上である領域を示す。この領域のCo −Re 
−Cr  膜はすべてhcp単相でアシ、前述のΔθ5
oldlO°以下であった。Co量を80 at*に固
定し、ReとCrの組成比を変化させ九時の摩耗試験の
結果を第7図に示す。摩耗試験の条件は実施例1に示す
C0−Ru −Cr媒体の試験と同じである。Reの割
合(Re / (Re 十Cr))が0.2以下になる
と摩耗深さは急激に増加し耐摩耗性は劣化する。
更に上記組成のCo −Re −Cr 膜においてCS
S試験を行った。CSS条件は前記Co −Ru −C
r媒体の試験条件と同じである。該C8S試験の結果を
第8図に示す。図中斜線部は2万回のC8S後も出力お
よび分解能の電磁変換特性には劣化がなく、かつヘッド
、媒体にも顕著な摩耗損傷が認められなかった領域を示
す。
以上のようにCo −Re −Cr  合金系において
その組成比fc調整するととにより50006以上の高
保磁力を示し、高硬度高機械強度を示す磁性膜媒体を作
製することができる。これらの高品質特性を示す組成領
域はC0(ReX−V Cr 、−z )、においてV=0.1〜0.25. 
X=0.20〜0.90(iチル)である。
実施例3 (Co−0s−Cr  合金系媒体)Os 
+ Crが0〜30 at%の組成範囲で膜作製を行っ
た。第9図にHchが5000e以上で(8) ある領域を示す。この領域のCo −Os −Cr膜は
すべてhcp単相であシ、前述のΔθS・は1d′以下
であった。Co fi f 80 at%に固定しOs
とCrの組成比を変化させた時の摩耗試験の結果を第1
O図に示す。摩耗の試験の条件は実施例1に示すCo 
−Ru −Cr  媒体の試験条件と同じである。O8
の割合(Os / (Os −)−Cr))が0.2以
下になると摩耗深さは急激に増加し、耐摩耗性は劣化す
る。
更に上記組成のCo−0s−CrfiにおいてC8S試
験を行った。C8S条件は前記Co −Ru−Cr媒体
の試験と同じである。該C8S試験の結果を第11図に
示す。図中斜線部は2万回のC8S後も出力および分解
能の電磁変換特性には劣化が無く、かつヘッド、媒体に
も顕著な摩耗損傷が認められなかった領域を示す。
以上のようにCo −0s−Cr儀系においてその組成
比を調整することによJ) 5000e以上の高保磁力
を示し、高硬度高機械強度を示す膜を作製することがで
きる。これらの高品質特性を示す組成領域は、Co x
−V(O8y Cr 5−y)yにおいて、v=0.1
〜0.25 y=0.2〜0.9(原子比)である。
実施例4 (Co−Ru、Re、  Os −Cr−Q
金糸媒体)Ru 十Re + Os + Crが0〜3
081%の組成範囲で膜作製を行った。第12図にHc
hが50QOe以上である領域を示す。Ru 、 Re
 、 Osの 濃度が異っても(Ru 十Re + O
s )が等しければ保磁力Hclに大きな差は認められ
なかった。
図中、斜線領域内の組成で作製された膜はすべてhcp
単相であシかつ前述の70g6 はIC以下である。更
に上記組成のCo −Ru、Re、0s−Cr膜におい
てC8S試験を行った。該C8S試験の結果を第13図
に示す。図中斜線部は2万回のC8S後も出力および分
解能の電磁変換特性に劣化がなくかつヘッド、媒体にも
顕著な摩耗損傷が認められなかった領域を示す。
以上のようIc Co −Ru 、 Re 、 Os 
−Cr  合金系においてその組成比を調整することに
よシ、50006以上の高保磁力を示し、高機械強度を
示す膜を作製することができる。これらの高品質特性を
示す組成領域はCo 、−v (I(uw l髄工”Y
 Cr1−(W + X + Y ”) )Vにおいて
、v ==z o、 i 〜0.25. w+x+y=
=0.2 o−0,9(原子比)である。
実施例5 イオンビームスパッタ法釦よp Co −Ru −Cr
合金膜、 Co −Re −Cr  合金膜、Co −
0s−Cr合金膜を作製した。ターゲット組成はC。
O,8Ru O,12CrO,08CoO,8ReO,
12Cr O,08゜CoQ、80s O,12Cr 
O,08である。基板にはガラス板(20X 20 X
 1 m )を用いた。尚真空槽を十分ベーキング処理
し、スパッタ開始前のペルジャー内真空度′ft1.0
X10  トール以下にした。イオンビームスパッタ条
件ハ、加速電圧8 KV入力電流1yyxAターゲット
とイオンガン距離31?F11ターゲツト基板間距[3
α、イオンビーム入射角30度真空g i、 o xl
o  トール基板温度200℃である。膜厚はすべ゛〔
0,7μmである。表1にそれぞれの膜の諸物件を示す
表1から明らかなよう忙イオンビームスパッタ法によっ
ても高保磁力、高硬度の膜を作製することができる。
以上のように本発明のCo −(Ru 、 Re 、 
0s)−Cr合金膜によれば、従来tDCo−Cr膜、
Co−Ru膜、Co−Re膜、Co−0s膜で得らnf
tい優れた磁気特性と共に高い機械的強度を有する膜を
得ることができる。また、2万回以上のC8S試験に耐
えることができるものは実用上の機械強度が保障される
ので上記Co −、(Ru、Fte、 Os )−Cr
 合金膜を用いることによp高記録密度を有しかつ高い
信頼性の磁気記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はCo −Ru −Cr  系において膜面の垂
直方向保磁力Hc1が50 QOe以上の組成領域を示
すグラフ、第2図はCo −Ru −Cr 膜(Co量
は0.80に固定)におけるヌープ硬さのRu濃度依存
性を示すグラフ、第3図はCo −Ru −CrHx(
Co量は0.80 K固定)KおけるHCJ−のRu濃
度依存性を示すグラフ、第4図はCo −Ru −Cr
膜(CoJllは0.80に固定)における摩耗深さの
面濃度依存性を示すグラフ、第5図はCo −Ru−C
r系において2万回のC8S試験後においても特性劣化
、摩耗損傷が認められなかった組成領域を示すグラフ、
第6図tilt、Co −Re −Cr  系において
HcLが50 QOe  以上の組成領域を示すグラフ
、第7図はCo −Re −Cr 膜(Co  量は0
.80に固定)における摩耗深さのh濃度依存性を示す
グラフ、第8図FiCo −Re −Cr  系におい
て2万回のC8S試験後においても特性劣化。 摩耗損傷が認められなかった組成領域を示すグラフ、第
9図はCo −Os −Cr  系においテ、Hc工が
5000e以上の組成領域を示すグラフ、第10図はC
o −Os −Cr  膜(Co量は0.80に固定)
における摩耗深さのOs濃度依存性を示すグラフ、第1
1図はCo −Os −Cr  系において2万回のC
8S試験後においても特性劣化、摩耗損傷が認められな
かった組成領域を示すグラフ、第12図はCo −FL
u −Re −Os −Cr  系においてHCLが5
 Q QOe以上の組成領域を示すグラフ、第13図は
Co−面−Re −Os −Cr  系において2万回
のC8S試験後においても特性劣化、摩耗損傷が認めら
れなかった組成領域を示すグラフである。 特許出願人 日本電信電話公社 代   理   人 弁理士光石士部 (他1名) (ハ) Uノ  フ よ i蔽/−と Ru  at% Re50403020100c、 Re  at% 氾9図 C0 0s Gt% S Os+Cr Os  a↑% Ru+Re+o550403020100CrRu+R
e+Os  at%

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 コバルトを主体くした六方最密構造を有する合金薄膜に
    おいて、その合金組成が CO8−v(RuwC08−v(Ru、−(w+X+Y
    ))vV=0.10〜0.25 w 十X+Y=0.20〜0.90     (原子比
    )の範囲にあり、かつ、該薄膜において、その結晶軸の
    主軸であるC軸が基板に対し垂直方向に配向されている
    ことを特徴とする磁気記録媒体。
JP57222119A 1982-12-20 1982-12-20 磁気記録媒体 Granted JPS59112426A (ja)

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JP57222119A JPS59112426A (ja) 1982-12-20 1982-12-20 磁気記録媒体

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JPH0130220B2 JPH0130220B2 (ja) 1989-06-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009199717A (ja) * 2009-04-24 2009-09-03 Canon Anelva Corp 垂直磁気記録媒体の製造方法

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JPS5518097A (en) * 1978-07-21 1980-02-07 Xerox Corp Magnetic recording medium and method of manufacturing same

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