JPS5998322A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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】 本発明は磁気記録媒体π係り、特に垂直磁気記録ができ
ろ磁気記録媒＃に関するものである。

近年、磁気記録媒体の記録密度を高めるため。

重置磁気配録方式が検討されている。この記録方式ｆ用
いられろ磁気記録媒体は、基材と、その基材の表面に形
成された第１の磁性材薄膜と、その第１の磁性材薄膜の
表面に形成された第２の磁性料薄膜とから構成されてい
る。そしてこの箪２の磁性材デｖ膜の膜厚方向、すなわ
ち垂直方向に磁化されろことにより、所望のデータが記
録−されるようになっている。

前記第１の磁性材薄膜は第２の磁性材薄膜を磁化すると
きに磁路の一部を形成する役割を有しており、保磁力が
低く、しかも透磁率ならびに飽和磁束密・度がともに高
いことが要求される。一方、第２の磁性材薄膜としては
、特に垂直方向に異方性を有することが要求され、この
要求に応えるものとして、コバルト−クロムの２成分系
合金あるいはこれにロジウムなどの第３金属を添加した
３成分系合金などのコバルト−クロム系合金薄馬が／Ｇ
ｌろ。

従来のこの種の磁気記録媒体では第１の磁性材薄膜とし
て、鉄−ニッケル合金からなるパーマロイが用いられて
いる。ところがこのものは透磁率ならびに飽和磁束密度
が十分に高くなく、しかも前記コバルト−クロム系合金
からなる第２の磁性材薄膜との磁気特性上の所謂相性が
良くない。すなわち、結晶構造が面心立方晶系のパーマ
ロイからなる筆１の磁性材薄膜の上に、コバルト′−ク
ロム系合金の第２の磁性材薄膜を形成した場合、それの
下層にあたるパーマロイ薄膜の影響を受けて（特に第２
の磁性材薄膜が薄いことも関係して）、そのコバルト−
クロム系合金薄膜の結晶構造が正規の大方晶系になり帷
い。そのためクロム−コバルト系合金の特長である優れ
た垂直異方性が十分に発揮されない。

コノよウニバー々ロイはコバルト−クロム系合金との磁
気特性上の相性が良くないことと、前述のように透磁率
ならびに飽和磁束密度が十分に高くないことが原因で、
折角、磁気特性の優れたコバルト−クロム系合金からな
る第２の磁性材薄膜を用い℃も、その特性が十分に発揮
できない欠点があった。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
磁気特性の優れた磁気記録媒体を提供するにある。

本発明者らは、スパッタリングなどによって得られろア
モルファス合金薄膜について種々研究した結集、コバル
）（Ｃｏ）を主成分とし、少量のジルコニウム（Ｚｒ）
とタンタル（Ｔａ）’＆添加したＣｏ−Ｚｒ−Ｔａの３
成分系アモルファス合金、ならびにコバル）（Ｃｏ）４
主成分とし、少量のジルコニウム（Ｚｒ）とタンタル（
Ｔａ）とニオブ（Ｎｂ）？添加したＣｏ−Ｚｒ−Ｔａ−
Ｎｂの４成分系アモルファス合金が、それぞれ第１の磁
性材薄膜として優れた特性を有していることを見出【７
た。

最初、　、Ｃｏ　−Ｚ　ｒ　−’１”　ａ系アモルファ
ス合金について説明する、 基板に結晶化ガラスを用い、コバルトディスク（直径４
インヂ、厚さ５ｍｍｊ上にジルコニウムのペレットとタ
ンタルのペレット（いずれのくレットも縦、横１０ｍｍ
、厚さ１ｍｍ）？ｚ中心より放射状に交互に配置し、タ
ーゲット上のペレットの数を調整することにより合金組
成が変えられるようにする。そしてアルゴンによる置換
前の、真空度がｌＸｌ０　　’　　Ｔｏｒｒ以下の高真
空にし、アルゴンの雰囲気中で、高周波電力２．　ＯＷ
　／ｃｙＩ２でスパッタリングを行ない、基板上にコバ
ルトを主成分とするＣ　ｌ）　−Ｚ　ｒ　−Ｔ　ａの３
成分系のアモルファス合金〒ｑ膜を作成する。このよう
にして作成された各種組成の合金試わが後述する各特性
試験に使用されろ。

第１図は、合金中のＺ「含有率が常ｖｃ６重量％になる
ようにして、Ｔａの含有率を種々変えた場合の保磁力Ｈ
ｃの変化を測定した結果を示す特性図で、Ｇする。従っ
てこの図においてＴａの含有率がθ重Δチの場合は、Ｃ
ａｇ４重逍デーＺ　ｒ　５重量％の２成分系合金となる
。この合金も前述とほぼ同様の条件で作成されろ。

この図から明らかなようｖＣ、Ｃｏ　ｖＣＺ　ｒ　ｋ添
加した２成分系合金ではまだ）Ｉ　ｃが高いが、これに
さらＩｃ　Ｔ　ａを少是添加することにより、すなわち
Ｃｏ　−Ｚ　ｒ　−Ｔ　ａの３成分系合金ドなろとＨｃ
は急に低下する。特にＴａ含有率が約２重置部以上、好
ましくは約５Ｍ弼チ以上になるとＨｃｆｌｏ、１（Ｏｅ
　）付近まで下げろことができる。Ｔａの含有率が５蓮
缶係以上になるとＨｃの値はほとんど一定であり、含有
率が１７重９・チを越えろと３成分系合金の飽和磁束密
度Ｂｓが低くなるため好ましくない。従って合金中にお
けるＴａの含有率を約２〜１７重月チ、好ましくは約５
〜１５重量−の範囲に規制する方ｈ；良い。このような
傾向は、Ｚｒの含有率が多少変化しても同様であること
が実験で確認されている。このようｖｃ　Ｃｏ　−Ｚ　
ｒ　−Ｔ　ｎの３成分系合金にすることにより、ＣＯ単
独あるいはＣｏＺｒの２成分系合金よりもＨｃ　？極端
に低く抑えろことができる。またＺｒとＴａの添加は透
磁率μにも大きく影響する。

第２図はＺｒとＴａのトータル含有率とμとの関係を測
定した結果を示す特性図で、ＺｒとＴａとノｆｉ　ｉ比
が常１ｃＺｒ　：Ｔａ＝６．５　：　１０．１ｉＣなる
よう調整されている。この図から明らかなよう［、Ｃｏ
中ｖｃＺｒとＴａを添加することによりμカ急激に高く
なり、特に２「とＴａのトータル含有率が約５〜２０重
量％の範囲ではμを４０００以上にすることができ、そ
の中でも特ｖＣＺ　ｒ　トＴａのトータル含有率が約５
〜１５重量係の範囲のものはμが一定しており、品質の
安定した高透磁率のアモルファス合金が得られる。第２
図に示すような特性は、ＺｒとＴａの重量比を多少変化
し又も同様の傾向を示す。

ｆｆ、３図はＺ「とｌ１ｌａのトータル含有率とＢｓと
の関係を測定した結果を示す特性図で、第２図の場合と
同様Ｋ　Ｚ　ｒとＴａとの重憚°比が常にＺｒ：Ｔａ＝
６．５　：　］　０．１　ｖｃなるように調整されてい
る。

この図から明らかなように、ＺｒとＴａのトータル含有
率が高くなるに従ってＢ　ｓは低くなる傾向πあり、特
にＺｒとＴａのトータル含有率が約２０重量％シ越えろ
とＢｓはｌ０ＫＧ以下になってしまう。この特性は、Ｚ
［とＴａの重量比が多少変化しても同様の傾向を示す。

この氾２図および第３図の特性曲線から明らかなように
、μならび１ｖＢｓの高いアモルファス合金を得ろため
には、ＺｒとＴａのトータル含有率を約５〜１５重量係
の範囲に月割するとよい。

このようＶｒＺｒとＴａのトータル含有率ヲ約５〜２０
重％％の範囲に規制しても、その中のＺｒ含有率が低く
過ぎろとＨｃの高いアモルファス合金となる。第４図は
、合金中のＴａ含有率が常に１０重作置に１よるように
して、Ｚｒの含有率を種々変えた場合のＨｃの変化を測
定した結果を示す特性図である。従ってこの図において
Ｚｒの含有率が０重量％の場合は、Ｃｏ９０重量％−Ｔ
ａ１０重倚−の２成分系合金となる。この合金も前述と
ほぼ同様の条件で作成される。

この図から明らかなように、ＣｏにＴａを添加した２成
分系合金ならびにＺｒの含有率が２重量％までのＣｏ−
Ｚｒ−Ｔａの３成分系合金は、Ｈｃが高い、ところがＺ
ｒの含有率が約２．５重量％を越えろとＨｃは急激に低
下し、約５重都−以上になると）Ｉ　ｃは０．１（Ｏｅ
）以下にすることができろ。このようｖｃｃｏ−Ｚｒ−
Ｔａの３成分系アモルファス合金において、Ｚｒを約２
．５重ｔチ以上含有することにより、Ｈｃを低く抑える
ことができるが、Ｚ「の含有率が余り高くなってもＨｃ
を低く抑える効果は同じであり、かえってＢｓが低くな
るため好ましくない。従ってＨｃを低く抑えしかもＢｓ
シ高く維持するためにはＺｒの含有率を約２．５〜６．
６重量％、好ましくは約５〜６．５重量％の範囲に規制
する方がよい。

本発明に係るＣｏ−Ｚｒ−Ｔａ系のアモルファス合金に
おいて、Ｔａの一部＆Ｎｂと置換した、Ｃｏ　−Ｚ　ｒ
　−ｉ’　ａ　−Ｎ　ｂの４成分系アモルファス合金も
前述したＣｏ−Ｚｒ−Ｔａの３成分系アモルファス合金
と同様に優れた磁気特性を有【、てぃ２）。

第５図は、Ｃ（１を８４重都チ、Ｚｒを６重量幅含有し
、残部の１０重句チがＴ　ａとＮｂからなり、Ｔａに対
するＮｂＯ閘換割合を種々変えた場合、すなわちＣ０８
４Ｚ　ｒａ　　　（Ｔａｉ　００　　Ｘ−ＮｂＸ　）１
ｏ　ｖＣおいてＸ値を種々変えた場合の磁気特性を示す
図である。この図において曲％ＡはＨｃ特性２曲紳Ｂは
μ特性２曲線ＣはＢｓｔ持性なそれぞれ示す。この図か
ら明らかなようｉｃ、Ｃ。

Ｚ　ｒ　−Ｔ　ａ　−Ｎ　ｈの４成分系アモルファス合
金もＣｏ−Ｚ　ｒ　−Ｔ　ａの３成分系アモルファス合
金とほぼ同様の優れた磁気特性を有し、むしろＨｅ特性
（曲線Ａ）ならびｖＣＢｓ特性（曲線Ｃ）は若干ではあ
るがＣｏ　−Ｚ　ｒ　−Ｔ　ａ系アモルファス合金より
も良好である。このような傾向は、ＣｏならびにＺｒの
含有率が多少変化しても同様である。

コノＣｏ　　Ｚ　ｒ　　Ｔ　ａ　　Ｎ　ｂの４成分系ア
モルファス合金においても、Ｚｒ−Ｔａ−Ｎｂのトータ
ル含有率を約５〜２０重置部の範囲に規制することｆよ
り、μおよびＢｓの高いアモルファス合金を得ることが
できろ。また、この４成分系アモルファス合金において
もＺｒの含有率＆約２．５３ｊ預チ以上に却、制するこ
とに、ｒ：、ｒ）、Ｈｃケ極端に低く抑えろことがでと
る。

第６図は、本発明の実施例に係る磁気記録媒体を説明す
るための図である。ポリエステル樹脂。

ポリイミド樹脂などの合成樹脂あるいは陽極酸化したア
ルミニウム板などからなる基材１の表面に、第１の磁性
材薄膜２と第２の磁性相薄膜３とがスパッタリングによ
ってそれぞれ形成される。

前記第１の磁性材薄膜２としては、Ｃｏ含有率が８３．
４重ｉチ、Ｚｒ含有率が６．５　重ｆ　％、　Ｔ　ａ含
有率１０．１重％％で、ＺｒとＴａのトータル含有率が
１６６重滑係の３成分系アモルファス合金が用いらｉし
ろ、、また、竿１の磁性料薄膜２の他の例としては、Ｃ
ｏ含有率８５　％　景％　ｅ　　Ｚ　ｒ　ｅ　　’ｌ’
　ａ　＊Ｎ　＋）σ）各含有率がそれぞれ５重量％で、
ＺｒとＴａとＮ　ｂのトータル含有率が１５重邦チのＣ
ｏ−Ｚｒ−Ｔａ−Ｎｔ）の４成分系アモルファス合金が
用いられろ。こｉｔら基材１と第１の磁性材薄膜２と第
２の磁性材薄１１ｉＹ　３とからテープ状あるいはディ
スク状の磁気記録媒体が構成されろ。前記磁性＋（薄膜
２，３ｔま基材］の両面に設けろ場合もある。

この磁儲１紀録媒体を間に挟むようにして、主磁極５と
補助磁極６が配置されている。主磁極５はＰ７さ約１μ
程度のもので、ガラスやポリイミド樹脂などからなる非
磁性材の基板４上にスパッタリングによって形成されろ
。補助磁極６には、コイＡ／　７が所定ターン数だけ巻
回されている。このコー（ルアに記録されるべき信号電
流を流し℃主磁極５を補助値イ・Ｖ６側から励磁すると
、主磁極５の先端付近に強い垂＠磁界が発生する。これ
によって主磁極５の先端付近にある磁性材薄膜２，３が
厚さ方向に磁化され、第２の磁性材薄膜３にデータが記
録されろ。算１の磁性材薄膜２は第２の磁性料薄膜３に
データを磁気記録する際、磁路の一部を構成するのに役
立つ、 本発明は前述したように、基材と、その基材の表面に形
成された第１の磁性材薄膜と、その第１の磁性材薄膜の
表面に形成され℃垂直異方性を有する第２の磁性材薄膜
とを備え、前記第２の磁性材Ｍ膜が膜厚方向に磁化され
る磁気記録媒体において、前記第１の磁性材薄膜が、コ
パル）Ｖ主成分と【２、それに少量のジルコニウムとタ
ンタルを添加した３成分系のアモルファス合金およびコ
バルトを主成分とし、それに少量のジルコニウムとタン
タルとニオブを添加した４成分系のアモルファス合金か
ら構成されていることを特徴とするものである。

前述のアモルファス合金は、保磁力が低く、透磁率なら
びに飽和磁束密度が高く、しかもコバルト−クロム系合
金との磁気特性がよく似通っており、コバルト−クロム
系合金の優れた磁気異方性がそのまま発揮できろ。その
ため優れた記録、再生特性を有し、また第２の磁性材薄
膜を可及的に薄くすることができろ。

【図面の簡単な説明】

尼】図はニオブの含有率と保磁力との関係を示す特性図
、第２図はジルコニウムとニオブのトータル含有率と透
磁率との関係を示す特性図、第３ｈ＆’Ｌジルコニウム
とニオブのトータル含有率と飽和磁束密度とのｐ係を示
す特性図、第４図はジルコニウムと保磁力との関係を示
″ｆ′特性図、輿５図はクンタルに対するニオブの置、
換洲を種々変えた場合の磁気特性図、興６図は本発明の
実施例に係る磁気記録媒体シ説明１−ろための説明図で
ある。 ｌ・・・・・・基利、２・・・・・・屏１の磁性材薄膜
、３・・・・・・第２の磁性材薄膜。 第１図 Ｑ　　　　　　　　５　　　　　　１０　　　　　　１
５　　　　　　２０第２５１！３ Ｚｒ＋Ｔａ（ｗｔ％） 第３　図 ０　　　　　　　５　　　　　　　　ｌＯ１５２０２Ｓ
Ｚｒ＋Ｔｏ（ｗｔ％） 第４ｓ Ｏ５１ｏＩ５２゜ Ｚｒ（ｙ１１％） 第５図 ８０　　　　　　　　　５０　　　　　　　　　　　　
　　　　０１１１ｅｙＩＢ ？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、基材と、その基材の表面に形成された第１の磁
   性料薄膜と、その第１の磁性材薄膜の表面に形成されて
   垂直異方性を有する第２の磁性材薄膜とを備え、前記第
   ２の磁性材薄膜が膜厚方向に磁化されろ磁気記録媒体に
   おいて、前記第１の磁性材薄膜が、コバルトヲ主成分と
   し、それπ少ｎのジルコニウムとタンタルを添加した３
   成分系のアモルファス合金から構成されていることを／
   ｌ″ｉ、徴とする磁気記録媒体。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載において、前記３
   股分系アモルファス合金中におけろジルコニウムとタン
   クルのトータル含有率が約５〜２０重量％の範囲に規制
   さハ、ていることｆＸ−特徴とする磁気記録媒体。 （３）、特許請求の範囲第（１）項および第（２）項記
   載において、前記３成分系アモルファス合金中におけろ
   ジルコニウムの含有率が約２．５重ｉ％以上に規制され
   ていることな特徴とする磁気記録媒体。 （４）、特許請求の範囲第（１３項、第（２）項および
   第（３）項記載ニおいて、前記第２の磁性材薄膜がコバ
   ルトおよびクロムを含むコバルト−クロム系合金薄膜か
   ら構成されていることを特徴とする磁気記録媒体。 （５）、基材と、その基材の表面に成形された第１の磁
   性料薄膜と、その第１の磁性材薄膜の表面に形成された
   垂直異方性を有する第２の磁性材薄膜とを備え、前記第
   ２の磁性材薄膜が膜厚方向に磁化されろ磁気配録媒体に
   おいて、前記第１の磁性料薄膜が、コバル）？主成分と
   し、それに夕景のジルコニウムとタンタルとニオブを添
   加した４成分系アモルファス合金から構成されているこ
   とを特徴とする磁気記録媒体。 （６）、特許請求の範囲第（５）項記載において、前記
   ４成分系アモルファス合金中におけるジルコニウムとタ
   ンタルとニオブのトータル含有率が約５〜２０重量％の
   範囲に規制されていること？特徴とする磁気配録媒体。 （力、特許請求の範囲第（５）項および第（６）項記載
   において、前記４成分系アモルファス合金中におけるジ
   ルコニウムの含有率が約２，５重量チ以上に規制されて
   いることを４”￥徴とする磁気記録媒体。 （８）、特許請求の範囲第（５）項、箪（６）項および
   第（７）項記載において、前記第２の磁性材薄膜がコバ
   ルトおよびクロムケ含むコバルト−クロム系合金薄膜か
   ら構成されていることを特徴とする磁気記録媒体、