JPS60101709A - 垂直磁気記録媒体 - 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に係り、特に垂直磁気記録ができ
る磁気記録媒体に関するものである。

近年、磁気記録媒体の舶録密度を高めるため、垂直磁気
記録方式が検討されている。この記録方式番ご用いられ
る磁気記録媒体は、非磁性材からなる基材と、その基材
の表面に形成された軟磁性材からなる第１の磁性層と、
その第１の磁性層の表面に形成された垂直異方性を有す
る第２の磁性層とから構成されている。そしてこの第２
の磁性層の膜厚方向、すなわち垂直方向に磁化すること
により、所望のデータが高密度に記録されるようになっ
ている。

第１図は、この垂直磁気記録媒体と垂直磁気記録用ヘッ
ドの配置状態を示す断面図である。ポリエステルやポリ
イミドなどの合成樹脂あるいは陽極酸化したアルミニウ
ム板などの非磁性材からなる基材ｌの表面に、軟磁性材
からなる第１の磁性層２と第２の磁性層３が順次形成さ
れてテープ状あるいはディスク状の垂直磁気記録媒体を
構成している。

この磁気記録媒体を挾むようにして、主磁極５と補助磁
極６とが配置されている。主磁極５は膜厚が約１μ程度
のもので、ガラスやポリ５イミドなどの非磁性材からな
る支持体４の片面にスパッタリングなどで形成されてい
る。補助磁極６には、励磁コイル７が所定ターン数巻装
されている。この励磁コイル７に記録されるべき信号電
流を流して主磁極５を補助磁極６側がら励磁すると、主
磁極５の゛先端付近に強い垂直磁界が発生して、それと
対向している第２の磁性Ｍ３に磁気記録がなされる。

このものにおい゛Ｃ１第１の磁性層２と主磁極５との間
隔Ｑを可及的に狭くすわば周波数特性、特に品周波領域
での特性の向上が図れることが知られており、そのため
に第２の磁性Ｍ３をさらに′薄くする傾向にある。

従来の磁気記Ｂ媒体は、第１の磁性層２に鉄とニッケル
の合金あるいはそれに銅やモリブデンなどを添加したパ
ーマロイが、第２の磁性層３にコバルトとクロノ、の合
金が、それぞれ用いられていた。第２の磁性層３の構成
元素であるコバルトは六方最中格子（ｈ＋　Ｃ，ｐ）構
造をもち、そのＣ軸の方向に大きな結晶磁気異方性を有
しており。

このコバルトにクロムを添加することによって膜の飽和
磁化を下げ、膜面に対して垂直方向にＣ軸を配向し易く
なることがらコバルト−クロム合金が第２の磁性層３と
して用いられる。

ところがこのコバルト−クロム合金からなる磁性層は、
水平（面内）方向の残留磁束密度Ｂｒ（〆）に対する垂
直方向の残留磁束Ｂｒ（１）の比Ｂｒ（１）／、Ｂｒ（
１）　（以下、重置残留磁束密度比と称す）が約０．６
とまだ小さく、異方性磁界強度Ｈｋも２４０００ｅ程度
であることがら、まだ十分に満足できる磁気特性とはい
えない。このような傾向は、磁性層の膜厚が例えば０．
３μｍあるいはそれよりさらに薄くなった場合に顕著で
ある。

磁気特性の向上を図るため、コバルト−クロム系合金に
タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（
−Ｒｅ）などの第３元素を添加することが提案されたが
、これらの第３元素では十分な効果を得ることができず
、特に垂直残留磁束密度比を１以上にすることができな
い。

本発明者らは垂直異方性を有する磁性層の構成材料につ
いて種々検討した結果、コバルトとクロムとハフニウム
の３成分系合金で前記磁性層を構成することにより、垂
直残留磁束密度比を１以上にし、しかも異方性磁界強度
をさらに高め、優れた磁気特性が得られることを見出し
た。

基板に結晶化ガラスを用い、コバルトディスク上にクロ
ムとハフニウムのペレットをそれぞれ中心より放射状に
配置し、ターゲット上のペレット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。そして高真空度に
したのちアルゴンガスを導入し、高周波電力でスパッタ
リングを行ない、基板上にコバルトを主成分とするＣｏ
−Ｃｒ−Ｈｆの３成分系アモルファス合金薄膜を作成す
る。

このようにして作成された各種組成の合金試料が後述の
各特性試験に使用される。

第２図は、前記合金中のコバルトとクロムの含有率をコ
バルト７７．９原子％、クロム２２．１原子％と一定に
して、合金中のハフニウム含有率Ｘ（原子％）　（（Ｃ
ｏ−、７、！Ｉ　Ｃｒｚ　＝　、ｘ　）ｚ　ｏ　ｏ−ｘ
　Ｈｆｘ）を種々変えた場合の磁気特性図である。

この図から明らかなように、垂直残留磁束密度比は、ハ
フニウムを少量添加することにより含有率Ｏ原子％のも
の、すなわちちコバルト−クロムの２成分系合金のもの
に比べて急激に高くなり、ハフニウム含有率が約０．５
〜０．８原子％付近で最高値を示す。ハフニウム含有率
がそれよりも大きくなると垂直残留磁束密度比はごく緩
やかに低下するが、含有率が２．６原子％のものでも垂
直残留磁束密度比は１付近にあり、ハフニウム無添加の
ものよりも高い値を示している。

またＨｋもハフニウムを少量添加することにより高くな
り、それの含有率が約０．５〜０．７原子％付近で最高
値を示す。含有率がそれよりも大きくなるとＨｋは徐々
に低下するが、含有率が約１．１原子％以下ではハフニ
ウム無添加のものよりも高い値を示している。なおこの
ような傾向は、他の成分であるコバルトとクロムの比率
を多少変動させても同様であることが、後述の第３゛図
から明らかである。

従って合金中におけるハフニウム含有率は、それの添加
効果を発揮するとともに高い垂直残留磁束密度比ならび
に異方性磁界強度を得るために、約０．１〜１．１原子
％の範囲に規制するとよい。なお、ハフニウムの添加に
よって垂直方向の飽和磁束密度Ｂｓ（１）ならびに保磁
力Ｈｅ（１）は低下する傾向にあるから、ハフニウム含
有率は約０．１〜０．８原子％の範囲に規制するとさら
に望ましい。

第３図は、本発明に係るＧｏ−ＣｒＨｆ３成分系合金（
実線）ならびに従来のＧｏ−Ｃｒ２成分系合金（点線）
の磁気特性図で１両合金ともＧ　ｏ　−Ｃｒ合金成分を
１００原子％とし、そのうちのＣｒ含有率を種々変えた
場合の磁気特性を示している。

なお、本発明に係る合金中のハフニウム含有率は０．５
Ｍ子％とした。図中のＨｋ−ＡおよびＨｋ−Ｂは本発明
および従来の合金の異方性磁界強度。

Ｂｒ（上）／Ｂｒ（１）−ＡおよびＢｒ（１）／Ｂｒ（
〆）−Ｂは本発明および従来の合金の垂直残留磁束密度
比をそれぞれ示している。

この図から明らかなように、異方性磁界強度ならびに垂
直残留磁束密度比に対するハフニウムの添加効果は、ク
ロムの含有率を多少変化させても同様に現われ、特に従
来のものではクロム含有率が少なくなると異方性磁界強
度ならびに垂直残留磁束密度比が極端に低下していたが
、本発明のものではそれを改善することができ、異方性
磁界強度ならびに垂直残留磁束密度比が常に高く維持さ
れる。

次の表はＧ　ｏ　−Ｃｒ系合金における第３元素Ｙの添
加効果をそれぞれ示すもので、組成比（原子％）は　（
Ｃ６０Ｆ　、９　Ｃｒｚ　ｚ　、ｘ　）Ｑ　９　、！ｌ
　Ｙｏ　、ｓである。なお。

スパッタリング法で形成された各磁性層の厚さは０．３
μｍである。この表から明らかなように、第３元素とし
てＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＭｏならびにＷを添加したものは
、垂直残留磁束密度比が１未満で、しかも異方性磁界強
度も低いが、第３元素がＨｆの場合は垂直残留磁束密度
比が１．２４もあり、また異方性磁界強度も３４０００
　ｅと高い。

本発明は前述のような構成になっており、磁気特性の優
れた垂直磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は垂直磁気記録媒体と垂直磁気記録用ヘッドとの
配置状態を示す断面図、第２図および第３図は磁気特性
図である。 １・・・・・・基材、２・・・・・・第１の磁性層、３
・旧・・第２の磁性層、５・・・・・・主磁極、６・・
・・・・補助磁極、７・・・・・・励磁コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性材からなる基材と、その基材の表面に形成
   された軟磁性材からなる第１の磁性層と、その第１の磁
   性層の表面に形成された垂直異方性を有する第２の磁性
   層とを備え、前記第２の磁性層が膜厚方向に磁化される
   ものにおいて、前記第２の磁性層が、コバルトを主成分
   としそれにクロムとハフニウムを添加したコバルトとク
   ロムとハフニウムの３成分系合金で構成されていること
   を特徴とする垂直磁気記録媒体。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載において、前記ハ
   フニウムの含有率が約０．１〜１．１原子％の範囲に規
   制されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。