JPS61142523A - 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】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は合金磁性薄膜を有する磁気記録媒体に係り、特
にこの合金磁性薄膜が白金を含有する種・類のものであ
る磁気記録媒体に関する。

［従来の技術］ 記録密度の高い合金磁性薄膜を有する磁気記録媒体の研
究開発が近年大いに推進されているが、その一つとして
コバルト（Ｃｏ）−白金（ｐｔ）合金の磁性薄膜を用い
たものがある。Ｃｏ−Ｐｔ合金は耐食性の高いことが古
くから知られており、これを用いた磁性薄膜も高い耐食
性を有していることが公知である。

ところで、このＣｏ−Ｐｔ合金磁性薄膜は、第１図に示
すように、その保持力ＨｃがＰｔ含有量が２０原子％で
極大となる特性を有しているが、（なお、このことは、
例えば、日本応用磁気学会誌ｖｏ１７、Ｎｏ、２．１９
８３などにも記載されているように良く知られていると
ころである。）ｐｔを約２０原子％含有させる場合は、
ＨＣが高すぎてオーバーライド特性が悪くなる。即ち、
磁性薄膜に要求されるＨｃの範囲は、通常、５００〜１
０００（Ｏｅ）であり、そのため、Ｇｏ−Ｐｔ合金磁性
薄膜を有する従来の磁気記録媒体においては、通常、ｐ
ｔ含有率を１０原子％前後とし、Ｈｅが極大値よりも下
った領域で使用している。

［発明が解決しようとする問題点］ このＰＬ含有率が１０原子％前後の部分は、第１図に示
すように、ｐｔ含有率の変化に対するＨｃの変化が大き
く、従って製造工程におけるｐｔ配合量の微小な変化に
よっても製品特性が相当に変化し、製品歩留りが低下す
るという問題があった。

また、従来のＣｏ−Ｐｔ合金磁性薄膜においては、その
保持力Ｈａは膜厚依存性を有しており、膜厚が変ると保
持力Ｈｅも著しく変動する。そのため、磁気記録媒体製
造時の条件が種々の要因により変動したときの製品特性
（Ｈｃ）のばらつきが大きく、やはり歩留が低下すると
いう問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、ＣＯ〜ｐｔ系磁性合全磁性合金薄膜様々
な観点から検討を加え、多数の実験を重ねた結果、窒素
（Ｎ）含有雰囲気でｐｔを含むＣＯ基合金をターゲット
としたスパッタリングにより基板上にＮを含むＧｏ−Ｐ
ｔ系薄膜を形成し、次いでこれを熱処理することにより
窒素含有量を０．５〜５原子％とした磁気記録媒体は、
Ｈｃが適度に高く、かつＨｃの膜厚依存性の少ない極め
て優れた特性を有することを見い出し、本発明を完成す
るに至った。

即ち、本発明は 基板上に形成された合金磁性薄膜を有する磁気記録媒体
において、該合金は白金を２〜１２原子％、窒素を０．
５〜５Ｎ子％含むコバルト基合金であることを特徴とす
る磁気記録媒体、である。

以下、本発明の構成について更に詳細に説明する。

本発明において用いられる磁性薄膜は、ｐｔを２〜１２
原子％、Ｎを０．５〜５原子％含むＧ。

基合金である。Ｐｔを２〜１２原子％とした理由は、２
原子％以下では耐食性が低下するようになり、１２原子
％以上ではＨｅが高くなりすぎ、オーバーライド特性が
悪化するからである。特に好ましｐｔは３〜１１原子％
、とりわけ４〜１０原子％であ葛。

またＮを０．５〜５原子％とした理由は、０．５原子％
以下では特にｐｔ含有率が８原子％を下回るときにＨｃ
が低くなりすぎ要求特性の下限を下回りやすくなり、一
方５原子％を超えるようになると角形比Ｓが低下するよ
うになるからである。（通常、磁気記録媒体の角形比Ｓ
は０．７以上であることが要求されている。）特に好ま
しいＮは１〜４原子％である。なお、本発明者らの研究
によれば、このＮ含有量が０．５原子％以上である場合
には、ＨＣの膜厚依存性が小さくなることが見°い出さ
れた。

本発明において、ｐｔ及びＮ以外の組成としては、 （イ）Ｇｏのみ、 （ロ）Ｃｏの一部をＮｉ及び／又はＦｅで置換したもの
、 であってもよい、（ロ）の場合、Ｃｏの一部をＮｉ、Ｆ
ｅで置換すると、Ｈｃが若干変化し、媒体の要求特性に
応じたＨｃの調整を容易にできるという効果が奏される
。なお、Ｇｏの一部をＮｉ及び／又はＦｅで置換する場
合、この置換比率はＧｏの２５原子％以下とするのが好
ましい、置換比率が２５原子％を超えると、Ｎｉの場合
、飽和磁束密度Ｂｓが低下し、また結晶系がｈｃｐから
仝 ｆｃｃに変り、膜面内角膨比Ｓが低下するようになる。

またＦｅの場合、ＣＯの置換比率が２５原子％を超える
と薄膜の耐食性を低下させるようになる。

本発明の磁気記録媒体は例えば次のようにして製造する
ことができる。即ち、Ｎ２を含むＡｒガス雰囲気中でス
パッタリング等の真空蒸着法によってＰｔ、Ｃｏ、Ｎ　
（及び所望により、更にＮｉ及び／又はＦｅ）を含む合
金薄膜を基板上に形成し、然る後熱処理し、Ｎを放出さ
せてＮ含有率を０．５〜５原子％とするものである。

この製造方法において、基板上にまず形成する薄膜中の
Ｎの含有率は４０原子％以上例えば４０〜５０原子％と
するのが好ましい、このようにスパッタリング時に多量
のＮを薄膜に含有させると、アモルファス状又は粒径５
０Ａ程度の微結晶体より成る薄膜が形成され、この薄膜
は後工程の熱処理で結晶化又は粒径１００〜４００Ａ程
度に粒成長し適度なＨｅを有しかつ高角形比の磁気記録
媒体を形成するようになる。

この熱処理の温度としては３００〜８００℃程度が好ま
しい、熱処理の温度が３００℃を下回る場合には、脱Ｎ
の速度が小さくなり、薄膜の結晶化も不充分となりやす
い、また熱処理温度が８００℃を超える場合には、脱Ｎ
が過度に進行し、かつ結晶粒径が大きくなり保持力Ｈｃ
が低下する。特に好ましい熱処理条件は３２０〜６００
’ＣＸ１ｈｒ〜３ｈｒ程度であり、このようにすること
により磁気特性の優れたものを安価に製造することが可
能となる。

なお、本発明において用いられる基板としては、非磁性
基板であるならば従来から用いられている各種のものが
採用でき、合金系基板（例えばアルミニウムに数％以下
程度のＭｇを添加した合金やチタン合金の基板）、各種
のセラミック基板などが用いられる。なお基板と磁性薄
膜との間にＮ１−ＰやＣｒ、あるいは酸化アルミニウム
等から成る硬質な下地層の他、磁性薄膜の付着強度を増
大させる各種の中間層などを設けてもよい、また磁性薄
膜上に炭素、ポリ珪酸等の保護膜を設けてもよい、さら
に、この保護膜上に潤滑剤を塗布しても良い。

［作用］ ｐｔ含有量が２〜１２原子％のＣｏ−Ｐｔ系合金磁性薄
膜において、Ｎを０．５〜５原子％含有させることによ
り、適度なＨｃを有する薄膜が得られる。この薄膜は、
また、角形比が高いと共に、Ｐｔを含むので耐食性にも
優れる。

更に、Ｎを０．５原子％以上含む本発明の磁気記録媒体
に係る薄膜は、Ｈｃの膜厚依存性も小さくなる。

［実施例］ 以下、本発明を具体的実施例によって詳細に説明する。

なお以下に述べる実施例はマグネトロンｒ、ｆ、スパッ
タ装置によったが、イオン工学的に同様のことが言える
イオンビームスパッタリング等によって本発明の効果を
得ることが可能であることは勿論である。

実施例１ マグネシウムを４％含むアルミニウム合金基板（大きさ
：直径１３０ｍｍ、内径４０　ｍ　ｍ、厚さ１．９ｍｍ
）の表面に厚さ１０ＩＬｍの酸化アルミニウム質の下地
層を形成し、かつその表面を研磨し平坦にした。

次に、平板マグネトロンｒ、ｆ、スパッタ装置を用い、
下記条件にて下地層上にＮを含むＣｏ−Ｐｔ１膜を形成
し−た。

初期排気　　　　　　１〜２ＸｌＯ−’Ｔｏｒｒ全雰囲
気圧（Ａｒ＋Ｎ２）　１５〜３０ｍＴ　ｏ　ｒ　ｒ雰囲
気中Ｎ２ガス濃度 （全圧に対するＮ２分圧の％）３５〜７５％投入電力　
　　　　　　　　　　１膜ｗターゲット組成　　　　　
　　　Ｃｏ−Ｐｔ（目標とする薄膜の組成に一致 させる０例えば、Ｃｏ　／　Ｐ　ｔ ＝９８／２（原子％比）の薄 膜を形成する場合には、Ｃ。

９８原子％、Ｐｔ２原子％の ターゲットを用いる。） 極間隔　　　　　　　　　　　　１０８ｍｍ膜圧（スパ
ッタ時）　　　　　　　　５００Ａ薄膜形成速度　　　
１００〜３００　Ａ　／　ｍ　ｆ　ｎ基板温度　　　　
　　　　　　　２００”０この膜形成処理後、真空中に
て３２０〜４００”ＯＸＩ〜１ｌｈｒの熱処理を行ない
、膜を結晶化させると共に、窒素を放出させた。その後
、カーボン保護膜を５０ＯＡ厚さとなるようにスパッタ
リングして形成し、磁気記録媒体とした。

この磁気記録媒体の磁気特性を第２図〜第３図に示す。

比較例１ スパッタリング時の雰囲気のＮ２ガス濃度及び熱処理条
件等を第１表のものとし、Ｎ含有率８原子％の薄膜を形
成した。その他の条件は実施例１と同様である。その特
性の測定結果を第２図〜第３図に示す。

比較例２ スパッタリング時の雰囲気をＡｒ１００％としたこと以
外は実施例１と同様にし、Ｎ含有率０の薄膜を作成した
。その特性の測定結果を第２図〜第４図に示す。

第２図より、Ｎを０．５〜５原子％含ませると、Ｐｔ２
〜１２原子％の範囲でＨｃが５００〜１０００（Ｏｅ）
の範囲となり、適度な値となることが認められる。

またＮ含有率がＯであるものは、Ｐｔ含有率の変化に対
するＨｃの変化が極めて大であることが明らかである。

またＮ含有率が８原子％の場合にはＨｃが１０００（Ｏ
ｅ）を超えることも認められる。

第３図より、Ｎ含有率が約２原子％前後で角形比Ｓが最
も高くなり、Ｎ含有率０．５〜５原子％の範囲では角形
比が０．７以上で充分実用できることが認められる。な
おＮ含有率が８原子％ではｐｔがθ〜１０原子％の範囲
で角形比Ｓが０．７を下回り、実用上の要求下限値を下
回ることが認められる。

実施例２ 実施例１の、ターゲツト材をＣ０９５原子％、Ｐｔ５原
子％とした場合において、スパッタリング時間を変えて
膜厚の異なる薄膜を形成した。

そのときの条件及び測定結果を第２表及び第４図に示す
。

第４図より、Ｎ含有率の増大に伴って膜厚変動に対する
Ｈｅの変動率が小さくなり、Ｈｃの膜厚依存性が小さく
なることが明らかである。

実施例３ ターゲットをＣｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系とし、第３表に示すス
パッタリング条件及び熱処理条件としたこと以外は実施
例１と同様にして磁性薄膜を形成した。なお、ターゲッ
トのＣｏ：Ｎｉ：Ｐｔの含有比は、磁性薄膜の目標とす
るＣｏ：Ｎｉ：Ｐｔの含有比に一致する。

その特性の測定結果を第５図に示す。

比較例３ スパッタリング時の雰囲気をＡｒ１００％としたこと以
外は実施例３と同様にし、Ｎ含有量０の薄膜を形成した
、その特性の測定結果を第５図に示す。

第５図より、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系の薄膜においても、Ｎ
含有率を０．５〜５原子％とすることにより、５０Ｇ−
１０００（Ｏｅ）のＨｃを有する磁性薄膜が形成される
ことが認められる。

実施例４ 実施例１の手順に従い、次の条件で、直径１３０ｍｍの
ディスク形の磁気記録媒体を作製した。

ターゲット　　　Ｃｏ−Ｐｔ　（Ｐｔ５原子％）スパッ
タ雰囲気中　Ｎ２ガス濃度５０％熱処理条件　　　　３
４０℃Ｘ３ｈｒ （上記以外の条件は実施例１と同じ） このようにして得られた磁気記録媒体の磁性薄膜は、Ｐ
ｔ５原子％、Ｎ２原子％含み、次の磁気特性を有するこ
とが認められた。

Ｂｓ：１２にガウス Ｈｃ　：　７５００ｅ Ｓ　　：０．８２ また、この磁気記録媒体の電磁変換特性を次のようにし
て測定した。

使用ヘッド：　Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライトミニウィン
チェスタ（トラック幅１６４ｍ、ギャップ長１　、　Ｉ
　ＩＬｍ、ギ＋−／プ深さ２０ｇｍ、巻数１４ＴＸ２） フライインダハイト：０．３４終ｍ １Ｆ：１．２５ＭＨｚ ２Ｆ　　：　　２　．５ＭＨｚ ディスク回転数：３６００ｒｐｍ 測定箇所：ディスクの中心からＲ＝３０ｍｍの部分で測
定 この再生出力特性は次の通りであった。

再生出力Ｅ２Ｆ＝２．５ＭＨｚ　：　０．４ｍＶ分解能
（Ｒ＝３０ｍｍ）：８５％ オーバーライドニー３５ｄＢ 以上のことから、この磁気記録媒体は高密度記録媒体と
しての特性を備えていることが判明し［効果］ 以上詳述した通り、本発明によれば５００〜１０００（
Ｏｅ）程度の適度な大きさのＨｃを有し、かつ、ｐｔ含
有率や磁性膜厚等の変動などがあっても特性のばらつき
の小さい、そして角形比Ｓの高い高密度記録媒体として
の特性を具備した実用性の高い記録媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はｐｔ含有率とＨｅとの関係を示す概略的なグラ
フ、第２図ないし第５図の各図は実施例における測定結
果を示すグラフである。 代　理　人　　弁理士　　重　野　　剛Ｐｔ　　（ａｔ
　’／、） 手続補正量 昭和６０年４月２日 １　事件の表示 昭和５９年特許願第２６３６２２号 ２　発明の名称 磁気記録媒体 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　日立金属株式会社 ４　代理人 住　　所　　東京都港区赤坂４丁目８番１９号自　　発 ６　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面。 ７　補正の内容 ■、　明細書の「発明の詳細な説明」の記載を下記の通
り訂正する。 （１）　　第２頁第１８行の「保持力」を「保磁力」に
訂正する。 （２）第３頁第１９行の「保持力」をｒ保磁力」に訂正
す令。 （３）同頁第２０行の「保持力」を【保磁力１に訂正す
る。 （４）第５頁第７行の「２原子％以下」をｒ２２原子未
満１に訂正する。 （５）同頁第８行の「１２原子％以上では」をｒ１２原
子％を超える場合はｊに訂正する。 （６）同頁第１Ｏ行の「好ましＰｔは」を「好ましいＰ
ｔ含有量は」に訂正する。 （７）第８頁第１行の「保持力」を「保磁力」に訂正す
る。 （８）第９頁第９〜ｌＯ行の「マグネトロンｒ、ｆｇを
ｒｒ、ｆ、マグネトロン１に訂正する。 （１３）　　同頁第２０行の「平板マグネトロンｒ、ｆ
、Ｊをｒｒ、ｆ、平板マグネトロン」に訂正する。 ■、　図面の第１図及び第４図を別紙のものに改める。 以上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された合金磁性薄膜を有する磁気記
   録媒体において、該合金は白金を２〜１２原子％、窒素
   を０．５〜５原子％含むコバルト基合金であることを特
   徴とする磁気記録媒体。
2. （２）該合金磁性薄膜は、基板上にスパッタリングされ
   かつ熱処理されて形成されたものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。
3. （３）前記合金磁性薄膜は、白金を２〜１２原子％、窒
   素を０．５〜５原子％、残部コバルトであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の磁気記
   録媒体。
4. （４）前記合金磁性薄膜は、白金を２〜１２原子％、窒
   素を０．５〜５原子％を含み、残部がコバルトとニッケ
   ル及び／又は鉄とから成り、ニッケル及び／又は鉄の含
   有量は、コバルトの２５原子％以下を置換した量である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の磁気記録媒体。