JPS61204820A - 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】 産業上の利用分野 本発明は垂直磁気記録媒体に係り、特に垂直磁気記録再
生特性を向上し得る垂直磁気記録媒体に関する。

従来の技術 一般に、磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録。

再生を行なうには、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の１
１性層にその媒体長手方向（面内方向）の磁化を行なわ
せて記録し、これを両生するものが汎用されている。し
かるに、これによれば記録が高密度に４１６に従って減
磁界が人ぎ＜４１り減Ｉｆ）作用が高密度記録に悪影響
を及ぼりことが知られでいる。そこで近年上記悪影響を
解消する一ｂのどし−Ｃ１磁気記録媒体の磁性層に垂直
り向に（イ目ヒを行なう垂直磁気記録方式が提案されて
いる。これによれば記録密度を向−トさせるに従い減磁
界が小さく　１丁り理論的には残留磁化の減少がない良
好４１高曹度記録を行なうことができる。

従来この垂直磁気記録方式に用いる垂直磁気記録媒体と
しては、ベース−ノイルム十にｃｏ−ｃｒ膜をスパッタ
リングにより被膜形成しＩこものがあった。周知の如く
、ｃｏ−ｃｒ膜は比較的高い飽和磁化（Ｍｓ　）を有し
、かつ膜面に対し垂直４丁磁化容易軸を持つ（すなわち
膜面に対しφ直り向の抗磁力（」ｃ上が人である）ため
垂直磁気記録媒体としては極めて有望な材質であること
が知られ℃いる。ただし１肥の如くスパッタリングによ
りＣｏ−Ｃｒ膜を単層形成した構造の垂直１に気記録媒
体の場合、垂直磁気記録媒体上の所定磁気記録位置に磁
束を集中させることができず（特にリングコアヘッドを
用いた場合顕著である）、垂１１″ｉ［１気配録媒体に
分布が鋭くかつ強い垂直磁化ができないという問題点が
あった。。

また上記問題点を解決するため、Ｃｏ−Ｃｒ膜とベース
フィルムとの間に、いわゆる裏口ら層である高透磁率層
（すなわち抗磁力］−１ｃが小なる層１゜例えばＮｉ　
−Ｆｅ　）を別個形成して二層構造と１ノ高透磁率層内
で広がっている磁束を所定磁気記録位置にで磁気ヘッド
の磁極に向は集中させて吸い込まれることにより分イｂ
が鋭くかつ強い垂直磁化を行ない得る構成の垂直磁気記
録媒体があった。

発明が解決しようとする問題点 しかるに上記従来の垂直磁気記録媒体１例えばＣｏ−Ｃ
ｒＱｉ層媒体にリングコアヘッドで記録する場合、その
磁界分布は面内方向成分をかなり有しているので記録時
に磁化が傾ぎやすい。磁化を垂直に雑持するために、垂
直磁気記録媒体は高い垂直異方１４磁界（Ｉ−１ｋ＞を
イ〕し、飽和１妊化（ＭＳ　）はある稈庶小さい顧に抑
える必要があった。また高い再生出力を実現しようどり
−るどｌ（′Ｉ直））向の抗磁力（ｔ−ＩＣ上）を大き
くし卸自Ｉｌｌ気記録媒体の厚さ寸法を人とＪる必要が
あ′）だ。また厚さ寸法を大とした場合には垂直磁気記
録媒体と磁気ヘッドのいわゆる当たり（！１ｉ直磁気記
録媒体と磁気ヘッドの摺接部における摺接部ｆ［）が悪
くなり、垂直磁気記録媒体を損傷したり磁気ヘッドに悪
影￥９が生じ良好な垂直磁気記録再生ができ４１いとい
う問題点があった。

またＣ　ｏ　−Ｃｒ膜に加え高透磁率層を裏打ち層とし
て形成された二層構造の垂直磁気記録媒体の場合、Ｃ０
−Ｃｒ膜の抗磁力Ｌｌｃ　　（７（ｔｏ　Ｏｅ以上）に
対して高透磁率層の抗磁力ｌ−１ｃＬＬ極めて小（１０
Ｑｅ以下）となっていたため、衝撃性のバルクハウゼン
ノイズが発午するどいつ問題点があった。これに加えて
二層構造の垂直磁気記録媒体を得るには、まず高透磁率
層を形成するに適した所定条件にてベースフィルム上に
例えばＦｅ−Ｎｉ／アモルファス等をスパッタリングに
より被膜し、次にＧｏ−Ｃｒ膜を形成するに適した所定
条件にてＣｏ　　Ｃｒをスパッタリングにより被膜する
必要があり、各層の形成毎にスパッタリング条件及びタ
ーゲラ１〜を変える必要があり連続スパッタリングを行
なうことができず、Ｖ！Ｊ造工稈が複郭になると共に量
産ｔ１１にも劣るという問題点があつ　Ｉこ　。

そこで本発明では、磁刊材を］−ティングした際、磁性
層が抗磁力のＪＩ′！！なる二層に分かれて形成される
ことに注目し、この抗磁力の異なる各層を垂直磁気記録
に積極的に利用することにより上記問題点を解決した垂
直磁気記録媒体を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 上記問題点を解決するために本発明では、ベース上に磁
性材をコーティングして形成された磁性層が原点近傍で
急激な立らトがりを有する曲線で表わされる面内Ｍ　−
Ｈヒステリシス特性を有するＪ、う（１４成した。

」ニ記手段を構することにより、垂直磁気記録媒体はベ
ース上に連続形成された単−薄膜内に高透磁率層と垂直
１１化層がＤ（存する構成となり、単一膜で二層構造の
垂直磁気記録媒体と同様の機能を実現することが可能と
なる。

実施例 本発明になる垂直磁気記録媒体（以下単に記録媒体とい
う）は、ベースどなるポリイミド基板上に例えば］バル
ト（Ｇｏ）、クロム（Ｃｒ　）にニオブ（Ｎｂ　）及び
タンタル（Ｔａ’）のうち少なくとも一方を加えてなる
磁性材をターゲットとしてスパッタリングすることによ
って得られる。

従来より金属等（例えばＣ０−Ｃｒ合金）をベース上に
スパッタリングした際、被膜形成された薄膜はその膜面
に垂直方向に対して同一結晶構造を形成するのではなく
、ベース近傍の極めて薄い部分にまず小粒径の第一の結
晶層を形成し、その上部に続いて大粒径の第二の結晶層
が形成されることが各種の実験（例えば走査型□電子顕
微鏡による写真踊影）により明らかになっＣきている（
Ｅ　ｄＷａｒｄ　　　Ｒ、Ｗｕｏｒｉ　　ａｎｄ　　　
ｐ　ｒｏｆ、ｅｓｓｏｒ　　Ｊ　。

１−１．Ｊｕｄｙ　　：　　”ＩＮＩＴＩＡＬ　　　Ｌ
ＡＹＦＲＦＦＦＥＣＴ　　　ＩＮ　　　Ｃ０−ＣＲＦＩ
ＬＭＳ”。

ＩＥＦＥ　　Ｔｒａｎｓ、、Ｖ、ＯＬ、ＭＡＧ−２０゜
Ｎｏ、５．ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ１９８４，Ｐ　　７７４
〜Ｐ７７５またはＷｉｌｌｉａｌｌｌ　　Ｇ、　Ｈａｉ
ｎｅｓ　：　”ＶＳＭＰＲＯＦＩＬＩＮＧ　　　ＯＦ　
　　ＣｏＣｒＦｌｌ−ＭＳ：Ａ　　ＮＦＷ　　ＡＮＡＬ
ＹＴＩＣＡＩ−１”ＥＣＨＮ　ＩＱＵＥ”　　ＩＥＥＥ
　　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯｌ−、ＭＡＧ−２０，Ｎｏ、
５．ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ１９８４、Ｐ　８１２〜ｐ８１
４）。本発明者は上記観点に注目しＧｏ−Ｃｒ合金を基
とし、またこれに第三元素を添加した金属を各種スパッ
タリングし、形成される小粒径の結晶層とその上部に形
成された大粒径の結晶層との物即的性質を測定した結果
、特に第三元素としてＮｂまたはＴａを添加した場合、
小粒径結晶層の抗磁力が大粒径結晶層よりも非常に小で
あることがわかった。本発明ではこの抵抗磁力を有する
小粒径結晶層を高透磁率層として用い高抗磁力を有する
大粒径結晶層を垂直磁化層として用いることを特徴とす
る。

以下本発明者が行なったスパッタリングににり形成され
た小粒径結晶層と、大粒径結晶層の抗磁力を測定した実
験結果を詳述する。Ｃｏ−０ｒ薄膜、　Ｃｏ　−ｃｒ　
−Ｎｂ　ＲＤ膜及びＣ０−０ｒ−１−ａ薄膜をスパッタ
リングするに際し、スパッタリング条件は下記の如く設
定した（ＮｂまたはＴａを添加した各場合においてスパ
ッタリング条件は共に等しく設定した）。

＊スパッタ装置 Ｒ「マグネトロンスパッタ装置 ＊スパッタリング方法 連続スパッタリング。予め予備１１気圧１×１０’　Ｔ
ｏｒｒまで排気した後Ａｒガスを導入し１ｘ　１０’ｌ
　ｏｒｒとした イ；ベース ポリイミド（厚さ２０ＩｌｌＩｌ） ＊ターゲラ１〜 Ｇｏ−Ｏｒ金合金上ＮｂあるいはＴａの小片を載置した
複合ターゲット ＊ターゲラ１〜基板間距離 １１０ｎ＋ｎ＋ ４ｊお薄膜の磁気特性は振動試料型磁力に１（理研電子
製、以下ＶＳＭと略称する）にて、薄膜の組成はエネル
ギー分散型マイクロアナライザ（ＫＥＶＥＸ社製、以下
ＦＤＸと略称する）にて、また結晶配向性はＸ線回折装
置（理学電機製）にて夫々測定した。

Ｃ０−０ｒに第三元素としてＮｂを添加（２〜１０ａｔ
％添加範囲において同一現象が生ずる）し、ポリイミド
ベースに０．２μｍの膜厚でスパッタリングした記録媒
体に１５ＫＯｅの磁界を印加した場合の面内方向のＭ−
１−１ヒステリシス曲線を第１図に示す。同図より面内
方向のヒステリシス曲線は原点近傍部分で急激に変則的
に立ち上がっており（図中矢印Ａで示す）、いわゆる磁
化ジャンプが生じていることがわかる。スパッタリング
されたＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ薄膜がスパッタリング時に
常に均一の結晶成長を行なったと仮定した場合、第１図
に示された磁化ジャンプは生ずるはずはなく、これより
ＣＯ−Ｏｒ　−Ｎｂ　薄膜内に１６気的竹質の異なる複
数の結晶層が存在することが推測される。

続いて第１図で示した実験条例と同一部外に（Ｃｏ　−
０ｒ−Ｎ＋）をポリ−ｉ’　ミトヘ−スニ（１，０！ｊ
μｍの膜厚でスパッタリングした記録媒体に１５ＫＯｅ
の磁界を印加した場合の面内方向のヒステリシス曲線を
第２図に示す。同図においては第１図に見られたような
ヒステリシス曲線の磁化ジャンプは生じておらず０．０
５μｍ程度の膜厚にｄ５りるＣ０−０ｒ−Ｎｂ薄膜は略
均−な結晶となっでいることが理解される。これに加え
Ｃ同図より０．０５μｎ１稈麿の膜厚における面内方向
の抗磁力（以下面内方向の抗磁力を記号ＨＣ／で示す）
に注目するに、抗磁力ＨＣ／は極めて小なる値となって
おり面内方向に対する透１６率が大であることが理解さ
れる。−ヒ記結果よりスパッタリングによりベース近傍
位置にはじめに成長する初期層は抗磁力ＨＣ／が小であ
り、この初期層は走査型置ｆ顕微鏡写真で確かめられて
いる（前記資料参照）ベース近傍位置に成長する小粒径
の結晶層であると考えられる。また初期層の−１一方に
成長する層は、初期層の抗１１力１−ＩＣ／より大なる
抗磁力］」ＣＩを有し、この層は同じく走査型電子顕微
鏡写真で確かめられている大粒径の結晶層であると考え
られる。

小粒径結晶層と大粒径結晶層が併存するＣｏ−〇ｒ−Ｎ
ｂ薄膜において磁化ジャンプが生ずる理由を第３図から
第５図を用いて以下述べる。なお後述覆る如く、（６化
ジヤンプは組成率及びスパッタリング条件に関し全ての
Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｎ膜に対して発生するものでは
ない。所定の条件下におイテＧＯ−Ｏｒ−Ｎｂ　ＩＩＩ
！をスパッタリングににり形成しこの薄膜の面内Ｍ　−
Ｈヒステリシス曲線を測定により描くと第３図に示す如
く原点近傍で急激イ１立ち上がりを示ず磁化ジ１７ンプ
が現われたヒステリシス曲線となる。また小粒径結晶層
のみからなる面内Ｍ　−１−１ヒステリシス曲線は膜厚
寸法を小としたスパッタリング（約０．０７５ｆ１ｍ以
下、これについては後述する）を行ない、これを測定す
ることにより得ることかできる（第４図に示す）６また
大粒径結晶層は均一結晶構造を有し−でいると考えられ
、かつ第３図に示す面内Ｍ−１１ヒスプリシス曲線は小
粒径結晶層の面内Ｍ　−Ｈヒステリシス曲線と大粒径結
晶層の面内Ｍ　−Ｈヒスプリシス曲線を合成したーｂの
ど考えられるため第５図に示Ｊ−如く抗磁力１」ＣＩが
小粒径結晶層より（う人（゛あり、磁化ジャンプのない
滑らかなヒステリシス曲線を形成すると考えられる。ず
なわら第３図において示されている磁化ジャンプの存在
は、磁気特性の異なる二層が同一の薄膜内に形成されて
いることを示しており、従って第１図に示されたＣｏ＝
Ｃｒ−Ｎｂ油膜にも磁気特性の異なる二層が形成されて
いることが■！解できる。なお大粒径結晶層の抗磁力は
、小粒径結晶層と大粒径結晶層が併存するＣｏ　−Ｃｒ
−Ｎｂ薄膜の面内Ｍ−１−１ヒステリシス曲線から小粒
径結晶層のみのＣｏ−Ｃｒ　−Ｎｂ　ｉｔｔ膜の面内Ｉ
ＶＩＨヒステリシス曲線を差引いて得られるヒステリシ
ス曲線より求めることができる。−上記各実験結果によ
りＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ薄膜の面内Ｍ−Ｈヒステリシス曲
線に原点近近傍で急激（７立１５上がりを示す磁化ジャ
ンプが生じている時、磁気特性の異なる二層が形成され
ていることが証明されたことになる。

続いてＧｏ　−０ｒ−Ｎｌ）薄膜のベース上へのスパッ
タリングの際形成される上記二層の夫々の磁気的性質を
ＧＯ−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜の厚さ寸法に関連さ１１つつ第６
図を用いて以下説明する。第６図はＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ′
ａ膜の膜厚寸法をスパッタリング時間を変えることによ
り制御し、各膜厚寸法にお【ノる面内方向の抗磁力）−
１ｃ　／、垂直方向の抗磁力１−ＩＣ，ｉ、（ｉｔ化ジ
ャンプ量σ、１を夫々描いたものである。

まず面内方向の抗磁力ＨＣ／に注目するに、膜厚寸法が
０．１５μｍ以下にＪ３いてはｉｇｏｏｅ以下と極めて
小なる値となっており、面内方向に対する透磁率は高い
と考えられる。また膜厚寸法が大となっても抗磁力ＨＣ
／は人ぎく変化するようにことはない。また磁化ジャン
プＭσｊに注目すると、磁化ジャンプ量は膜厚寸法が０
．０７５μｍにて急激に立ち、トかり０．０７５μｍ以
−Ｌの膜厚においては滑らかイｉ−，’Ｆに凸の放物線
形状を描く。更に垂直方向の抗磁力ｉ−Ｉ　ｃ土に注目
覆ると、抗磁力ＩＣ，ｔシま膜厚寸法０．０！ｉμｍ〜
０．１μ川で急激に１８０００から立ら上がり０．１を
月１以上の膜）９刈法では９００Ｏｅ以［の高い抗磁力
を示す。これらの結果より小粒径結晶層ど大粒径結晶層
の境は略００７５μｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚
」−法が０．０７５μｍ以下の小粒径結晶層は面内方向
及び垂直方向に対する抗磁力ｌ」ｃ　／、　１−１ｃ、
が共に１８０Ｏｅ以下と低い、いわゆる抵抗磁力層とな
っており、また膜厚寸法が０．０７５μｍｎ以Ｆの大粒
径結晶層は面内方向の抗磁力１」ＣＩは略１８０Ｑｅ以
下と低いものの垂直方向に対する抗磁力］」ＣＩは非常
に高い値を有する、いわゆる高抗磁力層となっており垂
直磁気記録に適した層となっている。史に磁化ジャンプ
が生じない膜厚寸法（０，０７５μｍ以下）においては
、面内方向及び垂直方向に対づる抗磁力１−１ｃ　／、
　ｉｌｃ　ｌは共に１８０Ｏｅ以下と低く、これＪ：り
大なる膜厚寸法（０，０７５μｍ以上）においては垂直
方向に対する抗磁力ＨＣ，ｔが急増Ｊる。１これによっ
ても磁化ジャンプが生じている場合、Ｇｏ−Ｃｒ−Ｎｂ
薄膜に磁気特性の異なる二層が形成されていることが推
測される。

次にＣｏ−ｃｒに第三元素としてＴａを添加（１〜１０
８１％添加範囲において同一現象が生ずる）し、Ｊ１記
したＮｂ添加した場合と同一の実験を行なった結果を第
７図に示す。第７図はＣｏ　−Ｃｒ　−Ｔ　ａ　ＭＩＦ
ａの膜厚寸法をスパッタリング時間を変えることにより
制御し、各膜厚寸法にお【ノる面内方向の抗磁力１１ｃ
／、垂直方向の抗磁力Ｈｃ土、磁化ジャンプ量σｊを夫
々描いたものである。同図よりＧｏ−Ｃｒにｌａを添加
した場合も、Ｇｏ−ＧｒにＮ　ｔ＋を添加した場合と略
同様な結果が得られ、小粒径結晶層と大粒径結晶層の境
は略００７５μｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法
が０．０７５μｍ以下の小粒径結晶層は面内方向及び垂
直方向に対重る抗磁力Ｈｃ　／、Ｈｃ上が低い（ＨＣ／
、　１−（ｃ　ＪＬ共に１７０Ｑｅ以下）、いわゆる抵
抗磁力層どなっており、また膜厚寸法が００１５μＴＩ
１以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁力１」ＣＩは低
いｂのの垂直方向に対する抗磁力）−１ｃＩは非常に高
い値（７５０Ｏｅ以上）どなっている。

４１お上記実験で性態すべきことは、スパッタリング条
件及びＮｂ、、ｌ”ａの添加量を面記した値（Ｎｂ　　
：　２〜１０ａｔ％、、　’１−ａ　　：　１〜１０ａ
ｔ％）より変えた場合磁化ジャンプは生じないが、しか
るに磁化ジャンプが生じないＣｏ、Ｃｒ−Ｎｂ薄膜。

Ｇｏ　−Ｃｒ　−−Ｔａ　Ｍ躾においても小粒径結晶層
及び大粒径結晶層が形成されていることである（前記資
料参照）。磁化ジャンプが生じないＣｏ−Ｃｒ　−Ｎｂ
　９膜の面内Ｍ−Ｈヒステリシス曲線の一例を第８図に
示す。第８図（Ａ）は小粒径結晶層及び大粒径結晶層を
含む面内方向のヒステリシス曲線であり、第８図（］３
）は小粒径結晶層のみの面内方向のヒステリシス曲線、
第８図（Ｃ）は大粒径結晶層のみの面内方向のヒステリ
シス曲線である。各図より小粒径結晶層の面内方向の残
留磁化ＭｒＢ／は大粒径結晶層の残留磁化Ｍｒｃ／より
も大であるため、両結晶層を含む残留磁化Ｍｒ　Ａ　／
は大粒径結晶層の残留磁化Ｍｒｃ／のみの時Ｊ：りも不
利となりＷ方性磁界ｌ−１ｋが小さくなる。また小粒径
結晶層は配向が悪いこと（△θ５０が大）が知られてお
り、また面内方向の抗磁力１」ＣＩも大で垂直磁気記録
には適さない。

ここで上記の如く小粒径結晶層と大粒径結晶層を有する
Ｇｏ−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜及びｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ薄膜を
垂直磁気記録媒体として考えた場合、ＧＯ−０ｒ−Ｎｂ
薄膜及びｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ薄膜にその膜面に対し垂直方
向に膜厚の全てに亘って垂直磁化を行なおうとすると、
小粒径結晶層の存在は垂直磁化に対し極めて不利な要因
となる（ｌｉｉｉ化ジャンプが生じている場合及び磁化
ジャンプが生じていない場合の相方において不利な要因
となる）。すなわち磁化ジャンプが生じている場合の小
粒径結晶層は、面内方向及び垂直方向に対する抗磁力１
−１ｃ　７．　ｔ−Ｉｃ　土が共に極めて低く、この層
においては垂直磁化はほとんどされないと考えられる。

また磁化ジャンプが生じていない場合の小粒径結晶層に
おいても、面内方向の抗磁力ＨＣ／（ま磁化ジＡ７ンブ
の生じている場合の抗磁力ＨＣ／よりは人であるが垂直
方向の抗磁力１−ｌｃ」−は垂直）６気記録を実現し得
る程の抗＋：ｎ力はなくやはり良好４丁垂直磁化は行な
われないと考えられる。従って膜面にス・１して垂直方
向に磁化を行なつ′Ｃｔ）小粒径結晶層におりる垂直磁
化ははどんど行４【ねれず、磁性膜全体としての垂直磁
化効率が低下してしまう。この影響はリングコアヘッド
のように磁束の面内成分を多く含む磁気ヘッドにおいて
は顕著である。また膜厚用法に注目するに」−記Ｃ０−
０ｒ−Ｎｂ薄膜及びＣ０−０ｒ−Ｔａ薄膜を垂直磁気配
録媒体として実用に星る膜厚寸法（約０．３Ｉｌｎｌ以
下）にすると、小粒径結晶層の厚さ寸法は０．１５μｍ
以下で略一定であるため（実験においては小粒径及び大
粒径結晶層を含む膜厚寸法を小とすると小粒径結晶層の
厚さ寸法は若干人となる傾向を示す）、薄膜の膜厚寸法
に対する小粒径結晶層の相対的厚さ寸法が大どなり更に
垂直磁化特性が劣化してしまう。

しかるに小粒径結晶層の磁気特性は、面内方向に対する
抗磁力１−ＩＣ／が小であり比較的高い透磁率を有して
おり、これは従来Ｇｏ　−Ｃｒ　薄膜とベース間に配設
した裏打ち層（例えばＦｅ　−Ｎｔ　ｎす膜）と似ｊこ
特性を有しでいる。つまりＧ　ｏ’　　Ｃｒ−Ｎｂ薄膜
及びＧＯ−Ｃｒ−Ｔａ薄膜の単一膜において、低抗磁力
１−］Ｃ／を有する小粒径結晶層をいわゆる裏打ち層で
ある高透磁率層どして用い、垂直方向に高抗磁力１」Ｃ
土を有する大粒径結晶層を垂直磁化層として用いること
により単一膜構造において二層膜構造の垂直磁気記録媒
体と等しい機能を実現することが可能であると考えられ
る。

この点に鑑み、Ｃｏ　　Ｃｒ　　Ｎ　ｂ　’４７膜及Ｕ
　Ｃ。

−Ｏｒ　−Ｔａ　薄膜の組成率を変化させた場合、各薄
膜の厚さ寸法を変化させた場合における磁気特性の変化
及び再生出力の相異を第９図から第１６図を用いて以下
説明する。第９図はＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ薄膜の組成率及
び膜厚寸法を変化させた場合における各種磁気特性を示
す図で、第１０図（Ａ）〜（Ｆ）は第９図に示した各薄
膜のヒステリシス曲線を描いたｂのである。両図よりＣ
０−（：：ｒに第三元素としてＮｂを添加した場合′ｃ
’ｂ、ｔｉｌｌ化ジＶンプ（第１０図（Ａ）、（Ｄ）に
矢印Ｂ、Ｃで示す）が生じている時は垂直１社化に寄与
する垂直方向の抗磁力ｔ−１ｃｌは高い値と４ｒるが磁
化ジャンプが生じていない時は抗磁力１」ｃ　１Ｌ；Ｌ
低い値どイＴつている。またＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ　薄膜
の膜厚」法が小（データでは約１／２）の万が抗磁力１
−（Ｃ土は高い値と４１っている。これに加えて磁化ジ
ャンプが生じている時は垂直異方ｉ’Ｊｌ　１１１界１
−１ｋが小さく、Ｍｒ　／／ＭｓはＣｏ−Ｃｒ博膜に比
べて人でありかつ膜厚寸法すが薄くなるに従って大なる
値となる。これは面内方向に磁束分布が大であるリング
コアヘッドを用いる際不利な条例と考えられていた。し
かるに−上記各Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜を垂直磁気記録
媒体として用いた際の記録波長−再生出力特ｔ／ｌ（第
１１図に示す）を見ると、磁化ジャンプが生じているＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｎｂ　１ＩＩＩＩＪＩの再生出力の方が磁化
ジャンプの生じていないｃｏ−Ｏｒ−Ｎｂ薄膜及びＣ０
−０ｒ薄膜の再生出力よりも良好となっており、特に記
録波長が短波長領域において顕著である。短波長領域（
記録波長が０．２μｍ−１，０μｍ程度の領域）におい
てはＧｏ　−Ｏｒ薄膜及び磁化ジャンプの生じていない
Ｇｏ−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜においても再生出力ｔま増加して
いる。しかるに磁化ジャンプの生じているｃｏ−Ｃｒ−
Ｎｂ薄膜は、上記各薄膜の再生出力増加率に対して、そ
れよりも高い再生出力増加率を示しており、磁化ジャン
プの生じているＧＯ−Ｃｒ−Ｎ　１１薄膜は特に短い記
録波長の垂直磁化に適しているということができる。上
記短波長領域にａ３いては再生出力曲線は上に凸の放物
線形状をとるが、その全域において磁化ジャンプの生じ
ているＣＯ−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜はＣ０−Ｃｒ薄薄膜び磁化
ジャンプの生じていないｃｏ　−ｃｒ　−Ｎｂ　Ｍ膜Ｊ
：り大なる再生出力を得ることができた。なおＧｏ　−
Ｃｒ−Ｔａ　Ｉ膜にＪ３イてもＣｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ　
Ｒ膜と略同様な結果を得られた。第１２図に膜厚寸法の
異なるＣ　ｏ　　Ｃｒ薄膜に対するＧｏ−〇ｒ−Ｔａｌ
膜の磁気特性を示し、第１３図（Ａ）〜（Ｃ’）に各薄
膜の形成する面内方向ヒステリシス曲線を、また第１４
図に記録波長−再生出力特↑（１を示４゜ −１−記現象は以下に示す埋山に起因して生ずると考え
られる。Ｃｏ　　ｃ　ｒ　　Ｎ　ｂ薄膜及びＣ０−Ｃｒ
　　Ｔａｎ膜（以下ＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ　ＷＪ膜どＣｏ
−０ｒ−Ｔａ薄膜を総称してＧｏ−Ｏｒ−Ｎｂ（Ｔａ）
１膜という）はスパッタリングによる薄膜形成時に第１
５図に示す如くベース１近傍に抵抗磁力（略１８０Ｑｅ
以下）を有する小粒径結晶層２とその上方に特に垂直方
向に高い抗磁力を有する大粒径結晶層３と二層構造を形
成する。磁気ヘッド４から放たれた磁束線は大粒径結晶
層３を貫通して小粒径結晶層２に到り、抵抗磁力でかつ
高透磁率を有する小粒イ￥結晶層２内で磁束は面内方向
に進行し、磁気ヘッド４の磁極部分で急激に磁束が吸い
込まれることににり大粒径結晶層３に垂直磁化がされる
と考えられる。よって磁束が形成する磁気ループは第１
５図に矢印で示す如く、馬蹄形状となり所定垂直磁気記
録位置において大粒径結晶層３に磁束が鋭く貫通するた
め、大粒径結晶層３には残留（６化の大なる垂直磁化が
行なわれる。ここで磁化ジャンプが生じている場合と生
じていない場合における小粒径結晶層２の面内方向の抗
磁力１−ＩＣ／に注目覆ると、第９図及び第１２図に示
される如く磁化ジャンプが生じている場合の面内方向の
抗磁力１−ＩＣ／は磁化ジャンプが生じていない場合の
抗磁力１」Ｃ／より小なる値となっている。周知の如く
小粒径結晶層２がいわゆる裏打ち層どして機能するため
には抵抗磁力、高透磁率を有することが望ましく、よっ
て磁性層が原点近傍で急激な立ちＦがりを有する曲線で
表わされる面内Ｍ　−Ｈヒステリシス特性を有する、す
なわち磁化ジＡ７ンブの生じているＣ　ｏ　　Ｃｒ−Ｎ
ｂ　　（Ｔａ　）ｔｔＩ膜の方が再生出力が良好である
と推測される。またＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　
）　Ｗｊ膜の膜厚寸法に注目すると、膜厚寸法を大とす
ることは大粒径結晶層３の厚さ寸法を人とすることであ
り（小粒径結晶層２の厚さ寸法は略一定である）、これ
を大とすることにより磁気ヘッド４と小粒径結晶層２の
距離が大どなり、小粒径結晶層２にＪ、る磁束の吸込み
効果はわずかで第１６図に矢印で示す如り１８気ヘツド
４から放たれた磁力線は小粒径結晶層２に到ること４１
＜大粒径結晶層３を横切って磁気ヘッド４の磁極に吸い
込まれる。従つれた弱いものと４ｒり良好４Ｔ垂直磁化
は行４【われない。しかるにｃｏ　−ｃ、ｒ　−Ｎ１）
　　（Ｔａ　＞　肪膜の膜厚寸法を小どすると、磁気ヘ
ッド４と小粒径結晶層２の距１ｌｌｌｌが小どなり、小
粒径結晶層２にＪ：る（８束の吸込み効果が人どなり磁
気ヘッド４から放たれた磁束は小粒径結晶層２に確実に
進行し上記馬蹄形の磁気ループを形成する。即ら、垂直
磁化に寄与する磁束は馬蹄形の極めて鋭い磁界であるの
で残留磁化は大となり良好な垂直磁化が行なわれると考
えられる。すなわちＣＯ−Ｃｒ　−４Ｊｂ（Ｔａ　）薄
膜の膜厚寸法を小とした方が（記録媒体の厚さを薄くし
た方が）良好イを垂直磁化を行なうことができ、これに
より磁気ヘッド４とのいわゆる当たりの良好な簿い記録
媒体を実現することができる（本発明者の実験によるど
膜厚寸法が０．１μｍ〜０３μｍ０程度の寸法まで高出
力を保持−２４＝ できた）。これに加えて上記の如く高抗磁力を右Ｊ−る
層と低抗磁力を有する層を形成するＣ０−Ｃｒ　−Ｎｂ
　　（Ｔａ　）ｉｌ膜は連続スパッタリングにより形成
されるため、二層構造を形成させるためて垂直方向に対
する磁化は分散さにわざわざスパッタリング条ｆ［を変
えたりターゲットを取換える作業等は不用でＧｏ　−Ｃ
ｒ−Ｎｂ　　（Ｔａ　）薄膜の形成工程を容易にし得る
と共にスパッタリング時間を短くし得、低コス１〜でか
つ亀産竹をもって垂直磁気記録媒体を製造することがで
きる。更に小粒径結晶層２０面内方向の抗磁力１」Ｃ／
は略１８０００以下であり大粒径結晶層３の抗磁カＬＩ
Ｃ土に対して極端に小なる値ではないため衝撃性のバル
クハウゼンノイズが発生ずることもなく良好な垂直磁気
記録再生を行ない得る。

発明の効果 上述の如く本発明になる垂直磁気記録媒体によれば、ベ
ース上に磁性材をコーティングして形成された磁性層が
原点近傍で急激な立ち上がりを有する曲線で表わされる
面内Ｍ　−１−１ヒステリシス特１’ｌを有するＪ：う
構成することにより、垂直磁気記録媒体の厚さを薄くし
た場合大粒径結晶層におＩＪる磁気抵抗ｔま小となり磁
気ヘッドより放！これた磁束は容易に抵抗磁力を有づる
小粒径結晶層に進入し水平方向へ進行した後磁気ヘッド
の磁極にで急激にかつ鋭く高抗磁力を有する層を貫通し
て磁気ヘッドの磁極に吸い込まれるため、高抗磁力を右
Ｊ−る層には強い残留磁化が生じ高い再生出力を実現し
得る垂直磁気記録再生を行なうことができ、また特に再
生出力は記録波長が短い時に特にすぐれた特性を示し短
波長領域においＣ特に良好な再生出力を得ることができ
、また低い抗磁力を有する層は磁化ジャンプが生じ【い
る、す゛なわち面内方向に対する抗磁力が１８０Ｏｅ以
下と小で、かつ高透磁率を有する層であるため、いわゆ
る裏１］ち層どじで確実に機能すると共にその抗磁力は
高抗磁力を有する層の抗磁力に対して極端に小なる伯で
はないため衝撃性のバルクハウぜンノイズが発生するこ
とｂなく良好な垂直磁気記録再生が行イ１われ、更には
低い抗磁力を有する層と高抗磁力を有する層とを有Ｊ−
る磁性層は連続スパッタリングにより形成されるため、
二層構造を形成させるｌ、：めのスパッタリング・条ｆ
４の調整やターゲットの取換え作業は不用となり垂直磁
気記録媒体の製造Ｔ稈を容易にできると共にスパッタリ
ング時間の短縮を行ない１ｑ、上記の如く種々の効果を
右する垂直磁気記録媒体を量産↑！ｌを５つてかつ低コ
ス１〜で装造することができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる垂直磁気記録媒体の一実施例の磁
性膜であるＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ簿膜のヒステリシス曲線
を示す図、第２図は小粒径結晶層のヒステリシス曲線を
示す図、第３図から第５図は磁化ジＡ７ンブが生ずる理
由をＪ１明するための図、第６図はＣＯ−Ｃｒ−Ｎｉｌ
薄膜が二層構造となっていること及び各層の磁気特性を
示す図、第７図はＧｏ−Ｃｒ−工ａ薄膜が二層構造どな
っていること及び各層の磁気特性を示す図、第８図は磁
化ジＡ７ンブが住じていないＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜の
ヒステリシス曲線の一例を示す図、第９図はＣ０−Ｃｒ
薄膜及びＧｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜の組成率及び膜厚寸法
を変化ざけた場合におりる各秤磁気特（’ｌを示す図、
第１０図は第９図に示した各薄膜のヒステリシス曲線を
示す図、第１１図はＧｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜及びＣｏ−
Ｃｒ薄膜に垂直磁気記録再生を行なった時の記録波長と
再生出力の関係を示す図、第１２図はＧ　ｏ’　　Ｃｒ
薄１１シ及びＣ０−Ｃｒ−Ｔａ博膜の所定膜厚用法にお
ける磁気特性を示す図、第１３図は第１２図に示した各
薄膜のじステリシス曲線を示１−図、第１４図は第１２
図におけるＧｏ８４．８　Ｃｒ１３．４　Ｔａ１．８Ｐ
Ｊ股及びＣ０８１Ｃｒ１９ｉｔｌ膜（δ−０，１（１７
１ｍ　＞に垂直磁気記録再生を行なった時の記録波長と
再生出力の関係を示ず図、第１５図は本発明記録媒イホ
の厚ざ寸法を小とした場合に磁束が形成する磁気ループ
を示す図、第１６図は本発明記録媒体の厚ざ寸法を人と
した揚台（こ；１束が形成する磁気ループを示す図であ
る。 １・・・ベース、２・・・小粒径結晶層、３・・・大粒
径結晶層、４・・・磁気ヘッド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース上に磁性材をコーティングして形成された
   磁性層が原点近傍で急激な立ち上がりを有する曲線で表
   わされる面内Ｍ−Ｈヒステリシス特性を有することを特
   徴とする垂直磁気記録媒体。
2. （２）該磁性膜の面内方向の抗磁力が１８０Ｏｅ以下で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の垂直
   磁気記録媒体。