JPS61204823A - 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、特に磁性層の膜厚寸
法を薄くし得ると共に垂直磁気記録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磁
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、これを再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なるに従って減磁界
が大きくなり減磁作用が高密度記録に悪影響を及ぼすこ
とが知られている。そこで近年上記悪影響を解消するも
のとして、磁気記録媒体の磁性層に垂直方向に峨イヒを
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」：させるに従い減磁界が小さくなり］！Ｉ！
論的には残留磁化の減少がない良好な高密度記録を行な
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配録媒体と
しては、ベースフィルム上にＧｏ　−Ｃｒ膜をスパッタ
リングにより被膜形成したものがあった。周知の如く、
Ｃｏ　　Ｇ　ｒ膜は比較的高い飽和磁化（ＭＳ　）を有
し、かつ膜面に対し垂直な磁化容易軸を持つ（すなわち
膜面に対し垂直方向の抗磁力ＨＣ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
知られている。ただし上記の如くスパッタリングにより
ｃｏ−ｃｒ躾を単層形成した構造の垂直磁気記録媒体の
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ヂ（特にリングロアヘッドを用い
た場合顕著である）、垂直磁気記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３゜ また上記問題点を解決するため、Ｃ０−０ｒ膜とベース
フィルムとの間に、いわゆる夷１］ち層である高透磁率
Ｂ（すなわち抗磁力ＨＣが小なる層１゜例えばＮｉ　−
Ｆｅ　）を別個形成して二層構造どじ高透磁率層内で広
がっている磁束を所定磁気記録位謂にて磁気ヘッドの磁
極に向は集中させて吸い込まれることにより分布が鋭く
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Ｊ：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
ｒ単層媒体にリング」アヘッドで記録する場合、その磁
界分ＷｉＬま面内方向成分をかなり有しているので記録
時に磁化が傾きやすい。磁化を垂直に維持するために、
垂直磁気記録媒体は高い垂直異方１１１磁界（Ｈｋ　）
を有し、飽和磁化（Ｍｓ　）はある程度小さい値に抑え
る必要があった。また高い再生出力を実現しようとする
ど垂直方向の抗磁力（ｌＩｃ、、ｈ）を大きくし垂直磁
気記録媒体の厚さ寸法を大とする必要があった７、また
厚さ寸法を人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（垂直磁気記録媒体と磁気ヘッド
の摺接部にお（プる摺接条件）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響が生じ良好な垂
直磁気記録再生ができないという問題点があった。

またＣｏ−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、ｃｏ−ｃ
ｒ膜の抗磁力１−１ｃ（７００Ｏｅ以十）に対して高透
磁率層の抗磁力１−１ｃは極めて小（１０Ｑｅ以下）ど
なっていたため、衝撃性のバルクハウゼンノイズが発生
するという問題点があった。

そこで本発明では、磁＋！１材を］−ティングした際、
磁性層が抗磁力の異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−１−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どする。

問題点を解決するだめの手段 上２問題点を解決するために本発明では、磁ｆ１層が特
に低い抗磁力を右する層とその上に高抗磁力を有する層
を形成してなる垂直磁気記録媒体の上記特に低い抗磁力
を右する層の面内方向の抗磁力を１８０Ｑ　ｅ以下どし
、かつ高抗磁力を有する層の垂直方向の抗磁力を２００
０　ｃ以十とした。

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、ベースとなるポリイミド基板」−に例えばコバ
ルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ　）にニオブ（Ｎ１１）及
びタンタル（Ｔａ　）のうち少なくとも一方を加えてな
るｌ１ｉｉ　ｆ１月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Ｃｏ−Ｃｒ合金）をベース十に
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−５一 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撮影）により
明らかになってきている（Ｅｄｗａｒｄ　　Ｒ，Ｗｕｏ
ｒｉ　　ａｎｄ　　　Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ　　Ｊ。

Ｈ，Ｊｕｒｌｙ　：　”ＩＮＩＴＩＡＬ　　ＬＡＹＦＲ
ＥＦＦＥＣＴ　　ＩＮ　　Ｃｏ−ＣＲＦＩＬＭＳ”。

ＩＥＥＥ’　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯ’Ｌ、ＭＡＧ−２０゜
Ｎｏ、５．　ＳＥＰＴＥＭＢ、ＥＲ１９８４，Ｐ　７７
４へ・Ｐ７７５またはＷｉｌｌｉａｍ　　Ｇ、　Ｈａｉ
ｎｅｓ　　：　”ＶＳＭＰＲＯＦ　Ｉ　Ｌ　ＩＮＧ　　
ＯＦ　　Ｇｏ　ＯｒＦＩＬＭＳ：Ａ　　ＮＥＷ　　ＡＮ
ＡＬＹＴＩＣＡＬＴＦＣＩ−１Ｎ　ＩＱＵＥ”　ＩＥＥ
Ｅ　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯｌ　、ＭＡＧ−２０，Ｎｏ、
５．ＳＦＰＴＥＭＢＥＲ１９８４、Ｐ　８１２〜Ｐ　８
１４）。本発明者は上記観点に注目しＣｏ−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理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にりも非常に小
であることがわかった。本発明ではこの低抗磁力を有Ｊ
る小粒径結晶層を高透磁率層どして用い高抗磁力を右す
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。

以下本発明化が行なったスパッタリングにより形成され
た小粒径結晶層と、大粒径結晶層の抗磁力を測定した実
験結果を訂述する。Ｇｏ−Ｃｒ’ＡＴＪ膜、　Ｃｏ　−
Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜及びｃｏ−Ｏｒ　−’ｌａ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（　Ｎ　＋１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 ＲＦマグネトロンスパッタ装首 ＊スパッタリング方法 連続スパッタリング。予め予備排気圧１×１０’　Ｔｏ
ｒｒまで排気した後Ａｒガスを導入し１　ｘ　１０’Ｔ
　ｏｒｒ　トＬ／　タネベース ポリイミド（厚ざ２０μｍ） ＊ターゲラ１〜 Ｃｏ　　”　Ｃｒ合金上にＮｂあるいは丁ａの小月を載
置した複合ターゲラ１へ ＊ターゲラ１〜基板間距離 １０ｍｍ なお薄膜の磁気特性は撮動試わ１型磁ノｊ！ｌ（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ネ」製、
以下ＥＤＸ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。

Ｃ’０−Ｏｒに第三元素どしてＮｂを添加（２・〜・１
Ｑａｔ％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０２μｍ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１図に示す。同図より面内方向の
抗（６カ（記号１−ＩＣ／で示す）がゼロ近傍部分でヒ
ステリシス曲線は急激に変則的に立ち上がり（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Ｃ０−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Ｃ０−０ｒ−、Ｎｂ薄膜内に磁気的
４１１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図で示した実験条件ど同一条件にてＣ０−Ｃ
ｒ−Ｎｂをポリイミドベースニ０．０５μｍ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
た場合の面内り向のヒステリシス曲線を第２図に示す１
．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１７ンブはイ１−じておらず０．０５μｍ
稈度の膜厚にお番ノるＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎ１１　薄膜は
略均−な結晶となっていることが理解される。これに加
えて同図Ｊ：す０．０５ｆ１ｍ稈度の膜厚における抗磁
力１−ＩＣ／に注目するに、抗磁力ＨＣ／は極めて小／
、する値ど４ｒつでおり面内り向に対する透磁率が人で
あることが理解される。上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！ＩＩＩ層は
抗磁力１」Ｃ／が小であり、この初期層は走査型電子顕
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。

また初期層の上方に成長する層は、初期層の抗磁力１」
Ｃ／より大なる抗磁力１」Ｃ／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　−Ｃｒ　
−Ｎｂ　Ｆａ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。１なお後述する如
く、磁化ジャンプは組成率及びスパッタリング条例に関
し全てのｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ＷＪ膜に対して発生す
るものではない。所定の条件下においてＧｏ　−Ｃｒ　
−Ｎｂ　薄膜をスパッタリングにより形成しこの薄膜の
ヒステリシス曲線を測定により描くと第３図に承け如く
磁化ジャ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Ｑ、（１７５μｎ１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」；り得ることができる（第４図に示Ｊ）。Ａ：
た大粒径結晶層は均一結晶構造を右しでいると考えられ
、かつ第３図に示すヒステリシス曲線は小粒径結晶層の
ヒステリシス曲線と大粒径結晶層のヒステリシス曲線を
合成したものと考えられるため第５図に示す如く抗磁力
１−１ｃ／が小粒径結晶層よりも大であり、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。すなわち第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肪膜内に形
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薄膜にｂ磁気特性の眉なる二層が
形成されていることが理解できる。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（Ｊｆ存する
Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　％９膜のヒステリシス曲線から
小粒径結晶層のみのｃｏ−ｃｒ−ＮｔｚａＪ膜のヒステ
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３、上記名実験結果によりＣＯ−Ｏｒ
　−Ｎｂ　油膜のヒステリシス曲線に磁化ジャンプが生
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Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜のベース十へのスパッタ
リングの際形成される上記二層の夫々の磁気的性質をＣ
ｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜の厚さ寸法に関連させつつ第６図
を用いて以下説明する。第６図はＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜
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、各膜厚寸法における面内方向の抗磁力ＨＣ／、垂
百方向の抗磁力１」ｃｌ、６ｉｉ化ジヤンプ昂σｊ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
０１５μｍ以下【こおいては１８０Ｑｅ以下と極めて小
なる値となっており、面内方向に対重る透磁率は高いと
考えられる。まＩこ膜厚寸法が人どなっても抗磁力ＨＣ
／は大きく変化するようにことはない。また磁化ジャン
プ吊σｊに注目すると、磁化ジャンプ聞は膜厚寸法が０
．０７５μｍにて急激にｆｌち十がり００７５μＩ以上
の膜厚においては滑らかな下に凸の放物線形状を描く。

更に垂直方向の坑口１万Ｈｃ上に注目すると、抗磁力１
−ＩＣ土は膜厚寸法０．０５　μｍ　〜０．１ｆ１ｍで
ｉＪ激に１８０Ｑｅから立ち土がり０．１μｍ以上の膜
厚寸法では９０００８以上の高い抗磁力を示づ。これら
の結果より小粒径結晶層と大粒径結晶層の境は略０，０
７５１１ｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法が００
７５μｍ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ＨＣ／、１−（Ｃ上が共に略１８０Ｏｅ以
下と低い、いわゆる抵抗磁力層と４丁っており、また膜
厚寸法がｏ、　０７５μｍ以上の大粒径結晶層は面内方
向の抗磁力１」Ｃ／は略１８０Ｏｅ以下と低いものの垂
直方向に対する抗磁力１−（Ｃ上は磁化ジャンプの発生
膜厚寸法近傍で２００Ｏｅから９００Ｏｅに急増し、そ
の後す膜厚寸法が大になるにつれて漸増する、いわゆる
高抗磁力層どなっており垂直磁気記録に適した層となっ
ている。更に磁化ジャンプが生じない膜厚寸法（０，０
７５ｆｚｍ以下）においては、面内方向及び垂直方向に
対する一１’３− 抗磁力１−（Ｃ／　、　１−１ｃ　ｌは共に１８０Ｑｅ
以下と低く、これより大なる膜厚寸法（０，０７５μｍ
以上）においては垂直方向に対する抗磁力１１Ｃ上が急
増する。

これによっても磁化ジャンプが生じている場合、Ｃｏ　
−Ｃｒ　−ＮｂＨ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Ｃ０−０ｒに第三元素としてｌａを添加（１〜１０
ａｔ％添加範囲において同一現象が生ずる）し、上記し
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（こ示す。第７図はＱｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜の膜厚寸
法をスパッタリング時間を変えることにより制御し、各
膜厚寸法における面内方向の抗磁力ＨＣ／、垂直方向の
抗磁力Ｈｃ　ｌ＋　ｊｉｉｌ化ジャンプ吊σｊを夫々描
いたものである。同図よりＣｏ’−（：、ｒにＴａを添
加した場合も、Ｃｏ−ＣｒにＮ１１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０．０７’５μｍ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
び垂直方向に対する抗磁力Ｈｃ　／、　ｌ−ＩＣ土が低
い（Ｈｃ　／、ＬＩＣ土共に１７０Ｏｅ以下）、イワユ
る抵抗磁力層となっており、また膜厚寸法が０、０７５
μ川以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁力１−１ｃ／
は低いものの垂直方向に対する抗）１餞力１−ＩＣＩは
磁化ジャンプの発生膜厚寸法近傍で２００Ｑｅから７５
０Ｑｅ以上に立ち」−かり、その後も膜厚用法が大とな
るにつれて漸増する、いわゆる高抗磁力を有する層とな
っている。

なお」−記実験で注意すべぎことは、スパッタリング条
件及びＮ１〕、王ａの添加量を前記しＩこ１直（Ｎｂ　
：　２〜１０ａｔ％、　Ｔａ　：　”ｌ−１０ａｔ％）
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４ｆいＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ　薄膜。

Ｃｏ　−０ｒ−Ｔａ薄膜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Ａ７ンプが生じないＣ０−Ｃｒ　−Ｎｔｚｔ
！膜のヒステリシス曲線の一例を第８図に示す。第８図
（△）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（Ｂ）は小粒径結晶
層のみの面内り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而内方向の残留磁化Ｍｒｓ／
は大粒径結晶層の残留磁化Ｍｒｃ／よりｂ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／のみの時よりも不利となり異方性磁
界１−１ｋが小さくなる。また小粒径結晶層は配向が悪
いこと（Δθ５０が大）が知られており、また面内方向
の抗磁力］」Ｃ／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
Ｃｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ　ＷｊＪ膜及びｃｏ−Ｏｒ−Ｔａ
薄膜を垂直磁気記録媒体として考えた場合、Ｃｏ　−Ｃ
ｒ−Ｎｂ薄膜及びＣｏ　　ｃｒ　　ｒａ　”Ｊｌ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（磁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
て不利な要因とイＴる）。すなわち磁化ジャンプが生じ
ている場合の＝　１６− 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　／、　ｌ−１ｃ上が共に極めで低く、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／は磁化ジＡ７ンプの
生じている場合の抗磁力１１Ｃ／よりは大であるが垂直
方向の抗磁力ＨＣ土は垂直磁気記録を実現し得る程の抗
磁力はなくやはり良好な垂直磁化は行なわれないと考え
られる１、従って膜面に対して卸直り向に磁化を行なっ
ても小粒径結晶層における垂直磁化はほとんど行なわれ
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
寸法に注目するに上記Ｇｏ　−Ｃｒ−Ｎ　ｌ＋薄膜及び
Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　’ｆｌＪ膜を手直磁気記録媒体
として実用に足る膜厚寸法（約０．３μｍ以下）にする
と、小粒径結晶層の厚さ寸法は０１５μｍ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人となり史に垂直磁化層１
１が劣化してしまう。

しかるに小粒径結晶層の磁気特性は、而内方向に対する
抗磁力［」Ｃ／が小であり比較的高い透磁率を有してお
り、これは従来Ｃｏ−Ｃｒ・薄膜とベース間に配設した
裏打ち層（例えばＦｅ　−Ｎｉ　’ｄ膜）と似た特性を
有している。つまりＣ’　ｏ　　Ｃ，ｒ−Ｎｂ薄膜及び
Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜の単一膜において、抵抗磁力１
」ｃ／を有する小粒径結晶層をいわゆる裏打ち層である
高透磁率層として用い、垂直り向に高抗磁力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
智しい機能を実現することが可能であると考えられる１
゜コノ点ニ鑑ミ、Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　’８１膜及び
ＧＯ−Ｏｒ−７ａ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【フる磁気特性の変
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−Ｎ　１１薄膜の組成
率及び膜厚寸法を変化さｉ！ｌこ揚台における各種磁気
性ｆ１１を示す図で、第１０図（Ａ）〜（Ｅ）は第９図
に示した各薄膜のヒステリシス曲線を描いたものである
。両図にすＣｏ−Ｃｒに第三元素どしてＮ　＋１を添加
した場合でも、１１目ヒジヤンプ（第１０図（Δ）、（
Ｄ）に矢印Ｂ、Ｃで示す）が生じている時は垂直磁化に
奇ｊ−ｒ、　ＭるΦ直方向の抗磁力ｌｌｃ土は高い値ど
４するが磁化ジャンプが生じていない時は抗磁力＋１ｃ
土は低い値となっている。またＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜
の膜厚１７人が小（データでは約１／２）の方が抗磁力
１１ｃＪ。

は高い値どなっている。これに加えて磁化ジャンプが生
じている時は垂直異方性磁界１１ｋが小さく、Ｍｒ　／
／ＭＳはＧｏ−Ｃｒ薄膜に比べて人でありかつ膜厚寸法
δが薄くなるに従って人なる値となる。これは面内方向
に磁束分布が人であるリングコアヘッドを用いる際不利
な条件と考えられていた。しかるに」−記名ｃｏ−ｃｒ
−Ｎｂｉ＋膜を垂直（６気記録媒体として用いた際の記
録波長−再生出力特性（第１１図に示す）を見ると、磁
化ジャンプが生じているＣ０−０ｒ−Ｎｂ薄膜の再生出
力の方が磁化ジャンプの生じていないＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ
薄膜及びｃｏ　−ｃｒ　ｓ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〜１０μ川程度
の領域）においてはＣｏ　−Ｃｒ薄膜及び磁化ジャンプ
の生じていないＣｏ−Ｃｒ−Ｎｂｕ膜においても再生出
力は増加している。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Ａ７ンプの生じているＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ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。上記短波長領域においては再生出力曲線は
上に凸の放物線形状をどろが、その全域においで磁化ジ
ャンプの生じているＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜はＣｏ−Ｃｒ
薄膜及び磁化ジャンプの生じていないＣＯ−Ｃｒ　−Ｎ
ｂ　薄膜より大なる再生出力を得ることができた。なお
Ｇｏ−０ｒ−ＴａＮ９膜においてもＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｌ
ｌ　Ｒ９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Ｇｏ　−Ｃｒ　ｖＪ膜に対するＣ０−Ｃｒ
−Ｔａ肋膜の（６気特竹を示し、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−再生出力特性を示す。

上記現象は以下に示ず伸出に起因して生ｆるど考えられ
る。ＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ’ｉｉｌ膜及びＣＯ−０ｒ−Ｔ
ａｌ膜（以下ｃｏ−Ｏｒ−Ｎｂ薄膜とｃｏ　−Ｃｒ　−
Ｔａ　薄膜を総称してＣｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ（Ｔａ）Ｒ
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（略２００Ｏｅ以上）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径結晶層２
内で磁束は面内方向に還付し、磁気へツド４の磁極部分
で急激に磁束が吸い込まれることにより大粒径結晶層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１５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
束が鋭く用油ずるため、大粒径結晶層３には残留磁化の
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）−１ｃ／に注目すると、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」Ｃ／は磁化ジャンプが生じ
ていない場合の抗磁カドＩＣ／より小なる値どなってい
る。周知の如く小粒径結晶層２がいわゆる裏打ち層とし
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、よって磁化ジャンプの生じているＣＯ−Ｃｒ
　−Ｎｂ　　（Ｔａ　＞薄膜の方が再生出力が良好であ
ると推測される。またＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ
　）薄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
人とすることにより磁気ヘッド１と小粒径結晶層２の距
離が人となり、小粒径結晶層２による磁束の吸込み効果
はわずかで第１６図に矢印で示す如＜）１気ヘッド４か
ら敢たれたＩ）餞力線は小粒径結晶層２に到ることイ１
く大粒径結晶層３を横切って磁気ヘッド４のＩｔｔ１４
！ｉに吸い込」、れる、。

従って垂直方向に対する磁化は分散された弱いものとな
り良好な垂直磁化は行なわれｔｉい。しかるにＣｏ　−
Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）Ｎ膜の膜厚寸法を小とする
と、磁気ヘッド４と小粒径結晶層２の距離が小と’Ｊす
、小粒径結晶層２による磁束の吸込み効果が大となり磁
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。即ち、垂直
磁化に奇！うする磁束は馬蹄形の極めて鋭い磁界である
ので残留磁化は人どなり良好な垂直磁化が行イ１われる
とにえられる。すなわらＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔ
ａ　）薄膜の膜厚寸法を小とした方が（記録媒体の厚さ
を幼くした方が）良好な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薄
い記録媒体を実現することができる（本発明者の実験に
よると膜厚寸法が０１μｍ〜０，３μｍ１程度の寸法ま
で高出力を保持できた）。これに加えて上記の如く高抗
磁力を有する層と低抗磁力を有する層を形成するＣｏ　
−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）薄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に
わざわざスパッタリング条件を変えたりターゲットを取
換える作業等は不用でＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ
　）　ＩＩＱの形成１稈を容易にし得ると共にスパッタ
リング時間を短くし得、低コストでかつ量産刊をもって
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２の面内方向の抗磁ノ］ＨＣ／は略１８０Ｏｅ以
下であり大粒径結晶層３の抗磁力Ｈｃ上（２００００以
上）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す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、垂
直磁気記録媒体の磁ｖ１層に形成される特に低い抗磁力
を右Ｊ−る面内方向の抗磁力を１８０Ｑｅ以下とし、か
つ高抗磁力を有する層の垂直方向の抗１４力を２００Ｑ
ｅ以上とすることにｊ−り、低い抗磁力を有する層は磁
化ジャンプが１・している、すなわち面内方向に対する
抗磁力が１８０Ｏｅ以下ど小で、かつ高透磁率を有する
層であり、いわゆる裏打ち層として確実に機能するため
磁気ヘッドより放たれた磁束は高抗磁力を有する層を貫
通して容易に抵抗磁力を有する層に進入し水平方向へ進
行した後磁気ヘッドの磁極にて急激にかつ鋭く高抗磁力
を右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、高抗磁力を有する層には強い残留磁化が生じ高い
再生出力を実現し１ｑる垂直磁気配録再生を行なうこと
かでき、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て特に良好な再生出
力をｉ５Ｊることができると共に低い抗磁力を有する層
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
小なる値ではないため衝撃性のバルクハウゼンノイズが
発生することもなく良好な垂直磁気記録再生が行なわれ
る等の特長を有Ｊ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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜のヒステリシス
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図は磁化ジャンプが生ずる
理由を説明するための図、第６図はＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎ
ｂ　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Ｃ０−Ｃｒ−Ｔａ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８図
は磁化ジャンプが生じていないＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　
ｉＷ膜のヒステリシス曲線の一例を示す図、第９図はＣ
０−Ｃｒ薄膜及び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ｔ−する各種磁気特性を
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ｃｏ−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ｃｏ−Ｃｒ
薄膜及びＧｏ−Ｏｒ　−Ｔａ　ｉｍ膜の所定膜厚寸法に
お【フる磁気性＋１を示す図、第１３図は第１２図に示
した各薄膜のヒステリシス曲線を示す図、第１４図は第
１２図におけるＣｏ８４．８　Ｃｒ１３．４　Ｔａ１．
８ｉｔｌ膜及びＣ０８１Ｃｒ１９薄膜（δ−０，１０μ
ｍ）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１５図は本発明記録媒体の厚さ
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さ寸法を人とした場
合にｍ束が形成する磁気ループを示１図である。 １・・・ベース、２・・・小粒径結晶図、３・・・大粒
径結晶層、４・・・磁気ヘッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性層が特に低い抗磁力を有する層とその上に高抗磁力
   を有する層を形成してなる垂直磁気記録媒体であつて、
   該特に低い抗磁力を有する層の面内方向の抗磁力が１８
   ０Ｏｅ以下であり、かつ高抗磁力を有する層の垂直方向
   の抗磁力が２００Ｏｅ以上であることを特徴とする垂直
   磁気記録媒体。