JPS61204824A - 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１ノ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
１４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４ｒるに従って減
磁界が大きく４了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
するものどじ−で、磁気記録媒体の磁性層に垂直方向に
磁化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上させるに従い減磁界が小ざくな
り理論的には残留磁化の減少がない良好イ【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記録媒体ど
しては、ベースフィルム上にＣ０−Ｃｒ膜をスパッタリ
ングにＪ：り被膜形成したものがあった。周知の如く、
Ｇｏ、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な磁化容易軸を持つ（す／、【わち
膜面に対し垂直方向の抗磁力Ｈｃ土が大である）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−０ｒ膜を単層形成した構造の垂直磁気記録媒体の
場合、垂直磁気記録方式十の所定磁気配録位置に磁束を
集中させることができヂ（特にリングＴ′、　７　／’
、　ニットを用いｌこ場合顕著である）・垂直Ｉ）＆気
記録媒体に分布が鋭くかつ強い１１１直磁化ができく２
いという問題点があった。

また上記問題点を解決Ｊ−るため、ｃｏ−Ｃｒ膜とベー
スフィルムとの間に、いわゆる’ＭＪＥち層ぐある高透
磁率層（す＜ｒわち抗磁力ＨＣが小なる層１゜例えばＮ
１−Ｆ（りを別個形成して二層構造とし高透磁率層内で
広がっている磁束を所定磁気記録位動にて磁気ヘッドの
磁極に向は集中ざ［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。

発明が解決しようとする問題点 しかるに上記従来の垂直）６気記録媒体１例えばＣＯ〜
Ｏｒ単層媒体にリング」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
に磁化が傾きや寸い。磁化を垂直に肩１持づ゛るために
、垂直１■気記録媒体は高い垂直異方性保１界（＋−１
ｋ）を有し、飽和磁化（Ｍｓ　）はある程１α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
とすると垂直方向の抗磁力（ＨＣＪＬ）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３３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（垂直磁気記録媒体ど磁気ヘッ
ドの摺接部にお（〕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、一般に裏
打ら層の厚さ寸法は大（約０．５μｍ）であり、従って
垂直（）１１気記録媒体の全体厚さ寸法が犬となり、こ
の場合においても垂直磁気記録媒体と磁気ヘッドの当た
りが悪くなり、かつＣｏ−０ｒ膜の抗磁力Ｈｃ（７００
０８以上）に対して高透磁率層の抗磁力Ｈ（１；Ｕ極め
て小（１００ｅ以下）となっていたため、衝撃性のバル
クハウげ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、低抗磁力を有する層の厚さ寸法を所
定厚さ寸法で形成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 上記問題点を解決するために本発明では、−の磁性ｌよ
りなる磁↑り材が特に低い抗磁力を右する層とその十に
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有寸−る層を０．０５μｍ〜０．
１５μｍの厚さ寸法で形成しｌこ　。

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上に例えばコバル
ト（Ｃｏ）、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
磁性材をターゲラ１〜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−結晶構造を形成するのではなく
、ベース近傍の極めて簿い部分にまず小粒径の第一の結
晶層を形成し、その−１一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
（　Ｅ　ｄｗａｒｄ　　Ｒ、Ｗｕｏｒｉ　　ａｎｄ　　
ｐ　ｒｏｆｅｓｓｏｒ　　Ｊ　。

Ｈ，Ｊｕｄｙ　：　”ＩＮＩＴＴＡＬ　　ＬＡＹＥＲＦ
ＦＦＥＣＴ　　ＩＮ　　Ｃｏ−ＣＲＦＩＬＭＳ”。

ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯＩ　、ＭＡＧ　　２０
゜ＮＯ，５，ＳＥＰＴＦＭＢＥＲ１９８４，Ｐ　’７７
４〜Ｐ７７５またはＷｉｌｌｉａｍ　　Ｇ、　Ｈａｉｎ
ｅｓ　：　”ＶＳＭＰＲＯｌｌｊＮＧ　　ＯＦ　　Ｃｏ
ＣｒＦＩＬＭＳ：Ａ　　ＮＥＷ　　ＡＮＡＩＹＴＩＣＡ
ＬＴＥＣＨＮ　ＩＱＵＥ”　ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、
、ＶＯＬ、ＭＡＧ−２０，Ｎｏ、５．ＳＥＰＴＥＭＢＥ
Ｒ１９８４、Ｐ　８１２＝Ｐ　８１４）。本発明化は上
記観点に注目しＣ’０−Ｃｒ合金を基とし、またこれに
第三元素を添加しｌ〔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、−〇　− １４に第三元素としてＮ　ｌ〕＊、ｔこはｌａを添加し
た場合、小粒（￥結晶層の抗磁力が大粒１￥結晶層より
し非常に小であることがわかった３１本発明ではこの抵
抗磁力を右Ｊる小粒径結晶層を高透磁率層として用い高
抗）６カを右する大粒径結晶層を垂直４４１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
験結果を詳述する。ｃｏ−ｃｒｉｔＩｔ！Ｊ　、　ＣＯ
−Ｃｒ　　Ｎ　ｂ薄膜及びＣｏ−Ｃｒ　−Ｔａ薄膜をス
パッタリングするに際し、スパッタリング条（！１は手
記の如く設定しｋ（ＮＩ］またはｌａを添加した各場合
においでスパッタリング条４！１は其に等しく設定した
）。

１；スパッタ装置 Ｒ「マグネ１へ［１ンスパツタ装置 １；スパッタリング方法 連続スパッタリング。予め予備Ｄ１気ｆｌ：　１　Ｘ１
Ｏ−６Ｔｏｒｒまでυ１気した後Ａｒガスを導入し１　
ｘ　１０”Ｔ　ｏｒｒとした １：ベース ポリイミド（厚さ２０μｍ〉 ＊ターゲット Ｃｏ　　Ｃｒ合金上にＮｂあるいは丁ａの小）ｉを載置
した複合ターグツ１〜 ＊ターゲラ１へ基板間距離 １０ｍｍ ４丁お薄膜の磁気時ｆｔは撮動試料型磁力ｒｌ（埋研電
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（ＫＥＶＦＸ刀製、以
下ＥＤＸと略称づ−る）にて、また結晶配向性はＸ線回
折装置（理学雷ｍ製）にて夫々測定した。

Ｃｏ　　Ｃｒに第三元素としてＮｂを添加（２〜・１０
ａｔ％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０２１１ＩＩｌの膜厚でスパッタリングし
た記録媒体に１５に□ｅ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
向の抗磁力（記号１４Ｃ／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
Δで示す）、いわゆる磁化ジ−１７ンプが生じでいるこ
とがわかる。スパッタリングされたＱｏ　　−Ｃｒ　　
Ｎ　ｌ）　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Ｊ：すＣｏ　−Ｃｒ−
Ｎｂ薄膜内に磁気的性質の異なる複数の結晶層が存在す
ることが■測される。

続いて第１図で示した実験条件と同−条（’ｌにてＣ０
−Ｃｒ−Ｎｂをポリイミドベースニ００５μｍの膜厚で
スパッタリング１）だ記録媒体に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。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Ｖンプは生じておらず０．０５μｍ稈度
の膜厚におけるＣｏ　−Ｃｒ−ＮｂＨ膜は略均−な結晶
となっていることが理解される。これに加えて同図より
００５μ■１程度の膜厚における抗磁力１−１ｃ／に注
目するに、抗磁力ＨＣ／は極めて小なる値どなっており
面内方向に対づる透磁率が人であることが−〇　− 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期層は抗磁力ＨＣ／が小
であり、この初期層は走査Ｗ１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ＨＣ／より大なる抗磁
力１１Ｃ／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　１膜において磁化ジャンプが生ずる伸出を第３
図から第５図を用いて以下述べる。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件に関し全
てのＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂλ９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Ｃ０−０ｒ−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図に示す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（，１膜厚寸法を小どした
スパッタリング（約００７５μｍ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
とができる（第４図に示す）。また大粒径結晶層は均一
結晶構造を右していると考えられ、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ＨＣ／が小粒径結晶層
よりも人であり、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。ライｒ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薄
膜にも磁気特性の異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
と大粒径結晶層が併存するｃｏ　−Ｃｒ−Ｎｌ＋　Ｈ膜
のヒステリシス曲線から小粒径結晶層のみのＧＯ−Ｏｒ
−Ｎｂ薄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。上記各実鋏結果
によりＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜のヒステリシス曲線
に口目ヒ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せつつ第
６図を用いて以下説明する。第６図はＣｏ　−Ｃｒ−Ｎ
ｂ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（Ｊる面内方向の抗磁）Ｊ
ＨＣ／、垂直方向の抗磁力１−１ｃ土、磁化ジャンプ量
σｊを夫々描いたものである。

まず面内方向の抗磁力１」Ｃ／に注目するに、膜厚寸法
が０．０８μＭ以下においては極めて小なる値（１５０
０ｅ以下）どなっており、面内方向に対する透磁率は高
いと考えられる。また膜厚寸法が人となっても抗磁力）
−１ｃ／は大ぎく変化するようにことはない。また磁化
ジャンプ量σｊに注目Ｊると、磁化ジＡ７ンプ量は膜厚
寸法が００７５μｍにて急激に）Ｌぢ十がり００７５μ
ｍ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。更に垂直方向の抗磁力Ｈｃ土に注目すると、抗磁
力１−（ｃ土は膜厚寸法０．０５μｍへ・０．１ｆ１ｍ
で急激に立ち上がり０１μｍ以上の膜厚寸法では９００
０８以上の高い抗磁力を示す。これらの結！ｌ）！　、
Ｊ：り小粒径結晶層と大粒径結晶層の境は略０．６７５
／１ｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法が０．０７
５μｍ以下の小粒径結晶層は面内方向及び垂直方向に対
づる抗磁力１−ＩＣ／、１−ＩＣ上が低い、いわゆる抵
抗磁力層と４１っており、また膜厚寸法が００７５μｍ
以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁力１１Ｃ／は低い
ものの垂直方向に対する抗磁力１−１ｃ土は非常に高い
値を有する、いわゆる高抗磁力層となって１１３り垂直
磁気記録に適した層どなっている１、更に磁化ジャンプ
が生じない膜厚寸法（０，０７５μ■以下）においては
、面内方向及び垂直方向に対する抗磁力ＨＣ／、　Ｈｃ
　ｌは低く、これより大なる膜厚寸法（０，０７！１μ
ｍ以上）においては垂直方向に対１る抗磁力ＩＣ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　−Ｎｂ　薄膜に磁気性↑４の異なる二
層が形成されていることが推測される。なお本発明省の
実験にＪｚれば磁性材の組成率を変化させたり、またス
パッタリング条材を変化させることにより第６図に丞さ
れた磁化ジャンプ量σｊ及び垂直方向の抗磁力ＨＣＩが
急激に立ち上がる膜厚寸法値に若干の変動があり、その
範囲は膜厚寸法が０．０５μｍ〜０．１５μｍの範囲で
ある。すなわち、小粒径結晶層の厚さ寸法が０．０５μ
ｍ〜０．１５μｍの範囲にある際、磁化ジャンプが生じ
るものと考えられる。

次にＣｏ−Ｃｒに第三元素どしてＴａを添加（１〜１Ｑ
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
図に示す。第７図はＣｏ　−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１−１ｃ　／、垂
直方向の抗磁力Ｈｃ上、磁化ジャンプ吊σｊを夫々描い
たものである。同図よりＣｏ−ＣｒにＴａを添加した場
合も、Ｃ０−０ｒにＮｌ）を添加した場合ど略同様４【
結果が得られ、小粒径結晶層と大粒径結晶層の境は略０
．０７５μＩの膜厚寸法のどころにあり、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り
向に対する抗磁力Ｈｃ　／、　ｔｉｃ　ｌが低い（Ｈｃ
　／、　１−１ｃ　ｌ共に１７０Ｑｅ以下）、いわゆる
抵抗磁力層となっており、また膜厚寸法が０、０７５μ
Ｉｌ＋以上の大粒径結晶層（，１面内り向の抗磁力ＨＣ
／は低いものの垂直方向に対する抗磁力１−ＩＣ上は非
常に高い値（７５００ｅ以上）となっている。

なお上記実験で注意すべきことは、スパッタリング条イ
９及びＮｂ、ｌａの添加量を前記した値（Ｎｂ　：　２
〜１０ａｔ％、　Ｔａ　：　１〜１０ａｔ％）より変え
７ｊ場合磁化ジャンプは生じないが、しかるに磁化ジャ
ンプが牛じないＣＯＣｒ　　Ｎ　ｂ薄膜。

Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　Ｈ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）。磁化ジャンプが生じないＧｏ−ＣＩ’−Ｎｂ薄
膜の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（Ｂ）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Ｍｒ’Ｂ／
は大粒径結晶層の残留磁化Ｍｒｃ／Ｊ：リム大であるた
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Ｍｒ　ｃ　／のみの時Ｊ：りも不利となり
異方性磁界１」腕が小さくなる。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ＨＣ／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　−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜及びＣ０−Ｃｒ−Ｔａ薄膜
を垂直磁気記録媒体として考えた場合、Ｃｏ　−Ｃｒ−
Ｎｂ薄膜及びＣＯ−Ｏｒ　−Ｔａ　＠膜にその膜面に対
し垂直り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Ａ７ンブ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ＨＣ／、　Ｈｃ　ｉが共に極めて低（（１７０００以
下）、この層においては垂直磁化はほどんどされないと
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、面内り向の抗磁力１１Ｃ／は磁
化ジャンプの生じている場合の抗磁力］」Ｃ／よりは大
であるが垂直方向の抗磁力１−１ｃ上は垂直磁気記録を
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。従って膜面に対して垂直方向
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−］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ｃｏ　−Ｃｒ　
−Ｎｂ　ｉＷ膜及びＧｏ　−Ｃｒ−Ｔａｇ膜を垂直磁気
記録媒体として実用に足る膜厚寸法（約０．３μｍ以下
）にするど、小粒径結晶層の厚さ寸法は０．１μｍ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♂
−寸法は若干大とｔ【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ＨＣ／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薄膜）と似た特１りを有し
ている。つまりＧｏ　−０ｒ−Ｎｂ薄膜及びＧｏ　−Ｃ
ｒ−’ｌ”ａ薄膜の単一膜において、抵抗磁力ＨＣ／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、垂直方向に高抗磁力ＩＣ上を有する大粒
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　−Ｎｂ　薄膜及びＣ。

−ＣＩ・−丁ａｌ膜の組成率を変化させた場合、各λＩ
ｌｌ！ｉ！の厚さｑ法を変化ざｌた場合にお【Ｊ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）〜（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：ｂのであ
る。両図よりＣ０−０ｒに第三元素どしてＮｂを添加し
た場合でも、磁化ジャンプ（第１０図（Ａ）、（Ｄ）に
矢印Ｂ、Ｃで示す）が牛している時ｔ−Ｙ垂直磁化にを
りする卸直方向の抗磁力ＨＣＩは高い値どなるが磁化ジ
ャンプが生じていない１４は抗磁力］」Ｃ土は低い値と
く１つている。またＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　％ｉ膜の膜
厚寸法が小（データでは約１／２）の方が抗磁力１−Ｉ
Ｃ」。

は高い舶どなっている。これに加えて磁化ジＡ７ンブが
牛じている時は垂直異方士／ｌ磁’Ｊ？　Ｈｋが小さく
、Ｍｒ　／／ＭＳはｃｏ−ＣｒｉＪＪ膜に比ヘテ人Ｆ　
アリかつ膜厚寸法δ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（’ｔと考えられていた。しかる
に上記各Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｈ膜を垂直磁気記録媒
体として用いた際の記録波長−再生出力特性（第１１図
に示す）を見ると、磁化ジＶンプが生じているＣｏ　−
Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｈ膜の再生出力の方が磁化ジＡ７ンプの
生じていないＣｏ　　Ｃｒ−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０．２膜１ｍ　〜１．０．ｃｚｍ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−Ｎｂ薄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　Ｔａ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Ｃ　ｏ　　Ｃｒ−Ｎｂ薄膜は特に
短い配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
放物線形状をとるが、その全域において磁化ジＶンプの
４−じているＣ。

−Ｃｒ−Ｎｂ＃膜はｃｏ　−Ｃｒ　薄膜及び磁化ジＡ７
ンプの生じていないＣｏ　　−Ｃｒ　　Ｎ　１）薄１１
６！より人なる再生用ツノを得ることができた。なおＧ
Ｏ−Ｃｒ　　ＴａＲ６膜においてもＣ０−Ｃ１゛−Ｎｌ
］薄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Ｃｏ−Ｃｒ薄膜に対するｃｏ−、−ｃｒ−Ｔａ
薄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−再生出力特性を示す。

上記現象は以下に示す理由に起因して生ずると考えられ
る。Ｃｏ　−０ｒ−Ｎｂ薄膜及びＧｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄
膜（以下ｃｏ　−０ｒ−Ｎｂ”４膜とＣｏ　−Ｏｒ　−
Ｔａ　Ｈ膜を総称してＧｏ　　’Ｃｒ−Ｎｂ（Ｔａ）Ｗ
？膜という）はスパッタリングににる薄膜形成１Ｎに第
１５図に示す如くベース１近傍に抵抗磁力を有する小粒
径結晶層２どその−Ｆ方に特に垂直方向に高い抗磁力を
右する大粒径結晶層３と二層構造を形成する。磁気ヘッ
ド４から放だ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内で磁束は面内方面に進行し、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４１り所定垂直磁気記録位階において大
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１」ＣＩ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ＨＣ／は磁化ジ
ャンプが生じていない場合の抗磁力ＨＣ／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
打ち層として機能するためには抵抗磁力、高透磁率を右
することが望ましく、よって磁化ジャンプの生じている
Ｃ、Ｏ−Ｑｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）薄膜の方が再生出
力が良好であると１■測される。またＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ
（Ｔａ　）薄膜の膜厚寸法に注目づ−るど、膜厚マ１払
を大とη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
）、これを大どすることにより磁気ヘッド４ど小粒径結
晶層２の距向１が人ど＜７す、小粒径結晶層２による磁
束の吸込み効果（Ｊｌわずかで第１６図に矢印で示す如
く磁気へラド４から放たれた磁力線は小事）′１径結晶
層２に到ることなく大粒径結晶層３を横切って磁気ヘッ
ド４の磁極に吸い込まれる。従って垂直方向に対する磁
化（９Ｌ分散された弱いものとなり良好な垂直磁化は行
４１われない。上述の如く、（６化ジャンプ量σｊ及び
垂直方向の抗磁力］」ｃ土が急激に立ち上がる、換占す
れば磁化ジャンプの発生づ−る磁性層の膜厚寸法は０．
０５μｍ〜０．１５μｍであり、これは抵抗磁力を有り
−る小粒径結晶層２の厚さ寸法に相当すると考えられる
１、すなわら小粒径結晶層２の厚さ寸法は０．０５　Ｉ
ｌｍ　〜０．１５　（、ｔｍとジ１常に薄い寸法で足り
、かつ垂直磁化層どなる大粒径結晶層３の厚さ寸法も０
２μｍ稈度で星ることが知られており、垂直磁気記録媒
体の全体膜厚寸法を極めて薄くすることが百１能となる
。これにより、磁気ヘッド４ど小粒径結晶層２の距離が
小となり、小粒径結晶層２にＪζ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、止置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ど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　−Ｎｌ
ｌ　　（Ｔａ　）薄膜の膜厚寸法を小どした方が（記録
媒体の厚さを薄くした万が）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〜０３μｍ稈度の
寸法まで高出力を保持できた）。これに加えて抵抗磁力
を有する小粒径結晶層２は極めて薄い厚さ寸法でいわゆ
る裏打ち層として機能するため、磁性層の全体膜厚寸法
を小とすることがＣぎ、」；つでスパツタリング時間を
短くし得、低コス１〜でかつ量産１！Ｉを−ｔ〕って垂
直磁気記録媒体を製造することができる１゜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、−
の磁１」祠Ｊ：りなる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イヱる手直
磁気記録媒体の上記特に低い抗磁力を有する層を０．０
５μｍ〜０．１５μｍの厚さ１法で形成Ｊることにより
、低い抗磁力を右する層は磁化ジャンプが生じている、
すなわち面内方向に対する抗磁力が小で、かつ高い透磁
率を右する層であるため、非常に薄い厚さ寸法の裏Ｉも
層を実現することができ、磁気ヘッドより放たれた磁束
は容易に裏打ち層たる低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
高抗磁力を有する層を目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得る垂直磁気記録再生を行な
うことができ、これに加え記録波長が短い時に特にすぐ
れた垂直磁化が行（７ねれ良好４丁再生出力を１！７る
ことができ、また低い抗磁力を有する層のＪｌさ寸法は
）Ｉ常にｉｔＶいため、これにより磁性層全体の厚さも
薄くり−ることができるため、磁性層を形成するために
要するスパッタリング時間の短縮を行ない１り、上記の
如く種々の効果を有する垂直磁気記録媒体を量産性をも
ってかつ低コストで製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−Ｎｂ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Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜が二層構造と４Ｔ
つで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　薄膜の
ヒステリシス曲線の一例を示す図、第９図はＣＯ−Ｃｒ
薄膜及びＣｏ−Ｃｒ’−Ｎｂ辞膜の組成率及び膜厚＼１
法を変化さ１！た場合におｉＪる各秤磁気持竹を示ず図
、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　−ｆ’Ｊ　ｂ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〜
Ｏｒ薄膜及びＣｏ　−０ｒ−Ｔａ薄膜の所定膜厚寸法に
おりる磁気性↑１１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１／Ｉ図は
第１２図におけるＣｏ８４．８　Ｃｒ１３．４　Ｔａ１
．８薄膜及びＣ０８１Ｃｒ１９薄膜（δ−０１０μｍ）
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」法を人とした場合に
磁束が形成り−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。 第１５図 ４１４図 第１６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一の磁性材よりなる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
   記録媒体であって、上記特に低い抗磁力を有する層を０
   ．０５μｍ〜０．１５μｍの厚さ寸法で形成してなるこ
   とを特徴とする垂直磁気記録媒体。