JPS61204828A - 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
法を薄りシ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
で記録し、これを再生するｂ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ＶＲ−潤す
るものとして、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
れば記録密度を白土さぜるに従い減磁界が小さくｔｒり
理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記録媒体と
しては、ベースフィルム上にＧｏ　−Ｃ，ｒ膜をスパッ
タリングににり被膜形成したしのがあった。周知の如く
、Ｃｏ−０ｒ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ｉ持つ（ずなわち膜
面に対し垂直方向の抗磁力ＨＣＩが人である）ため垂直
磁気記録媒体としては極め−Ｃ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膜を単層形成した描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（こ磁
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
。

また」−記問題点を解決するため、Ｃｏ−ＣＭＩ６Ｓど
ベースフィルムとの間に、いわゆる裏打ち層である高透
磁率層（ずなわち抗磁力１−ｌ　ｃが小なる層。

例えばＮＩ−Ｆｅ）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置にて磁気
ヘッドの磁極に向（ブ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１ｑ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９例えばＣＯ〜Ｏ
ｒ単層媒体にリング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
が傾きやすい。磁化を垂直に相持するために、垂直磁気
記録媒体は高い垂直異方Ｉ１１磁界（Ｉ」ｋ）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リ−ると垂直
方向の抗磁力（１−Ｉ　Ｃ上）を大きくし垂直磁気記録
媒体の厚さ寸法を犬とする必要があった。また厚ざ刈払
を人とした場合には垂直磁気記録媒体と磁気ｌ＼ラッド
いわゆる当たりく垂直磁気記録媒体と磁気ヘットの摺接
部における摺接条イ′１）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４ｒ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どして形
成された二層構造の垂直磁気記録媒体の場合、Ｃ０−０
ｒ膜の抗磁力１−１ｃ　　（７０００ｅ以十）にり・１
して高透磁率層の抗磁力Ｈｃは極めて小（１００ｃ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
発生づるという問題点があった。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Ｆ
ｅ−Ｎｉ／アモルファス等をスパッタリングにより被膜
し、次にＣ０−０ｒ膜を形成するに適した所定条イ！１
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イ１−及びター
ゲット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、製造工程が複判になると共に量産性にも
劣るという問題点かあつ　Ｉこ　。

そこで本発明では、コバルト、クロムにニオブ及びクン
クルのうち少なくとも一方を加えてなる磁↑！Ｌ祠をコ
ーテングした際、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上記問題点
を解決した垂直磁気記録媒体を提供ザることを目的とす
る。

問題点を解決するだめの手段及び作用 −に記問題点を解決するために本発明では、コバルト、
クロムにニオブ及びタンタルのうち少なくとも一方を加
えてなる磁性材をベース上にコーテングした際形成され
る低抗磁力を有する小粒径結晶層とその上に形成される
高抗磁力を有する大粒結晶晶を、低抗磁力を有Ｊる層を
高透磁率層として用い高抗磁力を右りる層を垂直磁化層
として用いた。

上記各手段を（１４することにより、垂直Ｖ娃気配録媒
体はベース上に連続形成された単−薄膜内に高透磁率層
と垂直磁化層が併存する構成となり、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、ベースとなるポリイミド基板−ににコバル１−
（Ｃｏ）、り［１ム（Ｃｒ　）にニオブ（Ｎｌｌ）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じてスパッタリングすることによ
って得られる。

従来Ｊ：り金属等（例えばＧｏ−（：ｒ含金）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−〇− １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ｈ４影
）にＪ、り明らかになってぎている（［冊ｄｗａｒｄ　
　Ｒ、Ｗｕｏｒｉ　　ａｎｄ　　Ｐ　ｒｏｆｅｓｓｏｒ
　　Ｊ　。

Ｉ−１，Ｊｕ＋Ｉｙ　：　”ＩＮＩＴＩＡＬ　　Ｉ　Ａ
ＹＥＲ［：　に　ＦＦＣＴ　　　　ＩＮ　　　　Ｃ０−
ＣＲＦｉｌ−ｔｖｌｓ”。

ＩＥＥＦ　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯＩ−、ＭＡＧ−２０゜
Ｎｏ、５．　ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ１９８４，Ｐ　７７４
・〜１）７７５またはＷｉｌｌｉａｍ　　Ｇ、　　ｌ−
１ａｉｎｃｓ　　：　　”ＶＳＭＰＲＯＦ　Ｉ　Ｉ　　
Ｉ　ＮＧ　　ＯＦ　　Ｃｏ　ＣｒＦＩＬＭＳ：Ａ　　Ｎ
ＥＷ　　ＡＮＡＬＹＴＩＣＡＬＴＦＣＩ−ＩＮ　ＩＱＵ
Ｅ”　Ｉ　ＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯＩ−。

ＭＡＧ＝２０．Ｎｏ、５．５ＥＰＴ［ＭＢＥｆで１９８
４、　Ｐ　ａｉ２〜Ｐ　８１１１）。本発明者（は上記
観点に注目しＣＯ〜Ｏｒ合金を基どし、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」ニ部に形成された大粒径の結
晶層どの物理的性質を測定した結果、第二元素どしてＮ
ｂまたはＴａを添加し１部場合、小粒径結晶層の抗磁力
が大粒径結晶層よりも非常に小Ｃ′あることがわかった
。本発明ではこの低抗磁力を右Ｊ−る小粒径結晶層を高
透磁率層どしで用い高抗磁力を右りる大粒径結晶層を垂
直１ｉｆｔ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１、り形成さ
れた小粒径結晶層と、大粒径結晶層の抗１ｉ１１力を測
定］ノだ実験結果を詳述する。Ｃｏ−ＣｒＡ１膜、ＧＯ
−Ｃｒ−Ｎｌ）　′ａ膜及びＣｏ　−Ｏｒ　−Ｔａ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ｆ；Ｌ　Ｔ　ａを添加した
各場合においてスパッタリング条ｆ１は共に等しく　Ｎ
Ｕ定した）。

；トスバッタ装置 １で［−ングネトロンスパツタ装置 ＊スパッタリング方法 連続スパッタリング。予め予備排気圧１×ｘ　１０−６
　Ｔ　ｏｒｒまで・（１気し７．：後△ｒ刀゛スを導入
しｌ　Ｘ　１Ｏ−３Ｔ　ｏｒｒとした＊ベース ポリイミド（厚ざ２０μｍ） ＊ターゲット ＣＯＣｒ合金上にＮ　ｂあるいはＴａの小片を載置した
複合ターゲラ１〜 ＊ターゲラ１〜基板間距離 １１０口１ｎ＋ なお薄膜の磁気特性は振動試料型磁力ｉｔ　（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（ＫＥＶＦ　Ｘ社製、以
下ＥＤＸと略称する）にて、また結晶配向性はＸ線回折
装置（］！Ｉ！学電機製）にて夫々測定した。

Ｃｏ−Ｃｒ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Ｈｅ／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
バッタリングされたＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ　’ｆｄＪ膜が
スパッタリング時に常に均一の結晶成長を行なつ１ζど
仮定した揚台、第１図に示された磁化ジＡ７ンプは生ず
るはずはイ↑く、これよりＧｏ−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推測さ
れる。

続いて第１図で示した実験条ｆ１と同−条イ！１にてＧ
ｏ　−Ｃｒ−Ｎｂをポリイミドベースｉ、：０，０５μ
ｍの膜厚でスパッタリングした記録媒体に１５ＫＱｅ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０．０５
μｍ１程度の膜厚にお【プるＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　７
ｒＱ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０．０５１１ｍ程度の膜厚にお（
プる抗磁力１−ＩＣ／に注目するに、抗磁力１−ＩＣ／
は極めて小なる値となっており面内方向に対する透磁率
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Ｊ：リベース近傍位置にはじめに成長り−る初期
層は抗磁力１−（ＣＩ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
ース近傍位間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」ＣＩより人なる抗磁カドＩｃ／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　Ｈ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。なお後述する如く、磁
化ジャンプは組成比率及びスパッタリング条イ！１に関
し全てのＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜にλｊして発生す
るものではない。所定の条件下においてｃｏ−Ｃｒ−Ｎ
ｂｉｌ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Ｊ：り描くと第３図に承り如く磁
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０．０７５μｍ以下、これ
については後）ボする）を行ない、これを測定すること
により１９ることができろく第４図（こ示す）。

また大粒径結晶層は均一結晶構造を有していると考えら
れ、かつ第３図に示すヒステリシス曲線は小粒ｉ￥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、Ｆｉｌ　（
ヒジＡ７ンプのない滑らかなヒステリシス曲線を形成づ
−るど考えられる。ライｆわち第３図にｄ）て示されて
いる磁化ジ＼７ンブの存在は、磁気特性の異なる二層が
同一の’Ａｖ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Ｃ　ＯＣｒ　　Ｎ　ｂ　ＦＪ膜
にも磁気特性の異なる二層が形成されていることが即解
で′ぎる。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Ｇｏ−Ｏｒ−１１ｂ薄膜のヒ
ステリシス曲線から小粒径結晶層のみのｃｏ−Ｃ”−Ｎ
　ｌ）　ＨＩＩ（４のヒステリシス曲線を差引いてｔ［
１られるヒステリシス曲線より求めることができる。上
記各実験結果ににすＣＯ−Ｃｒ−Ｎｔ）薄膜のヒステリ
シス曲線に磁化ジャンプが生じているＩ：ｌ、（ＩＪ。

気持１（１の異なる二層が形成されでいることが証明さ
れたことになる。

続いてＧｏ−ＣＩ−−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Ｃ
ｏ、−Ｃｒ−Ｎｂｉｄ膜の厚さ寸法に関）重さＵつつ第
６図を用いて以下説明する。第６図はＧｏ　−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、各膜厚寸法における面内方向の抗磁力Ｈｅ
／、垂直方向の抗磁力１−１ｃ　１．１４１化ジヤンプ
吊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
０．０８μｍ以下においては極めて小なる値（１５００
ｅ以下）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
／は大きく変化するようにことはない。また磁化ジャン
プ量σＪに注目すると、昼長化ジャンプ量は膜厚寸法が
０．０７５μｍにて＠激に立ち−ＪＸかり０．０７５μ
ｍ以」−の膜厚におい一１３＝ てＩｊｉ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（−ＩＣ上に注目Ｊ−るど、抗磁力１」Ｃ
１は膜厚寸法０．０５　μｍ　〜０．１μｍで急激に立
ち−にがり０．１μｍ以上の膜厚寸法ではＱＯＯＯｅ以
十の高い抗磁力を示す。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０．０７５μｍの膜厚寸法のと
ころにあり、膜厚寸法が０．０７５１．ｚｍ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１−１
０／、１−１０１が低い、いわゆる低抗磁力層となって
おり、また膜厚寸法が０．０７５μｍ以−にの大粒径結
晶層は面内方向の抗磁力ＨＣ／は低いものの垂直方向に
対する抗磁力Ｈｃ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
７５μｍ以下）においては、面内方向及び垂直方向に対
Ｍる抗磁力Ｈｃ　７．　Ｈｃ上は低く、これにり大なる
膜厚寸法（０，０７５μｍ以上）においては垂直方向に
対する抗磁力１」Ｃ１が急増する。これによってｂｍ化
ジ゛１７ンプが生じている場合、Ｃｏ　−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Ｃ（＋−Ｏｒに第三元素としてＴａを添加（１−１
０８ｔ％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く【つた結果を
第７図に示す。第７図はＣｏ−Ｃｒ−下ａｌｌ膜の膜厚
寸法をスパッタリング時間を変えることにｊこり制御し
、各膜厚寸法における面内方向の抗磁力１−１Ω／、垂
直方向の抗磁ノｊ＋」Ｃ上、磁化ジャンプ量σ、ｊ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、Ｇｏ−ＣｒにＮｂを添加した場合ど略同様
な結果が得られ、小粒径結晶層と大粒径結晶層の境は略
０．０７５μｎ１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１−ＩＣ／、１−１ｃ上が低い（
Ｈｅ　／、　１−１ｃ　ＪＬ共に１７００ｅ以下）、い
わゆる低抗磁力層となっており、また膜厚寸法が０．０
７５μｍ以上の大粒径結晶層は面内方向の抗磁ノＩＨＣ
／は低いものの垂直方向に対する抗磁力１−Ｉ　Ｃ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ずべぎことは、スパッタリング条件
及びＮｂ、ｌａの添加量を前記した値（Ｎ＋）　：　２
〜１０ｃ上％、Ｔａ：１〜１０ａ１％）より変えた場合
磁化ジ）７ンＪは９−しないが、しかるに磁化ジャンプ
が生じないＣＯ、−ｃｒ　−Ｎｂ　６膜。

Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　Ｎ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−Ｏｒ　−Ｎｂ　
Ｎ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
　７は大粒径結晶層の残留磁化Ｍ　ｒ　（：　／よりも
大であるため、両結晶層を含む残留磁化ＭｒＡ／は大粒
径結晶層の残留磁化Ｍ　ｌ’　ｃ　／のみの時よりも不
利となり異方性磁界Ｈｋ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］」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
Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜及びＧｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ
ｉｔＩ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　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜にそ
の膜面に対し垂直方向に膜厚の全てに口って垂直磁化を
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イｆ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−ＩＣ／、Ｈｅ上が共に極めて低く（１
７０００以下）、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Ｈ
Ｃ／は磁化ジャンプの生じている場合の抗磁力１−（Ｃ
Ｉよりは人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１９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λ
ｊして垂直方向に磁化を行なっても小粒径結晶層にお【
）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
Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｗｊ膜及びＣｏ　−Ｃｒ−Ｔａ
薄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）にすると、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１−ると小
粒径結晶層の厚さ寸法は若干大となる傾向を示す）、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
犬と４１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」ＣＩ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　薄膜どベース間に配設した
裏打ち層（例えばＦｅ−Ｎｉ薄膜）と似た特性を有して
いる。つまりＣｏ　−０ｒ−Ｎ　＋１薄膜及びＣｏ　−
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ｌ−１ｃ上を有する
大粒径結晶層を垂直磁化層ど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１、この
点に鑑み、ｃｏ　−ｃｒ−Ｎｂ　ｎ膜及びＣ０−Ｃｒ−
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ＩＪ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ａ′３（プる各種磁気特性を示す図
で、第１０図（△）−（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　’ｂを添加した場合でも、
磁化ジ〜７ンプ（第１０図（△）、叫））に矢印Ｒ，Ｃ
で示す）が生じている時は垂直磁化に’ａ’　与する垂
直方向の抗磁力１−Ｉ　Ｃ上はｊｆ！ｌい値となるが磁
化ジＶツブが生じていイｒい時１よ抗磁カＦＩＣ土は低
い餡どなつ−Ｃいる。またＣ（１−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜の膜
厚用法が小（データでは約１／２）の方が抗磁力ＨＣ上
は高い（「１どなっている。これｔこ加えて磁１ヒジＡ
ｌンブが生じている時は垂直異方性磁界１−１ｋが小さ
く、Ｍｒ／／ＭｓはＣ６−Ｃｒ薄膜に化べて大でありか
つ膜厚用法δが薄くなるに従って大なる値どなる。これ
は面内方向に磁束分布が大（・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。しかるに上記各
Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｌｌ　％Ｖ膜を垂直磁気記録媒体ど
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−ＣいるＣｏ−Ｃｒ
−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−Ｎ　１１　薄膜及びＣ０−Ｃｒ薄膜の再
生出力よりも良好となってＪ３す、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
．２μＩｌｌへ・１．ＯＩ１ｍ稈度の領域）においては
Ｃｏ　−Ｃｒ薄膜及び■１化ジャンプの生じていないＧ
Ｏ−０ｒ−ＮｂｉＩ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、上記各薄膜の再生用ツノ増加率に対して、
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十に凸の放物
線形状をとるが、その全域においてＣ０−Ｃｒ薄膜及び
磁化ジャンプの生じていないＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜よ
り大なる再生出力を得ることができた。なおｃｏ’−０
ｒ−７ａ薄膜においてもＣＯ’−０ｒ−Ｎｂ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　ｉＩ膜に対するＣＯ−Ｃｒ　−Ｔａ　Ｗ
Ｊ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。

−ト記用象は以下に示す理由に起因して生ずると考えら
れる。Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ａ膜及びＣｏ−０ｒ　−
Ｔａ　薄膜（以下Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｎｔ）ｉＷ膜とＧｏ　
−Ｃｒ　−Ｔａ　薄膜を総称しＴＣＯ−Ｃｒ−Ｎｂ（Ｔ
ａ）薄膜という）はスパッタリングによる薄膜形成時に
第１５図に承り”如くベース１近傍に低抗磁力を有する
小粒径結晶Ｍ２とその４一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１こ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、低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に磁束が集中して鋭く貫通づるため、
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【ノる小粒径結晶層２の面内方向の抗磁力
１−１０／に注目すると、第２図及び第８図（Ｂ）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」ＣＩは磁化ジャンプが生じていない場合の抗
１６カ１−１０／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
めには低抗磁力、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ＵＴＪいるＧｏ　−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Ｊ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３の距離が人となり
、小粒径結晶層３による磁束の吸込み効果はわずかで第
１６図に矢印で示す如く磁気ヘッド４から放たれた磁力
線は小粒径結晶層２に￥１ｊ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は分散された弱いものとなり良好
な垂直磁化は行４ｆわれイ１い。しかるにＣｏ　−０ｒ
−Ｎｂ　　（１−、ａ　）薄膜の膜厚用法を小とすると
、磁気ヘッドと小粒径結晶層の距離が小となり、小粒径
結晶層による磁束の吸込み効果が人となり磁気ヘッド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。膜厚寸法が小となるこ
とにより大粒径結晶層３の厚さ（ｌ法が小となり垂直方
向に対する抗磁力１−１　ｃ土が小と（ｉることが考え
られるが、垂直磁化にＺ１与する（６束は馬蹄形の極め
−Ｃ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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）　ｉｔＨ
’２の膜片り１払を小とした方が（記録媒体の厚さを薄
くしだ方が）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（本発明当の実験による
と１膜厚寸法が０．１μｍ　−、−０，３μｍ程庶０寸
法まで高出力を保持できた）。これに加えて一１二記の
如く高抗磁力を有する層と低抗磁力を右りる層を形成づ
るＣｏ　−、Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）薄膜は）や続
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−Ｎ＋
）　　（Ｔａ　）　薄膜の形成Ｔ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、低コストでかつ量産
性をもって記録媒体を製造することができる。更に小粒
径結晶層２の面内方向の抗磁力］」ＣＩは第６図、第７
図より　１００ｅ〜５０Ｑｅ稈度であり大粒径結晶層３
の抗磁力ｌｌｃ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、］
パルｌ〜（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ　）にニオ７　（Ｎｂ
　＞及びタンタル（Ｔａ　＞のうち少なくとも一方を加
えてなる磁性材をベース上にコーティングした際形成さ
れる低抗磁力を有する小粒径結晶層とその上に形成され
る高抗磁力を有する大粒径結晶層を、低抗磁力を有する
層を高透磁率層として用い高抗磁力を有する層を垂直磁
化層として用いることににす、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（Ｊる磁気抵抗は小と
なり磁気ヘッドより放たれた磁束は容易に低抗磁力を有
する小粒径結晶層に進入し水平方向へ進行した後磁気ヘ
ッドの磁極にて＠激にかつ１ｊ１＜高抗磁力を有する大
粒径結晶層を貫通して磁気ヘットの磁極に吸い込まれる
ため、大粒径結晶層には強い残留磁化が生じｉ乱い再生
出力を実現しく５す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知い［１，に特にづぐれた
垂直磁イヒが行４１ねれ良好な再生出力を１ｑることが
でき、また小粒径結晶層は磁気ジＡ７ンプが生じている
、’？Ｊ’　４’ｉ：わｌう面内方向に対する抗磁力が
小で゛、かつ高い透磁率を有する層であるため、いわゆ
る裏打ち層として確実に１幾能す゛ると共にその抗磁力
は大粒径結晶層の抗磁力に対して不要に小なる値では４
Ｉ：いため衝：ｊ；’４性のバルクハウゼンノイズが発
生することらなく良好な垂直磁気記録再生が行なわれ、
更には小粒径結晶層と大粒径結晶層とを有するＣ０−Ｃ
「−２６一 Ｎ　１１薄膜及びＣ０−０ｒ−Ｔａ薄躾は連続スパッタ
リングにより形成されるため、二層構造を形成させるた
めのスパッタリング条件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工程を容易にで
きると共にスパッタリング時間の短縮を行ない得、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１〜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Ｇｏ−Ｃｒ　−Ｎｂ　ＲＷ膜のヒスプリシス
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　−０ｒ−７ａ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
は磁化ジャンプが生じていないＧＯ−Ｃ’ｒ−Ｎｂ薄膜
のヒステリシス曲線の一例を示す図、第９図はＣ０−Ｃ
ｒ薄膜及びｃｏ−Ｏｒ−Ｊｌｂ薄膜の組成率及び膜厚寸
法を変化させた場合におりる各種磁気特性を示す図、第
１０図は第９図に示し１ｃ各膜薄のヒステリシス曲線を
示り一図、第１１図はＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜及び０Ｏ−
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Ｃ０−Ｃｒ薄膜及
びＣｏ−０ｒ−Ｔａａ膜の所定膜厚用法にお（Ｊる磁気
特性を示す図、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【プ
るＣ　Ｃ８４，８Ｃｒ１３．４　Ｔ　ａｌ、８ｉｔＩ膜
及びＣ０８１Ｃｒ１９？７ＩＪ膜（δ−０，１０μｍ　
）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即き寸
法を小とした場合に磁束が形成づ−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大とした場
合に磁束が形成する磁気ループを示Ｊ゛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。 （ｄ−ｄ　ＡＬＬＩ　）　　ｕ　ａ　宙＊手続補正書 昭和６０年６月１８日 （−。 特許庁長官　志　賀　　　学　　殿　　　　　”２．：
、、−、：、＞１、事件の表示 昭和６０年　特許願　第４５３２６号 ２、発明の名称 垂直磁気記録媒体 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　〒２２１　　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁
目１２番地名称　（４３２）　　日本ビクター株式会社
代表者　取締役社長　宍　道　−部 ４、代理人 住所　〒１０２　　東京都千代田区麹町５丁目７番地６
、　補正の対象 明細書の特許請求の範囲、発明の詳細な説明、図面の簡
単な説明の欄、図面。 ７、補正の内容 （１）明細書中、特許請求の範囲の欄記載を別紙の通り
補正する。 （２同、第１頁１４行目乃至１５５行目記載１磁性・・
・薄く」を「垂直磁気記録再生特性を向上」と補正する
。 ■　同、第３頁１６行目記載の「リングヘッド、１を１
リンクコアヘツド」と補正する。 （４）同、第５頁８行目乃至９行目記載の［コバルト・
・・なる」を削除する。 （５）同、第５頁１０行目記載の１コーデング」を「コ
ーティング」と補正する。 （６）同、第５頁１６行目乃至第６頁１行目記載の「コ
バルト・・・低」を次の通り補正する。 「−の磁性材よりなる磁性層を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とにより形成してなる
垂直磁気記録媒体の、上記特に低い」（７）同、第２頁
８行記載の１に」と「コバルト」との間に「例えば」を
挿入する。 ■　同、第２頁８行記載のｒＩＦＦｊの次にｆ’ＥＪを
挿入する。 （９）　　同、第２頁８行記載の「第三」の前に「特に
」を挿入する。 （１０）同、第２頁８行記載の１×」を削除する。 （１１）同、第２６頁８行記載の「比」を削除する。 （１２）同、第２６頁８行記載の１おて」を［おいてｊ
と補正する。 （１３）同、第２６頁８行記載の「ツ」を「ン」と補正
する。 （１４）同、第２６頁８行記載の１において」の次に「
磁化ジャンプの生じているＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ薄膜は
」を挿入する。 （１５）同、第２６頁８行記載の「集中して」を削除す
る。 （１６）同、第２６頁８行記載の［第２図・・・（［３
）」を［第９図及び第１２図」と補正する。 （１７）同、第２６頁８行記載の「３」を「２」と補正
する。 （１８）同、第２６頁８行記載の「３」を１２」と補正
する。 （１９）同、第２６頁８行記載の「ヘッド」の次に「１
」を挿入する。 （２０）同、第２４頁３行目に三箇所記載の１結晶層」
の次に夫々「２」を挿入する。 （２１）同、第２４頁６行目乃至９行目記載の［膜厚・
・・れるが、］を１即ち、」と補正する。 （２２）同、第２６頁８行記載の「もって」の次に「垂
直磁気」を挿入する。 （２３）同、第２５頁１５行目乃至２０行目記載の１コ
バルト・・・、抵」を次の通り補正する。 ［−の磁性材よりなる磁性層を特に低い抗磁力を有する
層とその一トに高抗磁力を有する層とにより形成してな
る垂直磁気記録媒体の、上記特に低い］（２４）同、第
２６頁８行記載の「大粒径結晶」を「高抗磁力を有する
」と補正する。 （２５）同、第２６頁８行記載の「小粒径結晶」を削除
する。 （２６）同、第２６頁８行記載の「大粒径結晶」を削除
する。 （２７）同、第２６頁８行記載の「大粒径結晶」を「高
抗磁力を有する」ど補正する。 （２８）同、第２６頁１２行目乃至１３行目記載の「小
粒径結晶」を［低い抗磁力を有する」と補正する。 （２９）同、第２６頁８行記載の「気」を「化」と補正
する。 （３０）同、第２６頁８行記載の「大粒径結晶」を「高
抗磁力を有する」と補正する。 （３１）同、第２６頁８行記載の「不要」を「極端」と
補正する。 （３２）同、第２６頁１９行目乃至２０行目記載の「小
粒径結晶」を「低い抗磁力を有する」と補正する。 （３３）同、第２６頁８行記載の「大粒径結晶」を「高
抗磁力を有する」と補正する。 （３４）同、第２６頁２０行目乃至第２６頁８行記載の
「ＣＯ・・・薄膜」を「磁性層」と補正する。 （３５）同、第２６頁８行記載の「膜薄」を「薄膜」と
補正する。 （３６）図面中、第１図、第２図、第９図、第１１図、
第１２図、第１３図、第１４図、第１５図を別添の図面
のように補正する。 特許請求の範囲 １［）−二］γ母−ｌ■１引引Ｈ乞し鼓公抗磁力を化１
企Ｍよその上に高抗磁ノＪを１１ゑＭ丈により形成して
４ｔす、該１０し）抗磁力を右Ｊる層を高透磁率層とし
て用い高抗磁力を右りる層を垂直磁化層として用いるこ
とを特徴とづる垂直磁気記録媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コバルト、クロムにニオブ及びタンタルのうち少なくと
   も一方を加えてなる磁性材をベース上にコーティングし
   低抗磁力を有する小粒径結晶層とその上に高抗磁力を有
   する大粒径結晶を形成してなり、該低抗磁力を有する層
   を高透磁率層として用い高抗磁力を有する層を垂直磁化
   層として用いることを特徴とする垂直磁気記録媒体。