JPS61222022A - 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、特に記録再生出力を
増大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さくなり理論
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　−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−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（すなわち膜面
に対し垂直方向の抗磁力Ｈｃ上が大である）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。しかるにＣｏ　−Ｃｒ　ｍはその磁化容易軸
がＣ「の添加によりＣｏの磁化容易軸（最密六方晶のＣ
軸）が垂直に近い配向を有しているものの十分には垂直
方向に配向しておらず強い垂直磁気異方性を得ることが
できなかった。このため従来、ｃｏ−Ｃｒにニオブ（Ｎ
ｂ）及びタンタル（Ｔａ　）等の第三元素を添加するこ
とによりＣＯの磁化容易軸を垂直方向に強く配向させた
構成の垂直磁気記録媒体があった。またｃｏ　−ｃｒ　
ｉと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（すなわち抗磁力Ｈｃが小なる層。例えばＮ
ｉ　−１：ｅ　）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。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の垂直磁気記録媒体では、ＣＯの磁化容易軸を
強く垂直方向へ配向させるために、ＣＯにＣｒ及びＮｂ
　、Ｔａ等を添加していた。しかるにＣｒ及びＮｂ、Ｔ
ａの添加によりＣＯの磁化容易軸は強く垂直方向へ配向
するものの、強磁性体であるＣＯに非磁性体であるＣｒ
及びＮｂ、Ｔａを添加することにより垂直磁気記録記録
媒体としての飽和磁化ＭＳが低下してしまい高い再生出
力を得ることができな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、Ｇｏ−Ｃｒ膜の
抗磁力）１ｃ（７００００以上）に対して高透磁率層の
抗磁力ＨＣは極めて小（１０Ｑｅ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するという問
題点があった。

これに加えて、このバルクハウゼンノイズを防止するに
は少なくとも１０００以上の抗磁力を有することが必要
となるが、この条件を満たしかつ裏打ち層としての機能
を有する適当な素材が無いという問題点もあった。

そこで本発明では、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コーテ
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、この二層の内抗磁力の小なる
小粒径結晶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、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添加
してなる磁性材によりベース上に低抗磁力を有する小粒
径結晶層を形成すると共に、この小粒径結晶層上にコバ
ルト、クロムよりなる磁性材により大粒径結晶を形成し
た。

上記各手段を構することにより、垂直磁化される大粒径
結晶層は高い飽和磁化Ｍｓを維持し得、かつ低い抗磁力
を有する小粒径結晶層はいわゆる裏打ち層としての機能
を奏する。

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、まずベースとなるポリイミド基板上にコバルト
（ＣＯ）、クロム（Ｏｒ　）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た磁性材
をターゲットとしてスパッタリングし、続いてその上に
ｃｏ、Ｃｒより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り得られる。

従来より金属等（例えばＧｏ−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
鏡による写真撮影）により明らかになってきている（　
Ｅ　ｄｗａｒｄ　　Ｒ、Ｗｕｏｒｉ　　ａｎｄ　　Ｐ　
ｒｏｆｅｓｓｏｒ　　Ｊ　。

１−１．Ｊｕｄｙ：”ＩＮＩＴＩＡＬ　　ＬＡＹＥＲＥ
ＦＦＥＣＴ　　ＩＮ　　Ｃｏ−ＣＲＦＩＬＭＳ”。

ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯＬ、ＭＡＧ−２０゜Ｎ
Ｏ，５，ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ１９８４，Ｐ　７７４〜Ｐ
７７５またはＷｉｌｌｉａｍ　　Ｇ、　Ｈａｉｎｅｓ　
：　”ＶＳＭＰＲＯＦ　Ｉ　Ｌ　ＩＮＧ　　ＯＦ　　Ｃ
ｏ　ＣｒＦＩＬＭＳ：Ａ　　ＮＥＷ　　ＡＮＡＬＹＴＩ
ＣＡＬＴＥＣＨＮ　ＩＱＵＥ″Ｉ　ＥＥ　　Ｔｒａｎｓ
、　、　ＶＯＬ。

ＭＡＧ−２０，Ｎｏ、５．ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ１９８４
、Ｐ　８１２〜Ｐ　８１４）。

本発明者は上記観点に注目しＣ０−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、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りかつ垂
直方向と面内方向の抗磁力には極端な差が生じてないこ
とがわかった。本発明ではこの低抗磁力を有する小粒径
結晶層を等方性層として用い、この等方性層上に飽和磁
化Ｍｓの大なるＧｏ−Ｃｒｌｌを形成し、これを垂直磁
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より形成され
たＣｏ　、　Ｏｒ　、　Ｎｂ及びＴａのうち少なくとも
一方を添加してなる磁性材の小粒径結晶層と、大粒径結
晶層の抗磁力を測定した実験結果を詳述する。Ｇｏ　−
Ｃｒ　Ｈ膜、　ＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｈ膜及びＧｏ　−
Ｃｒ　−Ｔａ　８Ｍ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 ＲＦ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。予め予備排気圧１×ｘｌＯ−６Ｔ
ｏｒｒまで排気した後Ａｒガスを導入し１×１０うＴ　
ｏｒｒとした ＊ベース ポリイミド（厚さ２０μｌ１１） ＊ターゲット Ｃｏ−Ｃｒ合金を使用し、Ｎｂ及びＴａの添加は正方形
状のＮｂ板及びＴａ板を所要枚数ｃｏ−Ｏｒ合金上に配
置することにより行なった ＊ターゲット基板間距離 １０ｍｍ なお薄膜の磁気特性は振動試料型磁力計（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ＥＤ
Ｘ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。

Ｇｏ−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ＨＯ／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Ｇｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ　Ｒ１１！！
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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｍ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。

一続いて第１図で示した実験条件と同一条件にてＣｏ−
Ｃｒｏ−Ｎｂをポリイミドベースに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０．０５μ糟程度
の膜厚におけるＧｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ　ｉｉＩ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０．０５μ−程度の膜厚における抗磁力Ｈｅ／
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磁率が大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期層は抗磁力ＨＣ／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ＨＣ／より大なる抗磁力ＨＣ／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　９１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件に関し
全てのＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ｉｌ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　−
ＮｂＲ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
ジャンプが瑛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０．０７５μ−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ＨＯ／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
Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ｎ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Ｃ
ｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ＷＪ膜のヒステリシス曲線から小
粒径結晶層のみの（：、ｏ　−０ｒ−Ｎｂ［ｌ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。上記各実験結果によりＣｏ　−Ｃｒ
　−Ｎｂ　’Ｆｉｌ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　−Ｏｒ　−Ｎｂ　ｉｉ！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　＊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　−
Ｏｒ　−Ｎｂ　’ｍ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ＨＯ／、垂直方向の抗磁力）ｌｃ上、１１ｉ
化ジヤンプ量σｊを夫々描いたものである。

まず面内方向の抗磁力ＨＣｉ／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（ｉｓｏ
ｏｅ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。これに加え垂直方向の抗磁力Ｈｃよと
面内方向の抗磁力ＨＣ／の値を比較するに相方とも１５
０Ｑｅ以下となっておりその差は小で、いわゆる等方性
を有した層となっている。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
磁化ジャンプ恒σｊに注目すると、磁化ジャンプ量は膜
厚寸法が０．０７５μ■にて急激に立ち上がり０．０７
５μｍ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Ｈｅ上に注目すると、
抗磁力Ｈｅ上は膜厚寸法０．０５μＩｌ〜０．１μｍで
急激に立ち上がり０．１μｍ以上の膜厚寸法では９００
Ｑｅ以上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０．０７５μ−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
ｚ。

）ｌｃ上が低い、いわゆる低抗磁力層となっており、ま
た膜厚寸法が０．０７５μ■以上の大粒径結晶層は面内
方向の抗磁力ＨＯ／は低いものの垂直方向に対する抗磁
力Ｈｅ上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（０，０７５μ概以
下）においては、面内方向及び垂直方向に対する抗磁力
ＨＣ／、１−１ｃ上は低く、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Ｈｅ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、Ｇｏ　−０ｒ−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
ａｔ％添加範囲において同一現象が生ずる）し、上記し
たＮｂを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Ｃ０−０ｒ−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上、１！化ジャンプ量σｊを夫々描いたもの
である。同図よりＣ０−ＣｒにＴａを添加した場合も、
Ｃ０−０ｒにＮｂ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０．０７５μ
ｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法が０．０７５μ
ｍ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）１ｃ　／、　Ｈｃ上が低い（Ｈｃ、／、　）（
ｃ　ＪＬ共に１７０Ｑｅ以下）、いわゆる低抗磁力層と
なっている。これに加えて垂直方向及び面内方向抗磁力
Ｈｃ工、　ＨＣ／の値の差は小でいわゆる等方性を有し
た層となっている。また膜厚寸法が０．０７５μ−以上
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上は非常に高い値（７５０
０ｅ以上）となっている。

なお上記実験で注意すべきことは、スパッタリング条件
及びＮｂ　、Ｔａの添加量を前記した値（Ｎｂ　：２〜
１０ａｔ％、　Ｔａ　：　１〜１０ａｔ％）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
が生じないＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　１１膜。

Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　ｉｌ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ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎ
ｂ　ＷＪ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（８）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Ｍ
ｒｓ／は大粒径結晶層の残留磁化Ｍｒ　ｃ　／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（八〇５０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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　１ｌｌｌｌ及びＧｏ　−Ｏｒ
　−Ｔａ　ＷＩＷＡを垂直磁気記録媒体として考えた場
合、Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｆｉｌ膜及びＧｏ　−Ｃｒ
　−Ｔａ　ｉｌ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した場合、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と従
来考えられていた（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上が共に極めて低く（１７０Ｑｅ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ＨＣ／は磁化ジャンプの生
じている場合の抗磁力ＨＣ／よりは大であるが垂直方向
の抗磁力Ｈｃ上は垂直磁気記録を実現し得る程の抗磁力
はな（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。

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及び磁気的な
等方性を有しており、これは従来Ｇｏ−Ｃｒ薄膜とベー
ス間に配設した裏打ち層と似た特性を有している。つま
りＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ薄膜及びＧｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ
　＊膜において、低抗磁力ＨＯ／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ること
が可能であると考えられる。

従ってＧｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜及びＣｏ　−Ｃｒ　−Ｔ
ａｆｌ膜の単一膜がスパッタリングされる際形成される
小粒径結晶層を裏打ち層として機能させ、また大粒径結
晶層を垂直磁化層として機能させることが考えられる。

しかるにＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜及びＣｏ　−Ｃｒ
−Ｔａ薄膜の単一膜テハ、Ｃ０−Ｑｒに添加されるＮｂ
、ｌ”ａの添加量は磁化ジャンプが発生する所定量に規
制されてしまう。また強磁性材であるＣＯに非磁性材で
あるＮｂ。

Ｔａを添加することによりＣｏ　−Ｃｒ　薄膜に比較し
て飽和磁化ＭＳが低下してしまい高出力の垂直磁気記録
が行なえない。

この点に鑑み本発明では上記磁化ジャンプが生ずる条件
下で、まずベース上にＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ薄膜または
Ｇｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜の小粒径結晶層を形成させ（約
０．１μ−以下）、その上に高い飽和磁化ＭＳを有する
ｃｏ　−ｃｒ　＊膜をスパッタリングし垂直磁気記録に
直接寄与する大粒径結晶層を形成した。なおＣｏ　−Ｃ
ｒ　ｌ膜においてＣｒの添加量は約５〜２０ａｔ％とし
た。上記構成の垂直磁気記録媒体において小粒径結晶層
としてＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜を用いた場合の各種磁気
特性をＣｏ−Ｃｒ単層薄膜及び磁化ジャンプの生じてい
・るＣｏ　−０ｒ−Ｎｂ単層薄膜と比較して第９図に、
この垂直磁気記録媒体にセンダスト（登録商標）よりな
るリングコアヘッドで垂直磁気記録再生した時の夫々の
薄膜の記録波長と再生出力の関係を第１０図に、また小
粒径結晶層としてＣｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜を用いた場合
の各種磁気特性をＣｏ　−Ｃ「単層薄膜及び磁化ジャン
プの生じているＣ０−Ｃｒ−・Ｔａの単層薄膜と比較し
て第１１図に夫々示す。第９図及び第１１図より磁化ジ
ャンプの生ずる条件下で形成したＧｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ及
びＣｏ　−Ｃｒ−Ｔａの小粒径結晶層上ニｃｏ　−ｃｒ
の大粒径結晶層を形成させた垂直磁気記録媒体（以下単
に二層媒体という）は、磁化ジャンプの生じているＣｏ
　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜の単層垂直磁気記録媒体（以下Ｎｂ
単層媒体と略称する）及び同じく磁化ジャンプの生じて
いるＣｏ　−Ｃｒ　−ＴａＲ膜の単層垂直磁気記録媒体
（以下Ｔａ単層媒体と略称する）よりも飽和磁化Ｍｓが
大となっている。また垂直方向の抗磁力）−１ｃ上は高
い値となっており垂直磁化に適した磁気性質となってい
る。

−力筒１０図に示される如く、再生出力と記録波長特性
は、Ｎｂ単層媒体及びＣｏ−Ｃｒ薄膜の単層垂直磁気記
録媒体（以下ｃｏ−Ｃｒ単層媒体と略称する）に比較し
て全ての記録波長領域で高い値を示しており強い再生出
力が得られる。特に短波長領域（記録波長が１μｍ〜０
．２μｍの領域）においては、ＮｂＩＩＪｉ媒体及びＧ
ｏ−Ｃｒ単層媒体もその再生出力は増大しているものの
、二層媒体は更に高い効率で再生出力が増大している。

従って二層媒体は特に短波長領域での垂直磁気記録再生
に適しているといえる。なおＴ’ａの二層媒体でも同様
の結果が得られた。

上記現象の生ずる理由を第１２図を用いて以下推論する
。ポリイミド等のベース１上に磁化ジャンプの生ずる条
件を満足させてＧｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ及びＣｏ　−Ｃｒ
−Ｔａ磁性材（以下Ｇｏ　−Ｑｒ　−ＮｂとＣｏ　−Ｃ
ｒ−Ｔａを総称する場合Ｃｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ　　（Ｔ
ａ　）と示す）を約０．１μｍ　Ｏ）膜厚寸法でスパッ
タリングすると、前述の如く被膜されたＧｏ　−Ｃｒ　
−Ｎｂ　　（Ｔａ　）１膜は略ソノ全体において小粒径
結晶層２が形成されているものと考えられる。この小粒
径結晶層２は面内方向の抗磁力ＨＯ／が小で、かつ垂直
方向の抗磁力）−１ｃ上との差が少ない等方性を有した
層となっている。

従って小粒径結晶層２にいわゆる裏打ち層と略同様な機
能を行なわせることができる。

小粒径結晶層２の上部には、ｃｏ　−ｃｒ　Ｉｌ性材が
約０．１μｍの膜厚寸法でスパッタリングされる。

Ｃ０−Ｃｒ磁性材がＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　
）薄膜上にスパッタリングされる際、ｃｏ　−ｃｒ　Ｉ
ｌ性材及びＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）薄膜は
結晶構造及び組成において似た性質を有しているため、
両磁性材の境界部分においてＣ０−Ｃｒ磁性材の小粒径
結晶層はほとんど発生せず（発生したとしても垂直磁気
記録特性に影響を与える厚さまで到らなと考えられる）
、高い飽和磁化ＭＳを有すると共に垂直方向に強い抗磁
力を有し、垂直磁化に寄与する大粒径結晶層３が直ちに
成長すると考えられる。よって二層媒体４に虐接してリ
ングコア状の磁気ヘッド５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、低抗磁力で
かつ等方性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５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１
２図に矢印で示す如く、馬蹄形状となり所定垂直磁気記
録位置において高い飽和磁化ＭＳを有する大粒径結晶１
１３に磁束が集中して鋭く貫通するため、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。また小
粒径結晶層２の面内方向の抗磁力ＨＣ／は第６図、第７
図より　１００ｅ〜５０００程度であり大粒径結晶層３
の抗磁力Ｈｃ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、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添加し
てなる磁性材によりベース上に低抗磁力を有する小粒径
結晶層を形成すると共に、この小粒径結晶層上に（：、
ｏ−Ｑｒよりなる磁性材により大粒径結晶層を形成する
ことにより、垂直磁気記録媒体はベース上に面内方向の
抗磁力が小さくかつ等方性を有する小粒径結晶層と高い
飽和磁化を有しかつ垂直方向の抗磁力が大である大粒径
結晶層との二層を形成された構成となるため、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と共に等
方性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高い飽和磁化を有すると共に高
抗磁力を有する大粒径結晶層を貫通して磁気ヘッドの磁
極に急激にかつ鋭く吸い込まれるため、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、これに加え特に短い記
録波長に対しすぐれた垂直磁化が行なわれ良好な再生出
力を得ることができ、また小粒径結晶層は磁気ジャンプ
が生じている、すなわち面内方向に対する抗磁力が小で
、かつ等方性を有する層であるため、いわゆる裏打ち層
として確実に機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う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　ｆｌ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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　１１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Ｇｏ　−Ｃｒ　−
Ｎｂ　Ｎ膜のヒステリシス曲線の一例を示す図、第９図
は小粒径結晶層としてＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜を用いた
場合の各種磁気特性をＧｏ−Ｃｒ単単層膜膜び磁化ジャ
ンプの生じているＣｏ　−Ｑｒ−Ｎｂ単層薄膜と比較し
て示した図、第１０図は第９図で示した各ｍｉの記録波
長と再生出力の関係を示す図、第１１図は小粒径結晶層
としてＧｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜を用いた場合の各種磁気
゛特性をＣｏ−Ｃｒ単層薄膜及び磁化ジャンプの生じて
いるＣＯ−Ｃｒ　−Ｔａ１層薄膜と比較して示した図、
第１２図は本発明記録媒体の結晶成長状態を概略的に示
すと共に磁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・・・二層媒体、５・・・磁気ヘッド。 特許出願人　日本ビクター株式会社 第１図 第２図 第３図　　　　　　　第４図 洲翠しｍ）。 第５図 第１２図 手続補正書 昭和６０年１２月２４日 醤 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 昭和６０年　特許願　第６４６２９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。 ■　同、第３頁１０行目記載の「込まれ」を「込ませ」
と補正する。 ■　同、第５頁３行目乃至８行目記載の「コバ・・・し
た。」を「ベース上に少なくともコバルト。 クロムを含有して形成される層と、その上にコバルト、
クロムよりなる層を形成した。」と補正する。 ４）同、第６頁１８行目記載のｒＩＥＥＪをｒｌＥＥＥ
Ｊと補正する。 ■　同、第９頁９行目記載の「抗磁力」を「磁界」と補
正する。 ６）同、第９頁９行目乃至１０行目記載の「（記号・・
・す）」を削除する。 ■　同、第１３頁１３行目記載の「ように」を「ような
」と補正する。 ■　同、第１６頁５行目記載の「薄膜」と「に」との間
に「及び、ｃｏ　　ｃｒｉｊＪ膜」を挿入する。 ■）同、第１８頁７行目記載の「しかるに」と「小粒径
」との間に「本発明における」を挿入する。 （１０）同、第２０頁１７行目記載のｒＨｃ工は」と「
高い」との間「十分に」を挿入覆る。 （１１）同、第２１頁１０行目記載の「でも」と「同様
」との間に「第１３図に示す如く」を挿入する。 （１２）同、第２３頁１７行目乃至第２４頁２行目記載
の［コバルト・・・ことにより、」を「ベース上に少な
くともコバルト、クロムを含有して形成される層と、そ
の上にコバルト、クロムよりなる層を形成したことによ
り、」と補正する。 （１３）同、第２４頁４行目記載の「小粒径結晶層」を
「少なくともコバルト、クロムを含有して形成される下
層」と補正する。 （１４）同、第２４頁５行目乃至６行目記載の１大粒径
結晶層」を［コバルト、クロムよりなる上層」と補正す
る。 （１５）同、第２４頁８行目、１６行目乃至１７行目各
記載の「小粒径結晶層」を「下」と補正する。 （１６）同、第２４頁９行目記載の「磁気ヘッドの磁極
にて」を削除する。 （１７）同、第２４頁１０行目乃至１１行目、１２行目
、２０行目各記載の「大粒径結晶」を「上」と補正する
。 （１８）同、第２４頁１７行目記載の「磁気」を「磁化
」と補正する。 （１９）同、第２６頁７行目記載の「図」と「である。 」との間に、「、第１３図は第１１図で示した各薄膜の
記録波長と再生出力の関係を示す図」を挿入する。 （２０）図面中、第１２図を別添付の図面のように補正
する。 （２１）同、別添付の第１３図を追加する。 特許請求の範囲 ［（１）ベース　にノＪた　と　コバルト、クロムを１
五友ユ形成　れ　　と　　の上にコバルト、クロムより
なｄを形成してなることを特徴とす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
   も一方を添加してなる磁性材によりベース上に低抗磁力
   を有する小粒径結晶層を形成すると共に、該小粒径結晶
   層上にコバルト、クロムよりなる磁性材により大粒径結
   晶層を形成してなることを特徴とする垂直磁気記録媒体
   。