JPS61222023A - 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Ｃｏ、−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Ｇｏ−Ｃｒ膜はその磁化容易軸がＣ
ｒ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、Ｇｏ−Ｃｒにニオブ（Ｎｂ　
）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膜とベー
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Ｎｉ　−Ｆ
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、Ｇ。

にＣｒ及びＮｂ　、Ｔａ等を添加していた。しかるにＣ
ｒ及びＮｂ、Ｔａ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Ｃ０−Ｃ「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　ｇｌの抗磁力Ｈｅ（７００Ｑｅ以上）に
対して高透磁率層の抗磁力Ｈｃは極めて小（１００ｅ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１００８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上記添
加されたニオブまたはタンタルの添加量より小なる量の
ニオブまたはタンタルをコバルト、クロムに添加した磁
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２ 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１
〜（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Ｊ：り得られる。

従来より金属等（例えばＣｏ−Ｃｒ合金）をベース上に
スパッタリングした際、被膜形成された簿膜はその膜面
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
、ペ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　。

Ｈ，Ｊｕｄｙ：”ＩＮＩＴＩＡＬ　　ＬＡＹＥＲＥＦＦ
ＥＣＴ　　ＩＮ　　Ｃｏ−ＣＲＦＩＬＭＳ”。

ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯＬ、ＭＡＧ−２０゜Ｎ
Ｏ，５，ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ１９８４，Ｐ　７７４〜Ｐ
７７５またはＷｉｌｌｉａｍ　　Ｇ、　ｌ−１ａｉｎｅ
ｓ　　：　”ＶＳＭＰＲＯＦＩＬＩＮＧ　　ＯＦ　　Ｃ
ｏＣｒＦ［ＬＭＳ：Ａ　　ＮＥＷ　　ＡＮＡＬＹＴＩＣ
ＡＬＴＥＣＩ−ＩＮ　ＩＱＵＥ”　　ＩＥＥ　　　Ｔｒ
ａｎｓ、、ＶＯＬ。

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

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、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と共に
垂直方向及び面内方向の抗磁力差の少ない小粒径結晶層
を等方性層として用い、この小粒径結晶層上にＮｂ及び
ＣＯの添加量の少ない高い飽和磁化ＭＳを有すると共に
磁化容易軸が強く垂直方向へ配向したｃｏ　−Ｃｒ　−
Ｎｂ　ｔ！膜またはＣ０−Ｃｒ　−Ｔａ　ｎ膜を形成し
、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、Ｃｒ、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。ｃｏ−Ｃｒ薄膜、
　Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｈ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×Ｘ１０″″６
Ｔｏｒｒまで排気した後Ａｒガスを導入し１　ｘ　１Ｇ
−３Ｔ　ｏｒｒとした＊ベース ポリイミド（厚さ２０μ−） ＊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−Ｃｒ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 １１０１Ｉｌｌ 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Ｖ−８Ｍ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Ｅ
ＤＸと略称する）にて、また結晶配向性はＸ線回折装置
（理学電ｉ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１−１／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ＣＯ−Ｑｒ　−Ｎｂ　１４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Ｑｏ　−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図で示した実験条件と同一条件にてＧｏ　−
Ｃｒ−ＮｂをポリイミドベーＩＣＯ，０５μ−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０．０５μｍ程度の
膜厚におけるＧｏ　−０ｒ−Ｎ’ｂ薄膜は略均−な結晶
となっていることが理解される。これに加えて同図より
０．０５μｍ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ペ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　ＷＪ膜において磁化ジャン″ブが生ずる理由を第
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Ｇｏ　−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−
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°に示ず）。

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１−１０／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Ｇｏ
　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ｉｌ膜のヒステリシス曲線から小粒
径結晶層のみのＧｏ　−０ｒ−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。上記各実験結果によりＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎ
ｂ　ｉｌ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　ｉｌｌ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Ｃｏ　−Ｃｒ　−ＮｂＷｉｎ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Ｇｏ　−
Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｗｌ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）−１ｃ上、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Ｈｅ／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（１５０Ｑ
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。これに加え垂直方向の抗磁力Ｈｅ上と面
内方向の抗磁力Ｈｅ／の値を比較するに相方とも１５０
Ｑｅ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
化ジャンプ量σｊに注目すると、磁化ジャンプ量は膜厚
寸法が０．０７５μｍにて急激に立ち上がり０．０７５
μｍ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）（Ｃ上に注目すると、
抗磁力）ｌＣ上は膜厚寸法０．０５μｍ〜０．１μｍで
急激に立ち上がり０．１μ１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０．０７５μｌ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ｌ−
ｌ０／。

Ｈｅ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０．０７５μｍ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
１−１ｃ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（０，０７５μｍ
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／、Ｈｅ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
Ｈｃ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　−Ｃｒ　−Ｎｂｎ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（１〜１Ｑ
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−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上、磁化ジャンプ量σｊを夫々描いたものであ
る。同図よりＱｏ−ＣｒにＴａを添加した場合も、ｃｏ
−Ｃｒ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０．０７５μｍ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／、Ｈｅ上が低い（Ｈｃ　／、　Ｈｃ　上共に１
７０Ｑｅ以下）、イワユ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上、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０．０７５μｌ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（７５００８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
プが生じなイＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ＷＩＷＡ。

Ｃｏ　−Ｃｒ　−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）。磁化ジャンプが生じないＣｏ−Ｃｒ　−Ｎｂ　ｉ
ｌ！ＩＩ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
ｅ／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Ｍｒ　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（Δθ５０が大）が知られており、また面内
方向の抗磁力Ｈｅ／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　’ｆｌＪ膜及びＧｏ　−Ｃｒ　
−Ｔａ薄膜を垂直磁気記録媒体として考えた場合、Ｇｏ
　−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（
ｉｔ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
工が共に極めて低く　（１７０ｏｅ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ｃｏ−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′ａ膜及びＧｏ　−Ｃｒ−Ｔａ
薄膜において、低抗磁力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ることが
可能であると考えられる。

従ってＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｗｌ膜及びＣｏ　−Ｃｒ
　−Ｔａｉｌ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Ｑｏ　−
Ｑｒ　−Ｔａ　＠膜の単一膜テＧ、ｔ、Ｃ０−Ｃｒに添
加されるＮｂ　、Ｔａ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　−ＮｂＲ［または
Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　薄膜の小粒径結晶層を形成させ
（約０．１μ階以下）、その上にＮｂ及びＴａの添加量
を磁化ジャンプの生ずる条件値より小として飽和磁化Ｍ
Ｓを大としたＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂｌ膜またはＣｏ　−
Ｃｒ　−Ｔａ　１１１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。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Ｎｌ）の
添加間を小としたＣｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ単層薄膜及び磁化
ジャンプの生じているＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　４１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磁気記録
再生した時の各薄膜の記録波長と再生出力の関係を第１
０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Ｔａの添加間を小とし
たＣｏ　−Ｃｒ−Ｔａ単層薄膜及び磁化ジャンプの生じ
ているＣｏ、−Ｃｒ　−Ｔａ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　−０ｒ−Ｎｂ及びＣＯ−
Ｃｒ　−Ｔａ　　（以下Ｃｏ　−Ｃｒ−ＮｂとＣｏ　−
Ｃｒ　−Ｔａを総称する場合Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　
（Ｔａ　）と示す）の小粒径結晶層上に磁化ジャンプの
生ずる条件値より小なる量のＮｂまたＴａを添加したＣ
ｏ　−Ｑｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）の大粒径結晶層を形
成させた垂直磁気記録媒体（以下二・層媒体という）は
、Ｃ，ｏ　−Ｏｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）ｉｌ膜の各１
Ｎ層垂直磁気記録媒体よりも飽和磁化Ｍｓが大となって
おり、かつ垂直方向の抗磁力Ｈｃ上も高い値となってお
り垂直磁化に適した特性を有している。一方、第１０図
に示される如く、再生出力と記録波長特性は磁化ジャン
プの生じているＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　’ｆｌＪ膜の垂
直磁気記録媒体（以下磁化ジャンプ単層媒体という）及
びＮｂの添加量を小としたＣｏ　−Ｃ’ｒ−Ｎｂ薄膜の
垂直磁気記録媒体（以下低添加単層媒体と略称する）に
比較して二層媒体は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、磁化ジャンプ単層媒体及び低添加単層媒
体もその再生出力を増大させ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Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｔａ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（Ｔａ）Ｉｌ性材
を約０．１μｍの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　）
ａＩ膜は略その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ＨＣ／が小で、
かつ垂直方向の抗磁力Ｈｃ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
裏打ち岡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、Ｎｂ及びＴａの添加量を磁
化ジャンプの生ずる条件値より小としたＧｏ　−Ｃｒ　
−Ｎｂ　　（Ｔａ　＞ｉｆ性材が約０．１μｍ　（７）
膜厚寸法でスパッタリングされる。小粒径結晶層２より
Ｎｂ及びＴａの添加間の小なるＧｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ　　
（Ｔａ　）ｌｉｆｌ性材が小粒径結晶層２上にスバツタ
リングされる際、両者は結晶構造及び組成において似た
特性を有しているため両磁性材の境界部分においてＮｂ
及びＴａの添加量の小なるＣＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔ
ａ　）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
到らないと考えられる）、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、垂直磁化に直接寄与
する大粒径結晶Ｍ３が直ちに成長すると考えられる。ま
た大粒径結晶層３を形成するＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ（Ｔ
ａ　）薄膜において、Ｎｂ及びＴａの添加量は小粒径結
晶Ｒ２の如く磁化ジャンプが生ずる条件値に規制される
ことなく任意に選定することができる。前述の如＜Ｎｂ
及びＴａの添加によりＧ。

の飽和磁化ＭＳは低下するものの、ＣＯの磁化容易軸は
垂直方向に強く配向する。従ってＮｂ及びＴａの添加量
を適宜選定することにより、ｃｏの磁化容易軸を強く垂
直方向に配向させつつ高飽和磁化Ｍｓを維持することが
できる。小粒径結晶層２上に形成されるＧｏ　−Ｃｒ　
−Ｎｂ　　（Ｔａ　）薄膜のＮｂ及びＴａの添加量は上
記適宜量に選定されている。よって二層媒体４に摺接し
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Ｈ２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１２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
晶層３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。

これに加え、Ｎｂ及びＴａを添加することにより記録媒
体の熱膨張率を調整できることが知られており、よって
Ｎｂ及びＴａの添加量を適宜選定することが可能となる
ことにより熱膨張率を調整し得、カールの少ない記録媒
体を容易に製造することができる。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１００
ｅ〜５゜０ｅ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（Ｇｏ）、クロム（Ｃ「）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りを有する小粒
径結晶層を形成すると共にこの小粒径結晶層上に上記添
加されたＮｂまたはＴａの添加量より小なる囲のＮｂま
たはＴａをＧｏ−Ｃｒに添加した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かでき、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、更
に小粒径結晶層上に形成される大粒径結晶層のＮｌ）及
びＴａの添加量は任意に選定することが可能で、その添
加量をｃｏの磁化容易軸を強く垂直方向に配向させつつ
高飽和磁化を維持し得る適宜量に選定することにより再
生出力の大なる良好な垂直磁気記録再生を実現でき、か
つ熱膨張率を調整できるのでカールの少ない垂直磁気記
録媒体を容易に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　ＷＩＪ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Ｇｏ　−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ＬｔＣｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　’ａＷ
Ａ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　−Ｃ
ｒ　−Ｎｂ　ＷＪＷ４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Ｎｂの添加量を小とし
たＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ単層薄膜及び磁化ジャンプの生じて
いるＧｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ単層薄膜と比較して示す図、第
１０図は第９図に示した各ＩＩＩＩ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Ｃｏ
　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜を用いた場合の各種磁気記録特性を
１’−ａの添加量を小としたＣｏ　−Ｃｒ−Ｔａ単層薄
膜及び磁化ジャンプの生じているＧｏ　−０ｒ−Ｔａ単
層薄膜と比較して示す図、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８図 手続補正書 昭和６０年１２月２４日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿　　　　４弧１、
事件の表示 昭和６０年　特許願　第６４６３０号 ２、発明の名称 垂直磁気記録媒体 ３、補正をする茜 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１也名称　（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１２行目記載の「込まれ」を「込ませ」
と補正する。 ■　同、第４頁２行目記載の１記録記録」を「記録」と
補正する。 （４）同、第５頁５行目乃至１２行目記載の「コバ・・
・形成した。」を［ベース上にコバルト、クロムに他の
元素を所定量含有してなる下層と、この下層上にコバル
ト、クロムに上記仙の元素と同じ元素を上記所定量より
小なる量で含有させてなる上層とにより垂直磁気記録媒
体を形成した。」と補正する。 （５）同、第５頁１４行目記載の「大粒径結晶層」を「
上層」と補正する。 ６）同、第５頁１５行目記載の「小粒径結晶層」を「下
層」と補ｈＴ、　’Ｊる。 ■　同、第６頁３行目記載の「よりなる」を「にニオブ
（Ｎｂ　）及びタンタル（Ｔａ　）のうち少なくとも一
方を上記添加間より小量加えた」と　。 補正する。 （８）同、第７頁２行目記載のｒｌＥＥＪを［ＩＥＥＥ
Ｊと補正する。 （９）同、第７頁１６行目記載の「ＣＯ」をｒＴａ　Ｊ
と補正Ｊる。 （１０）同、第９頁１６行目記載の「抗磁力」を「磁界
」と補正する。 （１１）同、第９頁１６行目乃至１７行目記載の「（記
号・・・す）」を削除する。 （１２）同、第１６頁１２行目記載の「薄膜１と「に」
との間に［及びｃｏ−ｃｒ薄膜］を挿入り゛る。 （１３）同、第１８頁１４行目記載の１しかるに」と「
小粒径」の間に「本発明における」を挿入する。 （１４）同、第２１頁３行目記載のｌ”ｃｏ　−Ｃｒ　
−Ｎｂ（Ｔａ）Ｊの前に「磁化ジャンプの生じている」
を挿入する。 （１５）同、第２１頁５行目記載の「も」と「高い」と
の間「十分に」を挿入する。 （１６）同、第２５頁１行目記載の「でも」と「同様」
の間に［第１３図に示す如く］を挿入する。 （１７）同、第２５頁７行目乃至１４行目記載の「コバ
ルト・・・により」を［ベース上にコバルト。 クロムに他の元素を所定量含有させてなる下層と、この
下層上にコバルト、クロムに上記他の元素と同じ元素を
上記所定がより小なる量で含有させてなる上層とにより
垂直磁気記録媒体を構成することにより」と補正する。 （１８）同、第２５頁１６行目、２０行目、第２６頁８
行目、１５行目各記載の「小粒径結晶」を「下」と補正
する。 （１９）同、第２５頁１７行目、第２６頁２行目。 ４行目、１２行目、１６行目各記載の「大粒径結晶」を
「上」と補正する。 （２０）同、第２５頁１行目記載の［磁気ヘッドの（２
１）同、第２６頁８行目記載の「磁気」を「磁化」と補
正する。 （２２）同、第２８頁８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。 （２３）図面中、第９図、第１１図、第１２図を別添付
の図面のように補正する。 （２４）同、別添付の第１３図を特徴する特許請求の範
囲 ｒ（１）＜ニス上玉コバルト、クロムに毀Ｌｉｌ玉垂直
磁気記録媒体。 宵　　−一　　　　　　　」

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
   上に上記添加されたニオブまたはタンタルの添加量より
   小なる量の該ニオブまたはタンタルをコバルト、クロム
   に添加した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。