JPS61224129A - 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ｃｏ−Ｃｒ膜はその磁化容易軸がＣｒ
の添加によりＣＯの磁化容易軸（Ｒ密入方晶の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Ｇｏ−Ｃｒ
ｌ！５１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Ｊｌ（すなわち抗磁力Ｈｃが小なる層。

例えばＮ１−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
ヘッドの磁極に向は集中させて吸い込ませることにより
分布が鋭くかつ強い垂直磁化を行なう構成の垂直磁気記
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Ｏｒ及び他の
元素を添加していた。しかるにＣｒ及び他の元素を添加
することにより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
等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ＧＯ−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、ｃ。

−Ｃｒ膜の抗磁力）−１ｃ（７０００８以上）に対して
高透磁率層の抗磁力Ｈｃは極めて小（１００８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１０Ｏｅ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、クロムに例えばニオブ及
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 上記問題点を解決するために本発明では、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てなる下
層と、この下層上にコバルト、クロムよりなる上層を形
成してなる垂直磁気記録媒体の下層の面内方向の抗磁力
が１０Ｏｅ〜２２００ｅとなるよう構成すると共に上下
二層全体の面内方向のヒステリシス特性における角型比
が０．２５以上となるよう構成した。

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、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（Ｃｒ）に例えばニオブ（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
Ｇｏ、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ｃｏ−Ｏｒ金合金をベース上に
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　。

Ｈ，Ｊｕｄｙ　：“ＩＮＩＴＩＡＬ　　ＬＡＹＥＲＥＦ
ＦＥＣＴ　　ＩＮ　　Ｃｏ−ＣＲＦＩＬＭＳ”。

ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、、ＶＯＬ、ＭＡＧ−２０゜Ｎ
ｏ、５．　ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ１９８４，Ｐ　７７４〜
Ｐ７７５またはＷｉｌｌｉａｍ　　Ｇ、　Ｈａｉｎｅｓ
　：　“ＶＳＭＰＲＯＦ　Ｉ　Ｌ　ＩＮＧ　　ＯＦ　　
Ｃｏ　ＣｒＦＩＬＭＳ：Ａ　　ＮＥＷ　　ＡＮＡＬＹＴ
ＩＣＡＬＴＥＣＨＮＩＱＵＥ”　　ＩＥＥＥ　　Ｔｒａ
ｎｓ、、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てなる金属をベース上に各
種スパッタリングし、ベース上にまず形成される小粒径
の結晶層とその上部に形成される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Ｔ
ａを添加した場合、小粒径の結晶層の抗磁力が大粒径の
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の結晶層を等方
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−Ｃｒｌ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。

ここで本発明者が行なったＣ０１Ｃｒ１．：Ｎｂ及びＴ
ａのうち少なくとも一方を添加してなる磁性材をスパッ
タリングすることにより形成された小粒径結晶層と、大
粒径結晶層の各抗磁力を測定した実験結果を以下詳述す
る。上記磁性材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１ｘ１０’Ｔｏｒ
ｒまで排気した後Ａｒガスを導入しＩ　Ｘ　１Ｑ−３Ｔ
　Ｏｒｒとした＊ベース ポリイミド（厚さ２０μ園） ＊ターゲット Ｇｏ−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Ｇｏ−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 １１０■− 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＠（
理学電機製）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０．２μ醜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磁界
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Ｇ。

−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ｃｏ−Ｃｒ−Ｎ
ｂ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−Ｃ
ｒ−Ｎｂをポリイミドベースに０．０５μ層の膜厚でス
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０．０５μｌ程度の膜
厚におけるＧｏ−Ｃｒ−Ｎｂ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０．０
５μ−程度の膜厚における抗磁力ＨＣ／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−Ｎ
ｂｉｌ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
ジャンプは組成比及びスパッタリング条件に関し全ての
Ｇｏ−Ｃｒ−Ｎｂｌ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−Ｃｒ−Ｎｂ１ｉｌ膜をスパ
ッタリングにより形成しこの１ｉｌＩＱ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０．０７５μ−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（抗磁力ＨＣ／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ＳＳ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−Ｎｂｌ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薄膜のヒステ
リシス曲線から小粒径結晶層のみのＧｏ−Ｃｒ−Ｎｂｌ
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Ｇ
ｏ−Ｃｒ−Ｎｂ薄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−Ｎｂｌ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−Ｎｂｉｌｌｌ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−Ｎｂｌｌ
ｉ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Ｈａ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ＨＣ／に注目するに、膜厚寸法が
０．１５μ−以下においては２０００８以下と小なる値
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上と面内方向の
抗磁力Ｈｅ／の磁化ジャンプが発生する膜厚寸法例にお
ける値を比較するにその差は比較的小で、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
も面内方向に対する抗磁力ＨＣ／は大きく変化するよう
なことはない。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０．０７５μ−傍にて急激
に立ち上がり０．０７５μｍ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
）ｌｃ上に注目すると、抗磁力Ｈｃ上は膜厚寸法Ｏ，Ｏ
Ｓμｍ〜０．１μ−で急激に立ち上がり０．１μｍ以上
の膜厚寸法では９００Ｏｅ以上の高い抗磁力を示す。こ
れらの結果より第６図に示すＧｏ−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜にお
いては小粒径結晶層と大粒径結晶層の境は略０．０７５
μ園の膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法が０．０７５
μ−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／、ＨＣ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Ｈｃ上の高い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■
以下）においては、面内方向及び垂直方向に対する抗磁
力＠ｃ７．Ｈｃ上は低く、これより大なる膜厚寸法（０
，０７５μ園以上）においては垂直方向に対する抗磁力
Ｈａ↓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−ＮｂｉＪ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。

なお本発明者の実験によれば、磁性材の組成率を変化さ
せたり、またスパッタリング条件等の諸条件を変化させ
ることにより第６図に示された磁化ジャツブ量σｊ及び
垂直方向の抗磁力Ｈａ上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０．１５μ
−以下の範囲である。すなわち、小粒径結晶層の厚さ寸
法が０．０５μｍ以下である場合、磁化ジャンプが生ず
るものと考えられる。これに加えて上記諸条件を変える
ことにより面内及び垂直方向に対する抗磁力ＨＣ／、Ｈ
Ｃ上にも若干の変動を生じ、特に面内方向に対する抗磁
力ＨＣ／の値は略１０Ｏｅ〜２２００ｅであった。すな
わち小粒径結晶層の厚さ寸法が０，１５μ−以下であり
、かつ面内方向に対する抗磁力ＨＣ／の値が略１０Ｏｅ
〜２２００ｅである時磁化ジャツブは生じるものと考え
られる。

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Ｇ。

−Ｃｒ−Ｔａｌｌｌｌ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Ｇｏ−Ｃ
ｒにＴａを添加した場合も、Ｇｏ−Ｃｒｌ−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−の膜厚寸法のところに
あり、膜厚寸法が０．０７５μＬ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／、Ｈａ上が
低い（ＨＣ／、ＨＣＪＬ共に１７００ｅ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。

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　：　１〜１　ｏａｔ％）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ｃｏ−ｃｒ−Ｎｂｓ膜。

Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ１ｌｌ及び（：、ｏ−Ｃｒ１ｉ膜ニオ
イ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−Ｎｂ１ｌ！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＾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Ｍｒｓ／は大粒径結晶層の残留磁化Ｍｒｃ　
／よりも大であるため、再結晶層を含む残留磁化ＭｒＡ
／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（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
Ｃｏ−０ｒ−ＮｂＨＨ及びｃｏ−ｃｒ−Ｔａｇ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Ｇｏ−Ｃｒ−Ｔａｌｍｌ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、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電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。

しかるに本発明における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ＣＣｏ
−０ｒａ！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−Ｃ
ｒ−Ｔａｉｌ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−Ｎｂｉｌｌ！及びＧｏ−Ｃｒ−Ｔａ
ｌｌｌｌ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Ｃｏ−Ｃｒに第三元素を添加してなる構成のＧ
ｏ−Ｃｒ−Ｎｂ薄膜及びＧｏ−Ｃｒ−Ｔａ１ｇ！の単一
膜では、ｃｏ−ｃｒに添加される第三元素たるＮｂ、Ｔ
ａの添加邑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Ｎ
ｂ、　Ｔａを添加することによりｃｏ−ｃｐｓ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Ｃ０
−Ｃｒ−’ｒａｗ膜の小粒径結晶層を形成させ、その上
に高い飽和磁化ＭＳを有するｃｏ−Ｃｒｌ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−Ｃｒｉｌ膜においてＣｒの添加口は
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−Ｎｂ１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−１）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Ｇｏ−Ｏｒ−Ｔａ
薄膜を用いた場合の各種磁気特性をＧｏ−Ｃｒ１層薄膜
及び磁化ジャンプの生じているＧｏ−Ｃｒ−Ｔａの単ｌ
ｉ薄膜と比較して第１１図に夫々示す。第９図及び第１
１図より磁化ジャンプの生ずる条件下で形成したＧｏ−
Ｏｒ−Ｎｂ及びｃｏ−Ｃｒ−Ｔａの小粒径結晶層上にＣ
ｏ−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Ｃ０−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Ｇｏ−Ｃｒ−Ｔａ薄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Ｍ
Ｓが大となっている。また垂直方向の抗磁力ＨＣ↓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。また面内方向の角型比Ｍ　ｒ　／／Ｍ　ｓを見るに
、二層媒体の角型比Ｍｒ／／Ｍｓは磁化ジャンプ単層媒
体に比較して小なる値となっており磁気記録特性に優れ
ているが、低添加単層媒体よりは大なる値となっている
。

本発明者の実験により製造した種々の垂直磁気記録媒体
の角型比Ｍ　ｒ　／／Ｍ　Ｓ特性は、第９図に示した０
、２５なる値を最小値としてこれより大なる値となった
。一方策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Ｃ０−Ｃｒ薄膜の単層垂直磁気
記録媒体（以下ＧＯ−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〜
０．２μｌの領域）においては、Ｎｂ単層媒体及びＱｏ
−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Ｔａの二層媒体でも同様の結
果が得られた。また前記した如く、組成率及びスパッタ
リングの諸条件を変化させることによりベース上にまず
形成される小粒径結晶層の磁気的性質には若干の変動が
生じる。特に面内方向に対する抗磁力ＨＣ／の値は略１
０Ｏｅ〜２２００ｅの範囲で変動する。例えば本発明が
行なった実験結果のひとつである小粒径結晶層の面内方
向の抗磁力が２４８Ｏｅであり、この層上にｃｏ−ｃｒ
ｇを形成してなる垂直磁気記録媒体の面内方向のヒステ
リシス曲線を第１３図に示す。同図に示す如く、抗磁力
ＨＣ／が２２０Ｏｅ以上の値であっても磁化ジャンプの
生ずる事例はあるが、測定誤差等の実験条件を考慮する
と磁化ジャンプの生ずる面内方向に対する上限値は２２
０Ｏｅ傍と考えられる。なお第１３図に示す垂直磁気記
録媒体の磁気特性は下表の通りである。

上記現象の生ずる理由を第１２図を用いて以）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Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ及びＧｏ−Ｃｒ−Ｔａ
磁性材（以下ＧＯ−Ｃｒ−Ｎｂとｃｏ−Ｃｒ−Ｔａを総
称する場合ＧＯ−Ｃｒ−Ｎｂ　（Ｔａ）と示す）を約０
．１５　μｍ以下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）薄膜
は略その全体において小粒径結晶！！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、Ｇｏ−Ｃｒｉｌ性材が所定
の膜厚寸法でスパッタリングされる。Ｃ０−Ｃｒ磁性材
がＣｏ−Ｃｒ−Ｎｂ　（Ｔａ）１１ｇｌ上にスパッタリ
ングされる際、Ｃ０−Ｃｒ磁性材及びＧｏ−Ｃｒ−Ｎｂ
　（Ｔａ）薄膜は結晶構造及ヒ組成において似た性質を
有しているため、内磁性材の境界部分においてＧｏ−ｃ
ｒｉｌ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ＷＩ３が直ちに成長すると考えられる。

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Ｊｉ３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。また小粒径結晶Ｍ２は、その有する抗磁力
ＨＣ／が完全にゼＣａｔ”はなく　１００ｅ　〜２２０
０８以下程度の抗磁力は有しているため、この抗磁力に
対応する磁化は行なうことができる。上記の如く垂直磁
気記録が行なわれると大粒径結晶［１３には第１４図に
示す如く所定ビット間隔に対応し磁化方向を逆にした複
数の磁石が交互に形成される。

そして、この形成された複数の磁石下端部の小粒径結晶
層２には、相隣接して形成された磁石の上記下端部を連
通する磁束（第１４図中矢印で示す）が形成されこれが
磁化される。これにより各隣接する磁石の減磁作用はな
くなり、再生出力を増加させることができる。これに加
えて上記の如く小粒径結晶Ｍ２及び大粒径結晶層３を含
む磁性層の膜厚寸法は小なる値（約０．３μｍ）である
ため、磁性層の機械的な柔軟性は大となり磁気ヘッド４
とのいわゆる当たりが良好となると共に製造時に要する
スパッタリング時間を短くし得、低コストでかつ生産性
をもって垂直磁気記録媒体を製造することができる。

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、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
れてなる下層と、この下層上にコバルト、クロムよりな
る上層を形成してなる垂直磁気記録媒体の下層の面内方
向の抗磁力が１０Ｏｅ〜２２００ｅとなるよう構成する
と共に上下二層全体の面内方向のヒステリシス特性にお
ける角型比が０．２５以上となるよう構成することによ
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下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上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下層に進入し
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上層を貫通して磁気
ヘッドの磁極に急激にかつ鋭く吸い込まれるため、上層
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、また下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
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上層の抗磁力に対し
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
行なうことができ、これに加えて低い抗磁力を有する下
層には高抗磁力を有する上層に交互に磁化方向を変え、
かつ隣接して磁化形成された複数の磁石の端部を連通す
る磁束が形成され、これが磁化されるため、各隣接する
磁石の減磁作用はなくなり再生出力を高めることができ
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−Ｎｂ１１１ｇ
！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−Ｔａｉｌｌｌ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ｐ＞プが生じていないＧｏ−Ｃｒ−Ｎｂｉｉｌｌ
！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Ｇｏ−Ｏｒ−Ｎｂ薄膜を用いた場合の各種
磁気特性をＣｏ−Ｃｒ単ｍｍ膜及び磁化ジャンプの生じ
ているＧｏ−Ｃｒ−ＮｂｌｌＪｉＪｌｌ！Ｉと比較して
示した図、第１０図は第９図で示した各ｓｌｌ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−（：、ｒ−Ｔａ薄膜を用いた場合の各種磁
気特性をＧｏ−Ｃｒ単層薄膜及び磁化ジャンプの生じて
いるｃｏ−Ｃｒ−ＴａＱｉｌｉｉｌｌｌｌ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ニプを示す図、
第１３図は小粒径結晶層の面内方向の抗磁力が２４８０
８である二層媒体においても磁化ジャンプが生じること
を説明するためのヒステリシス曲線を示す図、第１４図
は小粒径結晶層に形成される大粒径結晶層に磁化形成さ
れた複数の磁石の下端部間を連通する磁束を説明するた
めの図である。 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 ！２図 Ｗ、７図 月興４１Ｊ’ｍｌ 第１２図 第１４図 第１３図 手続補正書

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース上に少なくともコバルト、クロムを含有し
   て形成されてなる下層と、該下層上にコバルト、クロム
   よりなる上層を形成してなる垂直磁気記録媒体であって
   、該下層の面内方向の抗磁力が１０Ｏｅ〜２２０Ｏｅで
   あり、かつ、上記上下二層全体の面内方向のヒステリシ
   ス特性の角型比が０．２５以上であることを特徴とする
   垂直磁気記録媒体。
2. （２）上記コバルト、クロムに添加される他の元素はニ
   オブ及びタンタルのうち少なくとも一方であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録媒体
   。