JPS61224133A - 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、
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
気記録媒体としで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Ｃ
ｒの添加によりＣＯの磁化容易軸（最密六方晶のＣ＠）
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Ｇｏ−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（ずなわち抗磁力１−１ｃ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、Ｃ０にＣｒ及びＮｂ
、Ｔａ等を添加していた。しかるにＯｒ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、ＣＯ−Ｃｒ　Ｉｌ
ｌの抗磁力Ｈｃ　　（７０００ｃ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、この二層の内折磁力の小なる
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、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て、垂直磁
気記録媒体が原点近傍で急激な立ち上がりを有する曲線
で表わされる面内Ｍ−Ｈヒステリシス特性を有するよう
構成した。

上記各手段を構することにより、コバルト、クロムより
なる順は高い飽和磁化ＭＳを有し垂直磁化される層とし
て機能しかつ比較的低い抗磁力を有する少なくともコバ
ルト、クロムを含有して形成される順はいわゆる裏打ち
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
（Ｇｏ）、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
Ｑｏ、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−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１１１ｇｅ）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
　　：　”ＶＳＭＰＲＯＦＩＬＩＮＧ　　ＯＦ　　Ｃｏ
ＣｒＦＩＬＭＳ：Ａ　　ＮＥＷ　　ＡＮＡＬＹＴＩＣＡ
ＬＴＥＣＨＮ　ＩＱｔＪＥ”ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、
、　　ＶＯＬ、ＭＡＧ−２０，Ｎｏ、５．ＳＥＰＴＥＭ
ＢＥＲ１９８４，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−Ｃｒ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。Ｇｏ　−Ｃｒ　ｉ
ｌ膜、Ｇｏ−Ｃｒ−Ｎｂ　薄膜及びＣｏ　−Ｃｒ　−Ｔ
ａ　ＷＩＪ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×ＸＩＧ　−６
ＴＯｒｒまで排気した後Ａ「ガスを導入し１×１０″３
Ｔｏｒｒとした ＊ベース ポリイミド（厚さ２０μｍ） ＊ターゲット Ｃｏ−Ｑｒ金合金使用し、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−Ｑｒ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 １Ｇ８１１ 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、ＩＩ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。

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磁界
がピ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Ｃ０
−０ｒ　−Ｎｂ　ａ！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Ｇ
ｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ｉｌ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　−
０ｒ−Ｎｂをポリイミドベースニｏ、ｏ５μｍ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
膜厚におけル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０．０５μｍ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ペース近傍位置にはじ
めに成長する初期順は抗磁力）（Ｃ／が小であり、この
初期順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）べ−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順は
、初期層の抗磁力ＨＣ／より大なる抗磁力ＨＣ／を有し
、この順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　Ｆｉｌｍ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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｈ膜に対して発生す
るものではない。所定の４条件下においてＣｏ　−Ｃｒ
　−Ｎｂ　ｉ［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０．０７５μ−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）。

また大粒径結晶順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　−Ｏｒ　−Ｎｂ　Ｗｉｌｌ！にも磁気特性の異な
る二層が形成されていることが叩解できる。

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　ｗＪｌｌのヒス
テリシス曲線から小粒径結晶層のみのＣｏ　−Ｃｒ−Ｎ
ｂ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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　ＷＩＷＡ
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−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Ｇ
ｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｗｌ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Ｇｏ　−Ｃｒ−
Ｎｂ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Ｈ
Ｃ／、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。

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
ｃ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上と面
内方向の抗磁力ＨＣ／の値を比較するに相方とも１５０
０８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なことはない。また磁
化ジャンプｍσｊに注目すると、磁化ジャンプ量は膜厚
寸法が０．０７５μ腸にて急激に立ち上がりｏ、ｏｙｓ
μ−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０．０５μ−〜０．１μ−で急
激に立ち上がり０．１μｍ以上の膜厚寸法では９００Ｑ
ｅ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０．０７５μ■の膜厚寸法
のところにあり、膜厚寸法が０．０７５μ−以下の小粒
径結晶順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０．０７５μ−以上の大粒径結晶順は面内方
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（６，０７５μｍ以下
）においては、面内方向及び垂直方向に対する抗磁力Ｈ
ｃ　／、Ｈｃ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Ｈ
ｃ工が急増する。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Ｇｏ−Ｃｒに第三元素としてＴａを添加（１〜１０
ａ【％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　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１−１ｃ上、磁化ジャンプ量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、ｃｏ−Ｑｒ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０．０
７５μｍの膜厚寸法のところにあり、膜厚寸法が０．０
７５μ−以下の小粒径結晶順は面内方向及び垂直方向に
対する抗磁力ＨＣ／、１−ＩＣ上が低い（ＨＣ／、Ｈｃ
　ｆ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１−
１ｃ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０．０７５μ■以上の
大粒径結晶順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（７５００
８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の添加口を前記した値（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　Ｎ膜。

Ｇｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜及びｃｏ　−Ｃｒ　１１！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　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Ｍｒｓ／は大粒径結晶層の残留磁化
１ｙｌｒ　ｃ　／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。また小粒径結晶順は配向が悪いこと（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　’Ｆｌ膜及びＣｏ　−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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　ＷＪ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順は、
面内方向及び垂直方向に対する抗磁力）１ｃ　／、　Ｈ
Ｃ上が共に極めて低く　（１７００８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）（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Ｃ０−
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　９１膜及びｃ
ｏ　−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ＴｃＯ−Ｃｒ　−Ｎｂ　薄膜及びＣｏ　−Ｃｒ　−
Ｔａ薄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ゼ、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　−Ｎｂ　ＦｉＪ膜及びＧｏ　−
Ｃｒ　−Ｔａ　ｌ膜の単一膜では、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
四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　Ｒ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
ｃｏ　−Ｃｒ−Ｔａ薄膜の小粒径結晶層を形成させ（約
０．１μｍ以下）、その上に高い飽和磁化Ｍｓを有する
Ｇｏ　−Ｃｒ　Ｒ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　ｓ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Ｇｏ−Ｃｒ単層薄膜及び磁化ジャンプの生じてい
るＧｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ単層１１ｉ１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Ｉｌｌ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　−Ｃｒ−Ｔａｆｌ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−７−ａの単層薄膜と
比較して第１１図に、更にこの垂直磁気記録媒体にセン
ダストよりなるリングコアヘッドで垂直磁気記録再生し
た時の第１１図に示す夫々の薄膜の記録波長と再生出力
の関係を第１３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Ｃ０−０ｒ−Ｎ
ｂ及びＧｏ−Ｃｒ−Ｔａの小粒径結晶層上にｃｏ−Ｏｒ
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　ｉＩ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−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上は十
分に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。一方第１０図に示される如く、再生出力と記
録波長特性は、Ｎｂ１ｉｌｔＤ媒体及びＣｏ−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〜０．２μｍの領域）においては、Ｎｂ単
層媒体及びＣｏ−０ｒ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Ｆｍ’ｌＡ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
二層媒体でも第１３図に示す如く同様の結果が得られた
。更にここで、上記第９図及び第１０図に示す各二ａｍ
体に１５ＫＯｅの磁界を印加した場合の各面内方向のＭ
−Ｈヒステリシス曲線を第１４図、第１５図に示す。な
お第１４図は第９図に示す二層媒体（下層がＣｏ　−Ｃ
ｒ−Ｎｂよりなる）の特性を示しており、また第１５図
は第１１図に示す二層媒体（下層がＣ０−Ｃｒ−Ｔａよ
りなる）の特性を示している。両図に示される如く、各
二層媒体の面内Ｍ−Ｈヒステリシス曲線は、原点近傍で
急激な立ち上がりを有する、いわゆる磁化ジャンプを有
した特性を示しており、その磁化ジャンプ量は第１図に
示すＮｂ単層媒体の磁化ジャンプ量より大となっている
（Ｔａ単層媒体と比較した場合も同様の結果となる）。

換言すれば、二層媒体の面内Ｍ−Ｈヒステリシス特性は
原点近傍において各単層媒体に比べて急激な立ち上がり
を示しており、この面内Ｍ−Ｈヒステリシス特性を有す
る二層媒体の垂直磁気記録再生特性は第１０図及び第１
３図に示づ如く各単層媒体に比べて高い効率を示してい
る。

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　−Ｃｒ　−Ｎｂ及びＣｏ　−Ｃｒ
−Ｔａ磁性材（以下Ｇｏ　−Ｃｒ　−ＮｂとＣｏ　−Ｃ
ｒ−Ｔａを総称する場合ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔ
ａ　）と示す）を約０．１μｍ　（７）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　）　Ｆａ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Ｇｏ　−Ｃｒ　ｔ、：Ｎｂまたは１”ａを含有してな
る小粒径結晶層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１１２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磁性材が約０．
１μｍの膜厚寸法でスパッタリングされる。

Ｃｏ−（：、ｒ磁性材がＣｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔ
ａ　）Ｒ１膜上にスパッタリングされる際、Ｃｏ−Ｃｒ
磁性材及びＧｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　　（Ｔａ　）Ｒ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Ｃｏ−Ｃｒ磁性材の小粒径
結晶順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Ｑｏ−Ｃｒよりなる大粒
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１ｙｌ
ｓ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。上記の如く垂直磁気記録が行なわれると
大粒径結晶Ｍ３には第１６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１６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Ｆ４２の膜厚寸法は略
０．１μｍと非常に薄いため、垂直磁気記録媒体全体の
膜厚寸法を小とすることができ磁性層の機械的な柔軟性
は大となり磁気ヘッド５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。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１０Ｑｅ〜５００ｅ
程度であり大粒径結晶層３の抗磁力１−１ｃ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、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
て、垂直磁気記録媒体が原点近傍で急激な立ち上がりを
有する曲線で表わされる面内Ｍ−Ｈヒステリシス特性を
有す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
少なくともコバルト、クロムを含有して形成される下層
と高い飽和磁化を有しかつ垂直方向の抗磁力が大である
コバルト、クロムよりな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、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、
また下順は磁化ジャンプが生じる、すなわち面内方向に
対するＦＣ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櫟能すると共にその
抗磁力は上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これに加
えて低い抗磁力を有する層には高抗磁力を有する層に交
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更には磁性層の厚さが非常に薄い
ため、磁性層の機械的な柔軟性は大となり磁気ヘッドと
のいわゆる当たりが良好となると共に磁性層の形成ｒＲ
ＷＩｉの短縮を行ない得るため、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Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｎ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　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７図ハｃｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　９！！
Ｊ、が二！椛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　ｌ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　
ＷＩ膜を用いた場合の各種磁気特性をｃｏ−Ｏｒ単層１
１１１！ｉ及び磁化ジャンプの生じているＣｏ　−Ｃｒ
　−Ｎｂ　１ｌｉＮ薄膜と比較して示した図、第１０図
は第９図で示した各ｍｓの記録波長と再生出力の関係を
示す蓉、第１１図は小粒径結晶層としてｃｏ　−Ｃｒ　
−７ａ　’？ＩＪ膜を用いた場合の各種磁気特性をｃｏ
　−Ｏｒ　Ｉ１ｍ！薄膜及び磁化ジャンプの生じている
ｃｏ　−ｃｒ　−Ｔａ単単層模膜比較して示した図、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、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、第１４図は第９図に示す二層媒体の面内Ｍ−Ｈ
ヒステリシス特性を示す図、第１５図は第１１図に示す
二層媒体の面内Ｍ−Ｈヒステリシス特性を示す図、第１
６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ずる磁束を説明す
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 第１図 第２図

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
   て形成される層とその上にコバルト、クロムよりなる層
   を形成してなる垂直磁気記録媒体であって、原点近傍で
   急激な立ち上がりを有する曲線で表わされる面内Ｍ−Ｈ
   ヒステリシス特性を有することを特徴とする垂直磁気記
   録媒体。
2. （２）該ベース上に形成される順はコバルト、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。