JPS61248219A - 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】 （技術分野） 本発明は、垂直磁気記録媒体、更に詳しくは、垂直磁気
記録特性を向上するようにした垂直磁気記録媒体に関す
る。

（従来技術） 近年、次世代の高密度磁気記録再生方式として、垂直磁
気記録再生方式の研究が盛んに行なわれている。この垂
直磁気記録再生方式に用いる記録用媒体は、磁化の方向
を磁性層に対し垂直になるようにした垂直磁気記録媒体
が用いられている。この垂直磁気記録媒体は、第３図に
その一例を示すように、構成されている。即ち、この垂
直磁気記録媒体１０は厚さ５０μｍのポリイミド（ＰＩ
）あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の
高分子フレキシブルベースフィルム１の上に、第１層と
して厚さ０．５μｍ程度のＦｅ−Ｎｉパーマロイ等から
なる高透磁率軟磁性膜２を形成し、さらにその上に第２
層として厚さ０．２μｍ〜０．５μｍのＣｏ−Ｃｒなど
からなる垂直磁化膜３．を形成した２層膜媒体として構
成されている。

そして、上記２層膜媒体からなる上記垂直磁気記録媒体
【０を用いて垂直磁気記録再生を行なうには、第４図に
示すように、例えば極めて薄い高透磁率軟磁性膜よりな
る主磁極４と、高透磁率磁性体ブロックに電気信号を授
受するための巻線５を巻回した補助磁極６とを、上記記
録媒体１０を挟んで対向配置させた補助磁極型垂直磁気
ヘッド２０が用いられる。また、上記垂直磁気記録媒体
１０はその垂直磁化膜３が上記主磁極４に圧接されなが
ら矢印Ａ方向に移動されるように配置されて、垂直磁気
記録再生を行なうようになっている。

次に、この補助磁極励磁型垂直磁気ヘッド２０による上
記記録媒体１０への記録、再生作用を説明すると、先ず
、磁気記録を行なうには、図示しない適宜の信号処理回
路からの情報信号電流を上記巻線５に流すことによって
上記補助磁極６に磁界を発生させ、この磁界の作用で上
記主磁極４に鋭い垂直磁界を生じさせ、この鋭い垂直磁
界により上記垂直磁化膜３に磁化反転を起こさせて垂直
方向の磁気記録を行なう。、 そして、このようにして磁気記録した信号を再生するに
は、上記垂直磁化膜３の磁化により生ずる垂直磁界によ
って上記主磁極４を磁化し、この主磁極４の磁化変化に
より上記補助磁極６が磁化変化を受けて上記巻線５に誘
起される電流を外部に取り出し、さらに適宜の処理回路
によって必要な電気信号として取り出すようになってい
る。

ところで、このような構成になっている上記補助磁極励
磁型垂直磁気ヘッド方式を用いた垂直磁気記録再生装置
および垂直磁気記録媒体には次のような問題点があった
。

第１の問題点は、Ｃｏ−Ｃｒ等の金属薄膜からなる垂直
磁化膜３（第３図参照）の金属表面がむきだしのまま主
磁極４に摺接することにある。上記Ｃｏ−Ｃｒ等の金属
薄膜は硬度が高く、上述のように摺接により主磁極４が
傷つけられるばかりでなく、垂直磁化膜３も傷つけられ
る。そのため安定した記録再生を行なうことができない
ばかりでなく、クラッシュを引き起こしてしまうことが
ある。

また、第２の問題点は、高透磁率軟磁性膜２の結晶構造
がｆ’ｃｃ　　（面心立方格子）構造となっており、ま
た垂直磁化膜３の結晶構造がｈｃｐ　　（稠密六方格子
）構造となっていて、この結晶構造の違いによってＦｅ
−Ｎｅパーマロイ等からなる高透磁率軟磁性膜２上のＣ
ｏ−Ｃｒ等からなる垂直磁化膜３の初期の結晶成長に悪
影響を及ぼしてしまう。

また、逆に上記垂直磁化膜３が発する漏洩磁束が上記高
透磁率軟磁性膜２の磁化を拘束し、この膜２の軟磁気特
性を劣化させ、記録再生感度を劣化させてしまう。

さらに、第３の問題点は、ベースフィルム１の端面から
浸入する水分が高透磁率軟磁性膜２を構成するＦｅ−Ｎ
ｉパーマロイを酸化させることがあるので磁気特性を劣
化させ記録再生感度を劣化させてしまうことである。

そこで、従来、上述の問題点を解決するための手段とし
ては、次のようなものが提案されている。

即ち、第１の問題点を解決するための手段としては、例
えば特開昭５８−１３０４３７号公報に開示されている
ものがある。これは、第５図に示すように、垂直磁気記
録媒体１０Ａとして、ベースフィルム１上に高透磁率軟
磁性膜２を形成し、この膜２の上に垂直磁化膜３を形成
し、さらにその上に耐摩耗層としてのシリコンカーバイ
ドからなる保護膜１１を形成したものである。このよう
に構成するとシリコンカーバイド膜と垂直磁気ヘッドと
の摩擦が少なくなり、同ヘッドの損耗を防ぐことができ
る。なお、上記シリコンカーパイトノ代わりに　Ｓ　ｉ
０２．　匂、ｏ３１フッ素系オイル、ステアリン酸等を
用いる形式の垂直磁気記録媒体も別途提案されているが
充分な効果を得るには至っていない。

次に、第２の問題点に関しては、例えば、特開昭５８−
１４１４３５号公報に示されているものがある。即ち、
第６図に示されているように垂直磁気記録媒体１０Ｂと
して、ベースフィルム１上に高透磁率軟磁性膜２を形成
し、その上にＴｉからなる厚さ４００Ａ以下の中間膜１
２を形成し、さらにその上に垂直磁化膜３を形成したも
のである。このように構成すると上記中間膜１２が高透
磁率軟磁性膜２と垂直磁化膜３との間に介在しているた
めに、垂直磁化膜３の本来の結晶成長が可能となり、ま
た高透磁率軟磁性膜２の磁化の拘束を解いて本来の軟磁
気特性に近づけることができるので、これら膜２と３と
の間における悪影響を防ぐことができる。

さらに、第３の問題点に対しては、電子通信学会技術報
告（１９８２年Ｖｏｌ　ＭＲ−８２，ＮＱ、−２３）に
示されているものがある。即ち、第７図に示すように、
垂直磁気記録媒体１０Ｃとして、ベースフィルム１上に
、例えばＴｉからなる下地膜１３を形成し、さらにその
上に高透磁率軟磁性膜２と垂直磁化膜３とを順次形成す
るものである。このように構成すれば、上記ベースフィ
ルム１の端面から入り込む水分を遮断できる。さらに、
上記Ｃ。

−Ｃｒからなる垂直磁化膜３の配向性が制御され上記高
透磁率軟磁性膜２のＣ軸分数を示すΔθ５゜（Ｘ線回折
のロッキングカーブ法でとったピークの半値幅）が小さ
くなり、それにつれて上記膜２を構成しているＣｏ−Ｃ
ｒの結晶性Δθ５ｏが小さくなる。

以上のような手段によって、前記第１〜第３の問題点の
解決が図られている。しかしながら、従来の手段では第
１〜第３の問題点を個々に解決しているだけであって、
同時に解決しているわけではない。また、従来の手段を
全て用いた垂直磁気記録媒体を作成すると、その作成に
際して保護膜。

中間膜、下地膜等に用いる材料の相違、あるいはこれら
の膜を形成する手段としてスパッタリング法や蒸若法を
用いるために製造コストが非常に大きなものとなってし
まう。

（目　的） 本発明の目的は、上述の事情に鑑み、前記第１〜第３の
問題点を同時にかつ、低コストで解決した垂直磁気記録
再生特性の優れた垂直磁気記録媒体を提供するにある。

（概　要） 本発明は上記目的を達成するために、ベースフィルムと
高透磁率軟磁性膜との間の下地膜と、上記高透磁率軟磁
性膜と垂直磁化膜との間の中間膜と、上記垂直磁化膜上
の保護膜とに、非磁性の非晶質構造の同一物質からなる
薄膜を用いたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す垂直磁気記録媒体３
０の拡大断面図である。なお、前記従来例で既に説明し
た構成部材と同一の構成部材には、単に同一符号を付す
に留め、重ねて説明することを避ける。

第１図に示すように、垂直磁気記録媒体３０は、次のよ
うに構成されている。ベースフィルム１の上に厚さ４０
０Ａ以下の層状アモルファスカーボンからなる下地膜１
４を形成し、この下地膜１４の上に厚さ０．５μｍ程度
Ｆｅ−Ｎｉパーマロイ等からなる高透磁率軟磁性Ｍ２を
形成する。さらに、この高透磁率軟磁性膜２の上に厚さ
４００Ａ以下の層状アモルファスカーボンからなる中間
膜１５を形成し、この中間膜１５の上に厚さ０．２μｍ
〜０．５μｍのＣｏ７Ｃｒ等からなる垂直磁化膜３を形
成する。そして、この垂直磁化膜３の上に厚さ４００Ａ
以下の層状アモルファスカーボンからなる保護膜１６を
形成する。なお、上記下地膜１４゜中間膜１５．保護膜
１６を形成する手段としてはスパッタリング法を用い、
その際のチャンバー（真空室）の雰囲気は同一条件でよ
く、またターゲットもただ一つのものでよい。

以上のようにして構成した垂直磁気記録媒体３゜の再生
特性は、第２図に示すようになる。なお、この場合の測
定条件は、相対速度１０ｍ／ｓｅｅ　　（回転数３６０
Ｏｒｐｍ）　、記録電流３ＡＴ、垂直磁化記録媒体（垂
直磁気ディスク）の径は３インチである。

第２図において、実線で示したものは本実施例の再生特
性であって、点線で示したものは従来の２層膜媒体の再
生特性である。この第２図がら明らかなように、Ｆｅ−
Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒの配向性が良くなったことと、Ｆｅ−
Ｎｉの軟磁気特性が劣化しないことのために、周波数の
低域においては若干再生出力が向上しているが、特に高
周波領域において再生出力が向上している。このことは
高密度記録に本発明が適していることを示している。

また、主磁極との摺接面に保護膜を設けることによって
、同一トラックで５０時間連続再生をしても再生エンベ
ロープはあまり変化せず、出力変動も一５％程度であっ
た。

また、前述のように垂直磁気記録媒体を構成することに
より、次のような理由により前記第１〜第３の問題点を
解決することができる。即ち、第１の問題点に関しては
、層状アモルファスカーボンは膜厚を４００Ａ以下の極
めて薄い厚さにしても、島状構造になることなく緻密な
成膜性のよい膜が得られると共に、摩擦係数が小さく、
主磁極や自からを摩耗させてしまうことがない。

前記第２の問題点については、層状アモルファスカーボ
ンを介在させることにより、Ｃｏ−Ｃｒからなる垂直磁
化膜本来の結晶成長が可能となり、また高透磁率軟磁性
膜の磁化の拘束を解いて本来の軟磁気特性に近づけるこ
とができるので記録再生感度の劣化を防ぐことができる
。

前記第３の問題点については、層状アモルファスカーボ
ンは耐候性に優れているので、ベースフィルムの端面か
ら浸入する水分を遮断し、かつ熱伝導率が高分子からな
るベースフィルムよりも高く、温度分布が均一となり、
上記アモルファスカーボンの上に形成するＦｅ−Ｎｉ膜
の特性均一化を向上させることができる。

さらに、次のような理由により、垂直磁気記録媒体の製
造コストを下げることが可能である。

即ち、前記従来例（第５〜第７図参照）のように下地膜
１３．中間膜１２．保護膜１１を夫々異なった材料を用
いてスパッタリング法により形成すると、チャンバーの
雰囲気を夫々の材料固有のスパッタ条件に設定したり、
ターゲットを夫々の材料毎に用意しなければならない。

しかも、材料固有のスパッタ条件の設定については、最
適な条件をつかむために莫大な費用と人を投じねばなら
ない。また、異なった材料を用いると高価なチャンバー
をその材料の種類だけ用意せねばならない。

ところが、本実施例のように、下地膜１４．中間膜１５
．保護膜１６に同一材料（本実施例ではアモルファスカ
ーボン）を用いると、同一のチャンバー、同一の雰囲気
、同一のターゲットを用意すればよく、前述の三層に夫
々異なる材料を用いる場合に比べ製造の際の制御がはる
かに容易である。さらに、垂直磁気記録媒体の製造工程
を単純化できるので同媒体の歩留りを飛躍的に向上させ
ることができ、究極において製造コストをひき下げるこ
とができる。

（効　果） 本発明によれば、垂直磁気ヘッドの摺動による摩耗を防
ぐことができ、結晶構造の配向性を良好に保ち、かつベ
ースフィルムの端面から浸入する水分による悪影響を防
ぐことができるので、磁気記録特性が向上し、垂直磁気
記録媒体の製造コストを低く押えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す垂直磁気記録媒体の
拡大断面図、 第２図は、本発明の一実施例の垂直磁気記録媒体の再生
出力特性を示す特性図、 第３図は、従来の垂直磁気記録媒体の拡大断面図、 第４図は、従来の補助磁極励磁型垂直磁気記録装置の要
部側面図、 第５．６．１図は、従来の垂直磁気記録媒体の夫々の拡
大断面図である。 １・・・・・・・・・ベースフィルム ２・・・・・・・・・高透磁率軟磁性膜３・・・・・・
・・・垂直磁化膜 １０．１ＯＡ、１０Ｂ、１０Ｃ，３０・・・・・・・・
・垂直磁気記録媒体１１．１６・・・・・・・・・保護
膜 １２．１５・・・・・・・・・中間膜 １３．１４・・・・・・・・・下地膜 Ｓｌ　区 Ｏｕ 蚤２図 記！！７！（Ｋ　ＢＰＩ） 売３図 力４区 暮１頁の続き つ発　明　者　　渡　部　　　洋　之　　東京都渋谷区
幡ケ谷２株式会社内 ）発　明　者　　福　１）　　滋　朗　　東京都渋谷区
幡ケ谷２株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高分子フィルムからなるベースフィルムと、このベース
   フィルム上に形成された非磁性で非晶質構造を有する下
   地膜と、 この下地膜上に形成された高透磁率軟磁性膜と、この高
   透磁率軟磁性膜上に形成された非磁性で非晶質構造を有
   する中間膜と、 この中間膜上に形成された磁化容易軸を有する垂直磁化
   膜と、 この垂直磁化膜上に形成された非磁性で非晶質構造を有
   する保護膜と、 を具備し、上記下地膜と中間膜と保護膜とが同一材料か
   らなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。