JPS62132223A - 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」 この発明は、磁気テープや磁気ディスクなどに用いられ
る磁気記録媒体、特にＣｏ−Ｃｒ系磁気記録媒体に関す
るものである。

「従来の技術」 長手方向に磁気記録媒体を磁化させる長手記録方式は記
録の高密度化の面で限界がある。このために、磁気記録
媒体の板面に垂直な方向に磁化を行わせる垂直磁気記録
方式が近年注目されている。

この垂直磁気記録方式では、垂直磁気異方性エネルギを
漁、異方性磁界をＨｋ、飽和磁化をＭｓ、静磁エネルギ
を２πＭｓ　、減磁界をＨｄ　＝　４πＭｓとして、次
式が成立することが必要であると考えられていた。

Ｋ工〉２πＭｓ２）ｈｃ　）　４πＭｓ　　　・・・・
・・・・・・・・・・・　（１）（１）式は垂直磁気異
方性膜にさらに厳しい条件を与えたもので、所謂垂直磁
化膜の条件を示すものである。一方、垂直磁化方式は面
内磁化方式と相補的なものであり、転移近傍の減磁界が
零となり、必ずしも（１）式の条件が必要とは限らない
ので、条件は（１）式より緩いものであってもよいと考
えられる。

このような観点に立って、必ずしも（１）式が満足され
る垂直磁化膜にこだわることなく、垂直磁気異方性膜の
範囲内で各種のＣＯ合金系の磁気記録媒体について検討
されている。

この検討の結果、ＣＯの有する大きな一軸結晶磁気異方
性を損わずに、且つｈｃｐ相が安定に得られるＣ軸垂直
配向性を有する磁性薄膜として、Ｃｏ　−Ｃｒ、　Ｃｏ
　−Ｍｏ、　Ｃｏ　−Ｗ、　Ｃｏ−Ｖ合金系のものが開
発提案されている。

これらの磁性薄膜は、いずれも結晶配向性を向上させる
と、大きな磁気異方性を示すが、Ｃ軸配向の程度はそれ
ぞれの磁性薄膜で余り差がない。

これらの磁性薄膜の中で、Ｃｏ−Ｃｒ系の磁性薄膜は結
晶配向性を向上させた場合の磁気異方性が大きく、この
Ｃｏ−Ｃｒ系の磁性薄膜の大きな磁気異方性はＣｏ−Ｃ
ｒ系合金固有の結晶磁気異方性に基づくものと考えられ
る。

このＣｏ−Ｃｒ系合金の大きな結晶磁気異方性に着目し
、Ｃｏ−Ｃｒ系合金の磁性薄膜を例えばＲ，Ｆスパッタ
の手段で作成し、この磁性薄膜を記録媒体とするフレキ
シブルディスクを提供するための研究が行われている。

「発明の解決すべき問題点」 Ｃｏ−Ｃｒ系合金の磁性薄膜を記録媒体とする磁気記録
媒体では、磁気へラドスライダとの接触時における摩耗
が太きいという欠点がある。

即ち、フレキシブルディスクにおいてはＣｏ　−Ｃｒ合
金が磁気へラドスライダに比して軟かいために、磁気へ
ラドスライダとの接触摺動時に、磁気ヘッドスライダに
より削り取られたＣｏ−Ｃｒ合金が磁気ヘッドに凝着し
、Ｃｏ−Ｃｒ合金の磁性薄膜の膜面を傷付けることがあ
る。一方で、磁気ヘッドスライダには、成る程度の耐摩
耗を持たせて装置の強度と動作寿命を延長させることが
必要であり、Ｃｏ　−Ｃｒ合金に比較して軟かい材質で
磁気へラドスライダを構成することは困難である。

この発明は、このようなＣｏ−Ｃｒ合金系の磁性薄膜の
特性に基づいてなされたものであり、その目的は、耐摩
耗性を向上させることにより磁気へラドスライダにより
摺動変形したり摩耗したすせず、磁気ヘッドに凝着した
Ｃｏ−Ｃｒによる凝着摩耗の発生もない磁気記録媒体を
提供することにある。

「発明の構成」 この発明の磁気記録媒体は、全組成中にＣｒが重量％で
１０〜２０係、Ｂが重量％で０．０５〜２．５％含まれ
、残部がＣＯで構成されている。

Ｂの所定量の添加により、この発明の磁気記録媒体はＢ
を含有しない場合に比してビッカース硬度が大幅に上昇
し、異方性磁界も大きく、耐久性と磁気特性に優れた構
成の磁気記録媒体がこの発明により実現可能となる。

「実施例」 以下この発明の磁気記録媒体を、その実施例に基づき、
図面を使用して詳細に説明する。

第１図は、Ｃｏ−Ｃｒ合金の硬度を示す実測値で、縦軸
はビッカース硬度）（ｖ、横軸は重量％で示したＣｒの
含有量を示している。

図で明らかなように、Ｃｒを含有しない状態ではビッカ
ース硬度Ｈｖは２００で軟かい。この状態がらＣｒの含
有量を増加させて行くと、ビッカース硬度Ｈｖははソ直
線的に増加し、Ｃｒの含有量がは’ｆ８％でビッカース
硬度Ｈｖは３７０と極大値を示す。しがし、それ以上に
Ｃｒ量を増加させてもビッカース硬度Ｈｖは増加せず、
ビッカース硬度Ｈｖはは’、’　２８０程度の一定値を
とる。

発明者等の実測の結果では、Ｃｏ−Ｃｒ合金で磁気記録
媒体を作成した場合、ビッカース硬度Ｈｖが２８０程度
では磁気ヘッドとの接触時に磁気記録媒体が変形したり
削り取られたりすることがあることが確認されている。

特に近年においては、磁気ヘッドに対しても耐摩耗性を
要求して、磁気ヘッドをフェライトやセラミックで作成
することも行われている。従って、この磁気記録媒体の
変形や削り取りの問題には充分対応する必要がある。こ
のために磁気記録媒体に対しても充分な耐摩耗性が要求
される。

一方、一般に材料の耐摩耗性は、その材料が熱処理や機
械加工を受けていない場合には、その硬度によって充分
に評価することが出来る。よって磁気記録媒体の耐摩耗
性を向上させるには、その硬度を増大させるとよい。

発明者等は鋭意研究の結果、Ｃｏ−Ｃｒ系合金に対して
重量％で０．０５〜２．５％のＢを添加することにより
、磁性薄膜の硬度を大幅に増大させ、且つ垂直磁気記録
媒体としての磁気特性にも優れた磁気記録媒体を得るこ
とが出来ることを見出した。

第１表において試料番号１乃至９を付して組成及び特性
を示したのは、この発明に係る磁気記録媒体の各実施例
であり、試料番号１０乃至１５を第　　　　　１　　　
　　表 付して組成及び特性を示したのは、磁気記録媒体の比較
例である。第１表中でＨｖは磁気記録媒体の面上の５個
所で測定した荷重０．５ｇでのビッカース硬度、Ｈ（１
）は垂直方向の保磁力、Ｈｃ　（１）は面内方向の保磁
力でいずれも磁気記録媒体の面上の３個所での測定値の
平均値を示す。

垂直磁気記録媒体を作成するためには、膜面垂直方向の
反磁界に打勝つ垂直磁気異方性を与える必要がある。Ｃ
ｒはＣＯを主成分とする磁気記録媒体を垂直磁気記録媒
体とするために必要な成分で、発明者等の実測の結果１
０重量％未満の添加ではその効果が認められなかった。

また、２０重量％を超えてＣｒを添加させると、得られ
る磁気記録媒体の結晶磁気異方性が低下するので、実施
例においてはＣｒの含有量は１３重量％乃至１７重量％
の範囲に設定された。

ＢはＣｏ−Ｃｒ系磁気記録媒体の磁性薄膜の硬度を高め
、耐摩耗性を向上させるために添加されるが、発明者の
実測の結果０．０５重量％未満の添加量では硬度を高め
る効果は少ないことが確認された。一方、Ｂを２．５重
量％を超えて添加させると、添加量の増大による硬度の
高まりは認められなくなり、添加量の増大に伴って垂直
磁気記録媒体としての特性を維持することが困難になる
。

この見地から実施例においては、Ｂの含有量は０．１重
量％から２．２重量％の範囲に設定した。各元素の磁気
記録媒体中の含有量は、ＥＰＭＡにより定量している。

第１表の各実施例及び各比較例においては、非磁性基板
としてソーダガラス基板を使用し、ソーダガラス基板上
に高周波スパッタリング法により、Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｂ
　或はＣｏ−Ｃｒの垂直磁化膜を形成した。

スパッタリング条件としては、初期真空度５ＸＩＱＰａ
、アルゴンガス圧４〜８　Ｐａ、電力ＳＯＷ、スパッタ
時間１５分に選定し、所定の膜組成となる合金組成の合
金ターゲットを使用した。このような合金ターゲットを
使用し、合金ターゲットとソーダガラス基板間距離を４
０朋に設定し、ソーダガラス基板温度を１５０°Ｃ〜２
００℃に保持して膜厚約０．５μｍの垂直磁化膜の作成
が行われた。

第２図は横軸にＢの重量％で示した含有量を取り、縦軸
にビッカース硬度Ｈｖを取って示した特性曲線である。

各実施例においてＢの含有量を０．１重量％から２．２
重量％まで増加させて行くと、第２図に示すようにビッ
カース硬度Ｈｖは次第に高くなり、Ｂが１．５重量係程
度でビッカース硬度はは’ｆ　６７０となり、この位置
から曲線は勾配の小さい直線となって、Ｂの添加量の増
加に伴ってビッカース硬度は、僅かに増大するような特
性を示す。

第１表から明らかなよ５に、各実施例では、垂直方向の
保磁力Ｈ（上）は６９０乃至７５００ｅの範囲にあり、
面内方向の保磁力Ｈｃ（１）は２５０乃至３８５０ｅの
範囲にあり、磁気特性上でも優れた特性を有している。

一方、発明者の実測の結果、各実施例における異方性磁
界像は５１００〜６５０００ｅの範囲にあり、垂直磁気
記録媒体として優れた特性であることが確認された。

比較例としては、Ｂを全く含有しない試料番号１０．１
２，１４、Ｂの含有量が０．０１重量％の試料番号１５
、Ｂの含有量が０．０２重量％の試料番号１１及びＢの
含有量が３．９重量％の試料番号１３のものについて各
特性を測定して第１表に示す結果が得られた。

試料番号１３以外の各比較例は、ビッカース硬度Ｈｖが
低く、この発明の目的とする耐摩耗性を向上させた磁気
記録媒体が得られない。Ｂの含有量を過量にした試料番
号１３の比較例では、ビッカース硬度Ｈｖは向上してい
るが、磁性薄膜がもろくなり割れ易く実際の使用に耐え
得るものが出来ない。また、このようにＢを過度に含む
ものでは、スパッタリングしても結晶化し難くアモルフ
ァス化し易いために、結晶磁気異方性が低下してしまう
。

このように、Ｃｏ−Ｃｒ系の磁気記録媒体において、Ｂ
を重量％で、０．０５乃至２．５％含有させるＣｏ　−
Ｃｒ−Ｂ系磁気記録媒体を構成して、硬度を高めて耐摩
耗性を向上させ且つ磁気特性の優れた垂直磁気記録媒体
を得ることが出来る。

実施例においては非磁性基板とじてンーダガラスを使用
した場合について説明したが、非磁性基板としてはポリ
エチレン、テレフタレート、ポリイミドなどのプラスチ
ックフィルムやアルマイト処理したアルミ基板などを使
用することも出来る。

また、実施例においては磁気記録媒体の形成にスパッタ
リング法を使用した場合を説明したが、イオンビームス
パッタ法、イオンプレーテング法、電子ビーム蒸着法な
どを使用してもよい。

一般に、垂直磁気記録媒体としては、垂直磁気記録媒体
層構成の場合と、裏打ち層としてパーマロイ、Ｃｏ、　
Ｆｅ系アモルファス高透磁薄膜などの高透磁率層を垂直
磁気記録媒体層の下に設けた構成の場合がある。この発
明はいずれの構成のものに対しても適用することが出来
る。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明では全組成中重量
係でＣｒを１０乃至２０％、Ｂを０．０５乃至２．５％
含み残部がＣｏよりなり、磁性膜の硬度を大幅に高めて
磁気ヘッドとの接触による摩耗を大幅に減少させ、且つ
磁気的特性も優れた磁気記録媒体を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｃｏ−Ｃｒ系合金におけるＣｒ含有量とビッ
カース硬度との関係を示す図、第２図はこの発明の実施
例におけるＢ含有量とビッカース硬度との関係を示す図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）全組成中に重量％でＣｒが１０乃至２０％、Ｂが
   ０．０５乃至２．５％含まれ、残部がＣｏよりなること
   を特徴とする磁気記録媒体。