JPS62134817A - 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】 狡嵐分災 本発明は、高密度な磁気記録および再生を可能とした磁
気記録媒体に関する。

従来の技術 従来、磁気記録は、プラスチックフィルムのような非磁
性支持体上に、酸化鉄などの強磁性体微粉末および樹脂
バインダーを主成分とする磁性層を形成し、磁性層の面
方向と平行方向に磁化を行う方法が一般に用いられてき
た。しかし、このような面内磁気記録において記録密度
を大きくしようとすると、磁性層内の減磁界が増加する
ため、記録密度の向上には限界があった。

近年、この面内記録方式の欠点を解決するものとして、
磁性層の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸をもつ磁
性層を用い、垂直方向に磁化を行う垂直磁気記録方式が
提案された。この方式は、記録密度が高まるほど磁性層
内の減磁界が減少するので、本質的に高密度記録に適し
ており、多くの研究が行われている。

垂直方向に磁化容易軸をもつ磁性層としては、たとえば
スパッタリング法や蒸着法で形成されたＧｏ−Ｃｒ、Ｇ
ｏ−〇、Ｃｏ　−Ｐ　ｔ　、Ｃ，ｏ　−Ｐｒ。

ＢａＦｅｘｚ○１ｑ　ｒ　Ｃｏ　Ｆ　ｅ　２０４薄膜が
検討されている。また、その他のものとして、無電解メ
ッキ法トこよるＣｏ−Ｎ１−Ｐｔ（Ｒｅ）や、塗布法に
よってＢａＦｅ１．．０１ｇ、γ−Ｆ　ｅｚ　Ｏ３＋Ｃ
ｒ○２などの強磁性体微粉末を結合剤とともに支持体上
に付着せしめ、磁場配向によって磁化容易軸を垂直方向
に揃える方法も検討されている。

しかしながら、塗布法によるものは結合剤を用いるため
に磁性層の磁化量が減少するので、記録密度の向上のた
めにはスパッタリング法、蒸着法等のＰＶＤ法によるも
のや、メッキ法の方が好ましい。

垂直磁化材料の中でも、六方晶最密充填（ｈＣｐ）構造
のマグネトブランバイト型バリウムフェライトは、磁気
異方性が大きいこと、化学的に安定であること、さらに
はコストが安いことなどの理由から多くの研究がなされ
てきており、近年、その特徴を生かし磁気光学効果を利
用して記録・再生する超高密度記録の研究も進んでいる
。

従来、一般的に垂直配向したマグネトブランバイト型六
方晶フェライＩ−磁性膜を形成するには、ＺｎＯ薄膜な
どのエピタキシャル成長のための下地層を設け、かつ支
持体温度を５００℃以上にして成膜する必要があった。

５００℃より低い温度で成膜するとアモルファス膜とな
り磁性を示さないため、基板としてはシリコンウェハー
等の耐熱性を有するものを用いる必要があった。しかし
、現在５００°Ｃ以上で熱変形しないプラスチックフィ
ルムがないため、マグネトブランバイト型六方晶フェラ
イトの強磁性酸化物薄膜を用いた連続磁性膜を得ること
は困難であった。

＝４− 光」１ケ」濃 本発明は、高密度記録が可能な磁気記録媒体を提供する
ことを目的とする。

血肌攻盈處 本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に、Ｆｅ３Ｏ
４を（１１１）面配向させるための下地層と、（１１１
）面配向させられたＦｅ３Ｏ４層からなる第１磁性層と
、一般式（Ｉ） Ｍ　ｅ　Ｏ−ｎ　（Ｍ　ａ　ｘＦ　ｅｚ−ｘＯａ）　　
　（１）（式中、Ｍｅ、Ｍａ、ｘ、ｎは次の通りである
。

Ｍｅ：Ｂａ、Ｐｂ、、Ｂｒ、ＣａおよびＳＯから選ばれ
る少なくとも１種の金属元素 Ｍａ：Ｆｅと置換可能な１種または２種以」二の金属元
素 ｘ：０≦Ｘ≦１ ｎ：５≦ｎ≦６） で表わされた強磁性酸化物からなる第２磁性層とを、順
次積層したことを特徴とする。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の構成例を示す断面図で
あり、非磁性支持体１１上に下地層１３、第１磁性層１
５および第２磁性層１７が順次積層して形成されている
。

第２磁性層１７は、以下の一般式（１）で表わされる強
磁性酸化物からなる。

Ｍ　ｅ　Ｏ−ｎ　（Ｍ　ａｘＦ　ｅ２−ｘｏａ）　　　
（１）（式中、Ｍｅ、Ｍａ、ｘ、ｎは次の通りである。

Ｍｅ：Ｂａ、Ｐｂ、ＳｒおよびＳｃから選ばれる少なく
とも１種の金属元素 Ｍａ：Ｆｅと置換可能な１種または１以上の金属元素 Ｘ：０≦Ｘ≦１ ｎ：５≦ｎ≦６） ここで、Ｆｅと置換可能な金属元素Ｍａとしては、たと
えば、Ｇｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、’ｒｉ、Ｚｎ１Ａｌ、Ｓｎ、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｉｎなどが挙げられ、これらの一種
または二種以上で置換することができる。これらの元素
で置換することにより、保磁力、垂直異方性、キューリ
一温度などの特性を制御することができる。一般式（Ｉ
）における置換数又は０．１〜０．７の範囲が好ましく
、より好ましくは０．２〜０．５である。

第２磁性層の膜厚は１μｍ以下が適当であり、好ましく
は０．１〜０．５μｍである。

第１′ｍ性層１５は（１１１）面配向したＦｅ３Ｏ４の
薄膜からなる。第１磁性層１５の膜厚は１μｍ以下が適
当であり、好ましくは５００〜３０００人の範囲である
。第１磁性層を設けることにより、Ｃ面配向した第２磁
性層の下地層として従来のＺｎ○やＡ１□０３を用いる
場合より低温で、たとえば２５０〜３５０℃程度の温度
で形成することができる。これは、（１１１）面配向し
たＦｅ３Ｏ４の一般式（１）の強磁性酸化物の６面に対
するミスフィツト率（格子定数の不整合の割合）が、Ｚ
ｎ○やＡ１．０４より小さいためと考えられる。

さらに、第１磁性層を設けることにより高密度記録も可
能となる。、Ｆｅ３Ｏ４は、従来から水平に磁化する磁
気記録層材料として用いられてきたものであり、保磁力
Ｈｃや飽和磁化Ｍｇが適当な大きさにあるため、Ｆｅ３
Ｏ４からなる第１磁性層と一般式（１）の強磁性酸化物
からなる第２ａ性層との２層構造とすることにより、高
密度な磁気記録を実現できる。

下地層１３は、第１磁性層１５の配向をより簡便に、例
えばより低い成膜温度で、かつ、より配向性を向上させ
て形成するための層である。この下地層１３には、従来
から一般式（Ｉ）の強磁性酸化物を配向させるために用
いた材料と同じものを使用できる。このような材料とし
ては、たとえばＺ　ｎ　Ｏ、Ａ　Ｉ　Ｎ　ｒ　Ｂ　ｅ　
Ｏ、Ａ　１２０３などのｈｃｐ構造のもの、あるいはＭ
ｇＯ，Ａｕ。

Ｐｔ、Ｔｉなどの面心立方構造（ｆ、ｃ、ｃ）のものを
挙げることができる。これらの６面または（１１１）面
上に第１磁性層１５のＦｅ３Ｏ４がエピタキシャル成長
して配向する。下地層１３の膜厚は１μｍ以下が適当で
あり、好ましくは０．１〜０．５μｍである。

下地層１３、第１磁性層１５、第２磁性層１７の形成方
法としては、真空蒸着法、イオンブレーティング法、ス
パッタリング法などのＰＶＤ法（物理的気相成長法）や
その他の薄膜形成方法が使用できる。また、第２磁性層
１７の上には、目的に応じて保護層や潤滑層などを設け
ることもできる。

支持体Ｉｆとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエ
ーテルサルホンなどの耐熱性プラスチックは勿論のこと
、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、三酢
酸セルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レートの如きプラスチックも使用できる。また、従来用
いられていたシリコンウェハーやガラスなどのセラミッ
クス、金属支持体なども使用できる。

見肌例塾来 本発明によれば、一般式（Ｉ）の強磁性酸化物薄膜から
なる磁性層の下に、水平磁化膜となるＦｅ３Ｏ４の（１
１１）配向膜を設けたので垂直磁気記録に好ましい２層
構造となり、従来より高密度な磁気記録が可能となった
。

本発明の磁気記録媒体は、たとえば、記録、再生用のト
ランデューサーとして補助磁極励磁型垂直ヘッドを用い
、直接媒体に記録、再生を行うこともできるし、光磁気
記録とよばれているような、磁界と熱を用いて記録し、
磁気光学効果を利用して再生する記録、再生方法に応用
することも可能である。

実施例１ イオンブレーティング装置を用いて、５０μｍ厚のポリ
イミドフィルム（支持体）上に、下記の条件により下地
層として厚さ２０００人のＺｎＯの薄膜を形成した。

蒸発材料　　　　　　　　　　ＺｎＯ 支持体温度　　　　　　　　　２００℃真空槽内の背圧
　　　　　　　１０−“Ｔｏｒｒ蒸発源一基板間隔　　
　　　　２６ｃｍ酸素圧力　　　　　　　　　　２　Ｘ
　１０−’　Ｔｏｒｒ高周波電力　　　　　　　　　１
２０Ｗ得られたＺｎＯ薄膜のＸ線回折図形にはＺｎＯの
６面の回折ピークしか見られず、また（００２）面のΔ
θ５ｏは２．８度であった。

次いで同上の装置を用いて次の条件により上記ＺｎＯ薄
膜上に、厚さ０．２μｍのＦｅ３Ｏ４からなる第１磁性
層を形成した。

イオンブレーティング条件 蒸発材料　　　　　　　　　　α−Ｆｅ２０３支持体温
度　　　　　　　　　３００℃真空槽内の背圧　　　　
　　　１０−″Ｔｏｒｒ蒸発源一基板間隔　　　　　　
２６ｃｍ酸素圧力　　　　　　　　　　６　Ｘ　１０−
’　Ｔｏｒｒ高周波電力　　　　　　　　　５０Ｗ この第１磁性層について、ＶＳＭで保磁力（Ｈｅ）、飽
和磁化（Ｍｓ）、残留磁化（Ｍｒ）を測定した結果は次
の通りであった。

Ｈｃ　＝３００００ Ｍ　ｓ　＝４００ｅｍｕ／ｃｃ Ｍ　ｒ　＝３００ｅｍｕ／ｃｃ さらにこの磁性層のＸ線回折分析を行ったところ（１１
１）面の強い回折ピークが得られた。次に同上の装置を
用いて、次の条件により上記第１磁性層に厚さ０．３μ
ｍのＢａ０・６Ｆｅ２０３の第２磁性層を形成して磁気
記録媒体を作製した。

イオンブレーティング条件 蒸発材料　　　　　　　　　　ＢａＯ・５Ｆｅ２０３支
持体温度　　　　　　　　　３００”Ｃ真空槽内の背圧
　　　　　　　１０−’Ｔｏｒｒ蒸発源一基板間隔　　
　　　　２６ｃｍ酸素圧力　　　　　　　　　　Ｉ　Ｘ
　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ高周波電力　　　　　　　　　７０
Ｗ この第２磁性層の各磁気特性をＶＳＭで測定した結果は
次の通りであった。Ｈｋは異方性磁界を示す。

Ｈｃ　上＝　２１００００ Ｈｃ　／　＝　３０００ｅ Ｍ　Ｓ　ＪＬ　＝　３２０ｅｍｕ／ｃｃＨｋ　上＝９　
ＫＯｅ この磁性層のＸ線回折分析では（００６）、（００８）
の０面の強い回折ピークが見られ、垂直配向膜となって
いることがわかった。以上のようにして作製した磁気記
録媒体を厚み０．２μｍのパーマロイ薄膜をガラス板で
挟んだものを主磁極とし、Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト
を補助磁極とする補助磁極励磁形垂直ヘッドを用いて記
録再生を行ったところ、Ｄ５゜で７０ＫＢＰＩと高密度
な記録ができた。Ｄｓａは再生出力が低密度記録時の半
分になる記録密度である。

比較例ｌ ＺｎＯ層とＢａ０・６Ｆｅ２０３からなる磁性層の間に
Ｆｅ５ｏ４からなる第１磁性層を設けない以外は、実施
例と同様にして磁気記録媒体を作製した。但し、イオン
ブレーティング条件のうち支持体温度は３５０°Ｃとし
た。この磁性層の磁気特性は次の通りであった。

Ｈｃ　上＝　２００００　ｅ Ｍ　Ｓ　上＝３００ｅｍｕ／ｃｃ ＨｋＪＬ＝６ＫＯｅ また、Ｘ線回折分析では実施例と同様に０面の強い回折
ピークが見られ、垂直配向膜であった。以上のようにし
て作製した磁気記録媒体を実施例と同じようにして記録
再生したところ、Ｄ、。は３７ＫＢＰＩであった。

比較例２ 真空蒸着装置を用いて下記条件によりポリイミドフィル
ム（５０μｍ厚）上に、２０００人のパーマロイ膜（水
平磁化膜）を形成した。

蒸発材料　　　　　　　　Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ合金支持体
温度　　　　　　　１５０℃ 真空槽内の背圧　　　　　１０−“Ｔｏｒｒついで、こ
のパーマロイ膜上に実施例と同様ニジてＢａ０・６Ｆｅ
２０３の磁性層を形成して磁気記録媒体を作製した。こ
の磁性層もＸ線回折分析でＣ面配向している事がねがっ
た。ついで、実施例と同様にしてＤ５ｏを調べたところ
、５３ＫＢＰＩであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の構成例を示す断面図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に、Ｆｅ＿３Ｏ＿４を（１１１）面
   配向させるための下地層と、（１１１）面配向させられ
   たＦｅ＿３Ｏ＿４層からなる第１磁性層と、一般式（
   I ） ＭｅＯ・ｎ（Ｍａ＿ｘＦｅ＿２＿−＿ｘＯ＿３）（ I
   ）（式中、Ｍｅ、Ｍａ、ｘ、ｎは次の通りである。 Ｍｅ：Ｂａ、Ｐｂ、Ｂｒ、ＣａおよびＳｃ から選ばれる少なくとも１種の金属 元素 Ｍａ：Ｆｅと置換可能な１種または２種以 上の金属元素 ｘ：０≦ｘ≦１ ｎ：５≦ｎ≦６） で表わされた強磁性酸化物からなる磁性層とを、順次積
   層したことを特徴とする磁気記録媒体。