JPS62257618A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は薄膜状の合金材磁気記録媒体に係シ、特に水平
記録用の薄膜状の合金材磁気ディスクに関し、この磁気
ディスクにおいてはコバルト及び白金を含む合金材が磁
性層を形成し且つ磁性層とディスク基材との間の特殊な
りロム合金材下地層（非磁性層）によって記録媒体の性
質が改良されている。

Ｂ、従来技術 種々の白金含有率を有するコバルト−白金合金材が、水
平記録用の薄膜状の磁気記録ディスクにおける磁性物質
として用いられてきた。このようなディスクでは、コバ
ルト−白金（ＣｏＰｔ　）合金の六方最密光てん（ｈｅ
ｘａｇｏｎａｌ　　ｃｌｏｓｅｐａｃｋｅｄ：ＨＣＰ）
結晶構造が基材上にあるいは中間の下地層（非磁性層）
上に形成されるので、ＣｏＰｔ膜のＣ−軸、即ち（”ｏ
ｏ２）軸構造が膜平面内に存在し、あるいは、膜平面内
にそのような成分を有することとなる。

ＣｏＰｔ膜の保磁力（Ｈ’）は白金の組成に依存し、最
大のＨｃは約２０原子パーセン）（ａｔ、％）白金にお
いて生じる。これについては、Ｊ、Ａ。

Ａｂｏａｆ、その他の“Ｍａｇｎｅｔｉｃ　　Ｐｒｏｐ
ｅｒｔｉｅｓａｎｄ　　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　　ｏｆ　
　Ｃｏ−Ｐｔ　　Ｔｈ１ｎ　Ｆｉ４ｍｓ”。

Ｉ　ＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、
ＭＡＧ　−１９，１５１４（１９８３）、及びＭ、Ｋｉ
ｔａｄａ。

その他の１Ｍａｇｎｅｔｉｃ　　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
　　ｏｆＳｐｕｔｔｅｒｅｄ　　Ｃｏ−Ｐｔ　　Ｔｈ１
ｎ　　Ｆｉｌｍｓ：　　Ｊ。

Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、５４　（１２）、Ｄｅｃｅｍｂｅ
ｒ　１９８３、ｐｐ、７０８９−７０９４を参照のこと
。コバルト−白金膜の保磁力及びその他の性質について
は、０ｐｆｅｒ、その他の”Ｔｈ１ｎ−Ｆｉｌｚ　Ｍｅ
ｍｏｒｙＤｉｓｃ　　　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、’Ｈ
ｅｗｌｅｔｔ−ＰａｃｋａｒｄＪｏｕｒｎａｌ、Ｎｏｖ
ｅｍｆｅｒ　１９８５．ｐｐ、４−１０に、また、１０
から３Ｑａｔ、％の白金を含むＣｏＰｔの薄膜状の磁気
記録媒体については本出願人に譲渡された米国特許第４
４３８０６６号に記述されている。

コバルト−白金−クロム（ＣｏＰｔＣｒ　）　　の磁性
層を有する薄膜ディスクについては、ここにおいてクロ
ム（Ｃｒ）は磁性層の耐食性を改良するために加えられ
るが、１９８４年５月２２日に公開された特開昭５９−
８８８０６号（特願昭５７−１９８５６８号）に記述さ
れている。ＣｏＰｔＣｒ磁性層は適当な基材上に形成さ
れたニッケルーリン化合物（ＮｉＰ）上に付着されてい
る。

ある種のディスクにおいてはＣｏ　Ｐｔ磁性層の磁気的
性質を改良するためだ１基材とＣｏ　Ｐｔ磁性層との間
に種々の下地層が形成されている。Ｃ。

ｐｔ薄膜ディスクにおけるＣｒ下地層の利用が０ｐｆｅ
ｒ等の前記文献及び１９８５年６月１９日に発行されＨ
ｅｗｌ　ｅ　ｔ　ｔ−Ｐａ　ｃ　ｋａ　ｒ　ｄ社に譲渡
された欧州特許出願第１４５１５７号に記述されている
。１９８５年５月８日に発行され本出願人に譲渡された
欧州特許出願１４０５１！１号には、ｃ。

基調のＨＣＰ磁性層がｃｏ基調の第１体心立方（ＢＣＣ
）非磁性層上に付着されているような、水平記録用の種
々の磁気記録構造が記述されている。

このうち、採用可能な構造の１つは、１から３５ａｔ、
％の白金を含むＣｏＰｔ磁性層であシ、これはＸＣｏ層
上に形成されている。ここで、Ｘは６０から９Ｑａｔ、
％のＣｒあるいはバナジウム（Ｖ）である。前記欧州特
許出願には、ＨＣＰ磁性層の（１１０）平面を有するＢ
ＣＣ下地層の（００２）平面との“偽格子”合致のため
に、ＨＣＰ磁性層のＣ軸の平面内配向が増大することが
記述されている。

このように、従来よシ種々の構造の磁気記録媒体が知ら
れているが、保磁力や矩形性において改良の余地のある
ものであった。

Ｃ０解決しようとする問題点 本発明は、磁気記録媒体の保磁力及び、矩形性を改良し
ようとするものである。

Ｄ０問題点を解決するための手段 本発明は水平記録用の改良したＣｏＰｔ或いはＣｏＰｔ
Ｃｒ″＊ｙ磁気記録ディスクであシ、ディスクの磁気的
性質を改良するために、基材とＣｏＰｔ或いはＣｏＰｔ
Ｃｒ磁性層との間の体心立方（ＢＣＣ）クロム合金の非
磁性的下地層を利用している。

クロム−バナジウム（ＣｒＶ）或いはクロム−鉄（Ｃｒ
Ｆｅ　）のようなりＣＣクロム合金は’ＢＣＣで表わさ
れる格子定数を有し、この格子定数”ＢＣＣはＢ　ＣＣ
ＣｒＣｏ或いはＢＣＣＣｒ単独の場合よシも大きく、磁
気層中の六方最密光てん（ＨＣＰ　）ＣｏＰｔ或いはＣ
ｏＰｔＣｒ微結晶の格子構造に一層近密に合致する。

Ｅ、実施例 本発明によ多形成されたＣｏＰｔディスクの改良された
磁気的性質を示すために、基材とＣｏＰｔ磁性層との間
の下地層（非磁性層）がＣｒ及びクロム−コバルト（Ｃ
ｒＣｏ　）である場合と比較する。

下記の全ての例において、基材は半導体級の単結晶シリ
コンである。

例１においては、厚さ５００ＸのＣｒ下地層を、ＤＣマ
グネトロンスパッタリングによシシリコン基材上にアル
ゴン圧力２Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒ及び基材温度１２８℃
の条件下で付着した。その後、厚さ２５０Ｘの２０ａｔ
、％の白金を含むコパル）　−白金（ＣＯａ　ｏ　Ｐ　
ｔ　２０　）を、前記Ｃｒ下地層の上にスパッタリング
室の真空状態を断続させずに付着した。この薄膜は１８
７５エルステツド（Ｏｅ）の保磁力Ｈｃ及び０．９の矩
形比Ｓを有していた。

例２においては、同様の条件下で５００ＸのＣｒ８０Ｃ
Ｏ２０（２０ａ　ｔ、　％のＣｏを含む）下地層と２５
０′ＡのＣｏ８ｏＰｔ２ｏの磁性層を付着させた。

この薄膜は１５０００ｅの保磁力Ｈｃと０．８８の矩形
比Ｓを有していた。

例５（本発明の場合）では、５００ＸのＣｒ８ＱＶ２０
　　（２０ａ　ｔ、チのＶ）下地層と２５０久のＣＯＢ
　ｏ　Ｐ　ｔ　２０の磁性層を付着させたところ、１７
７５０ｅの保磁力Ｈ及び０．９６の矩形比Ｓを有してい
た。

これらの結果を表１に示す。

ディスクの保磁力については例１と例３とは同様の結果
であるが、矩形比Ｓについては例３が高い値を示してい
る。

第１図には、種々の厚さのＣｏ　ｓ　ｏ　Ｐ　ｔ　２　
ｏに対するＣｒ及びＣｒ　Ｖ下地層を有するディスクに
おける矩形比、即ち、飽和磁化に対する残留磁化（Ｍｒ
／Ｍ３）の測定値が描かれている。第１図中の全ての値
は付着時の基材温度Ｔｓが１２８℃において得られたも
のである。第１図中の中を塗シ潰した点はＣｏ　Ｂ　ｏ
　Ｐ　ｔ　２０磁性層上に厚さ２５０Ｘの保護用のカー
ボン上部被膜がスパッタ付着されている場合のディスク
について示している。

Ｃｒ８ｏｖ２８　合金下地層をＣｏＰｔＣｒ薄膜合金デ
ィスクにも用いた。表２は２つの（Ｃｏ８５Ｐｔ、５）
９３、５　Ｃｒ６．５デイスクの磁気的性質を比較して
いる。１つは４００ＸのＣｒ下地層を有し、他の１つは
４００久のＣｒ８ｏＶ２ｏ　合金材下地層を有しておシ
、ディスクについてのこれ以外の性質は同じものである
。Ｃｒ　Ｖ下地層を設けることによシディスクの保磁力
Ｈｃ１矩形比Ｓ、及び保磁力矩形比Ｓ＊が少し改良して
いる。

５００ＸのＣｒ８ｏＶ２ｏ下地層上に付着された４００
λのＣＯＢ　ｏ　Ｐ　ｔ　２０薄膜を、Ｘ線散乱分析に
よシ試験した。その結果には）（Ｃｒ相と面心立方（Ｆ
ＣＣ）相との微結晶の混合が示されていた。５００人の
Ｃｒ下地層上に付着された同じ厚さのＣＯＢ□Ｐ　ｔ　
２０薄膜は、これに反して、ＦＣＣが全く観察されない
、ＨＣＰ相だけが存在していた。Ｃｒｙ□ｖ２ｏ　下地
層を２００Ｘの厚さに減らすと、５００ＸのＣＯＢ　ｏ
　Ｐ　ｔ　２０薄膜の保磁力は４０００ｅに減シ、Ｃｏ
　Ｂ　ｏ　Ｐ　ｔ　２０薄膜の主なる相はＦＣＣであっ
た。Ｉ　ＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　Ｍａｇｎ
ｅｔｉｅｓ、ＭＡＧ−１７，３１８７（１９８１）中で
Ｃｈｅｒｌ等は、コバルト−レニウム（ＣｏＲｅ）合金
薄膜におけるＦＣＣ相の研究を報告している。研究結果
には、微結晶の粒径がＨＣＰからＦＣＣ相への変換の結
果として減小していることが示されている。

Ｃｈｅｎ等の結果によれば、ＣｏＲｅ膜の保磁力の減小
はＦＣＣ微結晶自身の存在によるよシは同等異像の相変
換の結果としての粒径の減小江よって第一義的に影響さ
れていることが報告されている。

しかしながら、高保磁力値（およそ１５５０から１６３
００ｅ、）が５００ＸのＣｒ８ｏｖ２０下地層上の４０
０ＸのＣＯＢ　ｏ　Ｐ　ｔ　２０に存在するということ
は２相構造は保磁力機構に対してそれ程の影響を与えて
いないということを示している。この上うＩｃ、５００
ＸのＣｒ８ｏｖ２ｏ下地層上の４００ＸのＣ’ｏ　８０
Ｐｔ　２ｏの高保磁力及び高矩形比は、粒径の減小を伴
わないＣｏＢｏＰｔ２ｏ膜中の２相微細構造の構造と合
致する。

ＣｒＶ　下地層に起因するＣｏＰｔの改良された矩形比
はＣｏ　Ｂ　□　Ｐ　ｔ　２０膜のＢＣＣＣｒＶ合金と
ＨＣＰ相との間の密接な格子合致の結果であると信じら
れる。

ＢＣＣ結晶は単結晶セル定数ａ　　　を有してＢＣＣ いる。ＢＣＣ結晶の（２００）平面は（２０・５）０．
５ （ａ　　　　）Ｘ（２）（ａ　　　　）の面積のＢＣＣ
ＢＣＣ 正方形である。第２Ａ図参照。ＨＣＰ結晶は２つのセル
定数Ｃ及び”ＨＣＰを有し、ＣＨｃＰＣＰ は（００２：）或いはＣ軸に平行であシ、”ＨＣＰはＣ
軸に直交し［０１０］軸に平行である。ＨＣＰ結晶の（
１１０）平面は面積（Ｃ）Ｘ（ＨＣＰ ３０・５）（ａ’　　　）の長方形である。第２Ｂ図Ｃ
Ｐ 参照。ＨＣＰのＣｏＰｔ相は、ＣｏＰｔの（１１０）平
面がＢＣＣ下地層の（２００）平面と同じ面積を有する
ときに、ＢＣＣ下地層に“格子合致”される。表３はＣ
ｒ及びＣｒ合金下地層のＣＯＢ　。

Ｐ　ｔ　２０デイスクについての、Ｘ線散乱分析によシ
決定された、格子セル定数を掲示している。

種々のＢＣＣＣｒ合金材下地層についてのＨＣＰ　　Ｃ
ｏＰｔ磁性層のセル定数の各セル定数に対する不適合率
（％）が第３図に図示されている。第３図に示されるよ
うに、Ｃｒ８ｏｖ２ｏはＣｒやＣｒＣｏ　よりも一層近
密な格子合致を行なわせる。

ＣｒＣｏやＣｒよシも値の大きなａ　　を有し、まＢＣ
Ｃ たＣｏＰｔと良好な格子合致を与え易いものはクロム−
鉄（ＣｒＦｅ）である。ａ　　　　　Ｚ６２Ａ及びＨＣ
Ｐ− ＣＨｃＰ＝４，２２ＡとしたときのａＢｃｃ＝＆００の
ＢＣＣＣｒ８ｏＦｅ２ｏについてのＨＣＰ　”８０Ｐ　
ｔ　２０の不一致が第３図に示されている。このように
、ＣｒＦｅの下地層は、ＣｒＣｏやＣｒの下地層を有す
る従来の膜よシも優れた矩形比を有するＣ。

Ｐｔ膜を、もたらす。

前述の例のようにシリコン基材を用いるときには、膜の
平面内において磁性層のＨＣＰ相のＣ軸配向を改良する
ことが求められる。Ｃｒｖ及びＣｒＦｅ下地層はこの要
求に合致する。基材が別の物質であるときには、例えば
アルミニウム合金ディスク上に形成されたニッケルーリ
ン（ＮｉＰ）のような物質であるときには、下地層は絶
対的に不可欠なものではないが、平面内のＣ軸配向を改
良する上では利点がある。本発明の下地層は基材がアル
ミニウム合金ディスク上に形成されたＮ、ｔ　Ｐ膜のと
きにＣ軸配向を増大させるので薄膜ディスクの磁気的性
質を改良する。

以上、磁性層及び下地層（非磁性層）について述べたが
、例えば、アモルファスカーボン膜のような保護層が上
部にスパッタによシ形成されてもよいし、スパッタ形成
されたチタニウム膜のような接着層が保護層と磁性層と
の間に設けられていてもよい。

Ｆ０発明の効果 上述のように、本発明によれば、高い保磁力及び高い矩
形性を有する磁気記録媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は下地層（非磁性層）がＣｒＶ及びＣｒである場
合の夫々についてのＣｏ　Ｐｔ磁性層の種々の厚さと矩
形比Ｍ　ｒ　／　Ｍ　ｓとの関係を示すグラフ、第２Ａ
及び２Ｂ図は夫々ＢＣＣ及びＨＣＰについての格子構造
と格子合致すべき平面とを示す図、第３図はＣｏ　Ｐｔ
のＨＣＰ相と種々のＢＣＣＣｒ合金材との間の格子不適
合を示すグラフである。 出願人インク〒六ショカル・ビジネス・マシ←ンズ・コ
ーポレーション代理２人　弁理士　　岡　　　１）　　
次　　　生（外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　基材と、 前記基材上に形成された、２から７０原子パーセントの
   バナジウムあるいは２から３０原子パーセントの鉄のい
   ずれか一方とクロムとを含む合金材から成る非磁性下地
   層と、 前記非磁性下地層上に形成された、７０から９０原子パ
   ーセントのコバルトと３０から１０原子パーセントの白
   金とを含む合金材の磁性層と、を有する磁気記録媒体。