JPS62298919A - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は高密度記録特性の優れた垂直記録用の薄膜型磁
気記録媒体に関する。

従来の技術 従来、短波長記録特性の優れた磁気記録方式として、垂
直記録方式がある。この方式においては垂直磁気異方性
を有する垂直磁気記録媒体が必要となる。このような媒
体に信号を記録すると、残留磁化は媒体の膜面に略垂直
方向を向く。従って信号が短波長になる程媒体内反磁界
は減少し、優れた再生出力が得られる。垂直磁気記録媒
体として、従来、最も優れていると考えられているもの
は、高分子材料あるいは非磁性金属等の非磁性基板上に
、直接に、あるいはパーマロイ膜等の軟磁性層を介して
、ＧｏとＣｒを主成分とし垂直磁気異方性を有する磁性
層（以下この磁性層をＧｏ　−Ｏｒ垂直磁気異方性膜と
呼ぶ）をスパッタ法あるいは真空蒸着法により形成した
ものである。

発明が解決しようとする問題点 スパッタ法や真空蒸着法で満足な記録再生特性を有する
Ｇｏ−Ｏｒ垂直磁気異方性膜を作矢する際には、基板温
度を２００’Ｃ程度にする必要がある。・２ｏ○°Ｃ以
下でも垂直磁気異方性膜が得られるが、膜面に垂直方向
の保磁力Ｈｃ上が小さい。特に、量産に最適と考えられ
ている真空蒸着法では、２００°Ｃ以下の基板温度では
、Ｈｃ土ば２０ｏｏｅ以下である。また磁化機構も、垂
直磁気記録媒体として適している磁化回転のみによらず
、磁壁移動による割合が多い。その結果、再生出力が低
く、またノイズも高くなり、高いＳ／Ｎが得られない。

一方、２００°Ｃ程度の基板温度で、Ｇｏ　−Ｏｒ垂直
磁気異方性膜を形成すると、Ｈｃ上は５００〜１０Ｑ○
Ｏｓ程度になり、磁化機構は磁化回転が主になる。

この場合には再生出力が高く、ノイズは低くなり、高い
Ｓ／Ｎが得られる。

以上の様に、高いＳ／Ｎを有する垂直磁気異方性膜を作
製するためには、基板温度を２００°Ｃ程度にする必要
がある。このことは、現在磁気テープやフロッピーディ
スクに大量かつ安定に使用されている安価なポリエチレ
ンテレフタレートフィルム等の耐熱性の悪い基板を使用
することが困難であることを意味する。ポリエチレンテ
レフタレートフィルム等の耐熱性の悪い基板を使用出来
ないと、実際に垂直磁気異方性膜を量産することは非常
に困難である。ポリエチレンテレフタレートフィルムを
基板として使用する際には、基板温度を１００°Ｃ以下
にする必要があり、このだめの条件を見い出すことが、
現時点において最大の課題である。

問題点を解決するための手段 本発明は基板上にＣｏ、　Ｏｒ、　Ｎｉ　、　Ｐ　　及
び微量不純物から成る磁性層を形成するものである。

作用 従来のＧｏ−Ｏｒ垂直磁気異方性膜に対し、本発明の組
成を有する膜は、基板としてポリエチレンテレフタレー
トフィルムが使用可能な１００°Ｃ以下の基板温度で、
高Ｈｃ上になりうる。すなわち１００°Ｃ以下の基板温
度においても、高いＳ／Ｎを有する垂直磁気異方性膜が
得られる。

実施例 以下に本発明の実施例について説明する。真空蒸着法に
より、膜厚１ｏμｍのポリエチレンテレフタレートフィ
ルム上に、Ｇｏ−２３ｉ量％　Ｃｒ　。

Ｇｏ−２０重量％０ｒ−２０重量％Ｎｉ、Ｃｏ−１９重
量％Ｃｒ−３０重量％Ｎｉ、Ｇｏ−２３重量％　Ｏｒ　
−０，５重量％Ｐ、Ｇｏ−１９重量％　Ｃｒ　−６重量
％Ｐ。

Ｇｏ　−２０重量％Ｃｒ−１９重量％Ｎｉ−０，５重量
％Ｐ。

Ｇｏ−１８重量％０ｒ−１８重量％Ｎ１−３重量％Ｐな
る組成の膜を形成し、これらの膜の静磁気特性、結晶配
向性及び記録再生特性を調べた。膜を作製する際に用い
た真空蒸着装置の内部構造の概略を第１図に示す。基板
１は円筒状キャン２に沿って矢印人の向きに走行する。

蒸発源６と円筒状キャン２との間にはマスク５が配置さ
れており、蒸発原子はスリブ）Ｓを通って基板１に付着
する。３゜４はそれぞれ基板１の供給ロール及び巻取り
ロールである。第１図に示される様な真空蒸着装置を用
いて磁性層を形成すると、テープ状の垂直磁気記録媒体
が非常に生産性良く得られる。蒸着の際には、磁性薄膜
の堆積速度を６０００人／秒とし、膜厚、飽和磁化ＭＳ
をそ汎ぞれ２ｓｏｏ人及び３２０〜３６０　ｅｍｕ　／
ｃｃとした。なお、膜中のＣｒ濃度及びＰ濃度は、蒸着
時に粒状のＣｒ及びＧｏ−Ｐ合金を蒸発源の中に供給す
ることにより調整した。

また、蒸着時の円筒状キャン表面の温度は６０°Ｃとし
だ。

蒸着膜の静磁気特性は撮動試料型磁力計で測定し、膜面
に垂直方向の保磁力Ｈｃ上、膜面内の保磁力ＨＣ／を求
めた。結果を第１表にまとめである。

結晶配向性はＸ線分析装置により△θ５ｏを測定し評価
した。△θ５ｏも第１表にまとめである。なお△θ５ｏ
は稠密六方構造を有する磁性薄膜の００２面に関するロ
ッキング曲線の半値幅であり、Ｃ軸の膜面に垂直方向へ
の配向度合いを示す。一般に△θ５ｏの小さい膜種、Ｃ
軸が膜面に垂直方向に良く配向しており垂直磁気異方性
エネルギーが犬きく、垂直磁気異方性膜として優れてい
る。記録再生特性はＭｎ−Ｚｎフェライトから成るギャ
ップ長０．１４μｍのリング形ヘッドを用いて測定した
。

１２０ＫＦＲＰＩの信号の再生出力、ノイズ及びＳ／Ｎ
を第１表に示す。なお１２０ＫＦＲＰＩ　とは１インチ
蟲たり１２００００回磁化反転のあるディジタル信号の
記録密度である。また、再生出力。

ノイズ及びＳ／Ｎともに、Ｇｏ　−２３重ｉ％Ｑｒ膜を
基準、すなわちｏｄＢとして相対値で示しである。

第１表から、従来の組成であるＧｏ−２３重量％Ｏｒ膜
はＨｃ上が１２００ｓと非常に低く、さらにＨＣｌの方
がＨｃ土よりも大きく、磁壁移動が磁化機構にかなりの
割合を占めていることがわかる。

また、Ｃｏ−２３重量％Ｃｒ膜の１２０ＫＦＲＰＩにお
ける再生出力の絶対値ば１ｓ　ＯｐＶｐ−ｐ／ｌｚ、Ｔ
　−ｍ　／’ＩＪ）である。１５０μｖｐ−ｐρ肩・Ｔ
・ｍ／ｅとは、ヘッドのトラック幅を１１ｆｆ、ヘッド
のコイル巻数を１ターン、ヘッドと媒体間の相対速度を
１ｍ／秒と換算した場合の出力が１５０μ”Ｐ−Ｐとい
うことである。

Ｇｏ−２０重量％０ｒ−２０重量％Ｎｉ膜及びＣｏ　−
１９重量％Ｃｒ　−３０重量％Ｎｉ膜の特性を見ると、
ＮｉをＧｏ　−Ｃｒに入れるとＨａ上は多少大きくなる
が、Δθ５ｏが大きくなり結晶配向性が劣化してしまう
ことがわかる。Δθ５ｏが１０°以下であれば、記録再
生特性の劣化は殆どないが、１０°を越えると再生出力
、特に短波長領域における再生出力が低下する。Ｃｏ　
−ＯｒにＮｉを添加しただけでは再生出・力、ノイズ及
びＳ／Ｎの改善はあまり見られない。

次にＧｏ−ＯｒにＰを添加した膜について説明する。Ｇ
ｏ−２３重量％０ｒ−ｏ、ｓ重量％Ｐ膜は、Ｈａ上はＧ
ｏ−２３重量％Ｃｒに比べ約２倍に高くなっている。Ｓ
／Ｈの改善は４ｄＢ程度である。またＰ添加量を増加さ
せたＧｏ−１９重量％０ｒ−ｅ重量％Ｐ膜は、Ｈａ上は
４７００ｅと高くなっているが、△θ５ｏが２８°と非
常に大きくなっており、膜面の垂直方向に記録すること
が困難になっている。その結果１２０ＫＦＲＰＩの再生
出力は、Ｇｏ　−２３重量％Ｃｒ膜に対して一７ｄＢと
低くなっている。Ｐ添加量を５重量係よりも多くすると
、膜面に垂直方向−＼のＣ軸の配向が大幅に乱れてしま
い、垂直磁気異方性膜ではなくなってしまう。

最後にｃｏ　−ｃｒ　Ｋ　Ｎｉ及びＰを添加した膜につ
いて説明する。Ｇｏ−２０重量％０ｒ−１９重量係Ｎ１
−ｏ、ｓ重量％Ｐ膜及びＣ０−１８重量％Ｃｒ−１８重
畢係Ｎｉ−３重量％Ｐ膜ともに、Ｈａ−Ｌａ了○ＯＯｅ
を越えており、かつ△θ５ｏば１ｏ°以下である。

これらの膜の記録再生特性はほぼ同様であり、Ｃ０−２
３重量％　Ｃｒ膜に対し、１２０　ＫＦＲＭ　ノ再生出
力が６〜７　ｄＢ高く、ノイズは７ｄＢ低くなっている
。その結果Ｓ／Ｎば１３〜１４ｄＢ高くなっている。１
２０ＫＦＲＰＩにおける再生出力の絶対値は約３００μ
Ｖｐ−ｐ　／１ｔｔｔｔｔ　−Ｔ　−ｍ　７秒と非常Ｖ
ＣＣ高値値ある。また、Ｈａ上がＨＣｌよりも大きくな
っており、磁化回転が磁化機構の主な要因になっている
。

比較のために、円筒状キャン表面の温度を２ｏ○°Ｃと
して、第１表に示された膜と全く同様の方法で、膜厚１
２μｍのポリイミドフィルム上に形成した、膜厚２５０
０人のＣｏ−２３重量％Ｃｒ膜の、第１表と同様の特性
を第２表に示す。

第２表 第１表と第２表を比較するとわかる様に、Ｃｏ−Ｃｒ　
Ｉ／ＣＮｉ及びＰを添加した膜は、ポリエチレンテレフ
タレートフィルムが使用可能な、６０′ｃというキャン
表面温度で作製したにもかがわらず、耐熱性のあるポリ
イミドフィルム上に１キャン表面温度２００’Ｃで作製
したＣｏ−’Ｃｒ膜とほぼ同様の静磁気特性及び記録再
生特性を有する。なお、Δθ父はＧｏ−ＯｒにＮ１及び
Ｐを添加した膜の方がＧｏ−Ｃｒ膜よりも大きくなって
いるが、１０’以下であれば記録再生特性には殆で影響
を及ぼさない。

Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｉ　−Ｐ膜において、Ｏｒ添加量が
７重量係未満の場合には、垂直磁気異方性が不十分であ
り、垂直記録が出来ない。その結果短波長領域の出力は
非常に低い。Ｏｒ添加量が２６重重量上り多い場合も、
ＭＳが小さくなり過ぎて出力が非常に低い。従ってＯｒ
添加量は７〜２６重量％の範囲にする必要がある。Ｎ１
添加量に関しては、Ｎｉ添加量から５重量％未満でばＮ
ｉの効果は見られない。また３Ｑ重量係を越えると、垂
直磁気異方性が不十分になり、垂直記録が不可能になる
。Ｐ添加量が０．１重量％未満の場合には、Ｐの効果は
見られない。Ｐ添加量が５重量係を越えると、垂直磁気
異方性が不十分になり短波長領域における再生出力は大
幅に低加する。

以上においては、ポリエチレンテレフタレートフィルム
あるいはポリイミドフィルムを基板として用いた側につ
いて説明したが、これら以外の高分子フィルムあるいは
非磁性金属基板を用いても結果は変わらない。また、高
分子フィルムとＧｏ−Ｃｒ　、　Ｇｏ−Ｏｒ−Ｎｉ　、
　Ｃｏ−０ｒ　−Ｆ’　、　Ｇｏ−Ｃｒ　−Ｎｉ　−Ｐ
膜との間にパーマロイ膜等の軟磁性膜、Ｔｉ　。

Ｇｅ、　Ｓｉ、　ＡｌｈＯｓ等の非磁性膜を設けても、
上記と同様の結果が得られた。

発明の効果 本発明によれば、ポリエチレンテレフタレートフィルム
等の耐熱性の悪い基板を用いても、短波長領域において
高いＳ／Ｎを有する垂直記録用の薄膜型磁気記録媒体が
得られる。

【図面の簡単な説明】 図は真空蒸着装置の内部構造の概略図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・円筒状キャン、３
・・・・・・供給ｏ−／Ｌ／、４・・・・・・巻取リロ
ール、６・・・・・・マスク、６・・・・・・蒸発源。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上にＣｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐ及び微量不純物か
   ら成る磁性層が形成された磁気記録媒体。
2. （２）Ｃｒが７〜２６重量％、Ｎｉが５〜３０重量％、
   Ｐが０．１〜５重量％、残部がＣｏ及び微量不純物であ
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。