JPS63119017A - 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】 産業上の利用分野 本発明は垂直磁気記録媒体に係り、特に再生出力の向上
を実現し得る垂直磁気記録媒体に関する。

従来の技術 一般に、磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録。

再生を行なうには、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の磁
性層にその媒体長手方向（面内方向）の磁化を行なわせ
て記録し、これを再生するものが汎用されている。しか
るに、これによれば記録が高密度になるに従って減磁界
が大きくなり減磁作用が高密度記録に悪影響を及ぼすこ
とが知られている。そこで近年上記悪影響を解消するも
のとして、磁気記録媒体の磁性層に垂直方向に磁化を行
なう垂直磁気記録方式が提案されている。これによれば
記録密度を向上させるに従い減磁界が小さくなり理論的
には残留磁化の減少がない良好な高密度記録を行なうこ
とができる。

従来この垂直磁気記録方式に用いる垂直磁気記録媒体と
しては、ベースフィルム上にＣｏ　−Ｃｒ膜をスパッタ
リング或は真空蒸着法により被膜形成したものがあった
。周知の如く、ｃｏ　−ｃｒ　ａは比較的高い飽和磁化
（Ｍｓ　）を有し、かつ膜面に対し垂直な磁化容易軸を
持つ（すなわち膜面に対し垂直方向の抗磁力）（Ｃ上が
大である）ため垂直磁気記録媒体としては極めて有望な
材質であることが知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかるにＧｏ−Ｃｒ膜は厚み方向に対し磁気特性が均一
でなく、膜厚が０．１μ回以下において垂直方向抗磁力
（ＨＣ上）が最大となり、それ以上の膜厚では逆に減少
することが知られている（第９回日本応用磁気学会学術
講演概要集（１９８５，１１）、２６ａＡ−６，２６ｐ
Ａ−７参照）。一方、垂直磁気記録は高密度記録になる
ほど媒体の残留磁化（記録信号）により減磁界が小とな
り高密度記録に適しているが、その記録層の表面側と中
央部を比べると表面側の方が減磁界が大きい（ＩＥＥＥ
　　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　　ＯＮＭＡＧＮＥＴＩ
Ｃ８，ＶＯＬ、ＭＡＧ−２０゜ｋ３．　ＭＡＹ１９８４
”Ａ　　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎｄＥｘｐｅｒｉ
ｍｅｎｔａｌ　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅＬ
ｏｎｏｉｔｕｄｉｎａｌ　　ａｎｄ　　Ｖｅｒｔｉｃａ
ｌ　Ｍｏｄｅｓ　ｏｆＭａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｃｏｒｄ
ｉｎｇ”、　Ｐ　４６３．　Ｆ　Ｉ　Ｇ−６（Ｃ）参照
）。

一般に金属薄膜磁気テープとして実用するためには磁性
膜の厚さ寸法は０．２μｍ程度を必要とすることが知ら
れており、よって磁性膜をこの厚さ寸法とした場合、磁
性膜の表面近傍における垂直方向抗磁力は小となり、ま
た減磁界も大となることにより残留磁化が小となり高出
力が得られないという問題点があった。

そこで本発明では磁性膜の垂直方向抗磁力がベースから
磁性膜表面方向に向かい大となるよう構成することによ
り、上記問題点を解決した垂直磁気記録媒体を提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明では、コバルト、ク
ロムに第三元素してニオブ及びタンタルのうち少なくと
も一方を加えてなる磁性膜をベース上に形成してなる垂
直磁気記録媒体において、上記第三元素の含有濃度を５
〜１０ａｔ％とじ、また磁性膜の厚さを０．１〜０．３
μ鶴とすると共に磁性膜の形成温度を１５０〜２００℃
とした。

作用 垂直磁気記録媒体を上記構成とすることにより、磁性膜
の垂直方向抗磁力はベース側より磁性膜表面に向かい大
となり、磁性膜表面における減磁界の影響は小となり高
密度記録を行なうことができる。

実施例 本発明になる垂直磁気記録媒体（以下単に記録媒体とい
う）は、ベースとなるポリイミド基板上にコバルト（Ｇ
ｏ）、クロム（Ｃ「）にニオブ（Ｎｂ　）及びタンタル
（Ｔａ　）のうち少なくとも一方を加えてなる磁性材を
ターゲットとしてスパッタリングすることによって得ら
れる。

以下本発明者が行なった実験について述べる。

尚、本発明になる記録媒体に対する比較例としてはＣｏ
−ｃｒ磁性膜を被膜形成してなる記録媒体を用いた。ま
たＧｏ−Ｃｒ薄膜、　ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｋｂ薄膜及びＧ
ｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　Ｗｌ膜をスパッタリングするに際
し、スパッタリング条件は下記の如く設定した（Ｎｂま
たはＴａを添加した各場合においてスパッタリング条件
は共に等しく設定した）＊スパッタ装置 ＲＦマグネトロンスパッタ装胃 ＊スパッタリング方法 連続スパッタリング。予め予備排気圧１×ｘ１Ｇ−６Ｔ
ｏｒｒまで排気した後Ａｒガスを導入し１　ｘ１Ｇ’Ｔ
ｏｒｒ　トシｔ＝ ＊ベース ポリイミド（厚さ２０μｍ） ＊ターゲット ｃｏ−Ｃｒ合金上にＮｂあるいはｌ−ａの角型の小片を
所要枚数載置した複合ターゲット ＊ターゲット基板間距離 １１０ｍｍ ＊投入電力 　ｏｏｏｗ また薄膜の磁気特性は振動試料型磁力計（理研電子製、
以下ＶＳＭと略称する）にて、薄膜の組成はエネルギー
分散型マイクロアナライザ（ＫＥＶＥＸ′＆製）にて、
また結晶配向性はＸ線回折装置（理学電機製）にて夫々
測定した。

上記条件下で形成された記録媒体の磁気的特性を第１図
に示す。また続いて本発明者は、得られた上記各記録媒
体に対して次に示す実験を試みた。

まず、上記各記録媒体（実施例１．比較例）をその磁性
面が接着面となるよう非磁性基板に接着し、磁性膜がポ
リイミドベースと非磁性基板に挟まれた状態とした。続
いてポリイミドベースを表面側とした上でヒドラジンヒ
トラードを用いてポリイミドベースを溶解し、磁性膜の
裏面（ベースと対向していた面）を露出させる。次にこ
のサンプルにスパッタエツチングを行ない、エツチング
量と垂直方向抗磁力との関係を調べた。その結果を第２
図に示す。

同図より、比較例（Ｇｏ　−Ｃｒ　Ｉｍ＞においてはエ
ツチング量が略０，１μ糟程度までは垂直方向抗磁力Ｈ
Ｃ↓は増加するものの、０．１μ−以上エツチングを行
なうと垂直方向抗磁力Ｈｃ上は逆に減少してしまうこと
が判る。これは、ポリイミドベースから略０．１μｍの
地点で垂直方向抗磁力Ｈｃ上が最大値をとり、それより
表面側では垂直方向抗磁力Ｈｃ上が減少することを示し
ている。一方、実施例１　（Ｇｏ　−Ｃｒ　−Ｎｂ　Ｍ
ｍ）　テハ、エツチング量が大となるに従い垂直方向抗
磁力Ｈｃ上は順次増加し、比較例の如くある地点より垂
直方向抗磁力Ｈｃ上が減少するようなことはない。これ
は、垂直方向抗磁力Ｈｃ上がＣｏ　−０ｒ−Ｎｂ磁性膜
の表面側に向は増加することを示している。

上記特性は穫めて注目すべき特性であり、この特性が定
常的に得られるならば磁性膜表面近傍における記録減磁
を抑制でき残留磁化を大とし得、＾密度記録を実現でき
る。そこで、本発明者は磁性膜の第三元素の種類組成率
、形成温度、膜厚等を変化させた各種記録媒体を作成し
、これに上記実験を行なった。その結果、磁性膜の表面
に向かうに従い垂直方向抗磁力Ｈｃ上が順次増加する特
性を示した記録媒体（実施例２〜実施例５）の磁気特性
を第３図に示すと共に各記録媒体のエツチング量と垂直
方向抗磁力１−１ｃ上の関係を第４図〜第６図に示す。

各図を検討するに、実施例４．５より第三元素としてニ
オブ（Ｎｂ　）に代えてタンタル（Ｔａ　）を含有させ
ても上記特性を呈し、また第三元素の含有濃度が５〜１
０ａｔ％の範囲において垂直方向抗磁力）−１ｃ上の増
加現象が見られた。また、スパッタリング時における形
成温度に注目すると、１５０℃〜２００℃の範囲に亘り
上記特性が生ずる。

特に第４図に示す実施例２及び第５図に示す実施例４に
見られる如く、形成温度１８０℃近傍において特に良好
な特性となり、磁性膜の表面近傍における垂直方向抗磁
力ＨＣ上は大となる。更に第６図に示されるように、膜
厚が０．３μ論の厚さ寸法である場合にも垂直方向抗磁
力１−１ｃ上の増加が見られる。しかるに膜厚が０．３
μｍを越えると垂直方向抗磁力Ｈｃ上は減少傾向を示す
。

上記特性は以下に示す理由から生ずるものと推察される
。コバルト（Ｇｏ　）を主体とする磁性膜はスパッタリ
ングにより形成される過程において３つの領域に分かれ
る。ベース上に最初に形成される第１の層（膜厚が３０
０人〜５００Å以下）は所謂初期層であり、結品構造の
整っていない垂直異方性のない層である。この第１の層
は本願に言う垂直方向抗磁力Ｈｃ上に影響を与えるもの
ではないと考えられる。この初期層の上部に連続してス
パッタリングにより形成される第２の層は垂直方向抗磁
力）−１ｃ上及び飽和磁化ＭＳが共に大である垂直磁気
記録に適した層である。この層は上記の如＜ｃｏ−ｃｒ
磁性膜の場合は膜厚寸法が略０．１μｍ程度まで成長し
、続いてその上部には膜厚の増加に伴い垂直方向抗磁力
Ｈｃ上が順次減少する第３の層が形成される（前記資料
参照）。即ち、第３の層が０．１μｌ程度の膜厚寸法か
ら形成されることにより、実際に記録媒体として使用し
得る０、２μｌの厚さ寸法の磁性膜では表面における垂
直方向抗磁力Ｈｃ上が小となり記録減磁が生じ高出力が
得られないと思われる。しかるにＣｏ　−Ｏｒに第三元
素と、してニオブ（Ｎｂ　’）及びタンタル（Ｔａ　）
のうち少なくとも一方を加え、その含有濃度、スパッタ
リングにおける形成温度及び膜厚寸法を適宜選定するこ
とにより、第２の層の形成においてクロム（Ｃｒ　）に
加えニオブ（Ｎｂ　）タンタル（Ｔａ　）が偏析して垂
直方向抗磁力１−１ｃ上を増大させ、かつその偏析機構
は第三元素の含有濃度及び形成温度の有機的な関連によ
りＣｏ　−Ｃｒのみの場合に比べて長時間保持されるも
のと考えられる。従って、第２の層の膜厚寸法は大（０
，１μ■〜Ｏ６３μｍ）となり、記録媒体として実用に
足る膜厚寸法まで第２の層を成長させることができるも
のと推察される。

続いて上記特性を有する記録媒体（実施例１〜実施例５
）に対し、センダスト（商標）よりなるリングヘッドに
て垂直磁気記録再生を行なった結果を比較例と共に第７
図に示す。同図に示されるように、各実施例１〜５は比
較例に比べ全記録波長に対して高い再生出力を示してい
る。これは、磁性膜の表面側において垂直方向抗磁力）
ｌｃ上が大であるため、記録減磁が抑制され残留磁化が
大となることに起因しているものと思われる。これより
再生出力の向上及び高密度記録を実現することが可能と
なる。

発明の効果 上述の如く、本発明になる垂直磁気記録媒体によればコ
バルト・クロムに第三元素としてニオブ及びタンタルの
うち少なくとも一方を加えてなる磁性膜をベース上に形
成してなる垂直磁気記録媒体において、上記第三元素の
含有濃度を５〜１０ａｔ％とし、また磁性膜の厚さを０
．１〜０．３μ園とすると共に磁性膜の形成温度を１５
０〜２００℃とすることにより、垂直方向抗磁力はベー
ス側から磁性膜表面側に向って増加する構成となるため
、減磁界の大なる表面側における垂直抗磁力が大となり
、記録減磁が抑制され残留磁化が大となり、再生出力の
向上及び高密度記録を実現できる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる垂直磁気記録媒体の一実施例の磁
気特性を比較例と共に示した図、第２図は第１図で示し
た垂直磁気記録媒体の膜厚寸法と垂直方向抗磁力の関係
を示す図、第３図は本発明になる垂直磁気記録媒体の他
の実施例の磁気特性を示す図、第４図〜第６図は第３図
で示した各垂直磁気記録媒体の膜厚寸法と垂直方向抗磁
力の関係を示す図、第７図は各実施例及び比較例たる垂
直磁気記録媒体に対して垂直磁気記録再生を行なった際
の記録波長と再生出力の関係を示す図である。 特許出願人　日本ビクター株式会社 第２図 第４図 エツチング量　（Ａｍ） 第５図 エツチング量　（μｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コバルト、クロムに第三元素としてニオブ及びタンタル
   のうち少なくとも一方を加えてなる磁性膜をベース上に
   形成してなる垂直磁気記録媒体であって、該第三元素の
   含有濃度を５〜１０ａｔ％とし、該磁性膜の厚さを０．
   １〜０．３μｍとすると共に該磁性膜の形成温度を１５
   ０〜２００℃としてなることを特徴とする垂直磁気記録
   媒体。