JPS63231718A - 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］ 本発明は耐摩耗性および耐食性にすぐれたコバルト・ク
ロム系垂直磁気記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ 現在、磁気テープ、フロッピーディスク、ハードディス
ク等における磁気記録方式として一般に長手（面内）磁
化による方式が用いられている。

しかし、近年高密度記録の必要性の増大に伴ないこれに
代わる方式として垂！ｉ化を用いる方式が検討されてい
る。そして、この垂直磁気記録媒体の磁性膜すなわち垂
直磁化膜として、ｃｏを主成分とし、これにＣｒを添加
したＣｏ　−Ｃｒ糸倉金が適していることが知られてお
り、スパッタリング法、真空蒸着法、メッキ、ＣＶＤ法
等によシ各棟基板上にこの合金の膜を形成して垂直磁気
記録媒体とすることが多く行われている。

しかし、このような金執膜を磁性膜とする方式は、従来
から長手記録等において一般に用いられてきた磁性粉を
塗布する方式に比べて、潤滑特性に劣るため金属膜の耐
摩耗性が問題となる。特にＣｏ　−Ｃｒ系二元合金は耐
摩耗性に劣り、実用化に際して多くの問題を生じている
。特に、磁気ヘッドが常に磁性膜に接触するフロッピー
ディスクおよび磁気テープにおいてこの問題は重要であ
り、Ｃｏ　−Ｃｒ系二元合金による垂直磁気記録媒体の
実用化において大きな障害となっている。このため、こ
れを解決する方法として磁性膜の表面に耐摩耗性の保護
膜を設けることが行われている。保護膜として耐摩耗性
材料（８１０□等）や潤滑性材料（ＢＮ等）等が検討さ
れているが、薄くて耐摩耗性と潤滑性にすぐれ、かつ磁
性膜との接着性にすぐれていること等の実用上の要求特
性を満足するものは得られていない。特に、垂直磁気記
録が用いられる高密度記録においては磁気ヘッドと磁性
膜との距離をできるだけ近づける必要があり、保護膜は
極めて薄いものに限られ、極めて耐摩れ性のあるものを
必要とする。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記のとときＣｏ　−Ｃｒ系合金による垂直磁
気記録媒体の耐摩耗性の問題を根本的に解決する磁性膜
自体が耐摩耗にすぐれ、かつ極めて垂直磁気記録特性に
すぐれた垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は周期律表第４族、第５族、第６族の
遷移金属元素の少なくとも一様及びＣを含有せるＣｏ　
−Ｃｒ系薄膜からなることを特徴とする垂直磁気記録媒
体である。

以下、本発明の詳細な説明する。

Ｃｏ　−Ｃｒ系合金にＨｆ　、　Ｔａ　、　Ｍｏ　、　
Ｖ　、　Ｎｂ　、ＴＩ。

Ｚｒ等周期律表第４族、第５族、第６族の遷移金属元素
のうち少なくとも一種を加えると耐摩耗性、耐蝕性、耐
熱性、高温硬さなどを向上させることができる。しかし
、これらの金Ｎを加えるとＣｏ−Ｃｒの飽和磁化は減少
し、ある含有量以上では非磁性となり、磁気記録媒体と
しては用いることができない。

本発明はこれらの合金にさらにＣを加えることにより、
これらの合金の耐摩耗性、耐蝕性等の著しい向上を計る
とともに、優れた垂直磁気記録媒体とすることができる
ことを特徴とする。これらの合金にＣを加えることによ
り、スパッタリング法等の方法によシ合金を薄膜化した
ときに優れた垂直磁気記録特性を発現させることができ
、かつ耐摩耗性、耐蝕性に優れた磁気記録媒体とするこ
とができる。

Ｃ含有量は遷移金属の菫にもよるが好ましくは０．５〜
１５原子チが適描である。

本発明における垂直磁気記録媒体における必須成分とし
ての各成分の含量は好ましくはＣｏ含有菫が４０〜７５
原子饅、Ｃｒ含有童が２０〜３５原子饅、遷移金属元素
証が１〜１０原子％、Ｃ含有量が０．５〜１５原子優で
ある。

Ｃｏ宮蓋が上記ｆｉ曲より減少するに従い飽和磁化が減
少し、耐摩耗性が低下する傾向にめ９、他方上記範囲よ
り増加するに従い飽和磁化は増加するが、そのために垂
直異方性が低下し、かつ耐摩耗性が低下する傾向にある
。

また、Ｃｒ含量が上記範囲より減少するに従い飽和磁化
は増加するが、垂直磁気異方性が低下し、かつ耐摩耗性
が低下する傾向にあり、他方上記範囲より増加するに従
い飽和磁化が減少し、耐摩耗性が低下する傾向にある。

本発明にかかるＣｏ　−Ｃｒ−遷移金属−〇磁性膜の遷
移金属成分はＣと共にＣｏ　、　Ｃｒと化合して合金を
形成し、耐摩耗性を向上させると共に、垂直磁気異方性
を向上させる働きを有するものであり、遷移金属金蓋が
上記範囲よシ減少するに従い耐摩耗性が低下すると共に
、垂直磁気異方性も低下する傾向にあり、他方上記範囲
より増加するに従い飽和磁化が減少する傾向にある。

本発明にかかるＣｏ　−Ｃｒ−遷移金属−〇磁性膜のＣ
成分は遷移金属と共にＣｏ　、　Ｃｒと化合してステラ
イト合金を形成し、耐摩耗性を向上させる働きを有する
ものでめシ、Ｃ含量が上記範囲より減少するに従い耐摩
耗性が低下する傾向にあり、他方上記範囲より増加する
に従いＣ成分が合金相より一部析出し、均一合金となら
ず機械的性質を損う傾向にある。

本発明に用いられる合金には上記必須成分の他にＭｎ　
、　Ｓｌ　、　Ｆ・、　Ｎ１等の他の成分が特性を損わ
ない範囲例えば必須成分に対して１０原子チ程度含有さ
れていてもよい。

本発明はこのようなＣｏ　−Ｏｒ−遷移金属−Ｃからな
る合金薄膜を用いることにより、優れｆｃ垂直磁気記録
媒体を得ることを特徴とする。本発明によれば、スパッ
タリング法などによって得たこの合金薄膜は優れた垂直
磁気記録媒体となる。これは薄膜化された合金は相変化
を生じ、磁性を有し、かつその磁化容易軸が膜面に垂直
々方向にある合金相が析出することによると考えられる
。

本発明にかかるＣｏ　−Ｃｒ噌移金属−Ｃ磁性膜を有す
る垂直磁気記録媒体は、基体上にスパッタリンク、イオ
ンビームスパッタリング、真空蒸着、イオンシレーティ
ング等の通常の方法によＦ）　Ｃｏ−Ｃｒ−遷移金属−
〇四元合金の薄膜を形成することによシ得ることができ
る。

基体としては、特に限定されないが、例えばポリイミド
フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アル
ミニウム、ガラス等である。

ところで本発明においてはこのよりなＣｏ　−Ｃｒ−遷
移金属−〇から成る合金薄膜をスパッタリング法により
製造する際に、スフ４ツタリングターゲツトとして特に
上記四元素から成る合金を用いることにより、優れた垂
直磁気記録媒体が得られる。

すなわち、スパッタリング法により上記合金薄膜を製造
するには、合金ターゲットを用いる方法以外に、各元素
から成る複数のスノｆツタリングターｒットを組み合わ
せた複合ターゲット等をも用いることもできるが、合金
をターゲットとして用いることにより、各元素が良く混
じｐ合い、均質で微細な組繊をもつ合金薄膜を形成する
ことができる等の点でより優れた垂直磁気記録媒体を得
ることができる。

［実施例］ 以下、実施列によシ史に具体的に説明する。

実施例Ｉ Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　−Ｃ（Ｍｃ子比６７：２８：２
：３）がら成る合金ターゲットを用いスパッタリング法
によ＃）薄膜を作製した。ターゲットサイズは直径６イ
ン％、厚さ５■である。

ス／４’ツタリング装置はマグネトロン式高周波二極ス
パッタリング装置を用いた。

基板には厚さ約５０μｍのポリイミドフィルムを用いた
。フィルムは直径約２０口の金属性の支持枠に固定した
。これを基板電極上に固定したのち真空槽内を真空に排
気し、基板を３００℃１時間加熱して脱ガス処理した。

スパッタリング前に真空槽内をＩ　Ｘ　ＩＦ’　Ｐａ以
下に排気したのち、純度９９．９９９５優のＡｒガスを
導入して系内を０．５Ｐａとしてスパッタリングを行っ
た。

スパッタリング電圧３ｋＶで基板を水冷してスフ９ツタ
リングを行った。

得られた薄膜のＸｌｌｉｉｌ回折図を第１図に示す、Ｃ
ｏＣｒ系垂直磁化膜と同様に２０＝４４．４°にシャー
プなピークが現われている。

２θ＝４４．４°におけるロッキング曲線を第２図に示
す。

磁気特性を第３図に示す。

上記の試料を５．２５インチのフロッピー・ディスクに
加工し、フロッピーディスク試験装置にかけＶＴＲ用リ
ングヘッドを接触させたときの出力の変化を、同条件で
作製しｆｃＣｏＣｒ薄膜から成る磁化膜についての結果
とともに第４図に示す。

ＣｏＣｒＮ膜では１万バス後に極めて出力は低下し、そ
の後も次第に低下するが、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍ移金属−０合
金薄膜では出力の低下は小さく、耐久性に優れているこ
とがわかる。

実施例２ Ｃｏ−Ｃｒ−Ｈｆ−Ｃ（ｉ子比６７：２８：２：３　）
から成る合金ターゲットを用い、実施例１とＳ様にして
薄膜を作製した。

得られた薄膜のＸ？ｔＭ回折図を第５図に示す。実施９
’ｌＪ　１と同様に２０＝４４．４°にシャープなピー
クを示しておシ、膜面に垂直に結晶配向している。

２θ＝４４．４°におけるロッキング曲線を第６図に示
す。磁気特性を第７図に示す。

比較列Ｉ Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ　（原子比７０：２８：２　）か
ら成る合金ターグットを用い実施例１と同様にしてスパ
ッタリング法により薄膜を作製した、Ｘ線回哲図を第８
図に示す。

結晶性のシャープなピークは見られず、結晶性は極めて
悪い。磁気特性を第９図に示す。はとんど非磁性に近い
ことがわかる。

比較例２ （Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｃの例） Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｃ（Ｊ＄、子比６９：２８：３）から
成る合金ターグットを用い実施例１と同様にしてｗＡ膜
を作製した。実施例１と同様にしてフロッピーディスク
に加工し、ｌｌｔＪｉｌ粍性試験を行った結果を第４図
に示す。耐摩耗性はＣｏＣｒより少し劣る。

［発明の効果コ 以上から明らかな如く、本発明によれば遷移金属及びＣ
をＣｏ　−Ｃｒ系薄膜に含有させることにより耐摩耗性
に優れ、かつ極めて垂直磁気特性に優れた垂直磁気記録
媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１．５．８図は薄膜のＸ線回折を示すグラフ図、第２
．６図はロッキング曲線を示すグラフ図、第３．７．９
図は磁気特性を示すグラフ図、第４図は、耐摩耗性試験
の結果を示すグラフ図である。 日溝もゲー 回年ず躬 い杯択　東 日照鋼票

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）周期律表第４族、第５族、第６族の遷移金属元素
   の少なくとも一様及びＣを含有せるＣｏ−Ｃｒ系薄膜か
   らなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
2. （２）前記遷移金属元素の薄膜中の含有量が１〜１０原
   子％である特許請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録媒
   体。
3. （３）前記Ｃの薄膜中の含有量が０．５〜１５原子％で
   ある特許請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録媒体。
4. （４）前記Ｃｏの含有量が４０〜７５原子％、Ｃｒの含
   有量が２０〜３５原子％、遷移金属元素の含有量が１〜
   １０原子％、Ｃの含有量が０．５〜１５原子％である特
   許請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録媒体。