JPS63234407A - 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１強磁性金属もしくは合金薄膜を磁気記録層と
した磁気記録媒体に係り、特にノイズ（雑音）が低く、
　Ｓ／Ｎ　（出力対雑音比）特性に優れた信頼性の高い
強磁性薄膜型の磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来の強磁性薄膜型の磁気記録媒体において。

磁気記録再生時におけるノイズの主たる発生原因は、記
録ビットの境界において磁化方向が乱れる領域（磁化遷
移領域）ができるためであることが、第５回日本応用磁
気学会学術講演概要集（１９８１年１０月）の第１６頁
において論じられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

強磁性金属薄膜あるいは金属酸化物薄膜などを磁気記録
層（磁性層）として用いた強磁性薄膜型の磁気記録媒体
は、保磁力が高く、飽和磁束密度が大きいと共に、磁性
層の薄膜化が容易であるという特長をもっている。これ
らの性質は、磁気記録媒体の高密度記録化を行う上で、
必要不可欠な特性であり、現在、多く用いら九でいる塗
布型の磁気記録媒体に代わる次世代の高密度記録用磁気
記録媒体として大いに期待されている。しかし、強磁性
薄膜型の磁気記録媒体は、再生比力の向上という点にお
いては比較的容易に達成できるものの、磁気記録媒体の
ノイズが太きくＳ／Ｎ特性に必ずしも優れた媒体が得ら
れないという問題があった。

この強磁性薄膜型の磁気記録媒体のノイズの発生原因に
ついては、いくつかの研究がなされており、例えば上述
した文献〔第５回日本応用磁気学会学術講演概要集（１
９８１）　ｐ１６）においては、信号記録時に発生する
ノイズの主たる発生要因として、記録ビット境界に生じ
る磁化遷移領域を挙げており、はぼ記録密度に比例して
ノイズが増大することを示している。したがって、この
比例定数をいかに小さくするかが高Ｓ／Ｎ磁気記録媒体
を得る上で重要な要因となる。しかし、磁気記録媒体の
ノイズと媒体の磁性薄膜の磁気特性がどのように関係し
ているかについては未だ不明であり。

高Ｓ／Ｎ磁気記録媒体を得るうえでの　路となっていた
。

本発明の目的は１強磁性薄膜型の磁気記録媒体のノイズ
を低くするために磁性薄膜が具備すべき磁気的な特性を
明示し、もって高Ｓ　／　Ｎ特性を有する磁気記録媒体
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的は、磁気記録層となるべき磁性薄膜を
磁気トルク計で測定して求めた、回転履歴損失積分値Ｒ
Ｈ（Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　ＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓＩｎ
ｔｅｇｒａｌ）が０．４から１．３の範囲にある磁性薄
膜を有する磁気記録媒体とすることにより、達成される
。

以下に１本発明の磁気記録媒体について具体的に説明す
る。いま、磁気トルク計を用いて磁性薄膜・試料の磁気
異方性を測定する時、通常、強磁界を磁性薄膜試料に印
加して回転すると、第３図（ａ）に示すような１８０度
対称のトルク曲線が得られる。そして、磁界を一方向に
３６０度回転した後、再び逆方向に回転させると、その
トルクの大きさは前に描かれた曲線上を通過しヒステリ
シスは生じない。しかし、磁界を弱めていくと、第３図
（ｂ）に示すように、磁界を一方向に回転した後、再び
逆方向に回転させると、もはやトルクの大きさは同一の
軌跡上を通過せず、ヒステリシスが現われてくる。第３
図（ｂ）に示す２本の曲線中、Ｌは試料単位体積のトル
クの大きさ、θは回転角を表わす、）は回転履歴損失と
呼ばれるものであり、磁界の大きさに依存するものであ
る。さらに１回転履歴損失績分値ＲＨは、上記の回転履
歴損失Ｗｒを飽和磁束密度Ｉｓで割って、磁界の大きさ
Ｈの逆数で であり、磁性薄膜の磁化の反転が、どのような機構で起
っているかを示す目安となるものである。

通常、その磁化反転が一斉回転モデルに従う場合は、Ｒ
Ｈは０．４となり、磁壁移動による磁化反転が含まれる
につれて、ＲＨは増大して行き、完全に１８０度磁壁移
動だけで磁化反転が起こる場合は４．０となる。

本発明の磁気記録媒体の磁気記録層である磁性薄膜は、
Ｃ０１ＮｉまたはＦｅの単体金属、もしくはこれらの元
素を主成分とする合金よりなり、さらに回転履歴損失積
分値ＲＨを低くするために、非磁性の元素であるＣｕ、
Ｖ、Ｚｒ、Ｒｕなどの少なくとも１種の元素を０．１〜
１５　ａｔ　（原子）％含有させることが好ましく、よ
り好ましい範囲は３〜８ａｔ％である。上記元素の含有
量が０．１未満であるとノイズ低減効果が少なく、また
１５　ａｔ％を超えると保磁力および飽和磁化が減少し
、磁気記録媒体としての性能が低下するので好ましくな
い。

【作　　用〕

本発明の磁気記録媒体において１回転履歴損失積分値Ｒ
Ｈｔｊ）、４から１．３の範囲にするということは、磁
気記録媒体として用いられる磁性薄膜の磁化反転機構が
、−実回転モデルになるべく近い方がよいことを意味し
ており、磁壁移動による磁化反転をなるべく抑制した方
が、磁気記録媒体ノイズを低減させる上で好ましいこと
を意味しているものと考えられる。そして１回転履歴損
失積分値ＲＨが０．４未満では、磁性薄膜が磁性体とし
て理論的に存在し得ない範囲であり、またＲＨが１．３
を超えると磁区のサイズが大きくなり、そのため磁気記
録媒体のノイズが増大するので好ましくない。

さらに、本発明の磁性薄膜において、Ｃｕ、Ｖ、Ｚｒ、
Ｒｕなどの非磁性の元素を適量添加すると。

回転履歴損失積分値Ｒ，をより低くする作用を示し、し
たがって高Ｓ／Ｎ媒体が得られる効果が生ずる。

〔実施例〕

′以下に、本発明の一実施例を挙げ９図面に基づいてさ
らに詳細に説明する。

（実施例　１） Ｃｕ−８ｎメツキした直径１３０ｍｍのＡ１１−Ｍｇ合
金よりなる基板表面を鏡面研磨し、アルカリ脱脂、水洗
後、厚さを０〜１０００人の範囲に種々変えた化学Ｎ１
−Ｐメッキ膜を形成させた後、その表面に、厚さ７５０
人のＣｏ−２０ａｔ％Ｎｉ−０，８ａｔ％Ｐよりなる磁
性薄膜を電気メツキ法で形成した。さらに、このメッキ
ディスクを空気中で３００℃の温度に加熱し、５０分間
表面酸化を行い深青色の酸化保護膜を形成させた。

上記のようにして作製したメッキディスクの再生出力と
ノイズを以下に示す方法で測定した。磁気ヘッドには、
トラック幅３１．、ギャップ長さ６．８−のリングヘッ
ドを用い、浮上高さを０．２．、周速を２０ｍ／ｓｅｅ
の条件で記録再生特性を評価した。記録再生特性評価が
終ったディスクから６Ｍ角の試料を切出し、試料振動型
磁力計でヒステリシス曲線を求め、飽和磁束密度Ｉｓ、
保磁力Ｈｅ、角形比Ｉｒ／Ｉｓを測定した。また、磁気
トルク計を用い、上述した方法で回転履歴損失積分値Ｒ
Ｈを求めた。第１図に、磁気記録媒体ノイズ／飽和磁束
密度（ｐ　Ｖｒｍｓ／　Ｇ　）およびＳ／Ｎ　（ｄＢ）
と回転履歴損失積分値ＲＨの関係を示した。ただし測定
に用いた磁性薄膜試料の間では飽和磁束密度Ｉｓが異な
る場合があったため、磁気記録媒体ノイズＮは飽和磁束
密度Ｉｓで割っである。図から明らかなように、媒体ノ
イズＮと回転履歴損失積分値ＲＨの間には一様な関係が
あり、回転履歴損失積分値Ｒ，が小さいほど、媒体ノイ
ズは小さくなり、特にＲ）Ｉ　が１．３より小さくなる
とＳ／Ｎは３５ｄ　Ｂ以上の、非常に優れた磁気特性を
示した。

（実施例　２） ＮＬＰメッキした直径１３０ｍのＡ１１−Ｍｇ合金より
なる基板表面を鏡面研磨し、水洗後、１５０℃の温度に
加熱し、ＤＣマグネトロンスパッタ法で、Ａｒガス圧を
５．１０．１５ｍＴｏｒｒ、投入電力を１．６．６．４
，１６Ｗ／ｃｄと種々変えて厚さ２５００人のＣｒ膜を
形成した後、やはり種々のＡｒガス圧、投入電力条件で
Ｇｏ−３０ａｔ％Ｎｉ、またはＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉ−
５，５ａｔ％Ｃｕ、あるいはＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉ−１
ｌａｔ％Ｖの合金よりなる磁性薄膜を、６００人の膜厚
に形成した。さらに、カーボン保護膜を４００人の膜厚
に連続形成し磁気ディスクを作製した。

これらのディスクを、実施例１と同様の方法で記録再生
特性と磁気特性、ならびに回転履歴損失積分値ＲＨを測
定した。その結果を第２図に示す。

図から明らかなごとく、磁性薄膜にＣｕやＶの元素を添
加すると磁気記録媒体のノイズが減少し、Ｓ／Ｎが向上
していることが分かる。また、この場合においても、回
転履歴損失積分値Ｒ）＋が小さいほど媒体ノイズが小さ
くなるという結果が得られている。また、実施例１の結
果を第２図の破線４で示したが、はぼ同一の曲線となり
、実施例２の場合においても回転履歴損失積分値ＲＨが
１．３以下になると、Ｓ／Ｎが３５ｄ　Ｂ以上になるこ
とを示している。

（実施例　３） 磁性薄膜の耐食性を向上させるために、磁性薄膜の組成
を、Ｃｏ−３０ａｔ％Ｎｉ−５ａｔ％Ｚｒ、またはＣｏ
３０ａｔ％Ｎｉ４ａｔ％Ｚｒ−１ａｔ％Ｒｕとした以外
は、実施例２と同じ条件で磁気ディスクを作製した。こ
れらのディスクを、実施例１と同じ方法で記録再生特性
と磁気特性、ならびに回転履歴損失積分値ＲＨを求めた
。その結果、磁性薄膜をＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉ−５ａｔ
％Ｚｒの組成とした磁気ディスクにおいて１回転履歴損
失積分値ＲＨが１．１、磁気ディスクノイズ／飽和磁束
密度の値が１、ＯＸ　１０’″’μＶｒｍｓ／Ｇ、Ｓ／
Ｎが３８ｄ　Ｂであった。

また、磁性薄膜をＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉ４ａｔ％Ｚｒ−
１ａｔ％Ｒｕの組成とした磁気ディスクにおいては、回
転履歴損失積分値ＲＨ，磁気ディスクノイズ／飽和磁束
密度の値、およびＳ／Ｎが、それぞれ０．９．０．５　
Ｘ　１０−’　μＶｒｍｓ／　Ｇ、４２ｄＢとなった。

これらの値は、第１図と第２図に示した曲線上にほぼ位
置している。

以上説明した本発明の実施例から明らかなように、磁性
薄膜の組成が異なり、かつメッキ法とスパッタ法という
ように、磁性薄膜の作製法がまったく異なる場合におい
ても、ノイズと回転履歴損失積分値ＲＨの間に同一の関
係を有していることが分かる。このことは、とりもなお
さず強磁性薄膜型の磁気記録媒体の低ノイズ、高Ｓ　／
　Ｎ化を図るうえで、磁性薄膜の回転履歴損失積分値Ｒ
）Ｉを小さくすることが必要不可欠の条件となっている
ことを示すものである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、回転履歴損失積分値ＲＨの
範囲を０．４〜１．３とした本発明の強磁性薄膜型の磁
気記録媒体は、媒体ノイズを著しく減少させることがで
き、Ｓ／Ｎ特性に優れた信頼性の高い磁気記録媒体を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１において作製した磁気ディス
クの媒体ノイズおよびＳ／Ｎと１回転履歴損失積分値の
関係を示すグラフ、第２図は本発明の実施例２において
作製した磁気ディスクの媒体ノイズおよびＳ／Ｎと、回
転履歴損失積分値の関係を示すグラフ、第３図（ａ）は
磁性薄膜試料を強磁界条件で磁気トルクを測定した場合
のトルク曲線図、第３図（ｂ）は磁性薄膜試料を通常の
磁界条件で磁気トルクを測定した場合のトルク曲線図を
示す。 １・・・強磁界で測定したトルク曲線 ２・・・通常の磁界で測定したトルク曲線（右回転）３
・・・通常の磁界で測定したトルク曲線（左回転）４・
・・媒体ノイズ対ＲＨ曲線 ５・・・Ｓ／Ｎ対Ｒ対面８ 曲線・・媒体ノイズ対ＲＨ曲線 ７・・・Ｓ／Ｎ対Ｒ対面８ 曲線　図 回転Ａ、９才口１分イｌ八 才２図 （ｉｉ］ｓ、のＶｉｔＨ＃ト４ｉ；ａｚｓ才３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性の基板上に、磁気記録層として強磁性金属も
   しくは合金からなる磁性薄膜を設けた磁気記録媒体にお
   いて、該磁気記録媒体より採取した磁性薄膜試料に、磁
   界を印加しながら回転させ、磁気トルク計を用いて磁気
   異方性を測定して求めた、式（１）に示す回転履歴損失
   値Ｗｒを、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（１） （式中、Ｌは試料単位体積のトルクの大きさ、θは回転
   角を表わす。） 上記磁性薄膜の飽和磁束密度Ｉ＿Ｓで割って、さらに磁
   界の大きさＨの逆数で積分して求めた、式（２）に示す
   回転履歴損失積分値Ｒ＿Ｈが、▲数式、化学式、表等が
   あります▼・・・・・・（２） ０．４〜１．３の範囲内にある磁性薄膜を磁気記録層と
   することを特徴とする磁気記録媒体。 ２、磁性薄膜が、Ｃｏ、ＮｉまたはＦｅの単体金属、も
   しくはＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅのうちより選ばれる少なくとも
   １種の元素を主成分とする合金からなり、さらに上記金
   属もしくは合金に、Ｃｕ、Ｖ、Ｚｒ、Ｒｕのうちより選
   ばれる少なくとも１種の元素を、原子％で０．１〜１５
   ％含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の磁気記録媒体。