JPS6353714A - 磁気記録媒体 - Google Patents
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- JPS6353714A JPS6353714A JP19566686A JP19566686A JPS6353714A JP S6353714 A JPS6353714 A JP S6353714A JP 19566686 A JP19566686 A JP 19566686A JP 19566686 A JP19566686 A JP 19566686A JP S6353714 A JPS6353714 A JP S6353714A
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Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
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。
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、高密度磁気記録装置の磁気記録媒体に関する
ものである。詳しくはオスミウム（すなわちＯｓ）を含
有するマグヘマイト（すなわちγ−Ｆｅ２０． ）薄膜
に関するものである。
ものである。詳しくはオスミウム（すなわちＯｓ）を含
有するマグヘマイト（すなわちγ−Ｆｅ２０． ）薄膜
に関するものである。
〈従来の技術〉
マグヘマイト薄膜は磁気ディスク、磁気テープ等の磁気
記録媒体の記録層として利用されている。特にＯｓを含
有するγ−Ｆｅ２０３薄膜は高保磁力、高角形比の特性
を有し、高密度磁気記録媒体としての利用が提案されて
いる（特願昭、 ５９−５４２０５．５９−１５５１４
０．５９−２７３５８）。しかし、従来より提案されて
いるＯｓ含有γ−Ｆ ｅ ２０３薄膜はターゲットにお
けるＯｓ組成で酸化鉄中のＯ３組成を制御し、Ｏ３濃度
は膜の深さ方向で均一な構成を目的として゛いたため特
に膜の初期堆積領域において次のような欠点があった。
記録媒体の記録層として利用されている。特にＯｓを含
有するγ−Ｆｅ２０３薄膜は高保磁力、高角形比の特性
を有し、高密度磁気記録媒体としての利用が提案されて
いる（特願昭、 ５９−５４２０５．５９−１５５１４
０．５９−２７３５８）。しかし、従来より提案されて
いるＯｓ含有γ−Ｆ ｅ ２０３薄膜はターゲットにお
けるＯｓ組成で酸化鉄中のＯ３組成を制御し、Ｏ３濃度
は膜の深さ方向で均一な構成を目的として゛いたため特
に膜の初期堆積領域において次のような欠点があった。
（１）スパッタリングの初期段階で主成分である酸化鉄
が核生成し、セルフエピタキシャルに成Ｌ（する際に、
Ｏｓ元素がスパッタ飛来すると、Ｏｓ粒子の原子量が大
きいため大きなエネルギーを有しており、主成分酸化鉄
の安定成長を妨げ、結晶性を劣化させる。
が核生成し、セルフエピタキシャルに成Ｌ（する際に、
Ｏｓ元素がスパッタ飛来すると、Ｏｓ粒子の原子量が大
きいため大きなエネルギーを有しており、主成分酸化鉄
の安定成長を妨げ、結晶性を劣化させる。
このことにより、膜厚の薄い領域ではアモルファス的な
膜となっており、磁化や角形性の劣化を引きおこす。
膜となっており、磁化や角形性の劣化を引きおこす。
（２）膜と基板の界面には大きな歪が生ずることが知ら
れているが、Ｏｓ元素添加による誘導磁気異方性は、歪
により大きく影響されるため、膜の初期堆積層において
は、磁気異方性の分散が大きくなり、磁気特性を劣化さ
せる。特に保磁力の大きさが粒子の局所で不均一となっ
て、記録再生特性。
れているが、Ｏｓ元素添加による誘導磁気異方性は、歪
により大きく影響されるため、膜の初期堆積層において
は、磁気異方性の分散が大きくなり、磁気特性を劣化さ
せる。特に保磁力の大きさが粒子の局所で不均一となっ
て、記録再生特性。
特に重ね書き特性を悪くする。また、磁界中アニールに
よる異方性配向の効果を低減する。
よる異方性配向の効果を低減する。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明の目的は、上記の欠点、すなわち、Ｏｓ含有酸化
鉄薄膜の初期堆積領域での磁気特性の劣化の問題を解決
した、高密度磁気記録媒体を提供することにある。
鉄薄膜の初期堆積領域での磁気特性の劣化の問題を解決
した、高密度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〉
本発明は、酸化鉄薄膜の膜底部ではＯｓをまったく含有
しないかあるいはごく少量の含有とし、上層部となるに
したがい、Ｏｓ含有量を増加させていることを最も主要
な特徴とする。組成の異なる股を多層化することや、薄
膜の表面から添加元素を拡散させる等の方法は公知であ
るが、本発明は、少なくとも酸化鉄ｆｌ ＩＩＱを堆積
形成させる初期段階においてはＯｓ元素を添加しないこ
とで、薄膜の磁気特性、特に初期堆積層における磁気特
性を向上させるものであり、従来技術とは目的、効果、
手段において異っている。さらには、本媒体の構成では
、媒体下層部では１１ｃが低く上層部では■。が大きく
なるという、磁気特性の勾配が存在する。これは磁気ヘ
ッドの磁界の勾配と対応し、（ヘッドから遠いほど磁界
は小さくなる）磁気ヘッドから記録しやすく、消去しや
すいという利点がある。
しないかあるいはごく少量の含有とし、上層部となるに
したがい、Ｏｓ含有量を増加させていることを最も主要
な特徴とする。組成の異なる股を多層化することや、薄
膜の表面から添加元素を拡散させる等の方法は公知であ
るが、本発明は、少なくとも酸化鉄ｆｌ ＩＩＱを堆積
形成させる初期段階においてはＯｓ元素を添加しないこ
とで、薄膜の磁気特性、特に初期堆積層における磁気特
性を向上させるものであり、従来技術とは目的、効果、
手段において異っている。さらには、本媒体の構成では
、媒体下層部では１１ｃが低く上層部では■。が大きく
なるという、磁気特性の勾配が存在する。これは磁気ヘ
ッドの磁界の勾配と対応し、（ヘッドから遠いほど磁界
は小さくなる）磁気ヘッドから記録しやすく、消去しや
すいという利点がある。
く実 施 例 １〉
はじめに、第１図のような構成の３種のα−Ｆｅ２０．
薄膜を形成した。同図に示すようにＡはＯｓをほぼ均一
含有する膜、Ｂは下層ｆｌｕ １にＯｓを含有し、上層
膜２にＯｓを含有しない２層膜、Ｃは下層膜３にＯｓを
含有せず上層部４にＯｓを含有する２層膜である。膜形
成の方法は以下のとおりである。即ち真空ベルジャ内に
直径１２ｃｍの鉄ターゲツトとそれに対向して８インチ
のアルマイト被覆アルミ合金ディスク基板を配して、基
板を回転させる。Ｏｓを含有する層を形成する際には、
Ｆｅターゲット上にＯＳベレット（２０ｎｍφ）を配置
した。ベルジャ内にはアルゴン、酸素の比率１：ｌの混
合ガスを６ ｃｃ／ｍｉｎで導入しガス圧を８ Ｘ １
Ｏ−３Ｔｏｒｒに保ち、高周波マグネトロンスパッタ方
式で、１．２ｋＷの電力でスパッタリングを行なった。
薄膜を形成した。同図に示すようにＡはＯｓをほぼ均一
含有する膜、Ｂは下層ｆｌｕ １にＯｓを含有し、上層
膜２にＯｓを含有しない２層膜、Ｃは下層膜３にＯｓを
含有せず上層部４にＯｓを含有する２層膜である。膜形
成の方法は以下のとおりである。即ち真空ベルジャ内に
直径１２ｃｍの鉄ターゲツトとそれに対向して８インチ
のアルマイト被覆アルミ合金ディスク基板を配して、基
板を回転させる。Ｏｓを含有する層を形成する際には、
Ｆｅターゲット上にＯＳベレット（２０ｎｍφ）を配置
した。ベルジャ内にはアルゴン、酸素の比率１：ｌの混
合ガスを６ ｃｃ／ｍｉｎで導入しガス圧を８ Ｘ １
Ｏ−３Ｔｏｒｒに保ち、高周波マグネトロンスパッタ方
式で、１．２ｋＷの電力でスパッタリングを行なった。
３種類の膜Ａ、Ｂ、Ｃは全体として１２００人の１５４
厚でＩｔｓ！Ｂ、Ｃでは、上層、下層膜の膜厚はそれぞ
れ６００人とした。
厚でＩｔｓ！Ｂ、Ｃでは、上層、下層膜の膜厚はそれぞ
れ６００人とした。
これら第１図に示した薄膜Ａ、Ｂ、Ｃについて、加湿水
素気流中で３１０℃に３時間加熱し、マグネタイト（ｐ
ｅ３ｏ４）膜を得、さらに大気中で３１５℃、３時間加
熱することで酸化してγ−ＦｅｚＯ，，膜とした。γ−
Ｆｅ２０．膜とした後のそれぞわの膜について、ＥＳＣ
Ａを用いて、Ｏｓ元素の深さ方向分布を調べたところ、
還元・酸化の熱処理を施した後でも、膜ＡではＯ３元素
はほぼ均一に０．８ａｔ！に±０．２（金属元素のみの
比）で分布しており、膜Ｂでは媒体下層部でＯｓが０．
７ａＬ！にと多く上層部でＯｓが少ない、膜Ｃではその
逆に上層部でＯｓ含有量の多い濃度勾配の存在する薄膜
であった。上記のＯｓ元素の濃度分布を変化させた３種
類の膜Ａ、Ｂ。
素気流中で３１０℃に３時間加熱し、マグネタイト（ｐ
ｅ３ｏ４）膜を得、さらに大気中で３１５℃、３時間加
熱することで酸化してγ−ＦｅｚＯ，，膜とした。γ−
Ｆｅ２０．膜とした後のそれぞわの膜について、ＥＳＣ
Ａを用いて、Ｏｓ元素の深さ方向分布を調べたところ、
還元・酸化の熱処理を施した後でも、膜ＡではＯ３元素
はほぼ均一に０．８ａｔ！に±０．２（金属元素のみの
比）で分布しており、膜Ｂでは媒体下層部でＯｓが０．
７ａＬ！にと多く上層部でＯｓが少ない、膜Ｃではその
逆に上層部でＯｓ含有量の多い濃度勾配の存在する薄膜
であった。上記のＯｓ元素の濃度分布を変化させた３種
類の膜Ａ、Ｂ。
Ｃについて、ＵＳＭを用いて測定した磁気特性、および
ギャップ長（２ｇ） ＝ ０．４０μｍ、コア幅＝７３
μｍのＭｎ−Ｚｎフェライトヘッドを用いて浮ト量約０
．２１μｍ（周速２００１／Ｓ）の条件で記録再生特性
を測定した結果を表１にまとめる。
ギャップ長（２ｇ） ＝ ０．４０μｍ、コア幅＝７３
μｍのＭｎ−Ｚｎフェライトヘッドを用いて浮ト量約０
．２１μｍ（周速２００１／Ｓ）の条件で記録再生特性
を測定した結果を表１にまとめる。
表 １
表中９ＭＭは飽和磁化、Ｈｃは保磁力＋Ｄ！ｉｎは孤立
波出力が半分となる記録密度、０／ＷはＩｆ−５００ｂ
ｐｍと書いた後２ｆ−２００Ｑｂｐｍで重ね占きし、２
ｆ／Ｉｆ’としたもの、Ｅは孤立波出力である。
波出力が半分となる記録密度、０／ＷはＩｆ−５００ｂ
ｐｍと書いた後２ｆ−２００Ｑｂｐｍで重ね占きし、２
ｆ／Ｉｆ’としたもの、Ｅは孤立波出力である。
磁気特性は膜厚全体の測定であるので、膜全体としてＯ
ｓ添加量の最も多い膜Ａが保磁力が高くなっている。３
種の薄膜のうち、従来含有しない膜Ｃにおいては、角形
性、飽和磁化が高く、基板界面の初期層における結晶性
劣化、異方性の不均一性が改善されていることを示して
いる。さらに、膜Ｃは、ヘッドにより媒体下層部まで完
全に記録されていると考えられ、出力、記録密度１重ね
書き特性が他のＢ、Ａに比べて良好である。特に重ね書
き特性の向上が著しい。
ｓ添加量の最も多い膜Ａが保磁力が高くなっている。３
種の薄膜のうち、従来含有しない膜Ｃにおいては、角形
性、飽和磁化が高く、基板界面の初期層における結晶性
劣化、異方性の不均一性が改善されていることを示して
いる。さらに、膜Ｃは、ヘッドにより媒体下層部まで完
全に記録されていると考えられ、出力、記録密度１重ね
書き特性が他のＢ、Ａに比べて良好である。特に重ね書
き特性の向上が著しい。
く実 施 例 ２〉
実施例１と同じベルジャで、ターゲットにはＯ３を置か
ず、基板にはＳｉディスク基板を用いて、同一条件でス
パッタリングを行ない、Ｏｓを含有しないα−Ｆｅ２０
３薄膜を形成した。
ず、基板にはＳｉディスク基板を用いて、同一条件でス
パッタリングを行ない、Ｏｓを含有しないα−Ｆｅ２０
３薄膜を形成した。
このα−Ｆ ｅ ２０ 、薄膜の表面に蒸着法でＯｓ元
素を被着させ、実施例１と同様に還元、酸化を行ないγ
−Ｆｅ２０３薄膜とした。ＥＳＣＡによる深さ方向分布
測定の結果、薄膜表面でＯｓ濃度が高く、基板付近でＯ
ｓ濃度の非常に少ない膜であった。この薄膜について、
Ｏ３を被着させていないＯｓ無添加膜とともに実施例１
と同様に記録再生特性を測定した。この結果を表２に示
す。
素を被着させ、実施例１と同様に還元、酸化を行ないγ
−Ｆｅ２０３薄膜とした。ＥＳＣＡによる深さ方向分布
測定の結果、薄膜表面でＯｓ濃度が高く、基板付近でＯ
ｓ濃度の非常に少ない膜であった。この薄膜について、
Ｏ３を被着させていないＯｓ無添加膜とともに実施例１
と同様に記録再生特性を測定した。この結果を表２に示
す。
表 ２
さらに、Ｏ３を被着させた膜については、ディスクの円
周方向に３ｋＯｅの磁場を印加しながら２５０℃で２０
分間加熱した後の測定結果も併記した。Ｏｓの効果によ
り、出力、記録密度が増加しており、また、磁場中アニ
ールによってディスク円周方向の角形性が向上するため
、さらに、特性が向上している。
周方向に３ｋＯｅの磁場を印加しながら２５０℃で２０
分間加熱した後の測定結果も併記した。Ｏｓの効果によ
り、出力、記録密度が増加しており、また、磁場中アニ
ールによってディスク円周方向の角形性が向上するため
、さらに、特性が向上している。
なお、Ｏｓ！＃、添加酸化鉄薄膜の表面にＯｓを被着さ
せる方法は他にスパッタリングでも良く、また、酸化鉄
薄膜はａ−Ｆｅ、０３． Ｆｅ３Ｏ４゜γ−Ｆｅ２Ｏ３
のどの状態であっても、Ｏｓ被着後に加熱すれば加熱温
度や時間により、所望のＯｓの濃度勾配を形成できる。
せる方法は他にスパッタリングでも良く、また、酸化鉄
薄膜はａ−Ｆｅ、０３． Ｆｅ３Ｏ４゜γ−Ｆｅ２Ｏ３
のどの状態であっても、Ｏｓ被着後に加熱すれば加熱温
度や時間により、所望のＯｓの濃度勾配を形成できる。
このことにより、さらに酸化鉄薄膜形成時にはＯｓを添
加せずども良く、スパッタリング中のＯｓの損失やター
ゲット加工（Ｆｅ−Ｏｓの合金化や焼結化）が必要ない
ため、原材料費が大幅に低減できる。
加せずども良く、スパッタリング中のＯｓの損失やター
ゲット加工（Ｆｅ−Ｏｓの合金化や焼結化）が必要ない
ため、原材料費が大幅に低減できる。
〈実 施 例 ３〉
スパッタ装置に鉄ターゲツトとＯＳターゲットを配置す
るベルジャ内には、什と酸素の比率８７：１３の混合ガ
スを導入し、４ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒのガス圧とした
。高周波２Ｉ４ｉスパツタリングで鉄ターゲツトに対し
て、 ３ 、０ｋｉｌの電力を投入して回転するＳｉ基
板上にＦｅ３Ｏ４薄膜を堆積させた。 Ｆｅ、Ｏ，膜が
３００人程度堆禎してから、ＯＳターゲットへも別に電
力を投入し、Ｏｓのスパッタを開始し、電力を徐々に増
加させて、 Ｆｅ３Ｏ４膜中にＯｓを添加した。このこ
とにより Ｆ ｅ、 ３０４膜の上層部はど０ｓｌＱ度
の高い膜か形成できた。膜厚は約０．２７μｍで表面層
付近では８ａｌＪ（金属元素比）、中間部では２．５ａ
ｔ％Ｏｓが含有している。上記薄膜を膜面垂直に１０ｋ
Ｏｅの磁場を印加しながら４００℃で１時間大気中酸化
し、γ−）’ｅ２０：＋薄膜を得た。このディスクにつ
いて、薄膜リングヘッド（ギャップ長０，８μｍ、コア
幅１９μｍ）を用いて、ヘッドと媒体の相対速度２．７
ｍ／ｓとして記録再生特性を調べた。孤立再生波形がダ
イパルス状となっており、部分垂直記録されていること
が確認された。また、記録密度Ｄ５ｏは３０００ｂｐｍ
と優れており、重ね書き特性も良好であった。
るベルジャ内には、什と酸素の比率８７：１３の混合ガ
スを導入し、４ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒのガス圧とした
。高周波２Ｉ４ｉスパツタリングで鉄ターゲツトに対し
て、 ３ 、０ｋｉｌの電力を投入して回転するＳｉ基
板上にＦｅ３Ｏ４薄膜を堆積させた。 Ｆｅ、Ｏ，膜が
３００人程度堆禎してから、ＯＳターゲットへも別に電
力を投入し、Ｏｓのスパッタを開始し、電力を徐々に増
加させて、 Ｆｅ３Ｏ４膜中にＯｓを添加した。このこ
とにより Ｆ ｅ、 ３０４膜の上層部はど０ｓｌＱ度
の高い膜か形成できた。膜厚は約０．２７μｍで表面層
付近では８ａｌＪ（金属元素比）、中間部では２．５ａ
ｔ％Ｏｓが含有している。上記薄膜を膜面垂直に１０ｋ
Ｏｅの磁場を印加しながら４００℃で１時間大気中酸化
し、γ−）’ｅ２０：＋薄膜を得た。このディスクにつ
いて、薄膜リングヘッド（ギャップ長０，８μｍ、コア
幅１９μｍ）を用いて、ヘッドと媒体の相対速度２．７
ｍ／ｓとして記録再生特性を調べた。孤立再生波形がダ
イパルス状となっており、部分垂直記録されていること
が確認された。また、記録密度Ｄ５ｏは３０００ｂｐｍ
と優れており、重ね書き特性も良好であった。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかなように、本発明の磁気記録媒体
は、従来のＯｓ含有酸化鉄薄膜の欠点である初期堆積層
の結晶性の劣化による角形性の低下や重ね書き特性の劣
化を改善し、高密度記録が可能であるという利点がある
。
は、従来のＯｓ含有酸化鉄薄膜の欠点である初期堆積層
の結晶性の劣化による角形性の低下や重ね書き特性の劣
化を改善し、高密度記録が可能であるという利点がある
。
第１図（ａ） （ｂ） （ｃ）は各々本発明の実施例１
で初めに形成した各種の膜構成を示す説明図である。 図 面 中、 １．３は下層膜、 ２．４は上層膜、 ５は基板、 Ａ、Ｂ、Ｃは膜である。
で初めに形成した各種の膜構成を示す説明図である。 図 面 中、 １．３は下層膜、 ２．４は上層膜、 ５は基板、 Ａ、Ｂ、Ｃは膜である。
Claims (1)
- Ｏｓを含有する酸化鉄薄膜において、膜厚方向にＯｓの
濃度勾配を設けて基板近傍の下層部でＯｓの含有量を少
く、上層部でＯｓの含有量を多くしたことを特徴とする
磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19566686A JPS6353714A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19566686A JPS6353714A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353714A true JPS6353714A (ja) | 1988-03-08 |
Family
ID=16344972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19566686A Pending JPS6353714A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6353714A (ja) |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP19566686A patent/JPS6353714A/ja active Pending
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