JPS6390025A - 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〕 本発明は磁気記録に用いる記録媒体、とくに高密度記録
に好適な記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録の記録密度を高める新しい方式として垂直磁気
記録方式が提案されている。しかし、この垂直磁気記録
方式には従来と異なる磁気ヘッドが必要なことや、垂直
磁化膜の下部に設ける高透磁率膜から生じる雑音（スパ
イク状雑音）のために、磁気ヘッドを再生ヘッドとして
用いる場合にＡＣ消去を行うことや、高透磁率膜の下部
あるいは上部に永久磁石膜や１反強磁性体膜を設けるこ
とが必要となる〔ジャーナル　オブ　アプライドフイジ
クス（Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、　）第５７巻第８号パ
ートＩＩＢ、第３９２５頁（１９８５年）〕。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様な欠点を避ける一つの方法として記録媒体の表層
が垂直磁化膜（磁化容易軸が膜面垂直方向に向く膜）で
あり深層が面内磁化膜（磁化容易軸が膜面内に存在する
膜）であるような磁気記録媒体が考案されている〔第９
回２日本応用磁気学会学術講演概要集第９８頁（１９８
５年）〕。しかし、この技術は磁性粉の塗布により行っ
たものであり、磁性膜の膜厚を薄くすることが困菫であ
るため、記録密度特性を充分良くすることができず、ま
たオーバーライド特性も不充分であることが予測される
。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、記
録密度特性の良い、またオーバーライド特性の秀れた磁
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〕

上記目的を達成するため、本発明者等は、第１図に示す
ように基板上１に、体心立方構造、あるいは面心立方構
造、ヒ素型構造、あるいはダイヤモンド構造を有する非
磁性金属材料２を設け、その上に磁化容易軸が面内に存
在する磁性膜３を設け、さらにその上に、４ｂ族の元素
からなる薄膜４を設けた後、磁化容易軸が膜面垂直方向
に向く磁性膜５１を設けたことを特徴とする磁気記録媒
体を製造した。

〔作用〕

金属の結晶構造には、立方最密充てん構造、六方最密充
てん構造、体心立方構造２而心立方構造ダイヤモンド構
造、ヒ素型構造、単純立方構造がある。このうち、立方
最密充てん構造、六方最密充てん構造の非磁性金属材料
上に磁性膜、とくにＣｏ系磁性膜を設けると、該Ｃｏ系
磁性膜は垂直異方性を有しやすい。これは六方晶構造ｃ
ｏのＣ軸が磁化容易軸であり、立方最密充てん構造、六
方最密充てん構造の材料上に作製したｃｏ系材料の六方
晶Ｃ軸は膜面垂直方向に配向するためである。

このことから、面内磁化膜は、体心立方構造。

面心立方構造、ダイヤモンド構造あるいはヒ素型構造の
材料上に設ける必要がある。なお、単純立方構造の材料
はＰＯのように非常に特殊な場合であるので、上記構造
からは除外した。

なお、面内磁化膜として非晶質材料を用いる場合にはこ
の非磁性金属材料は必ずしも必要はない。

４ｂ族の元素は、垂直磁化膜の結晶成長に対する面内磁
化膜の影響を打ち切り、六方晶構造を有する垂直磁化膜
のＣ軸を膜面垂直方向に配向しやすくする効果を有する
ものである。

【実施例〕

以下、本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例１ 外径１３０ｗｎ、内径４０ｎｅ、厚さ１．９ｍのＡＱ円
板上に厚さ１５μｍのＮ　ｉ　Ｐ膜を設けたものを基板
として用い、この基板上に膜厚０．３μｍのＣｒ膜をス
パッタ法により設け、つぎに、膜厚Ｑ、Ｑ４　　ｐｍの
Ｇ　Ｏ７ＯＮ　ｉ　ａｏ膜をスパッタ法により設けた後
、膜厚０．００５μｍのＣ膜を同じくスパッタ法により
設けた。さらに、膜厚０．１０μｍのＣｏ　ｓｏＮ　ｉ
　２ｏ膜をスパッタ法により設けた後、膜厚０．０２μ
ｍのＣ膜を保護膜として設けた。

この記録媒体とギャップ長０．２μｍのＭｎＺｎフェラ
イト製リングヘッドを用い、浮上量０．０５μｍで記録
再生特性の実験を行なったところ、１ｋｆｃｉにおける
再生出力は０．１１／ＡＶｐｐ／（μｍ−Ｎ−ｍ／ｓ）
であり、１ｋｆｃｉにおける再生出力の１／２の再生を
与える記録密度Ｄｓ。

は１３０ｋｆｃｉであり、スパイク状雑音は全く見られ
なかった。さらに１ｋｆｃｉｌＯＯｋｆｃｉにおけるオ
ーバーライド特性は一３１ｄＢと非常に小さな値であっ
た。

なお、本実施例において用いた基板と同様の基板に膜厚
０．３μｍのＣｒ膜をスパッタ法により設け、つぎに膜
厚０．０４μｍのＣｏ７ｏＮｉｓｏ膜を設けた試料の磁
気トルク曲線よりこのＣｏ７ＯＮ　ｉ　ｇｏ膜の磁化容
易軸は膜面内を向いていることがわかった。さらに、こ
のＧ　Ｏ７ＯＮ　ｉ　ｓｏ膜の磁化曲線と、本実施例の
Ｃｏｓｏｃ　ｒｘｏ／Ｃｏ７ｏＮｉａｏ膜の磁化曲線よ
り、Ｃｏ５ｏ−Ｃｒｚ。

膜の磁化曲線を求めたところ、膜面垂直方向の角型化は
０．３１、保磁力は８５００　ｅであり、膜面平行方向
の角型比は０．０９、保磁力は１８０Ｏｅであり、磁化
容易軸は膜面垂直方向に向いていることがわかった。

実施例２〜９ 前記実施何重において基板直上に設けたＣｒ膜の代りに
ＭＯ膜、Ｗ膜、Ｂｉ膜、■膜、Ｎｂ膜を用いた場合の結
果ならびに前記実施例１において面内磁化膜として用い
たＧｏ−Ｎｉ膜の代りにＣｏ７ＯＮ　ｉ　ｓａｃ　ｒ　
ｘ◎膜を用いた結果を第１表に示す。使用した磁気ヘッ
ドおよびヘッド浮上量は実施例１の場合と同じである。

実施例１と同じ手法により、実施例２〜９の記録媒体中
のＣｏ７ＯＮ　ｉ　ｘｏＣｒ　１ｏ膜も面内磁化膜であ
り、ＣｏａｏＣｒｚｏ膜は垂直磁化膜であることを確認
した。

実施例１０ 実施例１に用いた基板と同一形状、同一材質の基板上に
、膜厚０．０４μｍのＣｏａｏＣｒｚｏ膜を一２００Ｖ
のＤＣバイアス電圧を印加しつつスパッタ法により作製
した後、膜厚０．１０μｍのＣｏ５ｏＣｒｘｏ膜を一８
０ＶのＤＣバイアス電圧を印加しつつ作製した。その後
、膜厚０．０２μｍのＣ膜をＤＣバイアス電圧を印加し
ない状態でスパッタ法により作製した。

この記録媒体と実施例１の磁気ヘッドを用い、実施例１
と同一ヘッド浮上量で記録再生実験を行った結果、１ｋ
ｆｃｉにおける再生出力は０．０７μｖＰＰ／（μｍ・
ＮＩＩｍ／ｓ）であり、ＤＩＩＯは１２０ｋｆｃｉ、オ
ーバーライド特性は一３１ｄＢであり、スパイク状雑音
は観測されなかった。

なお、実施例１と同じ手法により、本実施例の試料中の
下層のＣｏｎｏＣｒｘｏ膜は面内磁化膜であり、上層の
Ｃｏ５ｏＣｒｚｏ膜は垂直磁化膜であることを確認した
。

実施例１１ 実施例１に用いた基板と同一形状、同一材質の基板上に
、膜厚０．１０膜ｍ　のＣｏ５ｏＣｒｐｏ膜を、ＤＣバ
イアス電圧を一２００ｖから一８０Ｖまで連続的に変化
させつつスパッタ法により作製した後、膜厚０．０４μ
ｍ　のＣｏ　ａｏｃ　ｒ　２０膜をＤＣバイアス電圧−
８０ｖの条件下でスパッタ法により作製した。さらに、
膜厚０．０２μｍのＣ膜をＤＣバイアス電圧を印加しな
い状態でスパッタ法により作製した。

この記録媒体と実施例１で用いた磁気ヘッドを用い、実
施例１と同じ磁気ヘッド浮上量で記録再生実験を行った
ところ、１ｋｆｃｉにおける再生出力は０．０８μｖＰ
Ｐ／（μｍ−Ｎ−ｍ／５ｅｃ）であり、Ｄ５（＋は１２
０ｋｆｃｉ、オーバーライド特性は一３１ｄＢであり、
スパイク雑音は観測されなかった。

なお、ＤＣバイアス電圧を一２００■から一１７０Ｖま
で連続的に変化させつつ作製した０、０２５μｍ　のＣ
ｏ５ｏＣｒｘｏ膜（Ａ）、−２００Ｖから一１４０ｖま
で連続的に変化させつつ作製した０、０５　ｔｔｍのＣ
ｏａｏＣｒｚｏ膜（Ｂ）　、　−２００Ｖから一１１０
ｖまで連続的に変化させつつ作製した０、０７５　ｐ　
ｍ　のＣｏｇｏＣｒｚｏ膜（Ｃ）および、−２００Ｖか
ら一８０Ｖまで連続的に変化させつつ作製した膜厚Ｑ、
１０μｍのＣｏａｏＣｒｚｏ膜（Ｄ）の膜面垂直方向（
土）および面内方向（／／）の角型比ならびに保磁力を
第２表に示す。第２表より、電圧値が大きくなるにつれ
て膜の垂直成分が大きくなることが分る。

第　２　表　　各試料の磁気特性 比較例 実施例１と同じ形状のＡＱ円板上に膜厚１５μｍのＮ　
ｉ　−Ｐ膜を設けたものを基板として用い、この基板上
に膜厚０．７μｍのＣｏａｏＭｏｔｏＺｒｔ。

膜を設けた後、膜厚０．００５μｍのＣ膜を設け、さら
に膜厚０．１５μｍ　のＣｏ５ｏＣｒｚｏ膜を設け、そ
の上に膜厚０．０２μｍのＣ膜を設けた。各薄膜はすべ
てスパッタ法により作製した。

この記録媒体と第２図の形状の磁気ヘッドを用゛　いて
記録再生実験を行なった。なお、磁気ヘッド中の主磁極
６の厚みｔは０．２μｍである。１ｋｆｃｉにおける再
生出力は０　、０２　μＶｐｐ／・（μｍ−Ｎ−ｍ／ｓ
）　であり、ＤＢｏは１７０ｋｆｃｉ、オーバーライド
特性は一２９ｄＢであった。また、ディスク全面にスパ
イク状雑音が観測された。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、磁気ヘッドと
してリングヘッドを用い、Ｄｓｏが１００ｋｆｃｉ以上
、再生出力０．１　μＶｐｐ／　（μｍ　”Ｎ−ｍ／５
ｅｃ）以上、オーバーライド特性−３０ｄＢ以下と、Ｄ
ｒ＋０は若干劣るが、その他は純粋な垂直磁気記録媒体
の場合とほぼ同等でありしかも、スパイク状雑音の全く
ない磁気記録媒体を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例になる記録媒体の断面図、第２
図は、比較例において、記録再生実験を行う際に用いた
磁気ヘッドの要部斜視図である。 １・・・基板、２・・・非磁性金属材料、３・・・面内
磁化膜、４・・・４ｂ元素からなる薄膜、５・・・垂直
磁化膜、６・・・主電極、７・・・主磁極厚み。 第　／良

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に体心立方構造、あるいは面心立方構造、ヒ
   素型構造、あるいはダイヤモンド構造を有する非磁性金
   属材料を設け、その上に磁化容易軸が面内に存在する磁
   性膜を設け、さらにその上に、４ｂ族の元素からなる薄
   膜を設けた後、磁化容易軸が膜面垂直方向に向く磁性膜
   を設けたことを特徴とする磁気記録媒体。 ２、基板上に設ける非磁性金属材料として、Ｃｒ、Ｍｏ
   、Ｗ、Ｂｉ、Ｖ、Ｎｂのうちの一種類またはそれ以上か
   らなる材料を用いることを特徴とする第１項記載の磁気
   記録媒体。 ３、磁化容易軸が面内に存在する磁性膜がＣｏとＮｉ、
   またはＣｏとＮｉとＣｒからなることを特徴とする第１
   項記載の磁気記録媒体。 ４、特許請求の範囲１において、４ｂ族の元素からなる
   薄膜として、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅのうちの一種類または、そ
   れ以上からなる材料を用いることを特徴とする第１乃至
   第３項記載の磁気記録媒体。