KR20030003115A - 자기 기록 매체 - Google Patents

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KR20030003115A
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Abstract

본 발명은 저 노이즈성과 내열 요동성 향상을 양립시킨 자기 기록 매체를 제공한다. 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 적어도 2층 이상으로 형성된 중간층을 구비하고, 상기 중간층 중에서 최하층에 형성된 제 1 중간층은 코발트 및 크롬을 함유하고, 상기 제 l 중간층의 조성은 Co-Crx(7 ≤X ≤28 at%)이고, 상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 조성은 Co-CrY(29 ≤Y ≤45 at%)이다.

Description

자기 기록 매체{MAGNETIC RECORDING MEDIA}
본 발명은 자기 기억 장치에 이용되는 자기 기록 매체에 관한 것으로서, 특히, 노이즈 저감을 도모함과 동시에 내열 요동성(내요란성)도 갖고 있는 고밀도 기록이 가능한 자기 기록 매체에 관한 것이다.
정보 처리 기술의 발달에 수반하여 컴퓨터의 외부 기억 장치로서 사용되는 자기 기억 장치에 대하여는 고밀도화의 요구가 해마다 높아지고 있다. 이 요구를 충족시키기 위하여 자기 기록 매체에 요구되는 중요한 특성의 하나로서 자기 기록 매체의 고 S/Nm(출력 대 매체 노이즈비)화가 있다.
일반적인 면내 기록형의 자기 기록 매체에서의 재생 파형의 펄스폭(Pw50)은 그 정자기 특성인 보자력(Hc), 잔류 자화(Br), 자성층 막 두께(t)와의 사이에,
a ∝ (t×Br/Hc)1/2
Pw50 = (2(a+d)2+(a/2)2)1/2
의 관계가 있음이 알려져 있다. 여기서, d는 자기 스페이싱을 나타낸다.
상기 펄스폭(Pw50)은 좁을수록 기록 재생 신호의 분해능이 향상된다. 따라서, 보다 고밀도의 기록 매체로 하기 위하여는 자성층의 막 두께(t)가 보다 얇고, 보다 높은 보자력(Hc)을 갖도록 한 자기 기록 매체를 설계하는 것이 바람직하다.
또, 매체 노이즈를 저감시키기 위하여는, 자성층을 형성하는 자성 입자의 미세화 및 자성 입자 사이에서의 자기적 상호작용을 약하게 하는 것이 필요함이 알려져 있다. 자성 입자를 미세화하는 방법으로는, 예컨대 CoCr 합금의 자성층에 Ta, Nb, B, P 등을 첨가하는 방법이 제안되어 있다.
또, 높은 보자력(Hc)를 갖는 자성층을 얻기 위하여, 예컨대 CoCr 합금의 자성층에 Pt를 첨가하는 것이 유효함이 알려져 있다.
더욱이, 자성층 내의 자성 입자의 자기적 상호작용을 약하게 하기 위하여는, CoCr 합금의 자성층에 다량의 Cr을 첨가하는 것이 유효하다는 보고도 있다. 한편, Co계 합금에 상기와 같이 비자성 재료를 다량으로 첨가하면, Co계 합금의 자화 용이축인(Hc)p-C 축의 면내 배향성이 열화한다는 문제가 생기는 것도 알려져 있다.
또한, 상기 면내 배향성의 열화를 억제하기 위하여는, 자성층보다 높은 면내 배향성을 갖는 Co계 합금으로 형성한 중간층을 상기 자성층과 하지층 사이에 배치하는 것이 유효하다는 보고(예컨대, S. Ohkijima 등의 "Digests of IEEE-Inter-Mag", AB-03, 1997)가 있다
또, 중간층으로서 형성되는 CoCr 합금에 Pt 등의 금속을 첨가하여 보자력을 개선하는 것에 대하여는, 예컨대 일본국 특개평2000-251237호 공보 등에 관련 기술이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 자기 기록 매체는 이하와 같이, 제 l 및 제 2 문제를 갖고 있다.
우선, 제 l 문제는 상기 중간층에 관한 것이다. 상기 중간층에 함유되는 비자성 재료의 성분이 적을수록 자성층의 면내 배향성이 양호하고, 비자성 재료의 첨가량이 많아질수록 면내 배향성이 열화하는 경향이 있다. 따라서, 자성층의 양호한 면내 배향성을 얻기 위하여는, Cr, Ta, Nb, B, Mn, Re, Pt 등의 첨가량을 억제한 Co계 합금 재료를 사용하여 중간층을 형성하는 것이 바람직하다고 말할 수 있다.
그러나, 이와 같이 비자성 재료의 첨가를 억제한 경우에는, 중간층의 포화 자속 밀도(Bs)가 커지게 되어 중간층과 자성층과의 막 계면에서의 교환 결합이 강해진다. 게다가, 전술한 바와 같이, 자성층의 막 두께(t)를 상대적으로 얇게 형성 해야만 한다. 이러한 이유들 때문에, 자기 기록 매체의 이방성 자계(Hk)가 저하한다. 이 이방성 자계(Hk)의 저하는 자기 기록 매체의 내열 요동성을 열화시키기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 중간층의 고 포화 자속 밀도(Bs)화는 자성 입자간의 자기적 상호작용의 증대를 가져와 천이 영역에서의 매체 노이즈를 증대시킨다는 문제도 초래한다.
다음에, 제 2 문제는 상기 자성층에 관한 것이다. 전술한 바와 같이, 자기 기록 매체의 노이즈를 저감시키기 위하여는, 자성층의 결정립을 미세화시키는 것이 유효한 수법이다. 그러나, 결정립의 미세화에 수반하여 1비트 당 기록 자화의 체적이 감소하므로, 열 요동(열요란)에 의한 기록 파괴의 문제가 생긴다. 이 열 요동을 억제하기 위하여는, 전술한 바와 같이, 자성층의 Pt 함유량을 증가시켜, 이방성 자계(Hk)를 향상시키는 것이 열 요동의 억제에 유효하다. 그러나, Pt 조성량의 증가는 결정립간 상호작용의 증가에 의해 매체 노이즈를 증폭시킨다는 결과를 초래한다.
자기 기록 매체에서의 고립파 신호와 매체 노이즈비(Siso/Nm)는 Cr 농도를 증가시킴으로써 소망하는 레벨까지 향상시킬 수 있다. 따라서, 가령 Cr 함유량을 줄이고 Pt의 함유량을 늘려서, 이방성 자계(Hk)를 향상시키도록 한 경우에는, 충분한 저 노이즈 특성을 얻을 수 없게 된다.
그런데, 도 1은 CoβCrαPt8B3(α=20∼25at%, β=100-(8+3+α))의 조성을 갖는 자성층의 보자력(Hc)과 Cr 함유량과의 관계의 일례를 나타낸 도면이다. 도 1로부터, 자성층의 보자력(Hc)이 자성층의 Cr 함유량에 의존성을 갖고 있음을 확인할 수 있다.
상기와 같이, Cr의 함유량을 증가시키면 매체 노이즈를 저감시킬 수 있지만, 도 1로부터, 보자력(Hc)이 저하해 버린다는 것을 알 수 있다. 보자력(Hc)의 저하는 이방성 자계(Hk)의 저하에 기인하여 자기 기록 매체의 내열 요동성도 열화해 버리는 것을 의미한다. 이와 같은 상황 때문에, 종래의 기술에서는 자기 기록 매체의 저 노이즈성과 내열 요동성의 향상을 모두 실현하는 것이 곤란한 것으로 되어 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 첫째로 하지층과 자성층 사이에 설치되는 중간층에 특징을 가져서 저 노이즈성과 함께 내열 요동성의 향상을 실현한 자기 기록 매체를 제공하는 것이고, 또 둘째로 자성층에 특징을 가져서 저 노이즈성과 함께 내열 요동성의 향상도 실현한 자기 기록 매체를 제공하는 것이다.
도 1은 자성층의 보자력(Hc)과 Cr 함유량과의 관계의 일례를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 자기 기록 매체의 적층 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의하지 않은 비교예의 자기 기록 매체의 적층 구성을 나타낸 도면.
도 4는 제 1 실시예의 자기 기록 매체의 자성층의 보자력(Hc)과 중간층의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면.
도 5는 제 1 실시예의 자기 기록 매체의 자성층의 이방성 자계(Hk)와 제 1 중간층의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면.
도 6은 제 1 실시예의 자기 기록 매체 및 비교예의 자기 기록 매체의 각 자성층에 관하여 시간 경과에 따른 기록 신호 출력으로의 변화에 대하여 나타낸 도면.
도 7은 제 1 실시예의 자기 기록 매체의 고립파(Siso/Nm)와 제 1 중간층의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면.
도 8은 제 l 실시예의 자기 기록 매체의 고립파(Siso/Nm)와 제 2 중간층의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면.
도 9는 제 1 실시예의 자기 기록 매체에 기록 재생을 행한 경우의 S/Nm과 제 1 중간층의 포화 자속 밀도(Bs)와의 관계를 나타낸 도면.
도 10은 Cr 함유량과 포화 자속 밀도(Bs)와의 관계를 나타낸 도면.
도 11은 제 l 실시예의 자기 기록 매체의 고립파(Siso/Nm)와 자성층 내의 Cr 함유량과의 관계를 나타낸 도면.
도 12는 제 1 실시예의 자성층의 포화 자속 밀도(Bs)와 자성층 내의 Cr 함유량과의 관계를 나타낸 도면.
도 13은 제 1 실시예의 자성층의 보자력(Hc)과 자성층 내의 Pt 함유량과의 관계를 나타낸 도면.
도 l4는 제 1 실시예의 자성층의 보자력(Hc)과 자성층 내의 B 함유량과의 관계를 나타낸 도면.
도 15는 O.R.의 전체 하지층의 막 두께에 대한 의존성을 나타낸 도면.
도 16은 제 2 실시예에 관한 자기 기록 매체의 적층 구성을 나타낸 도면.
도 17은 제 2 실시예의 자기 기록 매체의 고립파(Siso/Nm)와 제 1 중간층의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면.
도 18은 제 2 중간층의 막 두께를 변경한 경우의 전체 S/N의 막 두께 의존성을 나타낸 도면.
도 19는 제 2 실시예의 자기 기록 매체에 기록 재생을 행한 경우의 S/Nm과 제 1 중간층의 포화 자속 밀도(Bs)와의 관계를 나타낸 도면.
도 20은 Cr 혹은 Cr+M 함유량과 포화 자속 밀도(Bs)와의 관계를 나타낸 도면.
도 2l은 제 3 실시예에 관한 자기 기록 매체의 적층 구성을 나타낸 도면.
도 22는 실온에서 토크 로스법으로 측정한 이방성 자계(Hk)와 자성층의 Ag 함유량과의 관계에 대하여 나타낸 도면.
도 23은 기록 밀도 351kFCI에서의 출력 신호에 대한 매체 노이즈비(S/Nm)와 자성층의 Ag 함유량과의 관계에 대하여 나타낸 도면.
도 24는 자기 기억 장치의 일 실시예의 주요부를 나타내는 단면도.
도 25는 도 24에 나타낸 자기 기억 장치의 주요부를 나타내는 평면도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
10: 자기 기록 매체
ll: 기판
12: 제 1 하지층
13: 제 2 하지층
14: 제 1 중간층
l5: 제 2 중간층
16: 자성층
17: 보호막
20: 자기 기록 매체
21: 기판
22: 제 1 하지층
23: 제 2 하지층
24: 중간층
25: 자성층
26: 보호막
30: 자기 기록 매체
35: 제 2 중간층
상기 제 1 목적은, 청구항 1에 기재된 바와 같이, 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 적어도 2층 이상으로 형성된 중간층을 구비하고, 상기 중간층 중에서 최하층에 형성된 제 1 중간층은 코발트 및 크롬을 포함하고, 상기 제 1 중간층의 조성은 Co-Crx(7 ≤X ≤28 at%)이고, 상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 조성은 C0-CrY(29 ≤Y ≤45 at%)인, 자기 기록 매체에 의해 달성된다.
또, 청구항 2에 기재된 바와 같이, 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 적어도 2층 이상으로 형성된 중간층을 구비하고, 상기 중간층 중에서 최하층에 형성된 제 1 중간층은 코발트 및 크롬을 포함하고, 상기 제 1 중간층의 조성은 Co-Crx(7 ≤X ≤28 at%)이고, 상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 조성은 Co-CrY-Mz이고(단, M은 Mn, Re 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개임), 또 29 ≤Y + Z ≤45 at%인, 자기 기록 매체에 의하여도 마찬가지로 달성될 수 있다.
또, 청구항 3에 기재된 바와 같이, 청구항 1 또는 2에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 중간층은 크롬, 백금, 탄탈 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개를 함유하고 있고, 또 상기 제 1 중간층의 재료의 포화 자속 밀도(Bs)는 0.4∼0.9T이고, 상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 포화 자속 밀도(Bs)는 0∼0.4T인 것이 바람직하다.
또, 청구항 4에 기재된 바와 같이, 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 제 l 중간층의 막 두께는 1∼5nm인 것이 바람직하다.
또, 상기 자성층은 크롬, 백금 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개가 포함되어 있고, 상기 자성층은 20 ≤Cr ≤26, 6 ≤Pt ≤20, 1 ≤B ≤7, 잔부 Co(at%)의 조성을 충족시키며, 또 상기 자성층의 막 두께(t)와 잔류 자속 밀도(Br)의 곱(tBr)이 7.0 nTm 이하로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
청구항 1 내지 4에 기재된 발명에 의하면, 노이즈 저감이 도모되는 동시에, 낮은 tBr로도 내열 요동성이 향상된, 고밀도 기록이 가능한 자기 기록 매체를 제공할 수 있다.
또, 상기 하지층은 크롬을 주성분으로 하고, 몰리브덴, 탄탈, 티탄, 텅스텐 및 바나듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 원소를 포함하며, 이 원소가 적어도 1at% 함유되어 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 하지층은 크롬과, 크롬을 주성분으로 하고, 몰리브덴, 탄탈, 티탄, 텅스텐 및 바나듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 원소를 포함하며, 이 원소가 적어도 1at% 함유되어 있는 크롬계 합금을 2층 이상 적층한 구성으로 해도 좋다.
또, 상기 하지층은 하층에 크롬막이 형성되고, 그 상층에 상기 크롬계 합금막이 형성되어 있는 구성을 채용해도 좋다. 그리고, 하지층 각각의 층에 포함되는 크롬 이외의 원소의 구성비(at%)의 총합이 기판에 가까운 층일수록 적게 형성하는 것이 바람직하다.
또, 상기 목적은, 청구항 5에 기재된 바와 같이, 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 l층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서, 상기 자성층은 CoCrPtB 합금에 Ag를 함유하고, 그 자성층의 조성비가 Co(100-a-b-c-d)CraPtbBcAgd(2l ≤a + c ≤30 at%, 6 ≤b ≤20 at%, 1 ≤d ≤9 at%)의 범위에 있는 구성으로 함으로써, 마찬가지로 달성할 수 있다.
청구항 5에 기재된 발명에 의하여도, 노이즈 저감이 도모됨과 동시에 낮은(tBr)로도 내열 요동성을 향상시킨, 고밀도 기록이 가능한 자기 기록 매체를제공할 수 있다.
또, 상기 자성층은 CoCrPtB 및 CoCrPtBAg의 자성 재료를 조합하여 2층 이상의 복합 자성층으로서 형성해도 좋다.
또, 상기 자성층의 막 두께(t)와 잔류 자속 밀도(Br)의 곱(tBr)이 2.0∼l0.0 nTm으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 중간층을 구비한 구성을 채용하는 것이 보다 바람직하다.
(실시예)
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예를 설명한다. 제 1 및 제 2 실시예는 하지층과 자성층 사이에 적층형의 중간층을 갖는 자기 기록 매체에 관한 것이다. 또한, 제 3 실시예는 Ag를 함유하는 자성층을 포함하는 자기 기록 매체에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 제 l 실시예에 따른 자기 기록 매체(10)의 적층 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 자기 기록 매체(10)의 기판(1l)으로는 비자성의 Al 기판의 표면에 무전해 도금에 의해 NiP 막을 코팅하고, 텍스쳐(texture) 처리를 실시한 것을 사용할 수 있다. 이 기판(11) 상에 아래로부터 Cr 및 CrMo에 의한 2층의 하지층(12, 13), Co(Cr, Pt, Ta, B)에 의한 제 1 중간층(14), CoCr에 의한 제 2 중간층(15), CoCrPtB에 의한 자성층(16) 및 C(탄소)계 보호막(17)을 순차로 적층하여 자기 기록 매체(l0)로 한다.
또, 상기 제 1 중간층(14)에 대하여 Co(Cr, Pt, Ta, B)의 표시는 제 1 중간층(14)이 Cr, Pt, Ta 및 B의 군으로부터 선택된 적어도 1개를 포함한 Co계 합금으로 형성되는 것임을 나타내고 있다.
또, 도 3은 본 발명에 의하지 않은 비교예의 자기 기록 매체(100)의 적층 구성을 나타낸 도면이다. 이 자기 기록 매체(l00)는 상기 자기 기록 매체(10)의 기판(11)과 마찬가지로 형성되는 기판(101) 위에 아래로부터 Cr 및 CrMo로 된 2층의 하지층(102, 103), CoCrTa로 된 중간층(104), CoCrPtB로 된 자성층(105) 및 C계보호막(107)이 순차로 적층된 구조를 갖는다.
상기 2개의 자기 기록 매체에서는, 본 실시예의 자기 기록 매체(10)가 제 l 중간층(14) 및 제 2 중간층(15)으로 된 2층(복수)으로 적층한 중간층을 가짐에 반하여, 비교예의 자기 기록 매체(100)의 경우에는 중간층(104)만의 단층인 점이 다르다.
여기서, 도 2에 나타낸 자기 기록 매체(10)의 제조예를 설명한다. 자기 기록 매체(10)는 스퍼터링법을 사용하여 각 층을 순차로 성막함으로써 제조할 수 있다. 예컨대, 하지층(12, 13)의 성막 전에 스퍼터실 내를 1.0×10-5Pa 이하로 배기하고, 기판 온도를 약 210℃로 가열한다. 그 후, Ar 가스를 도입하여 스퍼터실 내를 0.67Pa 정도로 유지하고, 제 1 하지층(12)으로서 Cr을 5nm, 제 2 하지층(13)으로서 CrMo를 2nm, 제 1 중간층(14)으로서 CoCrTa를 2nm, 제 2 중간층(15)으로서 CoCr을 3nm, 자성층(16)으로서 CoCrPtB를 15nm, C계 보호막(17)을 5nm의 순서로, 상기 NiP-A1 기판(11) 상에 성막함으로써 자기 기록 매체(l0)를 얻는다.
또, 상기 비교예의 자기 기록 매체(100)에 대하여도 단층의 중간층(104)을 형성하는 것 이외에는 마찬가지로 제조할 수 있다.
이하, 비교예의 자기 기록 매체(100)를 참조하면서, 본 실시예의 자기 기록 매체(10)의 바람직한 구성에 대하여 설명한다. 다만, 여기서의 자기 기록 매체(l0)는 특히 설명을 붙인 경우를 제외하고, 제 1 중간층(14)은 Co80Cr18Ta2(수치는 at%, 이하 동일함)의 조성을 갖고, 제 2 중간층(15)은 Co58Cr42의 조성을 갖고 있는 예이다. 또, 자기 기록 매체(100)의 단층 중간층(l04)은 Co80Cr18Ta2의 조성을 갖고 있다.
도 4는 자기 기록 매체(l0)의 자성층(16)의 보자력(Hc)과 중간층의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면이다. 상기 도 4에는, 자성층(16)의 보자력(Hc)이 중간층 막 두께에 대한 의존성을 가짐을 나타내고 있다.
또, 여기서는 자기 기록 매체(10)에 대하여는 제 2 중간층(Co58Cr42)의 막 두께를 3nm로 하고, 제 1 중간층(Co80Cr18Ta2)의 막 두께를 변경한 경우의 자성층(16)의 보자력(Hc)을 측정하고 있다. 비교예의 자기 기록 매체(100)에서는 단층 중간층(104)(Co80Cr18Ta2)의 막 두께를 변경한 경우의 자성층(105)의 보자력(Hc)을 측정하고 있다.
또, 어느 자기 기록 매체에 있어서도, 자성층의 막 두께(t)와 잔류 자속 밀도의 곱(tBr)(이하, 간단히 tBr라 함)을 5.0 nTm로 조정하고 있다.
도 4에서, 단층 중간층(104)을 갖는 비교예의 자기 기록 매체(100)는 단층 중간층(104)의 막 두께가 1nm 이상으로 되면 급격하게 보자력(Hc)이 저하한다.
한편, 본 실시예에 의한 2층의 중간층(14, 15)을 구비한 자기 기록 매체(10)에서는, 제 1 중간층(C080Cr18Ta2)을 1nm 이상으로 형성함으로써, 보자력(Hc)이 현저하게 개선됨을 확인할 수 있다.
또, 자기 기록 매체(10)의 제 1 중간층(Co80Cr18Ta2), 제 2 중간층(Co58Cr42)의 각각에 대하여, 막 두께를 15nm로 하고, 실온에서 VSM 측정한 경우의 포화 자속 밀도(Bs)는 각각 0.6T로, 거의 0T이었다.
도 5는 자기 기록 매체(10)의 자성층(16)의 이방성 자계(Hk)와 제 1 중간층의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면이다. 상기 도 5에 의해 자성층(16)의 이방성 자계(Hk)가 제 l 중간층의 막 두께에 대하여 의존성을 갖고 있음이 나타나 있다.
여기서는, DC-erase 법에 의해 측정한 Dynamic-Hc 식으로부터 구해진 이방성 자계(Hk)에 관하여, 제 1 중간층(Co80Cr18Ta2)(14) 막 두께에 대한 의존성을 나타내고 있다. 자기 기록 매체(10)의 제 1 중간층(14)을 1nm 이상으로 형성하면 이방성 자계(Hk)가 현저하게 개선됨을 확인할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 의한 자기 기록 매체(l0) 및 비교예의 자기 기록 매체(l00)의 각 자성층에 관하여, 시간 경과에 따른 360kFCI의 기록 신호 출력으로의 변화에 대하여 나타낸 도면이다. 자기 기록 매체(l0)는 시간 경과에 따른 출력의 변화가 작아서, 내열 요동성이 높은 것을 확인할 수 있다.
본 실시예에 의한 자기 기록 매체(10)의 경우에는, 자성층(16)을 7.0 nTm 이하의 저 tBr 상태로 형성해도 실용상 장해가 발생하지 않는 내열 요동성을 확보할 수 있다. 이것은 중간층을 복수개 형성함으로써 이방성 자계(Hk)가 개선되었기 때문이라고 할 수 있다.
도 7은 자기 기록 매체(10)의 고립파(Siso/Nm)와 제 1 중간층(14)의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면이다. 상기 도 7로부터, 자기 기록 매체(10)에 의한 고립파(Siso/Nm)가 제 1 중간층(14)의 막 두께에 대해 의존성을 가짐을 확인할 수 있다. 도 7로부터, 제 1 중간층(14)의 막 두께를 l∼5nm의 범위로 함으로써, 예컨대 소망하는 Siso/Nm=25dB 이상을 확보할 수 있다.
도 8은 자기 기록 매체(10)의 고립파(Siso/Nm)와 제 2 중간층(15)의 막 두께와의 관계를 나타낸 도면이다. 제 1 중간층(14)의 막 두께는 lnm로 하고 있다. 또, 비교를 위해 도 3에 나타낸 본 발명에 의하지 않은 자기 기록 매체(100)의 고립파(Siso/Nm)와 중간층(104)과의 관계도 도 8에 나타나 있다.
이 도 8에 의하면, 고립파(Siso/Nm)가 제 2 중간층(15)의 막 두께에 의존성을 갖고, 제 2 중간층(15)의 막 두께를 1∼5nm로 함으로써, 소망하는 Siso/Nm=25dB 이상을 확보할 수 있게 된다.
도 9는 자기 기록 매체(10)를 20OkFCI의 신호로 기록 재생한 경우의 S/Nm과 제 1 중간층(14)의 포화 자속 밀도(Bs)와의 관계를 나타낸 도면이다. 제 1 중간층(14)의 포화 자속 밀도(Bs)는 제 l 중간층(14)의 재료 조성을 변경함으로써 변화시킬 수 있다.
이 도 9로부터, 자기 기록 매체(10)를 200kFCI의 신호로 기록 재생한 경우의 S/Nm이 제 l 중간층(14)의 포화 자속 밀도(Bs)에 대해 의존성을 갖고 있음을 확인할 수 있다. 여기서, 각 제 1 중간층 재료의 포화 자속 밀도(Bs) 값은 Cr 하지층 상에 각 중간층 재료를 단층으로 l5nm 형성한 샘플에 대하여 실온에서의 VSM 측정을 통하여 구하였다.
도 9로부터, 자기 기록 매체(10)의 제 1 중간층(14)에 사용되는 재료의 포화 자속 밀도(Bs)가 0.6T 정도로 최상의 S/Nm을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. 예컨대, 소망하는 21dB를 확보하기 위하여는, 제 1 중간층 재료의 포화 자속 밀도(Bs)를 0.4∼0.9T로 하는 것이 바람직하다.
또, 예컨대 Co-Cr의 2원 합금을 제 1 중간층(14)에 사용하는 경우에는, Cr 함유량과 포화 자속 밀도(Bs)와의 관계를 나타낸 도 l0으로부터, 포화 자속 밀도(Bs)를 0.4∼0.9T로 하기 위하여는 Cr 조성비(함유량)가 7∼28 at%의 범위로 되도록 조정하는 것이 좋음을 알 수 있다.
그리고, 본 실시예의 자기 기록 매체(10)에서는, 제 l 중간층(14)보다 위의 제 2 중간층(15)이 제 1 중간층(l4)과 자성층(16)과의 강자성 상호작용(교환 상호작용)을 약하게 하는 역할을 하고 있다. 따라서, 제 2 중간층을 구성하는 재료는 제 1 중간층 재료의 포화 자속 밀도(Bs)보다도 낮게 설정하는 것이 바람직하다. 제 2 중간층의 포화 자속 밀도(Bs)를 0∼0.4T로 함으로써, 양호한 면내 배향성과 높은 이방성 자계(Hk)를 갖고, 내열 요동성이 높으며, 고 S/Nm의 자기 기록 매체(10)를 제조할 수 있다.
예컨대, Co-Cr의 2원 합금을 제 2 중간층에 사용하는 경우에는, 포화 자속 밀도(Bs)를 0∼0.4T로 하기 위하여, Cr 조성비를 29∼45at%로 하는 것이 좋음을 상기 도 10으로부터 확인할 수 있다.
본 제 1 실시예의 자기 기록 매체(10)는 2개의 중간층(14, 15)을 설치한 예이지만, 중간층을 3층 이상 설치한 경우에도 마찬가지로, 제 l 중간층보다 상층에 형성되는 중간층의 재료를 제 1 중간층 재료의 포화 자속 밀도(Bs)보다도 낮게 설정하는 것이 바람직하다. 제 2 중간층을 포함하며 이보다 상층에 형성되는 중간층 재료의 포화 자속 밀도(Bs)를 0∼0.4T로 함으로써, 중간층을 3층 이상 설치한 경우에도 마찬가지로 양호한 면내 배향성과 높은 이방성 자계(Hk)를 갖고, 내열 요동성이 높으며, 고 S/Nm의 자기 기록 매체를 제조할 수 있다.
도 11은 자기 기록 매체(l0)의 고립파(Siso/Nm)와 자성층(16) 내의 Cr 함유량과의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도 11로부터, 자기 기록 매체(10)의 Siso/Nm이 자성층(16) 내의 Cr 함유량에 대하여 의존성을 갖고 있음을 확인할 수 있다.
도 11로부터, 자성층(16) 내의 Cr 함유량을 증가시키면, 자기 기록 매체(10)의 노이즈가 저감되는 것을 확인할 수 있다. 예컨대, 소망한 25dB을 확보하기 위하여, 자성층(l6) 내의 Cr 함유량을 l7at% 이상으로 하는 것이 바람직함을 확인할 수 있다.
또, 도 l2는 자성층(16)의 포화 자속 밀도(Bs)와 자성층(16) 내의 Cr 함유량과의 관계를 나타낸 도면이다. 도 12로부터, 포화 자속 밀도(Bs)의 Cr 함유량에 대한 의존성이 확인되며, 자성층(16) 내의 Cr을 과잉 첨가하면 포화 자속 밀도(Bs)가 저하함을 확인할 수 있다. 도 l2로부터, 자성층(16)으로서 실용상 필요한 포화 자속 밀도(Bs) 값으로서 0.25T 이상을 확보하기 위하여는, Cr 함유량을 27at% 이하로 할 필요가 있다.
따라서, 도 l1 및 도 12로부터, 자성층(16) 내의 바람직한 Cr 조성비는 17 ≤Cr ≤27 at%, 보다 바람직하게는 20 ≤Cr ≤26at%이다.
도 13은 자성층(16)의 보자력(Hc)과 자성층(16) 내의 Pt 함유량과의 관계를 나타낸 도면이다. 또한, 여기서의 자성층(16)의 구성은 CoαCr24PtβB6이고, α= (100 - (24+6+β))(at%)이다. 도 13으로부터, 자성층(16)의 보자력(Hc)이 Pt 함유량에 대하여 의존성을 갖고 있음을 확인할 수 있다. 이 보자력(Hc)은 Pt(12at%)까지 단조 증가한다.
이 도 13으로부터, 자성층(16)으로서, 예컨대 소망하는 보자력(Hc=2000(×4/πkA/m)) 이상을 확보하기 위하여는, Pt 함유량을 6at% 이상으로 하는 것이 바람직함을 알 수 있다. 또한, CoPt에 의한 2원 합금(벌크)의 상도로부터 εCo(hcp) 상을 얻을 수 있는 것은 Pt ≤20 at%의 범위이기 때문에, 자성층(16)에 관하여 강자성이며 높은 보자력(Hc)이 얻어지는 Pt 함유 범위는 6 ≤Pt ≤20 at%가 된다.
또, 도 14는 자성층(16)의 보자력(Hc)과 자성층(16) 중의 B 함유량과의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도 14로부터, B 함유량을 대략 1 ≤B ≤7 at%로 함으로써, 자성층(16)이 소망하는 보자력(Hc: 2000(×4/πkA/m))을 유지할 수 있음을 알 수 있다.
그래서, 비교적 높은 Pt 농도(6 ≤Pt ≤20 at%)로 되는 자성층의 격자와 하지층 Cr 격자와의 오정합(missfit)을 억제하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 본 실시예의 자기 기록 매체(10)의 하지층에서는 크롬을 주성분으로 하고, 이것에 몰리브덴, 탄탈, 티탄, 텅스텐 및 바나듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개를, lat% 이상으로 첨가하여 형성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 면내 배향성이 보다 양호한 자기 기록 매체(10)를 제조할 수 있다.
또, 본 실시예의 자기 기록 매체(10)와 같이, TEX 기판(11) 위에 하지층을 2층 형성하여 제 1 하지층(Cr), 제 2 하지층(CrMo)으로 한 경우에는, 면내 배향성 뿐만 아니라, O.R.(둘레 방향으로의 보자력(Hc)/반경 방향으로의 보자력(Hc))도 개선한 자기 기록 매체로 할 수 있다. 이 점에 대하여는 도 15에 나타낸다.
도 15는 Cr 단층의 하지층을 갖는 자기 기록 매체 및 Cr80Mo20단층의 하지층을 갖는 자기 기록 매체에 대하여, 본 실시예의 자기 기록 매체(l0)와 같이 Cr80Mo20(4nm)/Cr에 의한 2층으로 하지층을 형성한 경우의 O. R.의 전체 하지층의 막 두께에 대한 의존성을 나타낸 도면이다. Cr80Mo20단층시의 경우와 비교하여, Cr80Mo20/Cr에 의한 2층의 하지층에서는 O,R.이 개선됨을 알 수 있다. Bot:Cr/Top:CrMo에 의한 2층의 하지층을 갖는 자기 기록 매체는, 면내 배향성도 양호하다는 것을 막 수직 방향과 면내 방향으로의 보자력(Hc) 측정에 의해 확인할 수 있다.
상기 O.R.은 둘레/지름 방향으로의 하지 격자의 왜곡 방향이 다른 것에 기인하여 발현하는 것으로 생각된다. 실제, CrMo 등에 비교하여 Cr 쪽이 둘레/지름으로의 격자 왜곡이 크고, 이것에 기인하여 도 l5에 나타낸 바와 마찬가지로 Cr 하지에서 높은 O.R.을 얻을 수 있다고 생각된다. 본 실시예에 관한 자기 기록 매체(1O)에서는 순 Cr를 형성한 경우에 얻어지는 고 O.R.성과, CrMo를 형성한 경우의 고 면내 배향성을 양립시키기 위하여, Bot:Cr/Top:CrMo의 2층 하지를 형성하였다. 또, 성막 개시시 온도를 170∼300℃로 함으로써 높은 S/Nm이 얻어짐을 확인할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다. 본 제 2 실시예는 제 1 실시예에 관련된 복수의 중간층을 갖는 자기 기록 매체이다. 상기 제 1 실시예의 제 2 중간층은 CoCr 이었지만, 본 실시예의 제 2 중간층은 CoCr-M이다. 이 M은 Mn, Re 및 Mo로부터 선택된 적어도 1개의 원소이다. 본 실시예의 자기 기록 매체는 도 2에 나타낸 제 1 실시예의 자기 기록 매체와 유사한 구성을 갖고 있다. 따라서, 본 실시예의 자기 기록 매체(30)에 관하여는, 도 2의 자기 기록 매체와 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여서 중복된 설명을 생략하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 16은 제 2 실시예에 관한 자기 기록 매체(30)의 적층 구성을 나타낸 도면이다. 자기 기록 매체(30)는 무전해 도금 NiP 막이 코팅된 A1 기판(11)의 표면에 텍스쳐 처리를 실시한 후, Cr 하지층(12), CrMo 하지층(13), CoCrTa의 제 1 중간층(14), CoCrMn의 제 2 중간층(35), CoCrPtB의 자성층(16), C계 보호막(17)을 순차로 적층한 구조이다.
본 실시예의 자기 기록 매체(30)도 스퍼터링법을 사용해 각 층을 순차로 성막함으로써 제조할 수 있다. 예컨대, Cr 하지층(12)의 성막 전에 스퍼터실 내를 1.0 ×10-5Pa 이하로 배기하고, 기판 온도를 2l0℃로 가열하고, Ar 가스를 도입하여 스퍼터실 내를 0.67Pa로 유지하고, Cr(5nm), CrMo(2nm), CoCrTa(2nm), CoCrMn(2nm), CoCrPtB계 자성층(15nm), C계 보호막(5nm)의 순서로 비자성 NiP-A1 기판 위에 형성하여 얻을 수 있다.
도 17은 자기 기록 매체(30)의 제 2 중간층(35)으로서 CoCr25Mn5를 2nm의 두께로 형성한 경우에, 제 1 중간층(14)을 CoCr18Ta2로 하고, 이 제 1 중간층(14)의 막 두께에 대한 고립파 S/N(Siso/Nm)의 의존성을 나타낸 도면이다. 도 17로부터 CoCrTa의 제 1 중간층(l4)을 l∼5nm의 범위로 형성함으로써, Si/Nm이 개선되어 소망하는 25dB 이상의 값이 얻어지는 것을 확인할 수 있다.
또, 도 17에서 횡축을 제로, 즉 CoCrTa의 제 l 중간층(l4)이 존재하지 않는 상태에서는, Siso/Nm이 현저하게 저하해 버리는 것도 확인할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 중간층(35)이 단층으로 형성된 종래의 구조가 된다.
도 18은 도 17의 경우와는 반대로 CoCr18Ta2의 제 1 중간층(14)의 막 두께를 lnm로 고정하고, CoCr25Mn5의 제 2 중간층(35)의 막 두께를 변경한 경우의 전체 S/Nt의 막 두께 의존성을 나타낸 도면이다. 도 18로부터, CoCr25Mn5의 제 2 중간층(35)을 l∼5nm의 범위로 형성함으로써, S/Nt가 개선되어 소망하는 17.0dB 이상의 값이 얻어짐을 확인할 수 있다.
또, 도 l8에서 횡축을 제로, 즉 CoCrMn의 제 2 중간층(35)이 존재하지 않는 상태에서는, S/Nt가 현저하게 저하해 버리는 것도 확인할 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 중간층(14)이 단층으로 형성된 종래의 구조가 된다.
도 19는 본 실시예의 제 1 중간층(14)의 재료를 변화시킨 경우의 200kFCI의 신호로 기록 재생을 행한 경우의 S/Nm과 제 1 중간층(14)의 포화 자속 밀도(Bs)와의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도 19에서 확인할 수 있는 관계는 제 1 실시예의의 경우에 대하여 나타낸 도 9와 거의 같았다. 또, 본 실시예의 경우도 각 중간층 재료의 Bs값은 Cr 하지층 상에 각 중간층 재료를 단층으로 15nm 형성한 샘플에 대하여 실온에서의 VSM 측정에 의해 구하였다. 제 1 중간층(14)의 재료의 Bs가 0.6T 정도로 최상의 S/Nm가 얻어짐을 확인할 수 있다. 소망하는 21dB를 확보하기 위하여는, 제 1 중간층(14)의 자성 재료의 Bs를 0.4∼0.9T로 하는 것이 바람직함을 확인할 수 있다.
예컨대, Co-Cr의 2원 합금을 제 1 중간층(14)에 사용하는 경우에 Bs를 0.4∼0.9T로 하기 위하여는 Cr 조성비를 7∼28at%로 하면 좋음을 도 20으로부터 확인할 수 있다. 또한, 이 도 20은 제 1 실시예에 나타낸 도 10과 거의 마찬가지이다.
전술한 바와 같이, 제 2 중간층(35)보다 상층에 위치하는 제 2 층째 이후의 중간층은 제 1 중간층(14)과 자기 기록층의 강자성 상호작용(교환 상호작용)을 약하게 하는 역할을 한다. 따라서, 제 2 층째 이후의 중간층의 재료는 제 1 중간층의 재료의 Bs보다도 낮게 설정할 필요가 있다. 제 2 층째 이후의 중간층 재료의Bs는 0∼0.4T로 함으로써, 양호한 면내 배향성과 높은 이방성 자계(Hk)를 갖고, 내열 요동성이 높으며, 고 S/Nm 매체를 제조할 수 있다.
그래서, 본 실시예의 제 2 중간층(35)은 CoCr에 원소 M(Mn, Re, Mo)을 더 함유하고 있다. 본 발명자 등은 이 M의 함유율을 Z(at%)로 하고, Ct의 함유율을 Y(at%)로 했을 때, 제 2 중간층(35)의 Bs가 Y+Z에 의존함을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 도 20을 이용하면, Bs를 0∼0.4T로 하기 위하여는, Cr+Mn 조성비를 대략 29∼45 at%로 하면 좋음을 확인할 수 있다. 또한, Mn 대신에 Mo, Re를 첨가한 경우에도 같은 효과가 얻어짐을 확인할 수 있다
또, 비교적 Pt 농도가 높은 자성층(6 ≤Pt ≤20 at%)의 격자와 하지 Cr 격자의 오정합을 저감하기 위해, 본 실시예에서도 크롬을 주성분으로 하고, 몰리브덴, 탄탈, 티탄, 텅스텐, 바나듐으로부터 선택되는 원소를 적어도 1종 이상, 1at% 이상 첨가하고 있는 하지층을 형성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 면내 배향성이 양호한 자기 기록 매체를 제조할 수 있다.
또, TEX 기판 위에 하지층을 Bot:Cr/Top:CrMo의 2층으로 형성한 경우에는, 면내 배향성 뿐만 아니라, O.R.(Hc 둘레/Hc 지름)도 개선된 매체를 제조할 수 있다.
제 1 실시예의 자기 기록 매체(10)에 대하여 나타낸 도 15의 2층의 하지층을 형성한 경우의 O.R.의 전체 하지층의 막 두께에 대한 의존성은 본 실시예의 자기 기록 매체(30)에 대하여도 마찬가지이다.
다음에, 본 발명의 제 3 실시예에 관한 자기 기록 매체에 대하여 설명한다.
본 제 3실시예에 관한 자기 기록 매체는, 유리 또는 알루미늄 등의 비자성 기판 위에, Cr 또는 Ct계 합금으로 이루어진 하지층을 적어도 1층 갖는다. 바람직하게는, 이 하지층 위에 Co계 합금으로 이루어진 중간층을 적어도 1층 갖는다. 그리고, 이 중간층 위에 Ag를 함유한 자성층을 갖고 있다.
상기 자성층은, 예컨대 CoCrPtBAg 합금이며, 조성비 Co(100-a-b-c-d)CraPtbBcAgd(21 ≤a + c ≤30 at%, 6 ≤b ≤20 at%, l ≤d ≤9 at%)로 형성하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시예의 자성층은 다른 조성의 자성 재료를 적층한 것이라도 좋으며, 예컨대 CoCtPtB와 CoCrPtAg를 조합시켜 적어도 2층으로 형성한 복합형의 자성층으로 형성해도 좋다.
또, 상기 하지층은 Cr계 합금이며, W, V 및 Mo로 이루어진 군으로부터 적어도 1개를 선택한 원소를 포함하고 있고, 그 결정 구조가 bcc 구조(체심입방구조)인 것으로 형성되는 것이 바람직하다.
또, 상기 중간층은 Co계합금이며, Cr, Ta, Mo, Mn, Re 및 Ru로 이루어진 군으로부터 적어도 1개를 선택한 원소를 포함하고 있고, 그 결정 구조가 hcp 구조(최밀육방구조)인 것으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 중간층은 0.5∼3.0nm의 막 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 제 3실시예에 관한 자기 기록 매체는 저 노이즈성의 실현과, 이방성 자계의 향상을 양립시킨 자기 기록 매체가 된다.
도 21은 본 제 3실시예에 관한 자기 기록 매체(20)의 적층 구성을 나타낸 도면이다.
NiP 막을 무전해 도금 코팅한 알루미늄 기판에, 동심원 형상으로 기계적 또는 레이져 텍스쳐에 의해 표면 처리를 행함으로써 기판(2l)을 얻을 수 있다.
본 실시예의 자기 기록 매체(20)는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 기술을 사용하여 제조할 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시예에서는 DC 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 성막을 행하였다. 스퍼터실 내의 진공도는 4 ×10-5Pa 이하로 배기하고, Ar 가스를 도입하여 스퍼터실 내를 0.67Pa로 유지한다.
박막을 형성하기 전에, 기판(11) 표면에 부착되어 있는 불순물의 클리닝화와 결정배향성의 제어 및 자성층(25)의 결정립간 상호작용을 억제시키기 위하여, 기판(11)의 온도를 200℃ 이상으로 가열한다. 또한, 기판 온도가 270℃를 넘으면 NlP가 결정화되기 때문에, 이것을 억제하기 위해 성막 온도는 200∼270℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또, 본 실시예에서는 하지층(22, 23)의 성막 전의 기판 온도를 220℃로 하였다.
하지층의 형성에는, Cr 위에 Cr보다 큰 격자 정수를 갖는 Cr계 합금을 형성한다. 이것에 의해, 자성층(25)과의 결정 격자의 면 간격의 정합성이 얻어져 양호한 면내 배향을 얻을 수 있다. 본 실시예에서는, 제 1 하지층(22)으로서 Cr을 5nm의 두께로 형성하고, 그 위에 제 2 하지층(23)으로서 CrMo 합금을 2nm의 두께로 형성하였다.
중간층(24)에는 hcp 구조를 갖는 Co계 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 자성층(25)의 면내로의 결정배향성을 보다 향상시킬 수 있다. 여기서, 중간층(24)의 막 두께의 증가는 분해능의 저하를 일으키므로, 그 막 두께는 0.5∼3.0nm의 범위로부터 선택하는 것이 바람직하다. 상기 자기 기록 매체(20)의 중간층(24)은 CoCrTa 합금을 1nm로 형성하였다.
그리고, 상기 자성층(25)은 CoCrPtBAg 합금막을 적어도 1층 포함하여 형성되어 있다. 본 실시예의 자성층(25)으로서 조성비 Co(100-x)Cr22Pt10B4Agx(X=1∼11)의 범위로 형성하였다.
또, 상기 자성층(25)의 막 두께(t)와 잔류 자속 밀도의 곱(tBr)이 증가하면 보자력(Hc)이 커지지만, 과도한 tBr 증가는 기록 재생 분해능의 저하와 보자력(Hc)의 저하를 초래하기도 한다. 따라서, 자성층(25)의 tBr은 2.0∼10.0 nTm의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 자성층(25)의 tBr을 6.0 nTm으로 하였다.
상기 자성층(25) 위에 형성하는 보호막(26)은 C(탄소)를 주성분으로 한 막을 형성하는 방법이 일반적인 방법이며, 본 실시예에서도 보호막(26)으로서 C를 6nm 형성하였다.
도 22는 실온에서 토크 로스법으로 측정한 이방성 자계(Hk)와 Co(100-x)Cr22Pt10B4Agx(X=1∼1l)의 조성을 갖는 상기 자성층(25)의 Ag 함유량과의 관계에 대하여 나타낸 도면이다. 도 22에서는 이방성 자계(Hk)가 상기 자성층(25)의 Ag 함유량에 대하여 의존성을 가짐을 확인할 수 있다.
본 실시예의 자기 기록 매체(20)에서의 자성층(25)에 의하면, Cr과 B의 조성비의 합계가 28at%이고, 매체 노이즈가 충분히 작은 범위에서도, 이방성 자계(Hk)가 향상하고 있음을 확인할 수 있다.
도 23은 기록 밀도 351kFCI에서 Co(100-x)Cr22Pt10B4Agx(X=1∼11)의 조성을 갖는 상기 자성층(25)에서의 출력 신호에 대한 매체 노이즈비(S/Nm)와 Ag 함유량과의 관계에 대하여 나타낸 도면이다. 도 23에서는, S/Nm이 자성층(25)의 Ag 함유량에 대하여 의존성을 가짐을 확인할 수 있다. 본 실시예의 자기 기록 매체(20)의 자성층(25)은 종래의 CoCrPtB 조성을 갖는 자성층보다도 저 노이즈성이 우수하고, S/Nm이 향상되어 있다.
다음에, 본 발명에 의한 자기 기억 장치의 일 실시예를, 도 24 및 도 25와 함께 설명한다. 도 24는 자기 기억 장치(120)의 일 실시예의 주요부를 나타내는 도면이고, 도 25는 동 장치의 주요부를 나타내는 평면도이다.
도 24 및 도 25에 나타낸 바와 같이, 자기 기억 장치는 대략 하우징(l23)으로 이루어진다. 하우징(123) 내에는 모터(124), 허브(l25), 복수의 자기 기록 매체(126), 복수의 기록 재생 헤드(127), 복수의 서스펜션(l28), 복수의 암(l29) 및 액추에이터 유닛(121)이 설치되어 있다. 자기 기록 매체(125)는 모터(124)에 의해 회전되는 허브(l25)에 부착되어 있다. 기록 재생 헤드(127)는 MR 헤드나 GMR 헤드 등의 재생 헤드와, 인덕티브 헤드 등의 기록 헤드로 된 복합형의 기록 재생 헤드이다. 각 기록 재생 헤드(l27)는 대응하는 암(129)의 선단에 서스펜션(128)을 통하여 부착되어 있다. 암(129)은 액추에이터 유닛(121)에 의해 구동된다. 이 자기 기억 장치의 기본 구성 자체는 주지되어 있으므로, 그 상세한 설명을 본 명세서에서는 생략한다.
상기 자기 기억 장치(l20)의 실시예는 자기 기록 매체(126)에 특징이 있다. 각 자기 기록 매체(126)는 도 2, 도 16 또는 도 2l에서 설명한 구성을 갖는다. 물론, 자기 기록 매체(l26)의 수는 3매로 한정되지 않고, 1매이어도, 2매 또는 4매 이상이어도 좋다. 본 자기 기억 장치의 기본 구성은, 도 24 및 도 25에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 또, 본 발명에서 사용하는 자기 기억 매체는 자기 디스크에 한정되지 않는다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상술했지만, 본 발명은 연관된 특정 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다.
또, 이상의 설명에 관하여 이하의 부기를 더 개시한다.
(부기 l) 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 적어도 2층 이상으로 형성된 중간층을 구비하고, 상기 중간층 중에서 최하층에 형성된 제 1 중간층은 코발트 및 크롬을 포함하고, 상기 제 1 중간층의 조성은 Co-Crx(7 ≤X ≤28 at%)이고, 상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 조성은 C0-CrY(29 ≤Y ≤45 at%)인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 2) 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 적어도 2층 이상으로 형성된 중간층을 구비하고, 상기 중간층 중에서 최하층에 형성된 제 l 중간층은 코발트 및 크롬을 포함하고, 상기 제 1 중간층의 조성은 Co-Crx(7 ≤X ≤28 at%)이고, 상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 조성은 Co-CrY-Mz이고(단, M은 Mn, Re 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개임), 또 29 ≤Y + Z ≤45 at%인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체
(부기 3) 부기 l 또는 2에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 중간층은 크롬, 백금, 탄탈 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개를 포함하고, 또 상기 제 1 중간층의 재료의 포화 자속 밀도(Bs)는 0.4∼0.9T이고, 상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 포화 자속 밀도(Bs)는 0∼0.4T인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 4) 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 제 1 중간층의 막 두께는 1∼5nm인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 5) 부기 l 내지 3 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 제 2 중간층의 막 두께는 1∼5nm인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 6) 부기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 자성층은 크롬, 백금 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 포함하고 있고, 상기 자성층은 20 ≤Cr ≤26, 6 ≤Pt ≤20, 1 ≤B ≤7, 잔부 Co(at%)의 조성을 충족하고, 또한 상기 자성층의 막 두께(t)와 잔류 자속 밀도(Br)의 곱(tBr)이 7.0 nTm 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 7) 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층은 크롬을 주성분으로 하여, 몰리브덴, 탄탈, 티탄, 텅스텐 및 바나듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 원소를 포함하고, 상기 원소가 적어도 1at% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 8) 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층은 크롬과 크롬을 주성분으로 하여 몰리브덴, 탄탈, 티탄, 텅스텐 및 바나듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 원소를 포함하고, 상기 원소가 적어도 1at% 함유되어 있는 크롬계 합금을 2층 이상 적층한 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 9) 부기 8에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층은 하층에 크롬막이 형성되고, 그 상층에 상기 크롬계 합금막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 10) 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서, 상기 자성층은CoCrPtB 합금에 Ag를 함유하고, 상기 자성층의 조성비가 C0(100-a-b-c-d)CraPtbBcAgd(21 ≤a + c ≤30 at%, 6 ≤b ≤20 at%, 1 ≤d ≤9 at%)의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 11) 부기 10에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 자성층은 CoCrPtB 및 CoCrPtBAg의 자성 재료를 조합하여 2층 이상의 복합 자성층으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 12) 부기 10 또는 11에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 자성층의 막 두께(t)와 잔류 자속 밀도(Br)의 곱(tBr)이 2.0∼l0.0 nTm인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
(부기 13) 부기 10 내지 12 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체에 있어서, 상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 중간층을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
이상, 상술한 바로부터 명확한 바와 같이, 청구항 1 내지 5에 기재된 발명에 의하면, 노이즈 저감을 도모함과 동시에 낮은 tBr로 내열 요동성의 향상을 실현한 고밀도 기록이 가능한 자기 기록 매체를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서,
    상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 적어도 2층 이상으로 형성된 중간층을 구비하고,
    상기 중간층 중에서 최하층에 형성된 제 l 중간층은 코발트 및 크롬을 포함하고,
    상기 제 1 중간층의 조성은 Co-Crx(7 ≤X ≤28 at%)이고,
    상기 제 l 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 조성은 C0-CrY(29 ≤Y ≤45 at%)인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  2. 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서,
    상기 하지층과 상기 자성층 사이에 코발트계 합금으로 이루어진 적어도 2층 이상으로 형성된 중간층을 구비하고,
    상기 중간층 중에서 최하층에 형성된 제 1 중간층은 코발트 및 크롬을 함유하고,
    상기 제 1 중간층의 조성은 Co-Crx(7 ≤X ≤28 at%)이고,
    상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 조성은 Co-CrY-Mz이고(단, M은 Mn, Re 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개임), 또한 29 ≤Y + Z ≤45 at%인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중간층은 크롬, 백금, 탄탈 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 l개를 함유하고 있고, 또한 상기 제 1 중간층의 재료의 포화 자속 밀도(Bs)는 0.4∼0.9T이고,
    상기 제 1 중간층보다 상층에 형성되는 제 2 중간층 이후의 중간층의 포화 자속 밀도(Bs)는 0∼0.4T인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 중간층의 막 두께는 1∼5nm인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  5. 기판과 이 기판 위에 하지층을 통하여 적어도 1층의 코발트계 합금 재료로 이루어진 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 있어서,
    상기 자성층은 CoCrPtB 합금에 Ag를 함유하고,
    상기 자성층의 조성비가 Co(100-a-b-c-d)CraPtbBcAgd(2l ≤a + c ≤30 at%, 6 ≤b≤20 at%, 1 ≤d ≤9 at%)의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
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