KR890004255B1 - 자기 기록 매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록 매체

제 1 도는 본 발명의 실시예 A₂의 잔류자화 재생파형도.

제 2 도는 자기 기록 매체의 파장 특성 비교도.

제 3 도 내지 제 5 도는 본 발명의 실시예 B₁내지 B₃의 잔류자화 재생파형도.

제 6 도는 자기 기록 매체의 파장 특성 비교도.

제 7 도 및 제 8 도는 본 발명의 실시예 C₁및 C₂의 잔류자화 재생 파형도.

제 9 도는 자기 기록 매체의 파장 특성 비교도.

본 발명은 특히 수직 자기 기록 매체에 관한 것이다.

예를들면, 오디오용 또는 비데오용 기록 재생장치 혹은 컴퓨터등의 기억장치에 있어서는, 베이스상에 자성층 도막이 형성된 자기 기록 매체가 이용되고 있으며, 링형 자기헤드를 이용하여 자기 기록 매체의 수평 방향으로 자화를 도모한다는 수평 자기기록 방식이 이용되고 있다.

그러나, 이 수평 자기 기록 방식에 의한 기록의 경우, 기록신호가 단파장으로 됨에 따라, 즉 기록밀도를 증가해 감에 따라 매체내의 반자계가 증가하고 잔류 자화감쇄와 회전을 발생하며, 재생출력이 현저히 감소하게 되어 수평 자기 기록 방식에서는 고밀도화에 대응할 수 없다.

여기서, 최근에 이르러 상기와 같은 매체면내에 기록하는 수평 자기 기록 방식을 대신하여 새로운 기록 방식으로서 수직 자기 기록 방식이 주목을 끌고 있다. 이 수직 자기 기록 방식은, 자화 용이한 축이 막면의 법선 방향인 자기 기록 매체를 이용하여, 막면에 대해 수직방향으로 기록 자화 모드를 구성하는 것으로, 기록신호가 단파장으로 됨에 따라 매체내의 반자계가 작아지므로, 고밀도화에 적합한 것이다.

그리고, 이와같은 수직 자기 기록매체로서, 예를들면 비자성 기체상에 약 0.1 내지 0.5㎛두께, 예를들면 0.55㎛두께의 비정질 Co-Ta 합금 저 항자력막을 형성하고, 이 저 항자력막상에 Ta가 약 2 내지 10원자%, 특히 3.5 내지 6.5%원자%의 Co-Cr-Ta 합금 자성막을 약 0.1 내지 0.5㎛두께, 예를들면, 0.5㎛두께 설치한 2층막의 자기 기록 매체가 제안(특개소 58-169331호)되어 있다.

그러나, 이 제안의 자기 기록 매체는 2층막 구조의 것이며, 따라서 그만큼 제조공정은 복잡하고, 제조비용도 높은 것이며, 또 자기 헤드와의 접촉도 좋지않고 재생상태가 우수한 것이 아니었다.

또, 수직 자기 기록 매체로서 예를들어 코발트에 크롬을 함유시키고 제 3 성분으로서 텅스템을 2 내지 10원자%, 예를들어 4.5원자% 함유시킨 1㎛ 두께의 자성막이 제안(특개소 57-73913)되어 있다.

또한, 수직 자기 기록 매체로서 예를들어 코발트에 크롬을 함유시키고 제 3 성분으로서 몰리브덴을 2 내지 10원자% 함유시킨 1㎛ 두께의 자성막이 제안(특개소 57-73913)되어 있다.

그러나 이들 두 제안의 자기 기록 매체는 자성막 두께가 두꺼워서 크랙이 일어나기 쉽고, 또 링형 자기헤드와의 접촉성이 좋지 않으며 재생상태도 나쁘고 자기 기록 매체의 제조능률도 나쁘고(성막에 시간이 너무 걸린다), 또 자성재료도 많이 필요하므로 비용도 높아지는 결점이 있음을 알았다. 또 단순히 자성막 두께를 얇게 해도 바람직한 수직 자기 기록 매체는 얻어지지 않음을 알았다.

본 발명자는 상기 첫번째 제안의 자기 기록 매체를 기초로 하여 일층막 구조의 자기 기록 매체 즉, 특개소 58-169331호 공보에 있어서, 수직 자기 이방성 기록밀도 및 기록 감도면에 대폭적인 향상이 가능하게 되어 있는 Ta 농도가 3.5 내지6.5원자%인, 예를들어 4원자%의 Co-Cr-Ta합금 자성막을 비자성 기판상에 형성한 자기 기록 매체를 시험 제작하여 보았다.

그러나, 이 자기 기록 매체는, 예상에 반하여 로킹 곡선의 반값 폭Δθ_SO이 Ta를 첨가하지 않은 경우보다 크게 되며(결정 배향성이 저하함), 또 포화자화 Ms가 현저히 저하하고, 수직 자기 기록 매체로서는 실용상 전혀 이용될 수 없는 것이었다.

본 발명자는 상기 특개소 58-169331호의 기술사상을 기초로 한 즉, 가장 좋아지는 Ta를 3.5 내지 6.5원자%포함하는 Co-Cr-Ta 합금 자성막이 구성된 일층막 구조의 기록매체가 왜 양호하지 않은지 검토해 본바, 특개소 58-169331호의 자기 기록 매체는 Co-Ta 비정질 합금 자성막상에 Co-Cr-Ta 함금 자성막을 형성한 2층 구조이기 때문에, 이와같은 차가 기본적인 원인이 되어 2 내지 10원자%, 특히 3.5 내지 6.5%의 Co-Cr-Ta합금 자성막은 수직 자기 기록 매체로서 바람직하지 않다는 것을 알았다.

여기서, 본 발명자는, 다시 연구해 본 바, 비자성 기체상에 Ta를 약 0.19% 이하 밖에 포함하지 않은 Co-Cr계 결정질 합금막의 자성막을 약 0.1 내지 0.3㎛두께로 형성한 자기 기록 매체는, 실용상의 목표인 300emu/cc를 포화 자화는 넘고 있으며, 또 수직방향 보자력도 크고 수직 이방성이 풍부하며, 수직 자기 기록매체로서 극히 우수한 것이며, 또, 수직 자화막 두께가 얇음으로써 크랙 등은 일어나기 어렵고, 유연성이 풍부하고, 자기 헤드와의 접촉성이 좋고, 따라서 재생상태도 그만큼 좋게 되고, 또 수직 자화막 구성재료는 작아져서 그 만큼 재료비도 작게 할 수 있고 또 성막에 필요한 시간도 짧고, 특히 2층막 구조는 아니므로 제조 공정도 간단하게 되며, 낮은 비용으로도 가능한 것임을 알았다.

다시 말해서, Co 및 Cr을 포함하는 함금에 Ta를 약 1.9원자% 이하, 바람직하게는 약 0.5 내지 1.5원자%첨가해 둠으로써, 이 합금 미결정의 C축 배향성이 향상하고, 수직 이방성이 높아지며, 또 포화 자화등의 자기 특성도 양호하고 얇은 자화막으로 우수한 수직 자기 기록 매체를 제공할 수 있음을 알아낸 것이다.

또한 본 발명자는, 기체상에 W를 약 1.9원자% 이하 밖에 함유하지 않은 Co-Cr계 합금 자성막을 형성한 자기 기록 매체는, 그 막두께가 예를들어 약 0.2㎛ 두께로 얇아도 포화 자화는 크며, 또 수직 방향 보자력도 크고 수직 이방성은 높으며, 그 자기 특성이 우수하고 또 수직자화막 두께가 얇으면 크랙등은 일어나기 어려우며 유연성이 풍부하고, 자기 헤드와의 접촉성이 좋으며, 따라서 재생상태도 그 만큼 좋게 되며, 게다가 자기 기록 재료 사용량도 작아지고, 그만큼 생산성도 좋으며, 또 비용도 적게 됨을 알았다.

즉, Co 및 Cr을 함유하는 합금에 W를 약 1.9원자%, 이하, 특히 바람직하게는 약 0.5 내지 1.5원자% 첨가하여 둠으로써 이 합금 미결정의 C축 배향성이 향상하고, 수직 이방성이 높으며, 또 포화 자화등의 자기 특성도 양호하고 얇은 자화막으로 우수한 수직 자기 기록 매체를 제공할 수 있음을 알아낸 것이다. 즉 W를 약 1.9원자% 이하, 특히 약0.5 내지 1.5원자% 첨가해 둠으로써 우수한 수직 자화막이 얻어지지만, 2원자%를 넘어서 W를 함유하고 있으면, 수직 자화막 특성은 저하하고, 특히 수직 자화막 두께가, 약 0.1 내지 0.25㎛로 얇은 경우에는 사실상 수직 자기 기록 매체로서는 이용되지 않음을 알았다.

또한 본 발명자는, 기체상에 Mo를 약 10원자% 이하 함유하는 Co-Cr계 결정질 합금 자성막을 형성한 자기 기록 매체는 포화 자화가 크며, 또 수직방향 보자력도 크고 수직 이방성은 높으며, 그 자기 특성이 우수하고, 또 수직 자화막 두께가 약 0.1 내지 0.3㎛로 얇으면 크랙등은 일어나기 어려우며 유연성이 풍부하고, 자기 헤드와의 접촉성이 좋으며, 따라서 재생상태도 그 만큼 좋게 되고, 게다가 자기 기록 재료 사용량도 작아지고, 그만큼 생산성도 좋으며, 또 비용도 적게 됨을 알았다.

즉, Co 및 Cr을 함유하는 합금에 Mo를 약 10원자%, 이하, 첨가하여 둠으로써 이 합금 미결정의 C축 배향성이 향상하고, 수직 이방성이 높으며, 또 포화 자화등의 자기 특성도 양호하고 얇은 자화막으로 우수한 수직 자기 기록 매체를 제공할 수 있음을 알아낸 것이다. 즉 Mo를 약 10원자% 이하 첨가해 둠으로써 우수한 수직 자화막이 얻어지지만, 2원자%를 넘어서 Mo 함유하고 있으며, 수직 자화막 특성은 저하하고, 특히 수직 자화막 두께가 약0.1 내지 0.3㎛ 얇은 경우에는 사실상 수직 자기 기록 매체로서는 이용되지 않음을 알았다.

여기서, 수직 자화막중의 Cr함유량은 약 5 내지 20원자%인 것이 바람직하고, 즉 Cr이 20원자%를 초과하여 많은 경우 또는 5원자%미만으로 너무 적은 경우에는 자기 특성이 바람직하게 되기 어렵고, 특히 수직 자화막 두께를 약 0.1 내지 0.3㎛로 얇게 한 경우에 자기 특성이 바람직하게 되기 어렵다.

그리고, W 또는 Mo 함유하는 Co-Cr계 합금으로 이루어지는 수직 자화막의 두께는, 두꺼운 쪽이 재생 출력치는 커지지만, 두꺼우면 자기 기록 매체의 유연성이 저하하고, 자기 헤드와의 접촉성이 저하하고, 재생상태가 좋지 않으므로, 수직 자화막 두께는 W를 함유하는 경우에는 약 0.1 내지 0.25㎛, Mo를 함유하는 경우에는 0.3㎛ 정도인 것이 중요하다. 여기서, 이와같이 수직 자화막 두께를 얇게해도 W를 약 1.9원자% 이하 밖에 함유하지 않는,특히 약 0.5 내지 1.5원자% 함유하는 Co-Cr계 합금 미결정막이나 Mo를 약 10원자%이하 함유하는 Co-Cr계 합금 미결정막으로 된 자성막은 수직 자기 이방성이 우수하며, 또 재생출력도 충분하고, 또는 자성막을 스퍼터등의 PVD수단으로 형성하는데 얇은 만큼 단시간에 처리할 수 있고, 그만큼 제조 능률도 향상하고, 또 재료량도 작게할 수 있으므로 비용도 낮출 수 있다.

여기서, 본 발명은 Co-Cr-Ta 또는 Co-Cr-W 나 Co-Cr-Mo의 3성분계에만 한정되는 것은 아니며, 불가피한 불순물 외에 예를들어 각각이 Mo, Nb, W 또는 Mo, Ta, Nb 나 W, Ta, Nb등을 포함해도 지장은 없다.

이하에 본 발명은 그 실시예를 참조로 하여 설명한다.

약 20㎛ 두께의 폴리이미드라는 가요성 비자성 기판상에, 초기 진공도 약 1×10^-6Torr, 아르곤가스 압력 1×10^-3Torr, 투입전력 1000W, 목표 기판간 거리 110mm인 조건에서, 마그네트론 스퍼터 장치를 사용하여 Co-Cr-Ta계(실시예 A₁, A₂), Co-Cr-W(실시예 B₁, 내지 B₃) 및 Co-Cr-Mo(실시예 C₁내지 (C₃)합금 미결정 수직 자화막을 구성하였다.

여기서, 이렇게 하여 얻어진 수직 자기 기록 매체(자기 테이프)의 수직 자화막 조성 및 막두께는, 실시예 A₁에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_98.9Ta_1.1및 0.19㎛, 실시예 A₂에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_98.7Ta_1.3및 0.19㎛였고, 실시예 B₁에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_99.5W_0.5및 0.18㎛, 실시예 B₂에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_99.2W_0.8및 0.19㎛, 실시예 B₃에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_98.7W_1.3및 0.20㎛였으며, 실시예 C₁에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_96.8Mo_3.2및 0.19㎛, 실시예 C₂에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_94.8Mo_5.2및 0.19㎛, 실시예 C₃에서는 (Co_83.2Cr_16.8)_91.5Mo_8.5및 0.19㎛였다.

이들 실시예와 비교하기 위해서, 약 20㎛ 두께의 폴리이미드 비자성 기판상에, 상기 실시예와 같은 RF마크네트론 스퍼터장치를 사용하여 마찬가지로 막조성 및 막두께가 Co₈₀Cr_{20 및}및 0.28㎛(비교예 A₁), (Co_83.2Cr_16.8)_97.4Ta_2.6및 0.19㎛(비교예 A₂), (Co_83.2Cr_16.8)₉₆Ta₄및 0.18㎛(비교예 A₃)(이상은 실시예 A_1,A₂와 비교하기 위한것),Co₈₀Cr_{20 및}및 0.28㎛(비교예 B₁), (Co_83.2Cr_16.8)_97.3W_2.7및 0.19㎛(비교예 B₂)(이상은 실시예 B₁내지 B₃와 비교하기 위한것), 그리고 (Co₈₀Cr_{20 및})및 0.28㎛(비교예 C)(이는 실시예 C₁내지 C₃와 비교하기 위한 것)인 수직 자화막을 구성하였다.

상기 실시예 A₂의 자기 기록 매체에 기록된 잔류자화를 링헤드로 재생한 때의 재생 파형을 나타내면, 제 1 도에, 실시예 B₂내지 B₂의 것은 제3,4,5도 그리고 실시예 C_1,C₂의 것은 제7,8도에 도시한 바와 같으며, 이들은 모두 쌍봉성 펄스형 재생 파형이므로 이들 실시예의 것은 수직 자기 기롤 매체임을 알 수 있다. 즉, 잔류 자화성분이 수평방향 성분뿐인 경우에는 단봉성 펄스형 재생파형인데 대하여 수직방향 성분이 많아짐에 따라 쌍봉성 펄스형으로 되기 때문이다. 여기서, W 또는 Mo함유량이 증가함에 따라 쌍봉성 펄스비가 크게 되어 있으므로 W 또는 Mo함유량 증가에 따라 수직 성분이 증가함을 알 수 있다.

또, 상기 실시예 및 비교예의 자기 기록 매체 포화 자화 Ms, 수직방향 보자력 Hc_2,수평방향 보자력Hc₁₁, 수평방향 자화 곡선 각형비Rs₁₁, 로킹 곡선 반값 폭 Δθ_SO을 측정 비교하면, 표로 나타낸 바와 같다.

[표 A]

[표 B]

[표 C]

즉, 상기 실시예는 모두 포화자화 Ms가 현재 실용상의 목표인 300emu/cc를 넘어서고 있으며, 또 Hc₂도 크고 Δθ_5O값도 작게 되어 있으며(결정 배향성 향상), 수직 자기 기록 매체로서 우수하다는 것을 알 수 있다.

또, 실시예 A₂와 비교예 A_1,A₂에 대한 파장 특성을 측정하면 제 2 도에 도시한 바와같으며, 실시예 A₂는 비교예 A₁에 비해 그 막두께가 약

인데도 불구하고 단자팡 영역에서의 재생출력은 Ta첨가로 인해 오히려 크게 되어 있으며, Ta증가량이 너무 많아지면 약 0.5㎛ 정도의 기록파장으로는 출력이 낮고, 따라서 본 발명의 자기 기록 매체는 고밀도 기록에 우수한 것임을 알 수 있다.

또 실시예 B₁과 비교예 B₁에 대한 파장특성을 측정하면 제 6 도에 도시한 바와같으며 이 실시예에서는 그 막두께가 약

인데도 불구하고 단파장 영역에서의 재생출력은 W첨가에 의해 오히려 크게 되어 있으므로 고밀도 기록에 우수한 것임을 알 수 있다.

또한, 실시예 C₁과 비교예 C_1,C₂에 대한 파장특성을 측정하면 제 9 도에 도시한 바와 같으며, 이 실시예는 두께가 약

인데도 불구하고 단파장 영역에서의 재생출력은 Mo 첨가에 의해 오히려 크게 되어 있으며, 역시 고밀도 기록에 우수한 것임을 알 수 있다.

그리고, 상기 실시예의 것은 모두 수직 자화막의 막 두께가 약 0.2㎛로 얇은데도 불구하고 우수한 자기 특성을 나타내고 있으며, 또는 이와같이 수직 자화막의 두께가 얇으면 유연성이 풍부해져 자기 헤드와의 접촉성이 좋고, 재생특성이 좋아진다.

또 본 발명은 막 두께가 얇아 단시간에 성막할 수 있으며, 또 재료도 적게 들어 그 만큼 저렴하게 제조할 수 있다.

본 발명은 우수한 수직 자기 기록 매체로서, 특히 수직 자화막 두께가 얇아도 자기특성이 양호하며 생산성이 높고, 또 재료비도 저렴하며 낮은 비용으로 제조 가능하고 또 재생 상태도 우수한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 비자성기체상에 Ta를 약 1.9원자% 이하 함유하는 Co-Cr계 결정질 합금 자성막을 약 0.1 내지 0.3㎛두께로 형성한 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
2. 기체상에 W를 약 1.9원자% 이하 함유하는 Co-Cr계 합금 자성막을 약 0.1 내지 0.25㎛ 두께로 형성한 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
3. 기체상에 Mo를 약 10원자% 이하 함유하는 Co-Cr계 결정질 합금 자성막을 약 0.1 내지 0.3㎛ 두께로 형성한 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

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