KR920004220B1 - 자기 기록체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록체

제 1 도 및 제 2 도는 본 발명 실험예에 있어서의 자기 기록체의 보자력과 첨가원소의 첨가량 변화와의 관계를 나타내는 특성도.

제 3 도는 본 발명의 자기 기록체의 디스크의 기록재생시에 있어서의 S/N비와 첨가원소의 첨가량 변화와의 관계를 나타내는 특성도.

제 4 도는 비교 실험예에 있어서의 자기 기록체의 보자력과 첨가원소와의 관계를 나타내는 특성도이다.

본 발명은 고 보자력을 갖는 면내 기록형의 자기 기록체에 관한 것이다.

증착법이나 스퍼터법에서 예를들면 알루미늄재로써 이루어진 비자성체 기판상에 Cr막을 형성하고, 다음에 이 Cr막상에 Co합금막을 형성한 자기 기록체는 알려져 있다. 이 자기 기록체는 면내 방향으로 고 보자력을 갖기 때문에, 고밀도 기록 가능한 하드디스크매체로서 다용되고 있다.

이 자기 기록체의 보자력의 발생 메카니즘은 다음과 같다. 즉, 증착법이나 스퍼터법에 의하여 비자성체 기판상에 Cr막을 형성하면, 그 BCC의 (110)면이 기판면과 평행으로 되도록 결정배향한 주상입자막이 얻어진다. 이 Cr막상에 연속적으로 Co합금막을 형성하면, Co합금막의 HCP의 C축의 원자간 거리와 Cr막의 (110)면의 원자간 거리가 거의 같기 때문에, Co합금막은 C측이 기판면에 평행이 되도록 에피탁시얼(epitaxial)성장한다. 이 Co합금막의 HCP의 C축은 자화용이한 축이기 때문에, 이 Co합금막은 면내 자화막으로 된다. 또, 밑층의 Cr막은 비교적 명료한 주상입자 구조를 취하기 때문에, 이 Cr막상에 성장한 Co합금막도 상호 격리된 입자 구조로 된다. 이와같이, 결정 자기 이방성을 면내에 갖는 단자구 입자구조로 되는 결과, 고 보자력이 발생한다.

만약 밑층의 Cr막이 없는 경우, 또는 Cr막의 표면이 오염되어서 에피탁시얼 성장을 할 수 없는 경우에는, Co합금막을 C축을 기판면에 수직으로 한 결정배향을 취하게 되어버린다. 이른바 수직자화막은 이와같은 경우에 상당한다.

이와 같이, 이 종류의 면내 기록형의 자기기록체에서는 밑층의 Cr막은 Co합금막의 결정 방향과 입자형상을 제어하고 있어, 고 보자력을 발생시키는데 있어 매우 중요한 역할을 수행하고 있다.

상기 Co합금막으로서는 예를들면 Co-Ni, Co-Ni-Cr, Co-Ni-Pt, Co-Cr, Co-Cr-Pt, Co-Ni-Zr, Co-Ni-W, Co-Cr-Ta 등의 합금막이 알려져 있다.

그러나, 기록밀도를 증가시키기 위하여, 더욱 고 보자력이 요구되고 있다.

본 발명은 더욱 보자력을 향상시킨 면내 기록형의 자기 기록체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

자기 기록체의 보자력의 발생에는 밑층의 Cr막이 다음의 2점에서 중요한 역할을 수행하는데, 그 하나는 Cr막위에 형성되는 Co합금막의 결정방위의 제어이고, 또 하나는 Co합금막을 입자의 집합체상의 막구조로 하는 것이다.

여기서 본 발명자들은 밑층 Cr막의 특히 후자의 작용에 착안하여, 이 밑층 Cr막의 결정입자를 미세화하도록 여러가지 시도한 결과, Cr에 고용하지 않는다든가, 또는 고용하기 어려운 원소를 Cr에 첨가 혼입함으로써, Cr막의 결정입자는 미세화하여 주상입자 구조가 명료하게 되어, 고 보자력이 얻어짐을 발견하였다.

본 발명의 자기 기록체는 상기 발견에 의하여 이루어진 것으로서, 비자성체 기판상에 Cr막과 Co합금막을 연속적으로 형성하여서 된 면내 기록형의 자기 기록체에 있어서, 상기 Cr막중에 희토류원소, Si원소, Cu원소, P원소 중 적어도 1종류를 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, Cr에서 첨가하는 원소로서는 Y(이리듐), La(란탄), Ce(세륨), Pr(프라세오디뮴), Nd(네오디뮴), Pm(프로메튬), Sm(사마륨), Eu(유로피움), Gd(가돌리늄), Tb(테르비움), Dy(디스프로슘), Ho(홀뮴), Er(에르비움), Tm(툴륨), Yb(이테르비움), Lu(루테티움)등의 희토류 원소, Si원소, Cu워소, P원소를 들 수 있다.

Cr에의 상기 원소의 첨가량은 Cr막의 위치에 형성되는 Co합금막의 결정방위의 제어가 손상되지 않도록, 이 Cr막의 결정성이 나쁘게 되지 않는 정도로 첨가원소의 종류로 대응하여 적절히 선택한다.

밑층으로 되는 Cr막중에 희토류 원소 Si원소, Cu원소, P원소중 적어도 1종류를 첨가함으로써, 이들 원소는 Cr에 고용하기 어려우므로, Cr결정입자의 입계(粒界)에 편석하는 등 하여, Cr결정입자가 조대화 하는 것을 방지하거나 입자간의 격리를 촉진한다.

다음에 본 발명을 실시예로 이하 설명한다.

[실험예 1]

본 실험예에서는 밑층으로 되는 Cr막중에 첨가하는 원소로서 Ce, Y, Gd, La를 이용하고, 비자성체 기판상에의 Cr막과, Co합금막의 연속적 형성을 다음과 같이 행하였다.

우선, 알루미늄 판상에 Ni-P를 무전해 도금을 실시한 비자성 기판을 직경 7인치의 직류 마그네트론 캐도우드를 3대 구비한 뱃치식 스퍼터 장치내에 놓은 후, 이 스퍼터 장치의 처리실내를 진공 펌프를 통하여 진공도 1×10^-6토르 이하로 설정하고, 계속하여 처리실내가 2×10^-3토르로 되도록 아르곤 가스를 도입하였다. 다음에 이 기판을 온도 200℃로 가열 유지하여, 이것에 -300V의 바이어스 전압을 인가하면서 직류 마그네트론 스퍼터법으로 이 기판상에 두께 500Å의 제 1 도에 나타낸 것과 같이 원소의 첨가량이 다른 Cr합금막을 형성하고, 계속하여 이 Cr합금막위에 두께 500Å의 Co-20 at% Ni-10 at% Cr조성으로써 이루어진 Co합금막을 형성한 후, 또한 이 Co 합금막상에 두께 300Å의 C보호막을 형성한 자기 기록체를 만들었다.

그리고, 기판상에 형성하는 밑층인 Cr막층의 상기 첨가원소의 첨가량 조정은 Cr타게트 위에 놓여있는 이 첨가원소의 패레트의 면적을 변화시켜서 행하고, 또 밑층의 Cr막상에 형성하는 Co합금막은 Co-20 at% NiGT 타게트 위에 Ni 및 Cr패레트를 놓아 Co-20 at% Ni-10 at% Cr 조성으로 되도록 조정하였다.

그렇게 얻어진 각 자기 기록체의 보자력을 밑층인 Cr막에의 원소 첨가량마다 측정하였다. 얻어진 측정결과를 제 1 도에 나타낸다.

또한, 밑층인 Cr막에 원소를 무첨가로 하였을 때의 자기기록체의 보자력(Oe)은 1300이었다.

그리고, Cr막중의 첨가원소의 분석은 오지에 분석법에 의하여 행하고, 또 보자력은 진동식 자속계(VSM)에 의하여 측정하였다.

[실험예 2]

비자성체 기판상에 형성하는 밑층인 Cr막에의 첨가하는 원소로서 상기 각 원소 대신에 Nd, Tb, Cu, Si, P,Si_0.5P_0.5를 이용하고, 또 기판상에 두께 500Å의 제 2 도에 나타낸 것과 같이, 원소의 첨가량이 다른 Cr 합금막을 형성하는 이외는 실험예 1과 같은 방법으로 자기 기록체를 만들었다. 이렇게 얻어진 각 자기 기록체의 보자력을 실험예 1과 같은 방법으로 밑층인 Cr막에의 원소첨가량마다 측정하였다. 얻어진 측정결과를 제 2 도에 나타낸다.

제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 것과 같이, 비자성체 기판상에 형성하는 밑층인 Cr막에 희토류 원소, Si원소, Cu원소, P원소중 적어도 1종류를 첨가함으로써, 첨가하지 않은 경우와 비교하여 보자력이 향상한 것이 확인되었다.

또한, Si를 1 at% 첨가한 Cr막을 비장성체 기판상에 형성하는 밑층으로 하여, 이 Cr막상에 상기 Co합금막 및 C막을 형성하여 만들어진 자기 기록체의 단면을 SEM에 의하여 관찰한 결과, 원소를 전혀 첨가하지 않은 Cr 단독막을 밑층으로 하여, 이 CR막상에 상기 Co합금막 및 C막을 형성하여 만들어진 자기 기록체에 비하여 Cr막의 주상 입자 구조가 명확하고, 입자도 미세화하고 있는 것이 확인되었다.

상기 실험예에서는 비자성체 기판상에 형성하는 밑층인 Cr막층에의 원소의 첨가를 Cr타게트상에 이 원소의 패러트를 재치하여서 행하였지만, 이들 첨가원소를 Cr에 미리 첨가한 합금을 타게트르 하여 이용하여도 같은 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

[실험예 3]

상기 실험예 1 및 2에서 만들어진 자기기록체중, Si, Ce, Cu, Gd, P, Si_0.5, P_0.5를 첨가하여 얻어진 자기 기록체의 디스크에 있어서의 5MHz를 기록재생한 경우의 S/N비를 소재의 Cr막에의 원소첨가량마다 측정하였다. 얻어진 결과를 제 3 도에 나타낸다.

제 3 도로부터 명백한 것과 같이, Cr막중에 원소를 첨가함으로써, 첨가하지 않은 경우와 비교하여 S/N비가 3∼6dB 향상하였다. 이는 자기 기록체의 보자력이 향상하였기 때문이라고 생각된다.

[비교실험예]

비자성체 기판상에 형성하는 밑층인 Cr막에의 첨가하는 원소로서 상기 각 원소 대신에 W, V, Mo, Ti를 사용하고, 그 첨가량을 각각 1 at%로 한 이외에는 실험예 1과 같은 방법으로 자기 기록체를 만들었다. 이렇게 얻어진 각 자기 기록체의 보자력을 실험예 1과 같은 방법으로 측정하였다. 얻어진 측정결과를 제 4 도에 나타낸다.

제 4 도로부터 명백한 것과 같이, 밑층으로 되는 Cr막에의 첨가원소로서 희토류원소, Cu원소, Si원소, P원소 이외의 원소를 사용하면 얻어지는 자기 기록체의 보자력은 향상되지 않고 오히려 감소하는 것이 확인되었다.

이와같이 본 발명 자기 기록체에 의할 때에는 비자성체 기판상의 Cr막중에 희토류 원소, Si원소, Cu원소, P원소에 적어도 1종류를 첨가시킴으로써, 비자성체 기판상에 형성된 Cr막 구조는 주상 구조가 명료하게 되고, 각 입자간의 격리 작용이 커지므로, 이 Cr막위에 형성되는 Co합금막의 입자간의 격리가 진행하므로, 종래의 무첨가의 Cr단독막을 밑층으로 한 자기 기록체에 비하여 보자력을 향상시킬 수가 있는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 비자성체 기판상에 Cr막과 Co합금막을 연속적으로 형성하여 이루어진 면내 기록형의 자기 기록체에 있어서, 상기 Cr막중에 희토류 원소, Si원소, Cu원소, P원소중에 적어도 1종류를 첨가한 것을 특징으로 하는 자기 기록체.

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