KR920008436B1 - 자기기록체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록체

제1도는 본 발명 실험예에서 자기기록체의 보자력과 첨가물의 첨가량 변화와의 관계를 나타낸 특성선도.

제2도는 본 발명의 자기기록체의 디스크 기록재생시에 있어서 S/N비와 첨가원소의 첨가량변화와의 관계를 나타낸 특성선도.

제3도는 비교실험예에서 자기기록체의 보자력과 첨가원소의 관계를 나타낸 특성선도이다.

본 발명은 높은 보자력을 갖는 면내기록형(面內記錄型) 의 자기기록체에 관한 것이다.

증착법이나 스패터법으로 예컨대 알루미늄재료로서 된 비자성체 기판상에 Cr막을 형성한 후, 그 Cr막상에 Co합금막을 형성한 자기기록체가 알려져 있다. 이 자기기록체는 면내방향으로 높은 보자력을 가지므로 고밀도기록 가능한 하드디스크 매체로서 많이 사용되고 있다.

이 자기기록체의 보자력의 발생매카니즘은 다음과 같다. 즉, 증착법이나 스패터법에 의해 비자성체 기판상에 Cr막을 형성하면 그 BCC의 (110)면이 기판면과 평행으로 되도록 결정배향된 주상입자막이 얻어진다.

그 Cr막상에 연속적으로 Co합금막을 형성하면, Co합금막의 HCP의 C축의 원자간 거리와 Cr막의 (110) 면의 원자간 거리가 대개 같기 때문에, Co합금막은 C축이 기판면에 평행으로 되도록 에피탁셜 성장한다. 이 Co합금막의 HCP의 C축은 자화가 용이한 축이므로 그 Co합금막은 면내자화막으로 된다. 또 밑바탕의 Cr막은 비교적 명료한 주상입자구조를 취하하므로써 그 Cr막상에 성장한Co합금막도 상호간에 격리된 입자구조로 된다. 이와 같은 결정자기이방성을 면내에 가진 단자구(單磁區) 입자구조로 되는 결과, 높은 보자력이 발생한다.

만약 밑바탕의 Cr막이 없는 경우, 혹은 Cr막의 표면이 오염되어 에피탁셜 성장이 안될 경우에는 Co합금막은 C축을 기판면에 수직으로 한 결정배향을 취해 버린다. 소위 수직자화막은 이와 같은 경우에 상당한다.

이와 같이 이런 종류의 면내기록형의 자기기록체에서는 밑바탕의 Cr막은 Co합금막의 결정방향과 입자형상을 제어하고 있으며, 높은 보자력을 발생시키는데 있어서, 매우 중요한 역할을 다하고 있다.

상기 Co합금막으로서는 예컨대 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 더 높은 보자력이 요구되고 있다.

본 발명은 더 보자력을 향상시킨 면내기록형의 자기기록체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

자기기록체의 보자력의 발생에는 밑바탕의 Cr막이 다음의 두가지 점에서 중요한 역할을 하고 있으며, 그 하나는 Cr막상에 형성되는 Co합금막의 결정방위의 제어이며, 또 하나는 Co합금막을 입자의 집합체상의 막구조로 하는 것이다.

여기서 본 발명자들은 밑바탕 Cr막의, 특히 후자의 작용에 착안하고, 그 밑바탕 Cr막의 결정입자가 미세화되도록 여러 가지 시도를 하였는 바, Cr에 고용하지 않거나 혹은 고용하기 어려운 원소를 Cr에 혼입, 첨가하므로써 Cr막의 결정입자는 미세화되어 주상입자구조가 명료해지며 높은 보자력이 얻어진다는 것을 알아내었다.

본 발명의 자기기록체는 전술한 인식에 의하여 이루어진 것으로서 비자성체 기판상에 Cr막과 Co 합금막을 연속적으로 형성해서 된 면내기록형의 자기기록체에 있어서, 상기 Cr막증에 적어도 Ge를 첨가하는 것을 특징으로 한다. Cr에 첨가하는 Ge는 단독으로 첨가하여도 좋지만, Ge와 마찬가지로 Cr에 고용하지 않는, 혹은 고용하기 어려운, 예컨대 Si, 희토류원소, Cu, P등과 함께 첨가하여도좋다. 밑바탕으로 되는 Cr막중에 적어도 Ge를 첨가하므로써, Ge는 Cr에 고용되기 어렵기 때문에 Cr결정입자의 입계에 편석하게 되어 Cr결정입자가 조대화되는 것을 방지하거나 입자간의 격리를 촉진한다.

[실시예]

다음에 본 발명을 실시예에 의해 설명한다.

[실험예 1]

본 실험예에서는 밑바탕으로 되는 Cr막중에 첨가하는 첨가물으로서 Ge단독, Ge와 Si의 조성비율 1 : 1로 한 Ge-Si 혼합물을 사용하고, 비자성체기판상으로서의 Cr막과 Co합금막의 연속적 형성을 다음과 같이 행하였다. 먼저 밑바탕으로 되는 Cr막재료로서 Cr으로의 Ge 첨가량이 1% 인 막재료를 준비하였다. 다음에 알루미늄판상에 Ni-Ge를 무전해도금한 비자성체 기판을 지름 7인치의 직류 마그네트론 캐도우드를 3대비치한밧치식 스패터장치내에 위치한 후, 그 스패터장치의 처리실내를 진공펌프를 개재시켜 진공도 1×10^-6Torr이하로 설정하고 계속해서 처리실내가 2×10^-3Torr로 되도록 아르곤가스를 도입하였다. 이어서 그 기판을 온도 200℃로 가열유지하고, 이것에 -300V의 바이어스전압을 인가해 가면서 직류마그네트론 스패터법으로 그 기판상에 두께 500의 전술한 조성의 Cr 막을 형성하고, 계속해서 그 Cr 막상에 두께 500의 Co-20% Ni-10% Cr 조성으로 된 Co 합금막을 형성한 후, 다시 그 Co 합금막에 두께 300의 C 보호막을 형성한 자기기록체을 제조하였다.

또한 밑바탕막 재로로서 Ge를 1% 함유한 Cr 막재료의 대신에 표에 나타낸 것처럼 Cr으로의 Ge 첨가량을 변호시킨 Cr 막재료, Cr에 Ge 혹은 Ge -Si혼합물을 전혀 첨가하지 않은 Cr 막재료를 사용한 이외는 전술한 방법과 마찬가지의 방법으로 제각기 자기기록체를 제조하였다.

또한 기판상에 형성되는 밑바탕의 Cr 막층의 상기 첨가물의 첨가량조정은 Cr 타겟상의 위치하는 그 첨가물의 펠릿의 면적을 변화시켜 행하고, 또 그 밑바탕의 Cr 막상에 형성하는 Co 합금막은Co-20% NiGT타겟(상품명 니혼시꾸 기술주식회사제)상에 Ni 및 Cr 펠릿을 위치시켜 Co-20% Ni-10% Cr조성으로 되도록 조정하였다.

그리고 얻어진 각 자기기록체의 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정 결과를 표 및 제1도에 나타낸다.

[표 1]

또한 Cr 막중의 첨가물의 분석은 오에지 분석법에 의하여 행하고 보자력은 진도식자속계(VSM)에 의해 측정하였다.

표 및 제1도에 나타낸 것처럼 비자성체 기판상에 형성하는 밑바탕의 Cr막에 Ge 또는 Ge-Si 혼합물을 0.2% 이상 5% 이하의 범위로 첨가하므로써 첨가하지 않는 경우에 비해서 보자력이 향상된 것이 확인되었다.

Ge를 1% 첨가한 Cr 막을 비자성체 기판상에 형성하는 밑바탕으로 하고, 그 Cr 막상에 상기 Co합금막 및 C막을 형성하여 제조된 자기기록체의 단면을 SEM 에 의하여 관착한 결과, Ge를 전혀 첨가하고 있지 않은 Cr 단독막을 밑바탕으로 하고, 그 Cr 막상에 상기 Co 합금막 및 C막을 형성하여 제조된 자기기록체에 비해서 Cr 막의 주상입자 구조가 명확하고 입자도 미세화되고 있는 것이 확인되었다. 전술한 실험예에서는 비자성체기판사에 형성하는 밑바탕의 Cr 막층으로의 첨가물의 첨가를 Cr 타겟상에 그 첨가물의 펠릿을 위치시켜 행하였으나, 이들의 첨가물은 Cr 에 미리 첨가한 합금을 타겟으로 하여 사용하여도 마찬가지의 효과가 얻어진다는 것이확인되었다.

[실험예 2]

상기 실험예 1에서 제조한 각 자기기록체의 디스크를 5MHz에서 기록 재생한 경우의 S/N비를 측정하였다. 얻어진 결과를 제2도에 나타낸다.

제2도에서 명확한 바와 같이 Cr 막중에 Ge 또는 Ge 와 Si를 함께 첨가하므로써, 첨가하지 않은 경우에 비해서 S/N비가 3∼6dB 향상하였다. 이것은 자기기록체의 보자력이 향상되었기 때문인 것으로 생각된다.

[비교실험예]

비자성체 기판상에 형성하는 밑바탕의 Cr 막으로의 첨가하는 첨가물로서 상기 첨가물 대신에 W, V, Mo, Ti를 사용하고 그 첨가량을 각각 1% 로 한 이외는 실험예 1과 마찬가지의 방법으로 자기기록체를 제조하였다. 그리고 얻어진 각 기록체의 보자력을 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하였다. 제3도에 측정결과를 나타낸다.

제3도에서 명백 하듯이, 밑바탕으로 되는 Cr막으로의 첨가물로서 W, V, Mo, Ti의 원소를 사용하면 얻어지는 보자력은 향상되지 않고 오히려 감소되는 것이 확인되었다.

이와 같이 본 발명은 자기기록체에 의할 때에는 비자성체 기판상의 Cr 막중에 적어도 Ge를 첨가하므로써 비자성체기판상에 형성된 Cr막구조는 주상구조가 명료해지며, 각 입자간의 격리 작용이 크게 되므로 그 Cr막상에 형성되는 Co 합금막의 입자간의 격리가 진행하기 때문에 종래의 무첨가의 Cr 단독막을 밑바탕으로 한 자기기록체에 비해서 보자력을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 비자성체기판상에 Cr막과 Co합금막을 연속적으로 형성해서 된 면내기록형의 자기기록체에 있어서, 상기 Cr막중에 적어도 Ge를 첨가한 것을 특징으로 하는 자기기록체.

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