DE3880048T2

DE3880048T2 - Aufzeichnungsträger mit senkrechter Magnetisierung.

Info

Publication number: DE3880048T2
Application number: DE88113899T
Authority: DE
Inventors: Koichi Aso; Syunichi Hashimoto; Yochitaka Ochiai
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-08-26
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2008-08-26
Also published as: DE3880048D1; EP0304927B1; EP0304927A3; EP0304927A2

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung, wobei dessen Aufzeichnungsschicht ein anisotroper Film mit senkrechter Magnetisierung ist, bei dem das magnetische Moment senkrecht zur Filmoberfläche orientiert ist.

Stand der Technik

In den letzten Jahren geht die Tendenz auf dem Gebiet der magnetischen Aufzeichnung zu höherer Aufzeichnungsdichte, welche durch kürzere Wellenlängen und engere Spurenweiten erreicht werden kann. Ein Aufzeichnungssystem mit senkrechter Magnetisierung wird vorgeschlagen, um den Bedarf an höherer Aufzeichnungsdichte zu decken.
Bei diesem Aufzeichnungssystem mit senkrechter Magnetisierung ist es erforderlich, ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung anzuwenden, wobei dessen Aufzeichnungsschicht ein anisotroper Film mit senkrechter Magnetisierung ist, bei dem das magnetische Moment senkrecht zur Filmoberfläche orientiert ist. Zur industriellen Anwendung dieses Aufzeichnungssystems sind gegenwärtig intensive, hauptsächlich auf die Materialien der Aufzeichnungsschicht gerichtete Forschungsarbeiten im Gange.
Als einer der typischen anisotropen Filme mit senkrechter Magnetisierung wird der magnetische Co-Cr-Legierungsfilm vorgeschlagen und es werden gegenwärtig Studien bezüglich dieses Materials fortgesetzt.
Allerdings läßt der magnetische Co-Cr-Legierungsfilm viele Wünsche offen, und er wurde noch nicht vollkommen ausgeschöpft, da der Legierungsfilm schlechte physikalische Eigenschaften besitzt, wie übermäßige Härte, geringe Haltbarkeit und Verschleißempfindlichkeft beim Kontakt mit dem Magnetkopf. Betreffend die magnetischen Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums mit senkrechter Magnetisierung, welches den magnetischen Co-Cr-Legierungsfilm als Aufzeichnungsschicht enthält, beträgt zum Beispiel das Rechteckverhältnis bzw. die Rechteckigkeit in der senkrechten Richtung nur 0,3 bis 0,4, was weit unterhalb des idealen Wertes von Eins (1) ist.
Andererseits werden auch Studien bezüglich eines Aufzeichnungsmediums mit senkrechter Magnetisierung fortgesetzt, welches aus anderen Materialien als der Co-Cr-Legierung hergestellt ist. Zum Beispiel weist der amorphe Seltenerde-Übergangsmetall-Film, dessen Einsatz als magneto-optisches Aufzeichnungsmedium sehr vielversprechend ist, ein Rechteckverhältnis von fast gleich Eins auf.
Allerdings hat dieser amorphe Film aufgrund des Gehalts an Seltenerdmetallen nur eine schlechte Korrosionsbestänidigkeit, so daß es extrem schwierig ist, diesen Film bei einem Aufzeichnungssystem mit senkrechter Magnetisierung anzuwenden, welches für die Durchführung der Aufzeichnung und/oder Wiedergabe mittels eines magnetischen Kopfes vom elektromagnetischen Induktionstyp gewählt wurde.
Material auf Co-Pt- oder Co-Pd-Basis, also die Anwendung von Edelmetallen, wie Pt oder Pd, anstelle von Seltenerdenmetallen, ist ebenfalls mit seiner ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit als Aufzeichnungsmaterial vielversprechend. Wie im USP 4 587 176 oder USP 4 678 721 beschrieben, zeigt jedoch das Material auf Co-Pt- oder Co-Pd-Basis nur eine begrenzte senkrechte Magnetisierungsanisotropie bei stärkeren Filmdicken der Größenordnung von 2000 Å, wohingegen es noch in vielerlei Hinsicht zu wünschen übrig läßt, z.B. im Rechteckverhältnis. Auch die senkrechte Anisotropie wird innerhalb enger Grenzen von den jeweiligen Dicken von Co-, Pt- und Pd- Schichten hervorgerufen.

Ziele und Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung mit guten magnetischen Eigenschaften in der Senkrechten bereitzustellen, wie der Koerzitivkraft und dem Rechteckverhältnis, die denen des Aufzeichnungsmediums mit senkrechter Magnetisierung auf Co-Cr-Basis überlegen sind.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und senkrechte Magnetisierungsanisotropie über einen weiten Bereich besitzt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung bereit, das einen mehrschichtigen Film als Aufzeichnungsschicht aufweist, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co und Pd und/oder Pt mit einer Gesamtdicke im Bereich von 50 bis 800 Å gebildet wird, und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete Magnetisierungscharakteristiken in der Senkrechten besitzt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung, das den obengenannten mehrschichtigen Film als Aufzeichnungsschicht aufweist, bereit, bei dem ein Metallfilm mit vorgeschriebener Filmdicke als Grundschicht ausgebildet ist, um die Koerzitivkraft und das Rechteckverhältnis weiter zu verbessern.
Das Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung mit dem mehrschichtigen Film als Aufzeichnungsschicht, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co und mindestens einem der Metalle Pt und Pd gebildet wird, hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, insofern als daß es frei von Seltenerdmetallen ist. Vor allem kann eine extrem günstige senkrechte Magnetisierungsanisotropie im Bereich einer Gesamtdicke von 50 bis 800 Å erhalten werden.
Wenn der Metallfilm mit einer vorgeschriebenen Film dicke als Grundschicht in dem oben beschriebenen Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung gebildet wird, wird die Koerzitivkraft signifikant erhöht, während die Filmdicken- und Gasdruckabhängigkeit der magnetischen Charakteristiken gleichzeitig verbessert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 ist ein Kennlinien-Diagramm, das den Bereich des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis zeigt, der eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie aufweist.
Die Figuren 2A und 2B sind Kennlinien-Diagramme, die die Kurven der senkrechten Magnetisierung oder die M-H-Schleifen eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis zeigen, wobei die Fig. 2A die Magnetisierungskurve des bei dem Punkt A in Fig. 1 gezeigten Films darstellt, und Fig. 2E die Magnetisierungskurve des bei dem Punkt B in Fig. 1 gezeigten Films darstellt.
Die Fig. 3 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Koerzitivkraft eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis zeigt.
Die Fig. 4 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Sättigungsmagnetisierung eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis zeigt.
Die Fig. 5 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis zeigt.
Die Fig. 6 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Filmdickenabhängigkeit der Koerzitivkraft und des Rechteckverhältnisses des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis zeigt.
Die Figuren 7A und 7B sind Kennlinien-Diagramme, die den Unterschied in den Kurven der senkrechten Magnetisierung oder der M-H-Schleifen des mehrschichten Films auf Co-Pt-Basis bei verschiedenen Filmdicken zeigen, wobei die Fig. 7A die M-H-Schleife des eine Film dicke von 160 Å aufweisenden Films und Fig. 7B die M-H-Schleife des eine Filmdicke von 1450 Å aufweisenden Films zeigt.
Die Fig. 8 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Bereiche des mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis zeigt, welche eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie aufweisen.
Die Figuren 9A und 9B sind Kennlinien-Diagramme, die die Kurven der senkrechten Magnetisierung oder die M-H-Schleifen eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis zeigen, wobei die Fig. 9A eine Magnetisierungskurve des bei dem Punkt C in Fig. 8 gezeigten Films darstellt, und Fig. 9B die Magnetisierungskurve des bei dem Punkt D in Fig. 8 gezeigten Films darstellt.
Die Fig. 10 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die die Koerzitivkraft eines mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis zeigt.
Die Fig. 11 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Sättigungsmagnetisierung eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis zeigt.
Die Fig. 12 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft eines mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis zeigt.
Die Fig. 13 ist ein Kennlinien-Diagramm, das das Rechteckverhältnis und die Koerzitivkraft eines mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis bei einem Argongasdruck von 5 mTorr zeigt.
Die Fig. 14 ist ein Kennlinien-Diagramm, das das Rechteckverhältnis und die Koerzitivkraft eines mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis bei einem Argongasdruck von 11 mTorr zeigt.
Die Figuren 15A und 15B sind Kennlinien-Diagramme, die den Unterschied in den Kurven der senkrechten Magnetisierung oder der M-H- Schleife des mehrschichten Films auf Co-Pd-Basis bei verschiedenen Filmdicken zeigen, wobei die Fig. 15A eine M-H-Schleife des eine Film dicke von 370 Å aufweisen den Films und Fig. 15B eine M-H-Schleife des eine Filmdicke von 1500 Å aufweisenden Films zeigt.
Die Fig. 16 ist ein Kennlinien-Diagramm, das den Bereich des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis mit einer Pt-Grundschicht zeigt, welcher eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie aufweist.
Die Fig. 17 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Kurve der senkrechten Magnetisierung oder die M-H-Schleife eines mehrschichtigen bei dem mittleren Punkt E der Fig. 16 gezeigten Films darstellt.
Die Figuren 18A und 18B sind Kennlinien-Diagramme, die den Unterschied in der Kurve der senkrechten Magnetisierung oder der M-H- Schleife eines mehrschichten Films auf Co-Pt-Basis zeigen, der durch die Anwesenheit oder Abwesenheit der Pt-Grundschicht verursacht wird, wobei die Fig. 18A die M-H-Schleife bei Anwesenheit der Grundschicht zeigt und Fig. 18B die M-H-Schleife bei Abwesenheit der Grundschicht zeigt.
Die Fig. 19 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die die Koerzitivkraft eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis mit der Pt- Grundschicht zeigt.
Die Fig. 20 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Sättigungsmagnetisierung eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis mit der Pt-Grundschicht zeigt.
Die Fig. 21 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Filmdickenabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis mit der Pt-Grundschicht zeigt.
Die Fig. 22 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft eines mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis mit der Pt-Grundschicht zeigt.
Die Fig. 23 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Abhängigkeit der Grundschichtdicke von dem Rechteckverhältnis und der Koerzitivkraft des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis zeigt.
Die Fig. 24 ist ein Kennlinien-Diagramm, das den Bereich des mehrschichtigen mit einer Pd-Grundschicht ausgestatteten Films auf Co-Pd- Basis zeigt, welcher eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie aufweist.
Die Fig. 25 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Kurve der senkrechten Magnetisierung oder die M-H-Schleife eines mehrschichtigen bei dem mittleren Punkt H der Fig. 17 gezeigten Films darstellt.
Die Fig. 26 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die die Koerzitivkraft eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis mit der Pd- Grundschicht zeigt.
Die Fig. 27 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Sättigungsmagnetisierung eines typischen mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis mit der Pd-Grundschicht zeigt.
Die Fig. 28 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Filmdickenabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft eines mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis mit der Pd-Grundschicht zeigt.
Die Fig. 29 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft eines mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis mit der Pd-Grundschicht zeigt.
Die Fig. 30 ist ein Kennlinien-Diagramm, das die Abhängigkeit der Grundschichtdicke von der Koerzitivkraft des mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis zeigt.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Als ein Ergebnis unserer intensiven und anhaltenden Forschung zur Bewältigung der obigen Ziele, haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, daß ein mehrschichtiger Film, der durch Aufeinanderschichten einer Co-Schicht und einer Pd- und/oder Pt- Schicht erhalten wird, eine überragende senkrechte Magnetisierungsanisotropie über einen extrem engen Bereich der Gesamtdicke zeigt. Diese Erkenntnis führte zur Bewerkstelligung der vorliegenden Erfindung.
Somit ist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung dadurch charakterisiert, daß es einen mehrschichtigen Film als Aufzeichnungsschicht aufweist, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co- und Pd- und/oder Pt-Schichten erhalten wird, und wobei die Gesamtdicke der Aufzeichnungsschicht im Bereich von 50 bis 800 Å liegt.
Der als Aufzeichnungsschicht bei dem Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung verwendbare mehrschichtige Film ist ein mehrschichtiger Film auf Co-Pt-Basis, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co- und Pt-Schichten erhalten wird; ein mehrschichtiger Film auf Co-Pd-Basis, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co- und Pd-Schichten erhalten wird; oder ein mehrschichtiger Film auf Co-Pt-Pd-Basis, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co-, Pt- und Pd-Schichten erhalten wird. In dem mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Pd-Basis kann die Stapelstruktur durch alternierendes Aufeinanderschichten einer Co-Schicht und einer Pt-Pd-Legierungschicht oder durch Aufeinanderschichten in der Reihenfolge Co-Pt-Co-Pd oder Co-Pt-Pd-Co gebildet werden.
In jedem Fall liegt die Gesamtdicke des mehrschichtigen Films, welcher die Aufzeichnungsschicht sein wird, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 800 Å. Vor allem im Falle eines mehrschichtigen Films vom Co-Pt-Typ ist besonders bevorzugt, daß die Dicke der Co- und Pt-Schichten im Bereich von 2 bis 8 Å bzw. im Bereich von 3 bis 40 Å und die Gesamtdicke im Bereich von 50 bis 800 Å liegt; und innerhalb dieser Dickenbereiche wird die hervorragende senkrechte Magnetisierungsanisotropie erhalten.
Gleichfalls wird im Falle des mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis eine hervorragende senkrechte Magnetisierungsanisotropie bei Co- und Pd- Schichtdicken im Bereich von 1 bis 9 Å bzw. von 2 bis 40 Å und einer Gesamtdicke im Bereich von 50 bis 800 Å erhalten.
Die obengenannten Bereiche für die Filmdicken sind zur Optimierung der senkrechten Magnetisierungsanisotropie gewählt, und in jedem Fall wird eine Magnetisierungskomponente in der Ebene außerhalb dieser Bereiche hervorgerufen, wordurch sich das senkrechte Rechteckverhältnis verschlechtert.
Es ist zu bemerken, daß die Grenzfläche der die vorgenannten mehrschichtigen Filme aufbauenden Metallschichten idealerweise ohne Verhakung bzw. Vermengung der verschiedenen Metallatomarten geebnet sein sollte, um eine sogenannte Übergitter-Struktur hervorzurufen. Allerdings können diese Grenzflächen gewiße Unordnungen aufweisen, so daß die Zusammensetzung mit einer gewißen Periodizität in ihrer Gesamtheit schwanken kann, und zwar entsprechend einer sogenannten modulierten Struktur oder einer Zusammensetzungs-modulierten Struktur.
Der oben beschriebene mehrschichtige Film kann zum Beispiel mittels Sputtern, Vakuumabscheidung oder Molekularstrahlepitaxie (MBE) gebildet werden.
Im Falle des binären Systems, wie eines Systems auf Co-Pd- oder Co- Pt-Basis, müssen für die jeweiligen Metallbestandteile die Verdampfungsquellen separat bereitgestellt werden. Im Falle eines ternären Systems, wie eines Co-Pd-Pt-Systems, können Pd und Pt zu einer Legierungsverdampfungsquelle vereinigt werden, oder es kann eine Verdampfungsquelle für ein Metallnebenbestandteil auf einer Verdampfungsquelle des anderen Metalls plaziert werden, und außerdem können separate Verdampfungsquellen für die jeweiligen Metallbestandteile eingesetzt werden. Wenn zum Beispiel die Herstellung des vorgenannten ternären Systems eines Aufzeichnungsmediums mit senkrechter Magnetisierung mittels Sputtern gewünscht wird, kann auf ein simultanes binäres Sputtern unter Anwendung von Co-Targets und Pd-Targets, auf welchen sich ein Pt-Chip befindet, auf ein simultanes ternäres Sputtern unter Anwendung von Co-, Pd- und Pt-Targets oder auf ein simultanes quartäres Sputtern unter Anwendung von Co- und Pt-Targets und zwei Pd-Targets zum Aufeinanderschichten der Metallschichten in der Reihenfolge Co-Pd-Pt-Pd zurückgegriffen werden.
Vor der Ausbildung des obenbeschriebenen mehrschichtigen Films als Aufzeichnungsschicht kann zusätzlich vorausgehend eine Metallschicht auf einem geeigneten Träger, wie einer Glasplatte, mittels Sputtern, Vakuumverdampfung oder MBE gebildet werden
Als Element, das die Metallgrundschicht ausbildet, sind Metalle mit einer flächenzentrierten Kristallstruktur (fcc-Struktur) bevorzugt, so daß mindestens ein Metall aus Cu, Rh, Pd, Ag, Ir, Pt, Au oder Al angewendet wird. Allerdings kann zum Beispiel das Element W, das eine innenzentrierte Struktur (bcc-Struktur) hat, ebenfalls angewandt werden. Dieses Elemente können entweder einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Die Filmdicken jeder der obengenannten Filme liegen vorzugsweise zwischen 200 und 2000 Å. Bei Filmdicken der Metallschichten kleiner als 200 Å können keine positiven Wirkungen erwartet werden. Andererseits ist eine Filmdicke von über 2000 Å vom Standpunkt der Produktivität nicht günstig, da die Wirkungen aufhören zuzunehmen.
Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, macht das Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung der vorliegenden Erfindung den besten Gebrauch von der hervorragenden senkrechten Magnetisierungsanisotropie in dem Bereich kleiner Filmdicken des mehrschichtigen Films auf Co-Pt- oder Co-Pd-Basis, einschließlich eines Films modulierter Struktur, so daß es eine ausgezeichnete Korrosionsbestandigkeit und vor allem ein hervorragendes Rechteckverhältnis aufweist.
Deshalb stellt die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung bereit, das in seinem Rechteckverhältnis, seiner Koerzitivkraft und seinen Filmeigenschaften ausgezeichnet ist, wodurch eine senkrechte magnetische Aufzeichnung mit höherer Qualität und Dichte ermöglicht wird. Die vorliegende Erfindung hat ebenfalls eine herausragende technische Bedeutung, insofern als daß es die selektive Anwendung einer großen Vielzahl von magnetischen Materialien im Bereich der senkrechten magnetischen Aufzeichnung möglich macht.
Darüberhinaus kann das Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung der vorliegenden Erfindung in seiner Koerzitivkraft weiter verbessert werden, wenn es mit der Grundschicht einer vorgeschriebenen Dicke versehen wird, wodurch eine höhere Koerzitivkraft und eine höhere Aufzeichnungsdichte und Aufzeichnungsqualität erreicht wird.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele erklärt. Es ist zu bemerken, daß diese Beispiele nur zur Erläuterung sind und die Erfindung nicht auf die spezifischen Detaills dieser Ausführungsformen beschränken sollen.
Bevor mit der Beschreibung der Beispiele begonnen wird, wird das Verfahren zur Bildung des Films mit senkrechter Magnetisierung als Aufzeichnungsschicht erklärt.
Der Film mit senkrechter Magnetisierung und mehrschichtiger oder modulierter Struktur, der durch Aufeinanderschichten von Co und Pt oder Pd auf einem monoatomarem Niveau erhalten wird, wurde mittels Magnetron-Sputtern hergestellt.
Als Targets wurden Co-, Pt- und Pd-Scheiben zu je 100 mm im Durchmesser angewandt. Für Co wurde das Gleichstrom-Sputtern mit einer Stärke von 0,2 bis 1 A und 300 V angewandt, und für Pt und Pd wurde das Gleichstrom-Sputtern mit einer Stärke von 0,2 bis 1 A und 300 V oder ein Hochfrequenz(RF)-Sputtern mit einer Arbeitsspannung von 200 bis 500 V gewählt.
Unter den obigen Bedingungen wurden die Filme auf einem wassergekühlten Träger unter verschiedenen Argondrücken gebildet. Es ist zu bemerken, daß die Periodizität der mehrschichtigen Struktur durch Änderung der Rotationsgeschwindigkeit des Trägers und der Targetabscheidungsgeschwindigkeit begründet wurde.
Die Gegenwart oder Abwesenheit der künstlichen Superstruktur wurde durch Röntgenkleinwinkelstreuungstests überprüft und die Periode derselben wurde aus den Peaks der Kleinwinkelstreuung bestimmt.
Auch die Gegenwart oder Abwesenheit der senkrechten Magnetisierungsanisotropie des hergestellten Films senkrechter Magnetisierung wurde unter Anwendung eines Magnetometers, bei dem die Probe in Vibration versetzt wird, zur Bewertung verschiedener magnetischer Eigenschaften des hergestellten Films überprüft.

Beispiel 1

Das vorliegende Beispiel betrifft ein Aufzeichnungsmedium mit einem Co-Pt-Film als Film mit senkrechter Magnetisierung, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co- und Pt-Schichten erhalten wird.
Der Co-Pt-Film wurde unter einem Argongasdruck von 5 mTorr (0,66 Pa) mit einer Gesamtdicke von 100 Å gebildet.
Die Probenfilme mit unterschiedlichen Dicken der Co- und Pt-Schichten wurden hergestellt und die Untersuchungen wurden innerhalb der Dickenbereiche durchgeführt, in denen die senkrechte Magnetisierungsanisotropie erhalten wurde.
In Fig. 1 wurden die Dicken der Co- und Pt-Schichten auf der Ordinate bzw. auf der Abszisse aufgetragen. Die in der Zeichnung durch Schraffurlinien gekennzeichneten Bereiche geben jene an, welche im mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Basis eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigen.
Bei dem vorliegenden mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Basis wird der Film mit senkrechter Magnetisierung unter bestimmten Kombinationen der jeweiligen atomaren Schichtendicken erhalten, das heißt die Dicken der Co-Schicht und der Pt-Schicht liegen zwischen 2 bis 8 Å bzw. zwischen 3 bis 40 Å.
Die Figuren 2A und 2B zeigen Kurven der senkrechten Magnetisierung oder M-H-Schleifen der bei A und B in Fig. 1 gezeigten mehrschichtigen Filme.
Der unter den Bedingungen zur Bereitstellung einer senkrechten Magnetisierungsanisotropie, wie in Fig. 1 gezeigt, mehrschichtige Film (Punkt A), war der Film mit senkrechter Magnetisierung, der ausgezeichnete Rechteckcharakterisitiken und ein Rechteckverhältnis von gleich Eins hat, wie bei A in Fig. 2 gezeigt.
Im Gegensatz dazu ist der mehrschichtige außerhalb des oben definierten Dickebereichs liegende Film (Punkt B) nicht in der Lage, die senkrechte Magnetisierungsanisotropie zu zeigen, wie bei B in Fig. 2 dargestellt.
Die Fig. 3 zeigt die Werte der Koerzitivkraft Hc, welche aus der M-H- Schleife typischer senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigen der Proben erhalten wurden. Die jeweiligen Zahlen in Fig. 3 geben die Werte der Koerzitivkraft Hc bei den jeweiligen Punkten in Oersted (Oe) an.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat jede Probe eine Koerzitivkraft der Größenordnung von mehreren zig bis 200 Oersted.
Die Fig. 4 zeigt die Werte der Sättigungsmagnetisierung Ms in EMU/cm³ typischer senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigen der Proben.
Die Werte der Sättigungsmagnetisierung betrugen mehrere zig bis 600 EMU/cm³ für senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigende Proben, obgleich sie sich in Abhängigkeit von dem Dickenverhältnis der jeweiligen atomaren Schichten leicht unterscheiden. Wenn die Berechnung hinsichtlich der Sättigungsmagnetisierungs-Flußdichte Bs stattfindet, sind diese Werte mit mehreren Hundert Gauss bis 7,5 kG (Kilogauss) äquivalent, was anzeigt, daß die Proben als Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung eine ausreichende Sättigungsmagnetisierungs-Flußdichte Bs besitzen.
Die Argongasdruckabhängigkeit, und vor allem die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft während der Filmbildung wurde überprüft. Der hergestellte mehrschichtige Film auf Co-Pt-Basis hatte eine Gesamtdicke von 100 Å und die Dicken der Co- und Pt-Schichten betrugen 6 bzw. 17,2 Å. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 gezeigt.
Der mehrschichtige Film auf Co-Pt-Basis hat ausgezeichnete Rechteckcharakteristiken, wie einem Rechteckverhältnis von etwa gleich Eins beim Argongasdruck von kleiner als etwa 25 mTorr (3,29 Pa), obgleich eine Anisotropie in der Ebene unter dem erhöhten Argongasdruck der Größenordnung von 25 mTorr (3,29 Pa) auftrat. Wenn die Werte der Koerzitivkraft ebenfalls berücksichtigt werden, ist bevorzugt, daß der Argongasdruck während der Bildung des mehrschichtigen Films auf Co- Pt-Basis niedriger ist (nicht höher als 11 mTorr (1,45 Pa).
Schließlich wurden Änderung in den magnetischen Charakteristiken während der Filmbildung für den Fall überprüft, daß die Filmdicken des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis bei konstantem Argongasdruck verändert wurden.
Die Dicken der Co- und Pt-Schichten des mehrschichtigen Films auf Co- Pt-Basis betrugen 6 bzw. 17,2 Å, wobei sich der Argongasdruck während der Filmbildung auf 5 mTorr (0,66 Pa) belief.
Die Fig. 6 zeigt die Filmdickenabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc und des Rechteckverhältnisses, wie sie durch die M-H-Schleife gefunden wurden. Es ist zu sehen, daß die Koerzitivkraft Hc bei geringeren Werten der Filmdicke maximal wird. In der vorliegenden Probe zeigte die Koerzitivkraft lokale Maximalwerte in der Nähe der Filmdicke von 160 Å. Im allgemeinen erreicht die Koerzitivkraft Hc einen maximalen Wert bei Filmdicken von 100 bis 300 Å.
In Fig. 3 sind die Werte der Koerzitivkraft Hc des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis einer Filmdicke von 100 Å dargestellt. Wie in Fig. 6 gezeigt, können extrem hohe Werte der Koerzitivkraft gelegentlich bei Film dicken von nicht weniger als 100 Å erhalten werden. In der vorliegenden Probe erreichte die Koerzitivkraft etwa 350 Oe. Es wird geschätzt, daß mittels eines mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis, der mit einer Filmdicke und einem Argongasdruck, die dem Maximalwert der Koerzitivkraft Hc entsprechen, eine Koerzitivkraft von maximal 400 Oe, wie hier angegeben, bewerkstelligt werden kann.
Das Rechteckverhältnis ist etwa gleich Eins bei einer Filmdicke von nicht mehr als 400 Å, wie in Fig. 6 gezeigt, und sinkt allmählich bei Zunahme der Filmdicke auf extrem niedrige Werte von 0,1 bis 0,15 bei einer Film dicke von nicht weniger als 1000 Å. Die Figuren 7A und 7B zeigen M-H-Schleifen bei Filmdicken von 160 Å bzw. 1450 Å. Es ist aus diesen Figuren zu ersehen, daß eine Filmdicke von nicht weniger als 1000 Å nicht praktisch ist, und zwar aufgrund des extrem niedrigen Wertes des Rechteckverhältnisses.
Der magnetische Co-Cr-Film, welcher als Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung studiert und untersucht worden ist, hat im allgemeinen ein Rechteckverhäftnis in der Größenordnung von 0,1 bis 0,3. Wie in den Figuren 6 und 7A dargestellt, kann vom mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Basis gesagt werden, daß er im allgemeinen ein höheres Rechteckverhältnis als der magnetische Co-Cr- Film besitzt, wenn die Filmdicke des mehrschichtigen Films auf Co-Pt- Basis nicht größer als 1000 Å und vor allem nicht größer als 800 Å ist. Bei einer Film dicke von nicht mehr als 400 Å hat das Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung ein hervorragendes Rechteckverhältnis von gleich Eins.
Es wurde gezeigt, daß der oben beschriebene mehrschichtige Film auf Co-Pt-Basis keine Änderungen in den Charakteristiken durchmacht, wenn er unter konstanter Temperatur bei 80ºC und einer relativen Luftfeuchtigkeit (RH) von 85 % 100 Stunden lang stehen gelassen wird, wobei er keine Probleme in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit zeigt.

Beispiel 2

Das vorliegende Beispiel betrifft ein Aufzeichnungsmedium mit einem Co-Pd-Film als Film mit senkrechter Magnetisierung, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co- und Pd-Schichten erhalten wurde.
Der Co-Pd-Film wurde unter einem Argongasdruck von 11 mTorr (0,66 Pa) zu einer Gesamtdicke von 150 Å ausgebildet.
Die Probenfilme mit unterschiedlichen Dicken der Co- und Pd-Schichten wurden hergestellt und die Untersuchungen wurden innerhalb der Dickenbereiche durchgeführt, in denen die senkrechte Magnetisierungsanisotropie erhalten wurde.
In Fig. 8 wurden die Dicken der Co- und Pd-Schichten auf der Ordinate bzw. auf der Abszisse aufgetragen. Die in der Zeichnung durch Schraffurlinien gekennzeichneten Bereiche geben jene an, welche im mehrschichtigen Film auf Co-Pd-Basis eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigen.
Bei dem vorliegenden mehrschichtigen Film auf Co-Pd-Basis wird der Film mit senkrechter Magnetisierung unter bestimmten Kombinationen der jeweiligen atomaren Schichtendicken erhalten, das heißt die Dicken der Co-Schicht und der Pd-Schicht liegen zwischen 1 bis 9 Å bzw. zwischen 2 bis 40 Å.
Die Figuren 9A und 9B zeigen Kurven der senkrechten Magnetisierung oder M-H-Schleifen der bei C und D in Fig. 8 gezeigten mehrschichtigen Filme.
Der unter den Bedingungen zur Bereitstellung einer senkrechten Magnetisierungsanisotropie, wie in Fig. 8 gezeigt, mehrschichtige Film (Punkt C) war der Film mit senkrechter Magnetisierung, der ausgezeichnete Rechteckcharakterisitiken und ein Rechteckverhältnis von gleich Eins hat, wie bei A in Fig. 9 gezeigt.
Im Gegensatz dazu ist der mehrschichtige außerhalb des oben definierten Dickebereichs liegende Film (Punkt B) nicht in der Lage, die senkrechte Magnetisierungsanisotropie zu zeigen, wie bei B in Fig. 9 dargestellt.
Die Fig. 10 zeigt die Werte der Koerzitivkraft Hc, welche aus der M-H- Schleife typischer senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigender Proben erhalten wurden. Die jeweiligen Zahlen in Fig. 10 geben die Werte der Koerzitivkraft Hc an den jeweiligen Punkten in Oersted (Oe) an.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, hat jede Probe eine Koerzitivkraft der Größenordnung von mehreren zig bis 2000 Oersted.
Die Fig. 11 zeigt die Werte der Sättigungsmagnetisierung Ms in EMU/cm³ typischer senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigen der Proben.
Die Werte der Sättigungsmagnetisierung betrugen mehrere zig bis 600 EMU/cm³ für senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigende Proben, obgleich sie sich in Abhängigkeit von dem Dickenverhältnis der jeweiligen atomaren Schichten leicht unterscheiden. Wenn die Berechnung hinsichtlich der Sättigungsmagnetisierungs-Flußdichte Bs stattfindet, sind diese Werte mit mehreren Hundert Gauss bis 7,5 kG (Kilogauss) äquivalent, was anzeigt, daß die Proben als Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung eine ausreichende Sättigungsmagnetisierungs-Flußdichte Bs besitzen.
Die Argongasdruckabhängigkeit, und vor allem die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft während der Filmbildung wurde ebenfalls überprüft. Der hergestellte mehrschichtige Film auf Co-Pd-Basis hatte eine Gesamtdicke von 150 Å und die Dicken der Co- und Pd-Schichten betrugen 3,8 bzw. 7,8 Å. Die Ergebnisse sind in Fig. 12 gezeigt.
Bei dem Co-Pd-System ergab sich ein Rechteckverhältnis von gleich Eins für die Gesamtheit der getesteten Gasdrücke, womit im wesentlichen die Anforderungen des Film mit senkrechter Magnetisierung getroffen werden. Allerdings war die Koerzitivkraft bei höherem Gasdruck höher und erreichte mehrere kOe bei einem Gasdruck von mehr als 10 mTorr (1,32 Pa). Während der in Fig. 10 gezeigte Wert für die Koerzitivkraft Hc für den Argongasdruck von 11 mTorr (1,45 Pa) gilt, wird davon ausgegangen, daß der Wert für die Koerzitivkraft Hc mehrere Male von denen in Fig. 10 für die Gesamtheit der Proben ist, wenn die Proben unter einem höherem Gasdruck von z.B. 25 mTorr (3,29 Pa) hergestellt werden. Allerdings würde es natürlich bestimmte Grenzen geben, da die Rechteckcharakteristiken unter einem extrem hohen Gasdruck vermindert würden, obgleich das Rechteckverhältnis erhalten bleiben sollte.
Wie im Falle des Co-Pt-System wurden Änderung in den magnetischen Charakteristiken während der Filmbildung für den Fall überprüft, daß die Filmdicken des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis bei konstantem Argongasdruck verändert wurden.
Die Dicken der Co- und Pd-Schichten des mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis betrugen 3,8 bzw. 7,8 Å.
Die Figuren 13 und 14 zeigen die Filmdickenabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc und des Rechteckverhältnisses, wie sie durch die M- H-Schleife bei dem Argongasdruck von 5 bzw. 11 mTorr (0,66 bzw 1,45 Pa) während der Filmbildung gefunden wurden.
Wie oben diskutiert, verändern sich die magnetischen Charakteristiken des mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis beträchtlich mit dem Gasdruck.
Deshalb wird ebenfalls die Filmdickenabhängigkeit der magnetischen Charakteristiken zur Zeit der Filmbildung mit dem Argongasdruck verändert, so daß bei geringerem Gasdruck die Filmdickenabhängigkeit sich ebenso verhält wie bei dem mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Basis, wobei das Rechteckverhältnis mit Zunahme der Filmdicke erniedrigt wird. Unter dem höheren Gasdruck, bei dem die Koerzitivkraft erhöht wird, wird das Rechteckverhältnis im Falle einer Film dicke von nicht größer als 800 Å von gleich Eins erhalten, wobei eine höhere Koerzitivkraft Hc ebenfalls sichergestellt wird. Wenn die Probe unter einem höheren Gasdruck von nicht weniger als z.B. 11 mTorr (1,32 Pa) hergestellt wird, wird nicht nur die Koerzitivkraft Hc verbessert, sondern es kann auch eine günstige Filmdickenabhängigkeit sichergestellt werden.
Die Figuren 15A und 15B zeigen die M-H-Schleifen für die Filmdicken von 370 Å bzw. und 1500 Å, und zwar bei einem Argongasdruck von 11 mTorr (1,32 Pa). Es ist ersichtlich, daß im Falle des Co-Pd-Systems ein magnetischer Film mit einem Rechteckverhältnis von nicht weniger als 0,5 erhalten werden kann, sogar bei einer Filmdicke über 1000 Å, wenn der Film unter einem erhöhten Gasdruck hergestellt wird, somit in einer zum Fall des Co-Pt-Systems unterschiedlichen Weise. Es ist allerdings schwierig ein Rechteckverhältnis von gleich Eins zu erhalten.
Bei dem Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung sollte das Rechteckverhältnis des magnetischen Aufzeichnungsmedium idealerweise gleich Eins sein, da je höher das Verhältnis ist, umso höher ist die restliche magnetische Flußdichte und umso besser ist das SN-Verhältnis zum Zeitpunkt der Wiedergabe. Deshalb kann behauptet werden, daß der mehrschichtige Film auf Co-Pd-Basis mit einer Filmdicke von nicht mehr als 800 Å das wünschenswerteste Material für die senkrechte Aufzeichnung ist.
Es wurde gezeigt, daß der oben beschriebene mehrschichtige Film auf Co-Pd-Basis keine Veränderung erleidet, wenn er bei der konstanten Temperatur von 80ºC und der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) von 85% 100 Stunden lang stehen gelassen wird, wobei er keine Probleme in bezug auf die Korrosionsbeständigkeit zeigt.
Im vorhergehenden wurde der mehrschichtige Film auf Co-Pt-Basis und der mehrschichtige Film auf Co-Pd-Basis beschrieben. Es ist denkbar, daß die Sättigungsmagnetisierung Ms oder die Koerzitivkraft Hc durch Zugabe anderer Elemente zu den Co-, Pt- oder Pd-Schichten reguliert werden kann.
Unter Berücksichtigung, daß Pt und Pd ein vollständiges System einer festen Lösung bilden, ist es ebenfalls offensichtlich, daß ein mehrschichtiger Film aus Co und einer Pt-Pd-Legierung oder ein mehrschichtiger Film, der durch alternierendes Aufeinanderschichten von Co, Pt und Pd in der Reihenfolge -Co-Pt-Co-Pd erhalten wird, ähnliche Charakteristiken wie jene in den oben beschriebenen Beispielen hat.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele erläutert, um die Wirkung der Grundschicht zu untersuchen.

Beispiel 3

Das vorliegende Beispiel betrifft ein Aufzeichnungsmedium, bei dem eine Pt-Grundschicht als Grundschicht für einen mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Basis gebildet wird.
Die Pt-Grundschicht wurde bis zu einer Dicke von 1000 Å mittels RF- Sputtern bei einem Argongasdruck von 11 mTorr (1,45 Pa) und einer Arbeitsleistung von 300 W gebildet.
Andererseits wurde der Co-Pt-Film bis zu einer Gesamtdicke von 100 Å bei einem Argongasdruck von weniger als 5 mTorr (0,66 Pa) gebildet.
Co-Pt-Probenfilme mit unterschiedlichen Dicken der Co-Pt-Schichten wurden im vorhinein hergestellt und die senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigenden Bereiche derselben wurden untersucht.
In Fig. 16 wurden die Dicken der Co- und Pt-Schichten auf der Ordinate bzw. auf der Abszisse aufgetragen. Die in der Figur durch Schraffurlinien gekennzeichneten Bereiche geben jene an, welche im mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Basis eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigen. Die schwarzmarkierten Punkte in der Figur geben die hergestellten Proben an.
Bei dem vorliegenden mehrschichtigen Film auf Co-Pt-Basis werden die Anforderungen an einen Film mit senkrechter Magnetisierung unter bestimmten Kombinationen der jeweiligen atomaren Schichtdicken erfüllt, das heißt, die Dicke der Co-Schicht liegt zwischen 2 und 11 Å und die Dicke der Pt-Schicht liegt. zwischen 3 und 40 Å.
Die Figur 17 zeigt die Kurve der senkrechten Magnetisierung oder die M-H-Schleife des bei Punkt E in Fig. 16 gezeigten mehrschichtigen Films.
Der mehrschichtige senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigende Film (Punkt E), wie in Fig. 16 dargestellt, hat ein Rechteckverhältnis von gleich Eins und ausgezeichnete Rechteckcharakterisitiken, wie in Fig. 17 gezeigt.
Beim Vergleich des vorliegenden mehrschichtigen Films mit dem mehrschichtigen Film ohne Grundschicht wurde für die Dicken der jeweiligen atomaren Schichten, die senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigten, wird ersichtlich, daß die senkrechte Anisotropie aufweisenden Bereiche durch das Versehen mit der Grundschicht ausgeweitet worden waren. Vor allem werden die Anforderungen an den Film mit senkrechter Magnetisierung in Richtung der zunehmenden Dicke der Co-Schicht getroffen.
Unter Heranziehung eines Beispiels des mehrschichtigen Films, der bei Punkt F in Fig. 16 gezeigt ist, sind die M-H-Scheifen des Gitterfilms mit und ohne der Pt-Grundschicht in Fig. 18A bzw. 18B gezeigt. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß die senkrechte Magnetisierungsanisotropie durch das Vorsehen einer Grundschicht induziert wird.
Die Werte der Koerzitivkraft Hc typischer senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigender Proben, wie sie aus den M-H-Schleifen erhalten wurden, sind in Fig. 19 zusammengestellt gezeigt. Die Werte in dieser Figur zeigen die Koerzitivkraft Hc an den jeweiligen Punkten in Oersted (Oe).
Wie aus der Fig. 19 ersichtlich ist, hatte jede der Proben eine Koerzitivkraft der Größenordnung von mehreren Hundert Oersted bis etwa 1 Kilooersted (kOe), was mehrfach bis zigfach höher ist als bei Abwesenheit der Grundschicht.
Die Werte der Sättigungsmagnetisierung in EMU/cm³ sind in Fig. 27 für typische senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigende Proben dargestellt.
Der Wert der Sättigungsmagnetisierung lag in der Größenordnung von mehreren Hundert bis 900 EMU/cm³ für den senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigenden Bereich, ob gleich der Wert sich leicht mit den unterschiedlichen Dickenverhältnissen der jeweiligen atomaren Schichten veränderte. Somit wird der Wert der Sättigungsmagnetisierung von 5 bis 10 Prozent durch die Einrichtung der Grundschicht erhöht im Vergleich zu dem gleichen Wert bei Abwesenheit der Grundschicht. Zum Beispiel wurde der Wert der Sättigungsmagnetisierung der bei Punkt E in Fig. 16 gezeigten Probe von 190 EMU/cm³ bei Abwesenheit der Grundschicht auf 203 EMU/cm³ bei Gegenwart der Grundschicht erhöht.
Eine derartige Erhöhung der Sättigungsmagnetisierung ist möglicherweise der durch das Vorsehen der Gundschicht verursachten verbesserten Kristallinität des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis der magnetischen Schicht zuzuschreiben.
Somit wurden die Änderungen der magnetischen Charakteristik bei konstanter Grundschichtdicke für den Fall untersucht, daß die Filmdicke des mehrschichtigen Films auf Co-Pt-Basis verändert wurden.
Der mehrschichtige Film auf Co-Pt-Basis wies Dicken der Co- und Pt- Schichten von 6 bzw. 17,2 Å auf, und die Dicke der Pt-Grundschicht betrug 1000 Å.
Die Fig. 21 zeigt die Filmdickenabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc und des Rechteckverhältnisses, wie sie durch die M-H-Schleife gefunden wurden. Es ist ersichtlich, daß die Proben mit der Grundschicht gegenüber den Proben ohne der Grundschicht in der Koerzitivkraft verbessert sind, und daß das Rechteckverhältnis von gleich Eins bis zu einer größeren Film dicke aufrechterhalten werden kann. Zum Beispiel kann das Rechteckverhältnis von gleich Eins bei der Film dicke von nicht größer als 400 Å bei Abwesenheit der Grundschicht erhalten werden, wohingegen das Rechteckverhältnis von gleich Eins bei der Filmdicke von 500 Å in Gegenwart der Grundschicht erhalten werden kann, wobei das Rechteckverhältnis bei größeren Filmdicken ebenfalls erhöht wird. Allerdings wird bei einer Filmdicke von mehr als 1000 Å das Rechteckverhältnis signifikant verringert, selbst in Gegenwart der Grundschicht.
Die Argongasdruckabhängigkeit während der Filmbildung, vor allem die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft wurde untersucht, und zwar bei einer Grundschichtdicke, die gleich 1000 Å betrug. Die Ergebnisse sind in Fig. 22 dargestellt.
Bei Bildung der Grundschicht wurde der Film mit senkrechter Magnetisierung mit dem Rechteckverhältnis von gleich Eins unter dem erhöhten Gasdruck von nicht weniger als 20 mTorr (2,64 Pa) erhalten, wobei die Gasdruckabhänigigkeit der magnetischen Charakteristiken ebenfalls verbessert wurden.
Schließlich wurde die Filmdickenabhängigkeit der Gundschicht (die Filmdickenabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc) untersucht. Der hergestellte mehrschichtige Co-Pt-Film hatte die bei Punkt G in Fig. 16 gezeigten atomaren Schichten. Die Gesamtdicke betrug 100 Å und der Argongasdruck zur Zeit der Filmbildung war 5 mTorr (0,66 Pa). Die Ergebnisse sind in Fig. 23 gezeigt.
Es ist aus dieser Figur ersichtlich, daß die Koerzitivkraft Hc mit Erhöhung der Grundschichtdicke zunimmt, wobei die zunehmende Koerzitivkraftwirkung eine Sättigung bei der Grundschichtdicke von 700 bis 800 Å erreicht.
Die Grundschicht ist mit mehreren zig Angström zur Verbesserung der Koerzitivkraft Hc wirksam. Somit ist ersichtlich, daß die Koerzitivkraft Hc durch angemessene Einstellung der Grundschichtdicke kontrolliert werden kann.

Beispiel 4

Das vorliegende Beispiel betrifft die Bildung der Pd-Grundschicht in dem mehrschichtigen Film auf Co-Pd-Basis.
Die Pd-Grundschicht wurde bis zu einer Dicke von 1000 Å mittels RF- Sputtern bei einem Argongasdruck von 11 mTorr (1,45 Pa) und einer Arbeitsleistung von 300 W gebildet.
Andererseits wurde der Co-Pd-Film bis zu einer Gesamtdicke von 150 Å bei einem Argongasdruck von weniger als 11 mTorr (1,45 Pa) gebildet.
Co-Pd-Probenfilme mit unterschiedlichen Dicken der Co- und Pd- Schichten wurden im vorhinein hergestellt und die senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigenden Bereiche derselben wurden untersucht.
In Fig. 24 wurden die Dicken der Co- und Pd-Schichten auf der Ordinate bzw. auf der Abszisse aufgetragen. Die in der Figur durch Schraffurlinien gekennzeichneten Bereiche geben jene an, welche im mehrschichtigen Film auf Co-Pd-Basis eine senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigen. Die schwarzmarkierten Punkte in der Figur geben die hergestellten Proben an.
Bei dem vorliegenden mehrschichtigen Film auf Co-Pd-Basis werden die Anforderungen an einen Film mit senkrechter Magnetisierung unter bestimmten Dickenkombinationen der jeweiligen atomaren Schichten erfüllt, das heißt die Dicke der Co-Schicht liegt zwischen 1 und 9,5 Å und die Dicke der Pd-Schicht liegt. zwischen 1,5 und 40 Å.
Die Figur 25 zeigt die Kurve der senkrechten Magnetisierung oder die M-H-Schleife des bei Punkt H in Fig. 24 gezeigten mehrschichtigen Films.
Der mehrschichtige bei einem Punkt H in Fig. 24 gezeigte Film (Punkt H) bringt die M-H-Schleife des mehrschichtigen Films hervor.
Der mehrschichtige senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigende Film (Punkt H), wie in Fig. 24 dargestellt, hat ein Rechteckverhältnis von gleich Eins und ausgezeichnete Rechteckcharakterisitiken, wie in Fig. 25 gezeigt.
Daraus wird ersichtlich, daß bei dem mehrschichtigen Film auf Co-Pd- Basis die senkrechte Anisotropie zeigenden Bereiche ebenfalls durch das Versehen mit einer Grundschicht ausgeweitet werden. Vor allem werden die Anforderungen an den Film mit senkrechter Magnetisierung in Richtung der zunehmenden Dicke der Co-Schicht getroffen.
Die Werte der Koerzitivkraft Hc typischer senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigender Proben, wie sie aus den M-H-Schleifen erhalten wurden, sind in Fig. 26 zusammengestellt gezeigt. Die Werte in dieser Figur zeigen die Koerzitivkraft Hc an den jeweiligen Punkten in Oersted (Oe).
Wie aus der Fig. 26 ersichtlich ist, hatte jede der Proben eine Koerzitivkraft der Größenordnung von 500 Oe bis etwa 1 kOe, was mehrfach bis zigfach höher ist als bei Abwesenheit der Grundschicht.
Die Werte der Sättigungsmagnetisierung in EMU/cm³ sind in Fig. 27 für typische senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigende Proben dargestellt.
Der Wert der Sättigungsmagnetisierung lag in der Größenordnung von mehreren Hundert bis 700 EMU/cm³ für den senkrechte Magnetisierungsanisotropie zeigenden Bereich, obgleich der Wert sich leicht mit den unterschiedlichen Dickenverhältnissen der jeweiligen atomaren Schichten veränderte. Somit wird der Wert der Sättigungsmagnetisierung im mehrschichtigen Film auf Co-Pd-Basis von 5 bis 10 Prozent durch das Vorsehen der Basisbeschichtung erhöht im Vergleich zu dem gleichen Wert bei Abwesenheit der Grundschicht.
Somit wurden die Änderungen der magnetischen Charakteristik bei konstanter Grundschichtdicke für den Fall untersucht, daß die Filmdicke des mehrschichtigen Films auf Co-Pd-Basis verändert wurden.
Der mehrschichtige Film auf Co-Pd-Basis wies Dicken der Co- und Pd- Schichten von 3,8 bzw. 7,8 Å auf, und die Dicke der Pd-Grundschicht betrug 1000 Å.
Die Fig. 28 zeigt die Filmdickenabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc und des Rechteckverhältnisses, wie sie durch die M-H-Schleife gefunden wurden. Es ist ersichtlich, daß die Proben mit der Grundschicht gegenüber den Proben ohne der Grundschicht in der Koerzitivkraft verbessert sind, und daß das Rechteckverhältnis von gleich Eins bis zu einer größeren Filmdicke aufrechterhalten werden kann.
Die Argongasdruckabhängigkeit während der Filmbildung, vor allem die Argongasdruckabhängigkeit des Rechteckverhältnisses und der Koerzitivkraft wurde untersucht, und zwar bei einer Grundschichtdicke, die gleich 1000 Å betrug. Die Ergebnisse sind in Fig. 29 dargestellt.
Die Gasdruckabhängigkeit selbst war qualitativ die gleiche, unabhängig davon, ob eine Grundschicht gebildet worden war oder nicht. Wenn allerdings die Grundschicht gebildet worden war, wurde die Koerzitivkraft deutlich verbessert, wobei der Maximalwert von 6,1 kOe bei dem Argongasdruck von nicht weniger als 25 mTorr (3,29 Pa) erreicht wurde.
Schließlich wurde die Filmdickenabhängigkeit der Gundschicht (die Filmdickenabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc) untersucht. Der hergestellte mehrschichtige Co-Pd-Film hatte die bei Punkt I in Fig. 24 gezeigten atomaren Schichten. Die Gesamtdicke betrug 100 Å und der Argongasdruck zur Zeit der Filmbildung war 5 mTorr (0,66 Pa). Die Ergebnisse sind in Fig. 30 gezeigt.
Es ist aus dieser Figur ersichtlich, daß die Koerzitivkraft Hc mit Erhöhung der Grundschichtdicke zunimmt, wobei die zunehmende Koerzitivkraftwirkung eine Sättigung bei der Grundschichtdicke von 700 bis 800 Å erreicht.
Die Grundschicht ist mit mehreren zig Angström zur Verbesserung der Koerzitivkraft Hc wirksam. Somit ist ersichtlich, daß die Koerzitivkraft Hc durch angemessene Einstellung der Grundschichtdicke kontrolliert werden kann.
Im vorgehenden wurde die Wirkung der Grundschicht beschrieben. In jedem der getesteten Fälle führt das Versehen mit der Grundschicht zur senkrechten Anisotropie der Co-reichen Bereiche, so daß ein Film mit senkrechter Magnetisierung mit extrem hoher Sättigungsmagnetisierung hergestellt werden kann. Somit kann ein Film mit senkrechter Magnetisierung mit einer extrem hohen magnetischen Sättigungsflußdichte Bs der Größenordnung von maximal 10 kG hergestellt werden und ist somit sehr vielversprechend als Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung.
Schließlich wurden Untersuchungen in Richtung von Metallelementen durchgeführt, die zur Verbesserung der magnetischen Charakteristiken fähig sind, wenn sie als Material für die Grundschicht verwendet werden.

Beispiel 5

Die magnetischen Charakteristiken des mehrschichtigen bei Punkt G in Fig. 16 gezeigten Films auf Co-Pt-Basis (Gesamtdicke: 100 Å; Argongasdruck zu Zeit der Filmbildung: 5 mTorr (0,66 Pa)) und des mehrschichtigen bei Punkt I in Fig. 24 gezeigten Films auf Co-Pd-Basis (Gesamtdicke: 150 Å; Argongasdruck zu Zeit der Filmbildung: 5 mTorr (0,66 Pa)) wurden untersucht, und zwar in den Fällen, in welchen die Filme mit den Grundschichten der in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Elemente bis zur Dicke von 1000 Å versehen worden waren. In dieser Tabelle werden ebenfalls die Änderungen der Koerzitivkraft bei Anwendung der verschiedenen Elemente dargestellt. Tabelle
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß die Grundschichten der Elemente Pt, Pd, Ag, Au, Cu, W, Ir oder Rh wirksam sind, um die magnetischen Charakteristiken der mehrschichtigen Filme auf Co-Pt- oder Co-Pd- Basis zu verbessern.
Da gefunden wurde, daß das Element Al ebenfalls wirksam ist, wurde bestätigt, daß die obigen Effekte im allgemeinen solchen Metallelementen eigentümlich sind, die eine innenzentrierte Kristallstruktur besitzen.

Claims

1. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung, umfassend einen Träger und eine auf dem Träger gebildete magnetische Schicht, wobei die magnetische Schicht aus einem mehrschichtigen Dünnfilm aus Co-Schichten und Pt- und/oder Pd-Schichten, welche alternierend aufeinandergeschichtet sind, einer Gesamtdicke zwischen 50 und 800 Å gebildet ist.

2. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 1, wobei die magnetische Schicht aus einem mehrschichtigen Dünnfilm aus Co- Schichten und Pt-Schichten gebildet ist.

3. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 2, wobei jede der Co-Schichten eine Dicke zwischen 2 und 8 Å und jede der Pt- Schichten eine Dicke zwischen 3 und 40 Å aufweist.

4. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 1, wobei die magnetische Schicht aus einem mehrschichtigen Dunnfilm aus Co- Schichten und Pd-Schichten gebildet ist.

5. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 4, wobei jede der Co-Schichten eine Dicke zwischen 1 und 9 Å und jede der Pd- Schichten eine Dicke zwischen 2 und 40Å besitzt.

6. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung, umfassend einen Träger, eine auf dem Träger gebildete Grundschicht und eine auf der Grundschicht gebildete magnetische Schicht, wobei die Grundschicht aus mindestens einem Metall gebildet ist, welches aus der aus Cu, Rh, Pd, Ag, Ir, Pt, Au, Al oder W bestehenden Gruppe gewählt ist und eine Dicke zwischen 200 und 2000 Å besitzt, die magnetische Schicht aus einem mehrschichtigen Dünnfilm aus Co-Schichten und Pt- und/oder Pd-Schichten, welche alternierend aufeinandergeschichtet sind, gebildet ist und eine Gesamtdicke zwischen 50 und 800Å besitzt.

7. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 6, wobei die magnetische Schicht aus einem mehrschichtigen Dünnfilm aus Co- Schichten und Pt-Schichten gebildet ist.

8. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 7, wobei jede der Co-Schichten eine Dicke zwischen 2 und 11 Å und jede der Pt- Schichten eine Dicke zwischen 3 und 40Å besitzt.

9. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 6, wobei die magnetische Schicht aus einem mehrschichtigen Dünnfilm aus Co- Schichten und Pd-Schichten gebildet ist.

10. Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung nach Anspruch 9, wobei jede der Co-Schichten eine Dicke zwischen 1 und 9,5 Å und jede der Pd- Schichten eine Dicke zwischen 1,5 und 40 Å besitzt.