JP2527617B2 - Metal thin film magnetic recording medium - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はノイズ特性にすぐれた金属薄膜型磁気記録媒
体に関する。The present invention relates to a metal thin film magnetic recording medium excellent in noise characteristics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近時、磁気記録装置の記録媒体として、非磁性基体上
の磁性膜を強磁性金属薄膜とした金属薄膜型磁気空気媒
体が、その高密度記録性により、従来の所謂塗布型磁気
記録媒体に置き代わりつつある。その非磁性基体上に形
成される強磁性金属薄膜の成分構成は、磁気的性質、記
録再生特性、耐候性等の総合的評価に基づいて決定さ
れ、一般的にCo、CoNi系、CoCr系、またはCoNiCr系合金
が使用されている。Recently, as a recording medium of a magnetic recording device, a metal thin film type magnetic air medium in which a magnetic film on a non-magnetic substrate is a ferromagnetic metal thin film is placed on a conventional so-called coating type magnetic recording medium due to its high density recording property. It is changing. The composition of components of the ferromagnetic metal thin film formed on the non-magnetic substrate is determined based on comprehensive evaluation of magnetic properties, recording / reproducing characteristics, weather resistance, etc., and is generally Co, CoNi-based, CoCr-based, Or a CoNiCr alloy is used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記金属薄膜型磁気記録媒体は、これまでの塗布型磁
気記録媒体にまさる高密度の記録が可能であるが、次世
代の磁気記録媒体としては更に記録密度の向上が要求さ
れる。そのためには、変調ノイズや再生波形ピークシフ
ト等の記録再生ノイズ特性を改善することが必要であ
る。The metal thin film type magnetic recording medium is capable of higher density recording than the conventional coating type magnetic recording medium, but further improvement in recording density is required for the next generation magnetic recording medium. For that purpose, it is necessary to improve recording / reproducing noise characteristics such as modulation noise and reproducing waveform peak shift.

本発明は上記要請に応えるべくなされたものであり、
記録再生ノイズを可及的に低くして分解能とノイズのつ
り合いのとれたピークシフトの低い高密度記録用金属薄
膜型磁気記録媒体を提供する。The present invention has been made to meet the above demands,
(EN) Provided is a metal thin film type magnetic recording medium for high density recording having a low peak shift in which the recording and reproducing noise is made as low as possible and the resolution and the noise are balanced.

〔課題を解決するための手段および作用〕[Means and Actions for Solving the Problems]

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、その磁性膜が、
下式〔Ｉ〕または〔II〕で示される成分組成を有する合
金からなることを特徴としている。In the metal thin film magnetic recording medium of the present invention, the magnetic film is
It is characterized by being composed of an alloy having a component composition represented by the following formula [I] or [II].

Co_1-V-X-Y-ZNi_VCr_XM_YP_Z …〔Ｉ〕 Co_1-X-Y-ZCr_XM_YP_Z …〔II〕 式中、Ｍは、Ta,Nb,Vから選ばれる１種ないし２種以
上の元素であり、v,x,y,zは原子組成比を表し、ｖは0.0
5〜0.25,xは0.07〜0.16,yは0.01〜0.04,zは0.01〜0.05
である。Co in _{1-VXYZ Ni V Cr X M} Y P Z ... [I] _{Co 1-XYZ Cr X M Y} P Z ... (II) formula, M represents, Ta, Nb, to one not selected from V 2 or more , V, x, y, z are atomic composition ratios, and v is 0.0
5 to 0.25, x is 0.07 to 0.16, y is 0.01 to 0.04, z is 0.01 to 0.05
Is.

本発明の磁気記録媒体の金属系磁性膜は、上記のよう
にCoCr系、またはCoNiCr系合金をベースとし、これにＭ
で表される元素、すなわちTa,Nb,Vから選ばれる１種な
いし２種以上の元素とＰとが複合添加された成分構成を
有している。CoCr系、またはCoNiCr系合金は、高保磁力
（Hc）および高残留磁束密度（Br）を有する合金であ
り、本発明に従ってこれにＭで表される元素とＰの適量
が複合添加されると、Ｍ元素によるCrの粒界析出と、非
磁性Ｐおよびその化合物の粒界偏析による磁性粒子（磁
区）の孤立化がもたらされると共に、保磁力（Hc）の増
加をみる。このＭ元素とＰの複合添加に伴う保磁力増加
と磁性粒子の孤立化によって顕著なノイズ特性改善効果
が得られる。なお、Ｍ元素またはＰの単独添加において
も磁性粒子の孤立化、保磁力増加をみるが、その効果は
十分でない。後記実施例に示したように、その顕著な改
善効果は両元素の複合添加によって確保される。The metal-based magnetic film of the magnetic recording medium of the present invention is based on the CoCr-based or CoNiCr-based alloy as described above.
The element has a composition in which P is compounded with one or more elements selected from Ta, Nb, and V. A CoCr-based or CoNiCr-based alloy is an alloy having a high coercive force (Hc) and a high residual magnetic flux density (Br), and when an appropriate amount of the element represented by M and P are added in combination according to the present invention, The grain boundary precipitation of Cr by the M element and the isolation of magnetic particles (domains) by the grain boundary segregation of non-magnetic P and its compounds are brought about, and the coercive force (Hc) is increased. Due to the increase in coercive force and the isolation of magnetic particles due to the combined addition of the M element and P, a remarkable noise characteristic improving effect can be obtained. Although isolation of magnetic particles and increase of coercive force are observed even when M element or P is added alone, the effect is not sufficient. As shown in Examples below, the remarkable improvement effect is secured by the combined addition of both elements.

本発明において磁性膜の合金成分組成につき、Cr量
（ｘ）を0.07〜0.16としたのは、0.07未満では、磁性膜
の耐候性が不足し、他方0.16より多くなると、良好な磁
気特性・電気特性を確保できなくなるからである。ま
た、Niを含む磁性膜である場合のNi量（ｖ）の下限を0.
05としたのは、Ni添加いよる耐候性改善効果を十分なら
しめるためであり、上限を0.25としたのは、それをこえ
ると、飽和磁束密度（Bs）が減少し、良好な磁気特性お
よび電気特性が得られなくなるからである。In the present invention, the Cr content (x) of the alloy composition of the magnetic film is set to 0.07 to 0.16 because when it is less than 0.07, the weather resistance of the magnetic film is insufficient, and when it is more than 0.16, good magnetic properties and electric properties are obtained. This is because the characteristics cannot be secured. When the magnetic film contains Ni, the lower limit of the Ni content (v) is set to 0.
The reason for setting 05 is that the effect of improving the weather resistance due to the addition of Ni is sufficient, and the upper limit of 0.25 is that if it is exceeded, the saturation magnetic flux density (Bs) decreases and good magnetic properties and This is because the electrical characteristics cannot be obtained.

更に、本発明の最も特徴とするＭ元素とＰにつき、Ｍ
元素の下限値を0.01、Ｐの下限値を0.01としたのは、そ
の複合添加による磁性粒子の孤立化に伴う磁化遷移幅の
減少、高保磁力化の効果を確保するためであり、他方Ｍ
元素の上限値を0.04、Ｐの上限値を0.05としたのは、そ
れをこえると効果がほぼ飽和してしまうだけでなく、却
って磁気特性・電気特性の低下を招くからである。Further, regarding the M element and P, which are the most characteristic of the present invention,
The lower limit value of the element is 0.01 and the lower limit value of P is 0.01 in order to secure the effect of reducing the magnetization transition width and increasing the coercive force due to the isolation of the magnetic particles by the composite addition.
The upper limit value of the element is set to 0.04 and the upper limit value of P is set to 0.05, because if the content is exceeded, not only the effect is saturated, but also the magnetic characteristics and electric characteristics are deteriorated.

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、磁気ディスクを
はじめ、磁気ドラム、磁気テープ、磁気シート等を包含
する。これらは、いずれもその磁性膜が前記〔Ｉ〕式ま
たは〔II〕式で示される組成を有する合金からなる点を
除いて、公知の工程および条件に従って製作することが
できる。例えば、面内記録用磁気ディスクについて述べ
れば、アルミニウム合金板等を基体とし、その表面に無
電解めっきにより硬質のNi−Ｐめっき膜（膜厚：例えば
15〜25μｍ）を設け、めっき膜面にテキスチャ処理を施
したのち、磁性膜に面内異方性を与えるための下地層と
してCr膜を適宜の膜厚（例えば500〜3000Å）に形成す
る。そのCr膜面上に、前記組成をもつ磁性膜（膜厚は例
えば500〜2000Å）を成膜する。ついで磁性膜の摩耗・
損傷を防止するための保護膜として、潤滑性と耐摩耗性
を備えた被膜、例えば炭素質膜（膜厚：例えば150〜600
Å）を形成することにより、多層積層構造を有する面内
記録用磁気ディスクを得る。その積層構造は上記の例に
限定されず、例えば、磁性膜の上に、炭素質膜を成膜す
るに先立って、Cr膜（膜厚約100〜500Å）を形成するこ
とにより、磁気ディスクの耐候性をさらに高めることが
でき、また磁性膜面に炭素質膜を形成したうえ、更にそ
の表面に潤滑剤（膜厚：例えば10〜100Å）を設けて、
磁気ヘッドに対する保護潤滑機能をより良好なものとす
ることもできる。なお、各層の成膜は、スパッタリング
法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などにより行
うことができる。The metal thin film type magnetic recording medium of the present invention includes a magnetic disk, a magnetic drum, a magnetic tape, a magnetic sheet and the like. Each of these can be manufactured according to known steps and conditions except that the magnetic film is made of an alloy having the composition represented by the above formula [I] or [II]. For example, referring to a magnetic disk for in-plane recording, an aluminum alloy plate or the like is used as a substrate, and a hard Ni-P plating film (film thickness:
15 to 25 μm) is provided, the surface of the plated film is textured, and then a Cr film is formed to an appropriate film thickness (for example, 500 to 3000 Å) as a base layer for giving in-plane anisotropy to the magnetic film. A magnetic film (having a film thickness of, for example, 500 to 2000Å) having the above composition is formed on the surface of the Cr film. Then wear of the magnetic film
As a protective film to prevent damage, a film having lubricity and wear resistance, such as a carbonaceous film (film thickness: for example, 150 to 600
By forming Å), an in-plane recording magnetic disk having a multilayer laminated structure is obtained. The laminated structure is not limited to the above example. For example, by forming a Cr film (film thickness of about 100 to 500 Å) on the magnetic film before forming the carbonaceous film, The weather resistance can be further enhanced, a carbonaceous film is formed on the magnetic film surface, and a lubricant (film thickness: 10 to 100Å) is further provided on the surface,
It is also possible to improve the protective lubrication function for the magnetic head. The film formation of each layer can be performed by a sputtering method, an ion plating method, a vacuum vapor deposition method, or the like.

〔実施例〕〔Example〕

実施例１（CoNiCr系磁性膜） 〔Ｉ〕供試磁気ディスクの製作 アルミニウム合金基板（外径130mm、内径40mm、厚さ
1.9mm）の表面に、Ni−Ｐ無電解めっき膜（膜厚20μ
ｍ）を形成し、表面にポリッシュとテキスチャ処理を行
ったのち、マグネトロンスパッタリング法（但し、アル
ゴン雰囲気圧:0.7×10^-2torr）により、Cr膜（下地
層）、CoNiCr系磁性膜および潤滑膜としての炭素質膜
（膜厚300Å）とをこの順に積層成膜して供試磁気ディ
スクを得た。各供試磁気ディスク同士の記録再生特性の
正当な比較を行うために、各供試磁気ディスクの保磁力
（Hc）、および残留磁束密度（Br）と膜厚（δ）の積
（Br・δ）が互いに等しくなるように下地層および磁性
膜の成膜を行った。そのHcは1250Oeとし、Br・δは450G
・μとした。Example 1 (CoNiCr magnetic film) [I] Manufacture of test magnetic disk Aluminum alloy substrate (outer diameter 130 mm, inner diameter 40 mm, thickness)
Ni-P electroless plating film (film thickness 20μ
m) is formed, the surface is polished and textured, and then the Cr film (underlayer), CoNiCr-based magnetic film and lubricating film are formed by the magnetron sputtering method (however, argon atmosphere pressure: 0.7 × 10 ^-2 torr). And a carbonaceous film (thickness of 300 Å) as described above were laminated in this order to obtain a test magnetic disk. In order to make a proper comparison of the recording / reproducing characteristics of each test magnetic disk, the coercive force (Hc) of each test magnetic disk and the product of residual magnetic flux density (Br) and film thickness (δ) (Br · δ) The underlayer and the magnetic film were formed so that the values of () are equal to each other. Its Hc is 1250 Oe, and Br / δ is 450G.
・ Set to μ.

〔II〕記録再生特性試験 各供試磁気ディスクについて、フェライトヘッドを使
用し、記録線密度28KFCIで、信号の記録再生試験を行っ
た。ヘッド仕様は、ギャップ幅:13.5μｍ、ギャップ長
さ:0.79μ、インダクタンス:8μＨ、フライングハイト:
0.20μ、ローディング・フォース:9.5gf、コイル巻数:2
6であり、回転速度は3600rpmとした。[II] Recording / reproducing characteristic test For each magnetic disk under test, a recording / reproducing test of a signal was conducted at a recording linear density of 28 KFCI using a ferrite head. The head specifications are: gap width: 13.5μm, gap length: 0.79μ, inductance: 8μH, flying height:
0.20μ, loading force: 9.5gf, coil turns: 2
6 and the rotation speed was 3600 rpm.

各供試磁気ディスクの試験結果を、その磁性膜の合金
組成と併せて第１表に示す。表中、No.11〜15はＭ元素
とＰを複合含有する発明例、No.16、17はＭ元素または
Ｐの単独添加の比較例である。なお、「S/N」は再生信
号出力とメディアノイズ強さの比を、「PM」はフエイズ
マージンをそれぞれ意味している。また、第１図はCoNi
Cr系磁性膜の保磁力（Hc）を、その下地層（Cr膜）の膜
厚との関係で示したグラフであり、図中（ａ）は第１表
の供試磁気ディスクNo.11の磁性膜と同一組成（Ta,P複
合添加）の磁性膜（Co_0.65Ni_0.15Cr_0.12Ta
_0.04Ｐ_0.04）、（ｂ）はNo.16の磁性膜と同一組成（Ta
単独添加）の磁性膜（Co_0.69Ni_0.15Cr_0.12Ta_0.04）、
（ｃ）はNo.17の磁性膜と同一組成（Ｐ単独添加）の磁
性膜（Co_0.69Ni_0.15Cr_0.12Ta_0.04）についての測定結果
をそれぞれ示している。The test results of each magnetic disk under test are shown in Table 1 together with the alloy composition of the magnetic film. In the table, Nos. 11 to 15 are invention examples containing a composite of M element and P, and Nos. 16 and 17 are comparative examples in which M element or P is added alone. Note that "S / N" means the ratio of the reproduction signal output and the media noise strength, and "PM" means the phase margin. Fig. 1 shows CoNi
6 is a graph showing the coercive force (Hc) of a Cr-based magnetic film in relation to the film thickness of its underlayer (Cr film), in which (a) is the magnetic disk No. 11 under test in Table 1. Magnetic film (Co _0.65 Ni _0.15 Cr _0.12 Ta) with the same composition as the magnetic film (Ta and P compound added)
_0.04 P _0.04 ) and (b) have the same composition (Ta) as No. 16 magnetic film.
Magnetic film (Co _0.69 Ni _0.15 Cr _0.12 Ta _0.04 ), added _separately ,
(C) shows the measurement results for the magnetic film (Co _0.69 Ni _0.15 Cr _0.12 Ta _0.04 ) having the same composition (P alone added) as the No. 17 magnetic film.

実施例２（CoCr系磁性膜） 磁性膜合金をCoCr系とした点を除いて実施例１と同じ
工程と条件で供試磁気ディスクを得、それぞれについて
前記と同じ記録再生特性試験を行った。各供試磁気ディ
スクの磁性膜合金組成および試験結果を第２表に示す。
No.21〜25はＭ元素とＰを複合含有する発明例、No.26、
27はＭ元素またはＰの単独添加の例である。Example 2 (CoCr-based magnetic film) A test magnetic disk was obtained by the same steps and conditions as in Example 1 except that the magnetic film alloy was CoCr-based, and the same recording / reproducing characteristic test as described above was performed for each. Table 2 shows the magnetic film alloy composition of each magnetic disk under test and the test results.
Nos. 21 to 25 are inventive examples containing M element and P in combination, No. 26,
27 is an example of single addition of M element or P.

上記各実施例の試験結果から、CoCr系またはCoNiCr系
合金にＭ元素とＰとが複合添加された磁性膜を有する発
明例の磁気ディスクは、変調ノイズ、S/N比、ピークシ
フト等の改良されたノイズ特性を有していることがわか
る。From the test results of each of the above-mentioned examples, the magnetic disk of the invention example having the magnetic film in which the M element and P are added to the CoCr-based or CoNiCr-based alloy is improved in modulation noise, S / N ratio, peak shift, etc. It can be seen that it has the specified noise characteristics.

〔発明の効果〕 本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、従来材より保磁
力が高く、ノイズ特性にすぐれ、記録再生ノイズが低い
ことにより従来品を凌ぐ高密度記録が可能であり、これ
により磁気記録媒体のコンパクト化と高品質・高性能化
等の効果を得ることができる。 [Advantages of the Invention] The metal thin-film magnetic recording medium of the present invention has higher coercive force than conventional materials, excellent noise characteristics, and low recording / reproducing noise, which enables high-density recording superior to conventional products. The magnetic recording medium can be made compact, and high quality and high performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は、磁性膜の保磁力（Hc）を、その下地層の膜厚
との関係で示したグラフである。FIG. 1 is a graph showing the coercive force (Hc) of a magnetic film in relation to the film thickness of its underlayer.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】非磁性基体上に金属系磁性膜が形成された
磁気記録媒体において、該金属系磁性膜が、 Co_1-V-X-Y-ZNi_VCr_XM_YP_Z 〔但し、Ｍは、Ta,Nb,Vから選ばれる１種ないし２種以
上の元素を表す。v,x,y,zは原子組成比であり、ｖは0.0
5〜0.25,xは0.07〜0.16,yは0.01〜0.04,zは0.01〜0.05
である〕 で示される組成を有することを特徴とするノイズ特性に
すぐれた金属薄膜型磁気記録媒体。1. A magnetic recording medium in which a metal-based magnetic film is formed on a non-magnetic substrate, wherein the metal-based magnetic film is Co _{1 -VXYZ} Ni _V Cr _X M _Y P _Z [where M is Ta, Represents one or more elements selected from Nb and V. v, x, y, z are atomic composition ratios, and v is 0.0
5 to 0.25, x is 0.07 to 0.16, y is 0.01 to 0.04, z is 0.01 to 0.05
A metal thin film magnetic recording medium excellent in noise characteristics, characterized by having a composition represented by 【請求項２】非磁性基体上に金属系磁性膜が形成された
磁気記録媒体において、該金属系磁性膜が、 Co_1-X-Y-ZCr_XM_YP_Z 〔但し、Ｍは、Ta,Nb,Vから選ばれる１種ないし２種以
上の元素を表す。x,y,zは原子組成比であり、ｘは0.07
〜0.16,yは0.01〜0.04,zは0.01〜0.05である〕 で示される組成を有することを特徴とするノイズ特性に
すぐれた金属薄膜型磁気記録媒体。2. A magnetic recording medium in which a metal-based magnetic film is formed on a non-magnetic substrate, wherein the metal-based magnetic film is Co _{1 -XYZ} Cr _X M _Y P _Z [where M is Ta, Nb, Represents one or more elements selected from V. x, y, z are atomic composition ratios, x is 0.07
.About.0.16, y is 0.01 to 0.04, and z is 0.01 to 0.05]. A metal thin film magnetic recording medium excellent in noise characteristics, characterized in that: