JPH0562834A - Vertical magnetic recording medium - Google Patents
Vertical magnetic recording mediumInfo
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- JPH0562834A JPH0562834A JP22072791A JP22072791A JPH0562834A JP H0562834 A JPH0562834 A JP H0562834A JP 22072791 A JP22072791 A JP 22072791A JP 22072791 A JP22072791 A JP 22072791A JP H0562834 A JPH0562834 A JP H0562834A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は記録層の膜厚方向の磁化
によって情報記録がなされる垂直磁気記録媒体、特にＣ
ｏＰｔＢＯ系の磁性層による垂直磁化記録媒体に係わ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium in which information is recorded by magnetization in the film thickness direction of a recording layer, particularly C
The present invention relates to a perpendicular magnetization recording medium having an oPtBO-based magnetic layer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の情報記録の分野においては、高記
録密度化、高記録容量化への要求に応えるべく、垂直磁
気記録に関する研究が各所で進められている。垂直磁気
記録は、記録波長が磁性層の膜厚と同等以下の短波長と
なっても異極が接近することにより減磁が抑制されて静
磁気学的な安定化が達成されること、急峻な磁化転移領
域が形成されるために再生ヘッドの誘導起電力を大きく
できること等の長所を有しており、本質的に高密度記録
に適した方式と言える。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of information recording, research on perpendicular magnetic recording is being carried out in various places in order to meet the demand for higher recording density and higher recording capacity. In perpendicular magnetic recording, even if the recording wavelength becomes a short wavelength equal to or less than the thickness of the magnetic layer, demagnetization is suppressed by the approach of different poles, and magnetostatic stabilization is achieved. Since such a magnetic transition region is formed, it has the advantage that the induced electromotive force of the reproducing head can be increased, and it can be said that this method is essentially suitable for high-density recording.
【０００３】この垂直磁気記録媒体の磁性層としては、
ＣｏＣｒ、ＣｏＭｏ、ＣｏＶ、ＣｏＲｕ等の合金磁性薄
膜が知られている。As the magnetic layer of this perpendicular magnetic recording medium,
Alloy magnetic thin films of CoCr, CoMo, CoV, CoRu, etc. are known.
【０００４】これら合金の中でも、高周波スパッタリン
グにより成膜されたＣｏ−Ｃｒ合金磁性層は、最も垂直
磁気特性に優れる材料として知られている。Among these alloys, the Co--Cr alloy magnetic layer formed by high frequency sputtering is known as the material having the most excellent perpendicular magnetic characteristics.
【０００５】しかし、Ｃｏ−Ｃｒ合金磁性層には、その
ままでは磁気ヘッドとの摺接に際して耐久性が不足する
ので保護潤滑層を要すること、しかもスペーシングロス
を小さくするために上記保持潤滑層の膜厚を極めて薄く
形成する必要があるが、これが困難であること、飽和磁
束密度が比較的低いこと、成膜時の基板温度を高くしな
いと高保磁力が得られないこと等の問題点がある。However, the Co--Cr alloy magnetic layer, if left as it is, lacks durability in sliding contact with the magnetic head, so that a protective lubricating layer is required, and further, in order to reduce spacing loss, the holding lubricating layer is It is necessary to form the film extremely thin, but there are problems that it is difficult, the saturation magnetic flux density is relatively low, and high coercive force cannot be obtained unless the substrate temperature during film formation is increased. ..
【０００６】これに対して本出願人は、先に特開平２−
７４０１２号公報において膜厚を大としても充分なＨｃ
が得られ、また成膜時の基板温度を高める必要がなく、
かつ充分な飽和磁束密度Ｂｓを得易いＣｏＰｔＢＯ系合
金を提案した。このＣｏＰｔＢＯ系合金は、その組成式
が（Ｃｏa Ｐｔb Ｂc ）100-x Ｏx で示され、その組成
範囲が、ａ＝１００−ｂ−ｃ、０≦ｂ≦５０、０．１≦
ｃ≦３０、０＜ｘ≦１５（但し、ａ、ｂ、ｃ、ｘは原子
％）とされたもので、この磁性薄膜は、その成膜時の基
板温度が室温程度の比較的低い温度で、かつ比較的厚い
膜厚としても、３ｋＯｅ程度の高い垂直保磁力Ｈｃv 、
１０〜１２ｋＧ程度の高い飽和磁束密度Ｂｓ（４πＭ
ｓ）、１５ｋＯｅ程度の高い垂直異方性磁界Ｈｋを得て
いる。On the other hand, the applicant of the present invention previously disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
74012 discloses a sufficient Hc even if the film thickness is large.
And it is not necessary to raise the substrate temperature during film formation,
In addition, a CoPtBO-based alloy that can easily obtain a sufficient saturation magnetic flux density Bs was proposed. The composition formula of this CoPtBO-based alloy is represented by (Co a Pt b B c ) 100-x O x , and the composition range is a = 100-bc, 0 ≦ b ≦ 50, 0.1 ≦
c ≦ 30, 0 <x ≦ 15 (where a, b, c, and x are atomic%), and this magnetic thin film is formed at a relatively low substrate temperature of about room temperature during film formation. and even relatively large thickness, as high as 3kOe perpendicular coercivity Hc v,
High saturation magnetic flux density Bs of about 10 to 12 kG (4πM
s), a high vertical anisotropic magnetic field Hk of about 15 kOe is obtained.
【０００７】更に本願出願人は、ＣｏＰｔＢＯ系極性層
において、より良好な垂直磁気特性を得るには、この磁
性層を構成する結晶の形状、大きさ、配向状態、配列状
態等の微細構造に関連していることを究明し、これらを
制御することにより常に安定した特性を有する垂直磁性
記録媒体を、特開平３−５８３１６号に提示した。Further, in order to obtain better perpendicular magnetic characteristics in the CoPtBO-based polar layer, the applicant of the present application relates to the fine structure such as the shape, size, orientation state and arrangement state of the crystals constituting this magnetic layer. The perpendicular magnetic recording medium having stable characteristics by controlling the above has been presented in JP-A-3-58316.
【０００８】しかしながら本発明者等は、更に鋭意、考
察、検討、解析を行った結果、より正確に垂直磁気特性
に得る結晶構造、配向状態等の知見を得るに至った。However, as a result of further diligent consideration, consideration, examination, and analysis, the present inventors have come to more accurately obtain the knowledge of the crystal structure, the orientation state, and the like for the perpendicular magnetic characteristics.
【０００９】尚、ここに垂直磁気記録媒体の記録磁性層
として垂直磁化膜とは、上述の磁性薄膜の垂直異方性磁
界Ｈｋと、飽和磁束密度４πＭｓとの関係が、それぞれ
Ｈｋの単位をｋＯｅで示し、４πＭｓの単位をｋＧで示
したときに、これらの値が下記数１で示す関係を満たせ
ば良いと考えられる。Here, the term "perpendicular magnetization film" as a recording magnetic layer of the perpendicular magnetic recording medium means that the relationship between the perpendicular anisotropic magnetic field Hk of the magnetic thin film and the saturation magnetic flux density 4πMs is kOe in units of Hk. When the unit of 4πMs is shown by kG, it is considered that these values should satisfy the relationship shown by the following mathematical expression 1.
【数１】Ｈｋ≧４πＭｓ## EQU1 ## Hk ≧ 4πMs
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した新
しい知見に基いて、高い垂直異方性磁界を有し、垂直保
磁力の高い磁気記録媒体を提供する。The present invention provides a magnetic recording medium having a high perpendicular anisotropy magnetic field and a high perpendicular coercive force based on the above-mentioned new knowledge.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は非磁性支持体上
にＣｏＰｔＢＯ系磁性層を形成する。The present invention forms a CoPtBO-based magnetic layer on a non-magnetic support.
【００１２】そして、ＣｏＰｔＢＯ系磁性層を、六方晶
構造を有する直径４〜８ｎｍの針状晶から構成し、各針
状晶が〈００１〉軸方向を非磁性支持体面に垂直に向け
て配向すると共に、隣接する針状晶間に１〜４ｎｍの間
隙を介して配列した構成とする。The CoPtBO-based magnetic layer is composed of acicular crystals having a hexagonal structure and a diameter of 4 to 8 nm, and each acicular crystal is oriented with the <001> axis direction perpendicular to the nonmagnetic support surface. At the same time, the adjacent needle crystals are arranged with a gap of 1 to 4 nm.
【００１３】[0013]
【作用】上述した結晶構造による針状晶、配列状態によ
って良好に単磁区が微小化されることにより減磁の抑制
がなされ、更に〈００１〉方向は、六方晶における磁化
容易軸であると同時に針状結晶の長軸方向であり、した
がって上述の配向は、結晶磁気異方性、形状磁気異方性
の双方から垂直磁気記録層として高い垂直磁気異方性、
垂直保磁力が高められる。The demagnetization is suppressed by satisfactorily miniaturizing the single domain due to the acicular crystal having the above-mentioned crystal structure and the arrangement state, and the <001> direction is the easy axis of magnetization in the hexagonal crystal and at the same time. It is the major axis direction of the needle crystal, and therefore the above-mentioned orientation has a high perpendicular magnetic anisotropy as a perpendicular magnetic recording layer due to both the crystal magnetic anisotropy and the shape magnetic anisotropy.
The vertical coercive force is increased.
【００１４】即ち、本発明では、良好な垂直磁気異方性
を有するＣｏＰｔＢＯ系磁性層の結晶配向を極点図測定
によって調べ、また透過電子顕微鏡により断面組織観察
を行った結果、磁性層が六方晶と面心立方晶の両成分を
有する柱状晶の場合には良好な垂直磁気異方性が現れに
くく、これに比し、六方晶を有する個々の針状晶が一定
の間隙を介して長軸方向を膜面に垂直に向けた構造をと
り、かつ六方晶の〈００１〉方向が膜面に対し垂直配向
している場合に良好な垂直磁気異方性が現われることを
見い出したものである。That is, in the present invention, the crystal orientation of the CoPtBO-based magnetic layer having good perpendicular magnetic anisotropy was examined by pole figure measurement, and the cross-sectional structure was observed by a transmission electron microscope. As a result, the magnetic layer was hexagonal. Good perpendicular magnetic anisotropy is unlikely to appear in the case of columnar crystals having both components of face-centered cubic and face-centered cubic, and in comparison with this, individual needle-like crystals having hexagonal crystals have long axes with a constant gap therebetween. It has been found that good perpendicular magnetic anisotropy appears when the structure is oriented perpendicular to the film surface and the <001> direction of the hexagonal crystal is oriented perpendicular to the film surface.
【００１５】[0015]
【実施例】本発明は非磁性支持体上にＣｏＰｔＢＯ系磁
性層を、六方晶構造を有する直径４〜８ｎｍの針状晶か
ら構成し、各針状晶が〈００１〉軸方向を非磁性支持体
面に垂直に向けて配向すると共に、隣接する針状晶間に
１〜４ｎｍの間隙を介して配列した構成によって形成す
る。EXAMPLE The present invention comprises a CoPtBO-based magnetic layer on a non-magnetic support comprising needle-like crystals having a hexagonal structure and a diameter of 4 to 8 nm, each needle-like crystal supporting a non-magnetic support in the <001> axis direction. It is formed so as to be oriented perpendicular to the body surface and arranged with a gap of 1 to 4 nm between adjacent needle crystals.
【００１６】このＣｏＰｔＢＯ系磁性層下には、Ｐｔ下
地膜を形成し得る。A Pt underlayer film can be formed under the CoPtBO magnetic layer.
【００１７】このＰｔ下地膜は、そのＸ線回折像のＰｔ
（１１１）ピークのロッキングカーブより求めた配向度
Δθ50が、Δθ50≦１０゜とする。This Pt underlayer film has a Pt of its X-ray diffraction image.
The degree of orientation Δθ 50 obtained from the rocking curve of the (111) peak is Δθ 50 ≦ 10 °.
【００１８】また、ＣｏＰｔＢＯ系磁性層としては、そ
の組成式が（ＣｏaＰｔb Ｂc ）10 0-x Ｏx（ａ，ｂ，
ｃ，ｘは原子％）で表され、かつ、 ａ＝１００−ｂ−ｃ ０≦ｂ≦５０ ０．１≦ｃ≦３０ ０＜ｘ≦１５ とする。The compositional formula of the CoPtBO-based magnetic layer is (Co a Pt b B c ) 100 -x O x (a, b,
c and x are represented by atomic%), and a = 100−b−c 0 ≦ b ≦ 50 0.1 ≦ c ≦ 300 0 <x ≦ 15.
【００１９】実施例１ スライドガラス基板上に、Ｐｔ下地膜とＣｏＰｔＢＯ系
磁性層とを順次マグネトロン型スパッタリング装置でス
パッタした。これらスパッタリングの条件は、次のよう
に設定した。 バックグラウンド真空度：１．３×１０-4Ｐａ 基板温度：室温 投入パワー：ＤＣ３００ＷExample 1 A Pt base film and a CoPtBO type magnetic layer were sequentially sputtered on a slide glass substrate by a magnetron type sputtering device. These sputtering conditions were set as follows. Background vacuum degree: 1.3 × 10 −4 Pa Substrate temperature: room temperature Input power: DC300W
【００２０】そして、Ｐｔ下地膜のスパッタについて
は、 スパッタガス圧：２．０Ｐａ（ガスはアルゴンガス使
用） 全ガス流量：５０ｓｃｃｍ 膜厚：１００ｎｍ とした。ＣｏＰｔＢＯ系磁性層のスパッタについては、 スパッタガス圧：２．０Ｐａ（ガスはアルゴンと酸素の
混合ガス使用） 全ガス流量：５０ｓｃｃｍ 酸素分圧：０．０３５Ｐａ 膜厚：１００ｎｍ ターゲット組成：Ｃｏ68Ｐｔ23Ｂ9 （原子％） ターゲット形状：直径１０ｃｍ、厚さ３ｍｍ とした。Regarding the sputtering of the Pt base film, the sputtering gas pressure was 2.0 Pa (the gas used was argon gas), the total gas flow rate was 50 sccm, and the film thickness was 100 nm. Regarding sputtering of the CoPtBO-based magnetic layer, sputtering gas pressure: 2.0 Pa (gas is a mixed gas of argon and oxygen) Total gas flow rate: 50 sccm Oxygen partial pressure: 0.035 Pa Film thickness: 100 nm Target composition: Co 68 Pt 23 B 9 (atomic%) Target shape: diameter 10 cm, thickness 3 mm.
【００２１】実施例２ スライドガラス基板上に、直接ＣｏＰｔＢＯ系磁性層を
作製した。この場合、Ｐｔ下地膜は設けなかったもので
あり、このこと以外は全て実施例１と同様とした。Example 2 A CoPtBO type magnetic layer was directly formed on a slide glass substrate. In this case, the Pt base film was not provided, and other than this, the process was the same as in Example 1.
【００２２】比較例１ 酸素を含まないＣｏＰｔＢ系磁性層を有する垂直磁気記
録媒体を作製した。成膜条件はスパッタガスに酸素を含
まないアルゴンガスを用いたこと以外は実施例１と同様
とした。Comparative Example 1 A perpendicular magnetic recording medium having a CoPtB-based magnetic layer containing no oxygen was prepared. The film forming conditions were the same as in Example 1 except that argon gas containing no oxygen was used as the sputtering gas.
【００２３】比較例２ スライドガラス基板上に、直接ＣｏＰｔＢ系磁性層を比
較例１と同様に形成した。Comparative Example 2 A CoPtB type magnetic layer was directly formed on a slide glass substrate in the same manner as in Comparative Example 1.
【００２４】上述の実施例１、２及び比較例１、２によ
る磁性層の垂直磁気異方性磁界Ｈｋを測定したところ、
そのＨｋは、実施例１及び２がそれぞれ１４ｋＯｅ及び
１０ｋＯｅ、比較例１及び２は、それぞれＨｋが７ｋＯ
ｅ及び３ｋＯｅとなった。When the perpendicular magnetic anisotropy magnetic field Hk of the magnetic layers according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 described above was measured,
The Hk is 14 kOe and 10 kOe in Examples 1 and 2, and the Hk is 7 kO in Comparative Examples 1 and 2.
e and 3 kOe.
【００２５】そして、４πＭｓは、１０〜１２ｋＧであ
るので、実施例１及び２では、Ｈｋ≧４πＭｓを満足し
ているので、これら実施例１及び２で垂直磁化膜が実現
していることがわかる。Since 4πMs is 10 to 12 kG, and Hk ≧ 4πMs is satisfied in Examples 1 and 2, it is understood that the perpendicular magnetization film is realized in Examples 1 and 2. ..
【００２６】次に、実施例１、２、比較例１、２につい
ての結晶学的構造をみる。実施例２の場合の磁性層のＸ
線ディフラクトメータによるＸ線回折チャートを図１に
示す。また図２は、その解析結果を示す表図である。こ
の測定は、粉末にしたＣｏＰｔＢＯ系薄膜を用いて行っ
たものである。図１中符号２〜７はピーク番号を示した
ものである。図２は、計算で求めた面心立方晶（ｆｃ
ｃ）及び六方晶（ｈｃｐ）の格子面間隔ｄと実測値のｄ
とを示したものである。この場合の計算値は、実測値の
２．１１２Å（図１のピークＮｏ．２）をそれぞれｆｃ
ｃ（１１１）結晶面及びｈｃｐ（００２）結晶面の格子
面間隔として求めたものである。この実測値によれば、
ＣｏＰｔＢＯ系磁性層は面心立方晶ｆｃｃと、六方晶ｈ
ｃｐの成分を含んでいることになる。つまり、実測値を
計算値と比較して明らかなように、ｆｃｃでは存在する
はずのないピーク１とピーク５とが実測されていて、こ
れによれば少なくとも六方晶ｈｃｐが生じていることが
わかる。尚、ｈｃｐにおいて（２００）面及び（２０
１）面によるピークが実測されていないが、全結晶面に
ついてピークの発生が生じるとは限らないので、これに
よって、ｈｃｐの存在が否定されることはない。Next, crystallographic structures of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 will be examined. X of the magnetic layer in the case of Example 2
An X-ray diffraction chart by a line diffractometer is shown in FIG. FIG. 2 is a table showing the analysis result. This measurement was performed using a powdered CoPtBO-based thin film. Reference numerals 2 to 7 in FIG. 1 indicate peak numbers. FIG. 2 shows the calculated face-centered cubic (fc)
c) and hexagonal (hcp) lattice spacing d and measured value d
And is shown. The calculated value in this case is 2.12Å (peak No. 2 in FIG. 1) of the measured value, and fc
It is obtained as the lattice spacing of the c (111) crystal face and the hcp (002) crystal face. According to this measured value,
The CoPtBO-based magnetic layer has face-centered cubic fcc and hexagonal h
This means that it contains the cp component. In other words, as is clear from the comparison between the measured value and the calculated value, peak 1 and peak 5, which should not exist in fcc, have been measured, which indicates that at least hexagonal hcp has occurred. .. In hcp, the (200) plane and the (20) plane
1) Although the peaks due to the planes have not been actually measured, the occurrence of peaks does not always occur in all the crystal planes, so that the existence of hcp cannot be denied.
【００２７】このようにディフラクトメータによる測定
では、ＣｏＰｔＢＯ系磁性層では、極点図測定を行って
ｆｃｃであるか、ｈｃｐであるかの確認を行った。図３
〜図５は本発明による実施例１の場合、図６〜図８は比
較例１の酸素を含まなかった場合の極点図測定の結果を
示し、各図Ａは実測結果、各図Ｂは仰角に対する回折強
度分布を示す。仰角０°は膜面内方向を、仰角９０°は
膜面の法線方向を示す。各図Ｂの回折強度は、測定中の
回折に寄与する体積変化、検出効率の変化、Ｐｔ下地に
よる散乱の寄与を補正したものである。As described above, in the measurement with the diffractometer, the pole figure of the CoPtBO type magnetic layer was measured to confirm whether it was fcc or hcp. Figure 3
5 shows the results of the pole figure measurement in the case of Example 1 according to the present invention, and FIGS. 6 to 8 show the results of the pole figure measurement in the case where oxygen was not included in Comparative Example 1, each FIG. 3 shows the diffraction intensity distribution for. An elevation angle of 0 ° indicates the in-plane direction of the film, and an elevation angle of 90 ° indicates the normal direction of the film surface. The diffraction intensity in each figure B is obtained by correcting the volume change that contributes to diffraction during measurement, the change in detection efficiency, and the contribution of scattering by the Pt underlayer.
【００２８】図４Ｂと図５Ｂとはこれらを比較するた
め、図５Ｂの最高強度１３２ｃｐｓを１としたときの相
対強度で示した。For comparison between FIGS. 4B and 5B, the relative intensity is shown when the maximum intensity of 132 cps in FIG. 5B is 1.
【００２９】理想的なｈｃｐ（００１）配向の場合、ｈ
ｃｐ（００１）極点図において仰角９０°の方向に回折
ピークが現れ、またｈｃｐ（１０１）極点図において仰
角２８°の方向に回折ピークが現れる。一方、理想的な
ｆｃｃ（１１１）配向の場合、ｆｃｃ（１１１）極点図
において仰角９０°および仰角１９．５°に回折ピーク
が現れ、またｆｃｃ（１００）極点図において仰角３
４．５°の方向に回折ピークが現れる。In the case of an ideal hcp (001) orientation, h
A diffraction peak appears in the direction of the elevation angle of 90 ° in the cp (001) pole figure, and a diffraction peak appears in the direction of the elevation angle of 28 ° in the hcp (101) pole figure. On the other hand, in the case of an ideal fcc (111) orientation, diffraction peaks appear at an elevation angle of 90 ° and an elevation angle of 19.5 ° in the fcc (111) pole figure, and an elevation angle of 3 in the fcc (100) pole figure.
A diffraction peak appears in the direction of 4.5 °.
【００３０】図３及び図５は理想的なｈｃｐ（００１）
極点図の回折強度分布と一致している。図３の最大強度
に対する図４の最大強度比は０．００７８である。一
方、図３の最大強度に対する図５の最強強度比は０．０
６０である。3 and 5 show ideal hcp (001)
It agrees with the diffraction intensity distribution in the pole figure. The ratio of the maximum intensity in FIG. 4 to the maximum intensity in FIG. 3 is 0.0078. On the other hand, the ratio of the maximum strength in FIG. 5 to the maximum strength in FIG. 3 is 0.0
60.
【００３１】次に図６〜図８の比較例１の場合について
みると、理想的なｈｃｐ（００１）配向および理想的な
ｆｃｃ（１１１）配向の特徴は前述したと同様である。
図７Ｂと図８Ｂとを比較するため、図８Ｂの最高強度６
３ｃｐｓを１としたときの相対強度で示した。Next, looking at the case of Comparative Example 1 of FIGS. 6 to 8, the characteristics of the ideal hcp (001) orientation and the ideal fcc (111) orientation are the same as described above.
In order to compare FIG. 7B and FIG. 8B, the maximum intensity 6 in FIG.
The relative intensity is shown when 3 cps is 1.
【００３２】図７は一見理想的なｆｃｃ（１１１）配向
におけるｆｃｃ（１００）極点図の特徴を示している。
しかし図６をみると仰角９０゜にしたピークが無い。さ
らに、図８は理想的なｈｃｐ（００１）配向の特徴を示
していない。図６の最大強度に対する図７の最大強度比
は０．０１７である。一方図６の最大強度に対する図８
の最大強度比は０．０２１である。図８の仰角２０°の
ピークをｈｃｐ（００１）配向のｈｃｐ（１０１）極成
分と仮定して計算しても、ｈｃｐ（００１）配向の割合
は本発明による実施例１の場合、図５の３５％である。
一方ｆｃｃ（１１１）配向成分は同様の本発明実施例の
図６の約２倍に増加している。FIG. 7 shows the characteristics of the fcc (100) pole figure in the seemingly ideal fcc (111) orientation.
However, looking at FIG. 6, there is no peak at an elevation angle of 90 °. Furthermore, FIG. 8 does not show the characteristics of the ideal hcp (001) orientation. The maximum intensity ratio of FIG. 7 with respect to the maximum intensity of FIG. 6 is 0.017. On the other hand, FIG. 8 for the maximum intensity of FIG.
Has a maximum intensity ratio of 0.021. Even if the peak at the elevation angle of 20 ° in FIG. 8 is calculated assuming the hcp (001) polar component of the hcp (001) orientation, the ratio of the hcp (001) orientation is as shown in FIG. 35%.
On the other hand, the fcc (111) orientation component is increased to about twice as much as that of FIG.
【００３３】また、図９〜図１１の各Ａ図及びＢ図は、
本発明による実施例２の実測結果の極点図及び仰角に対
する回折強度分布を示す。図１２〜１４の各Ａ図及びＢ
図は、比較例２の同様の実測結果の極点図及び仰角に対
する回折強度分布を示す。Further, the respective A and B views of FIGS. 9 to 11 are
The pole figure of the measurement result of Example 2 by this invention, and the diffraction intensity distribution with respect to an elevation angle are shown. 12 to 14A and B
The figure shows a pole figure of the same actual measurement result of Comparative Example 2 and the diffraction intensity distribution with respect to the elevation angle.
【００３４】図９及び図１１は理想的なｈｃｐ（００
１）極点図の回折強度分布と一致している。図９の最大
強度に対する図１０の最大強度比は０．０１０３、図９
の最大強度に対する図１１の最大強度比は０．０４６９
である。9 and 11 show ideal hcp (00
1) It matches the diffraction intensity distribution of the pole figure. The maximum intensity ratio of FIG. 10 to the maximum intensity of FIG. 9 is 0.0103, and FIG.
The maximum intensity ratio of FIG. 11 to the maximum intensity of is 0.0469.
Is.
【００３５】図１３は一見理想的なｆｃｃ（１１１）配
向におけるｆｃｃ（１００）極点図の特徴を示してい
る。しかし、図１２では仰角９０゜のピークが支配的で
ある。また、図１４はｈｃｐ（００１）配向の特徴を示
していない。FIG. 13 shows the characteristics of the fcc (100) pole figure in the seemingly ideal fcc (111) orientation. However, in FIG. 12, the peak at an elevation angle of 90 ° is dominant. Further, FIG. 14 does not show the characteristics of the hcp (001) orientation.
【００３６】図１２の最大強度に対する図１３の最大強
度比は０．０３４９、図１２の最大強度に対する図１４
の最大強度比は０．０５１である。The maximum intensity ratio of FIG. 13 to the maximum intensity of FIG. 12 is 0.0349, and the maximum intensity ratio of FIG.
Has a maximum intensity ratio of 0.051.
【００３７】比較例２の図１２におけるｆｃｃ（１１
１）配向成分は、実施例２の図１２における場合の約
３．４倍に増加している。このとき図１４の仰角２０°
のピークをｈｃｐ（００１）配向のｈｃｐ（１０１）極
成分と仮定すると、ｈｃｐ（００１）配向の割合は実施
例２（図１１）とほぼ同じである。Fcc (11 in FIG. 12 of Comparative Example 2
1) The orientation component is increased by about 3.4 times that in the case of FIG. At this time, the elevation angle of 20 ° in FIG.
Assuming that the peak is the hcp (001) pole component of the hcp (001) orientation, the ratio of the hcp (001) orientation is almost the same as that in Example 2 (FIG. 11).
【００３８】上述したところから明らかなように、比較
例１、２は、本発明実施例１及び２に比し、ｈｃｐ｛１
１１｝配向が弱く、かつｆｃｃ｛２００｝配向成分も認
められる。即ち、本発明実施例において大なる垂直異方
性磁界Ｈｋが得られるのは、ｈｃｐ｛００１｝配向によ
る結晶磁気異方性が寄与していることに因ると云える。As is clear from the above description, the comparative examples 1 and 2 are different from the inventive examples 1 and 2 in that hcp {1
The 11} orientation is weak, and the fcc {200} orientation component is also recognized. That is, it can be said that the reason why the large perpendicular anisotropy magnetic field Hk is obtained in the example of the present invention is that the magnetocrystalline anisotropy due to the hcp {001} orientation contributes.
【００３９】また、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて
実施例１及び比較例１の断面観察を行ったところ、実施
例１の場合、断面組織が膜面に対して垂直に成長した微
細な粒径（長軸方向）４〜８ｎｍの針状であり、各針状
結晶は１〜４μｍの間隔を介して配列されているのに比
し、比較例１では、柱状組織となっていることが観察さ
れた。これにより、本発明実施例による場合、その形状
が形状磁気異方性を高めるように形成されていて、この
ことから垂直異方性磁界Ｈｋが高められている。Further, when the cross-sections of Example 1 and Comparative Example 1 were observed using a transmission electron microscope (TEM), in the case of Example 1, fine grains whose cross-sectional structure grew perpendicular to the film surface were obtained. It has a needle-like shape with a diameter (long axis direction) of 4 to 8 nm, and each needle-like crystal is arranged with an interval of 1 to 4 μm, whereas in Comparative Example 1, it has a columnar structure. Was observed. As a result, in the case of the embodiment of the present invention, the shape is formed so as to enhance the shape magnetic anisotropy, which increases the perpendicular anisotropy magnetic field Hk.
【００４０】また、上述したように、Ｐｔ下地層は、そ
のＸ線回折像のＰｔ（１１１）ピークのロッキングカー
ブより求めた配向Δθ50を１０゜以下に選定するもので
あるが、この配向度Δθ50とは、Ｘ線回折のいわゆるθ
−２θスキャンによる表面解析法において、Ｐｔ下地層
２の（１１１）結晶面上に２θを固定して求めたロッキ
ングカーブにおける強度が、最大強度をＩとしたときに
Ｉ／２以上となる角度範囲を示す。Further, as described above, the Pt underlayer has an orientation Δθ 50 determined from the rocking curve of the Pt (111) peak of the X-ray diffraction image to be 10 ° or less. Δθ 50 is the so-called θ of X-ray diffraction
-An angle range in which the strength in the rocking curve obtained by fixing 2θ on the (111) crystal plane of the Pt underlayer 2 in the surface analysis method by -2θ scan is I / 2 or more when the maximum strength is I. Indicates.
【００４１】図１５にＰｔ下地層のΔθ50とＨｋとの関
係の測定結果を示すように、上述したようにΔθ50を１
０°以下に選定することによって、高い垂直異方性磁界
Ｈｋを得ることができるものである。As shown in FIG. 15, which shows the measurement result of the relation between Δθ 50 of the Pt underlayer and Hk, Δθ 50 is 1 as described above.
By selecting 0 ° or less, a high perpendicular anisotropy magnetic field Hk can be obtained.
【００４２】これは、一般にΔθ50が大である程、その
結晶性が悪くなるため、上述したようにΔθ50を比較的
小さく抑えることによって、Ｐｔ下地層２の結晶性を良
好に保持し、これによってこの上の磁性層の磁気特性、
例えば磁気異方性が大となって、上述のＨｋ≧４πＭｓ
の条件を満足するための条件の緩和がはかられるものと
思われる。Generally, the larger Δθ 50 is, the worse the crystallinity is. Therefore, by keeping Δθ 50 relatively small as described above, the crystallinity of the Pt underlayer 2 is kept good, This gives the magnetic properties of the magnetic layer above this,
For example, the magnetic anisotropy becomes large, and the above Hk ≧ 4πMs
It is considered that the conditions for satisfying the condition of (3) can be relaxed.
【００４３】尚、上述した例では、非磁性支持体がスラ
イドガラス基板の場合であるが、上述したように下地の
Ｐｔ及び磁性層の形成スパッタにおける基板温度は室温
で良いことからガラス基板に限らず、耐熱性の低い支持
体、例えばポリエチレンテレフタレート等を使用するこ
ともできる。In the above example, the non-magnetic support is a slide glass substrate. However, as described above, the substrate temperature in the sputtering for forming the underlying Pt and magnetic layer may be room temperature, and is therefore limited to the glass substrate. Alternatively, a support having low heat resistance, such as polyethylene terephthalate, may be used.
【図１】ＣｏＰｔＢＯ系の薄膜のＸ線ディフラクトメー
タの回折チャートである。FIG. 1 is a diffraction chart of an X-ray diffractometer of a CoPtBO-based thin film.
【図２】図１による回折チャートの実測値と計算値で求
めたｆｃｃ及びｈｃｐの格子面間隔の表図である。FIG. 2 is a table showing lattice plane spacings of fcc and hcp obtained by actual measurement values and calculated values of the diffraction chart shown in FIG.
【図３】実施例１におけるｈｃｐ（００１）またはｆｃ
ｃ（１１１）極点図及び仰角に対する回折強度を示す図
である。FIG. 3 shows hcp (001) or fc in Example 1.
It is a figure which shows the diffraction intensity with respect to a c (111) pole figure and an elevation angle.
【図４】実施例１におけるｆｃｃ（１００）極点図及び
仰角に対する回折強度を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an fcc (100) pole figure and diffraction intensity with respect to an elevation angle in Example 1.
【図５】実施例１におけるｈｃｐ（１０１）極点図及び
仰角に対する回折強度を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an hcp (101) pole figure and diffraction intensity with respect to an elevation angle in Example 1.
【図６】比較例１におけるｈｃｐ（００１）またはｆｃ
ｃ（１１１）極点図及び仰角に対する回折強度を示す図
である。FIG. 6 shows hcp (001) or fc in Comparative Example 1.
It is a figure which shows the diffraction intensity with respect to a c (111) pole figure and an elevation angle.
【図７】比較例１におけるｆｃｃ（１００）極点図及び
仰角に対する回折強度を示す図である。7A and 7B are a fcc (100) pole figure in Comparative Example 1 and a diagram showing diffraction intensity with respect to an elevation angle.
【図８】比較例１におけるｈｃｐ（１０１）極点図及び
仰角に対する回折強度図である。8 is a hcp (101) pole figure and a diffraction intensity chart with respect to an elevation angle in Comparative Example 1. FIG.
【図９】実施例２におけるｈｃｐ（００１）またはｆｃ
ｃ（１１１）極点図及び仰角に対する回折強度を示す図
である。FIG. 9: hcp (001) or fc in Example 2
It is a figure which shows the diffraction intensity with respect to a c (111) pole figure and an elevation angle.
【図１０】実施例２におけるｆｃｃ（１００）極点図及
び仰角に対する回折強度を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an fcc (100) pole figure and diffraction intensity with respect to an elevation angle in Example 2.
【図１１】実施例２におけるｈｃｐ（１０１）極点図及
び仰角に対する回折強度を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an hcp (101) pole figure and diffraction intensity with respect to an elevation angle in Example 2;
【図１２】比較例２におけるｈｃｐ（００１）またはｆ
ｃｃ（１１１）極点図及び仰角に対する回折強度を示す
図である。FIG. 12 shows hcp (001) or f in Comparative Example 2.
It is a figure which shows a diffraction intensity with respect to a cc (111) pole figure and an elevation angle.
【図１３】比較例２におけるｆｃｃ（１００）極点図及
び仰角に対する回折強度を示す図である。13 is a diagram showing an fcc (100) pole figure and a diffraction intensity with respect to an elevation angle in Comparative Example 2. FIG.
【図１４】比較例２におけるｈｃｐ（１０１）極点図及
び仰角に対する回折強度を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an hcp (101) pole figure and a diffraction intensity with respect to an elevation angle in Comparative Example 2.
【図１５】Ｐｔ下地層のΔθ50と垂直異方性磁界Ｈｋと
の関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a relationship between Δθ 50 of a Pt underlayer and a vertical anisotropic magnetic field Hk.
Claims (1)
が形成されて成り、 上記ＣｏＰｔＢＯ系磁性層が六方晶構造を有する直径４
〜８ｎｍの針状晶から構成され、各針状晶が〈００１〉
軸方向に非磁性支持体面に垂直に向けて配向されると共
に、隣接する針状晶間に１〜４ｎｍの間隙を介して配列
されて成ることを特徴とする垂直磁気記録媒体。1. A CoPtBO-based magnetic layer is formed on a non-magnetic support, and the CoPtBO-based magnetic layer has a diameter of 4 having a hexagonal crystal structure.
Composed of needle crystals of ~ 8 nm, each needle crystal being <001>
A perpendicular magnetic recording medium characterized in that it is oriented in the axial direction perpendicularly to the surface of the non-magnetic support, and is arranged with a gap of 1 to 4 nm between adjacent needle crystals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03220727A JP3141436B2 (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Perpendicular magnetic recording media |
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| JP03220727A JP3141436B2 (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Perpendicular magnetic recording media |
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| JPH0562834A true JPH0562834A (en) | 1993-03-12 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541131B1 (en) | 2000-05-25 | 2003-04-01 | Seagate Technology Llc | Perpendicular recording media with enhanced coercivity |
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- 1991-08-30 JP JP03220727A patent/JP3141436B2/en not_active Expired - Fee Related
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