JPH0823929B2 - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

垂直磁気記録媒体

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JPH0823929B2
JPH0823929B2 JP61244927A JP24492786A JPH0823929B2 JP H0823929 B2 JPH0823929 B2 JP H0823929B2 JP 61244927 A JP61244927 A JP 61244927A JP 24492786 A JP24492786 A JP 24492786A JP H0823929 B2 JPH0823929 B2 JP H0823929B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録媒体磁性面に対して垂直方向の残留磁
化を用いて信号の記録を行う,いわゆる垂直磁化記録方
式において使用される垂直磁気記録媒体に関するもので
ある。
〔発明の概要〕
本発明は、二層構造垂直磁気記録媒体において、 高透磁率磁性層とCo-Cr系垂直磁化層の間に中間膜とし
てCo-Cr系非磁性酸化物層を設けることにより、 高透磁率磁性層の抗磁力の増加を防ぎ、再生出力の高
い垂直磁気記録媒体を実現しようとするものである。
〔従来の技術〕
磁気記録媒体の記録層の厚さ方向の磁化により記録再
生を行う垂直磁化記録方式では、記録密度が高くなるに
したがい減磁界が小さくなり、したがって特に短波長記
録,高密度記録において面内方向磁化による記録よりも
有利であることから、 実用化に向けて開発が進められている。
特に、Fe-Ni系合金よりなる高透磁率磁性層上にCo-Cr
系合金よりなる垂直磁化層を重ねた,いわゆる二層構造
の垂直磁気記録媒体は、記録効率や再生効率等に優れ、
垂直磁気記録に最適のものと考えられている。
ところで、この二層構造の垂直磁気記録媒体において
は、面内磁化層である高透磁率磁性層の磁気特性が重要
で、特にその抗磁力が大きいと磁気抵抗が増して記録効
率や再生効率の低下を招来する。
しかしながら、かかる二層構造の媒体では、その二層
構造化故にFe-Ni系合金よりなる高透磁率磁性層の抗磁
力の増加が起こることがわかってきた。
このため、この抗磁力の増加を抑えるために、Co-Cr
系垂直磁化層の飽和磁化を小さくすることが提案されて
いる。ところが、Co-Cr系垂直磁化層の飽和磁化をあま
り小さくすると、やはり再生出力が低下する。
一方、生産性の点から二層構造の垂直磁気記録媒体の
連続作製を効率良く行うためには、高透磁率磁性層を被
着するための真空状態を解除しないで続けてCo-Cr系垂
直磁化層を被着形成することが好ましい。
しかしながら、高透磁率磁性層を被着した後、真空状
態を破らずにCo-Cr系垂直磁化層を形成した場合には、
高透磁率磁性層作製後一時真空状態を破ってCo-Cr系垂
直磁化層を形成した場合に比べて、二層構造化による高
透磁率磁性層の抗磁力の増加が大きいことが明らかにな
った。
そこで、この対策として高透磁率磁性層とCo-Cr系垂
直磁化層の間に中間層を設けることが考えられる。
従来、高透磁率磁性層とCo-Cr系垂直磁化層の間に中
間層を設けた例は、例えば特開昭58-169334号公報、特
開昭61-110329号公報等に記載されるように数多く存在
するが、これらはその目的の違いから次のような欠点を
有している。
すなわち、従来の目的のほとんどが高透磁率磁性層の
抗磁力の増加を防ぐことよりも、Co-Cr系垂直磁化層に
対する高透磁率磁性層の結晶配向の影響を無くし、Co-C
r系垂直磁化層の結晶配向を良くすることにある。この
ため、比較的膜厚の大きな中間層が用いられているが、
中間層がスペーシングロスの原因となるため、却って再
生出力が低下するという現象が見られる。また、中間層
を設けるためには、蒸発源(ターゲット)あるいは装置
の新設を必要とし、設備投資や生産性等の点で不利であ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のように、高透磁率磁性層の抗磁力の増加による
再生出力の低下に対しての検討は未だ不十分で、その解
消が課題となっている。
そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案されたもの
であって、二層構造の垂直磁気記録媒体におけるスペー
シングロスを増加させず高透磁率磁性層の抗磁力が二層
膜化によって増加するのを防止することを目的とし、こ
れにより再生出力の高い垂直磁気記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
また本発明は、生産性や設備投資等の点からも好適な
垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、再生出力の高い垂直磁気記録媒体を開
発せんものと長期に亘り鋭意研究を重ねた結果、Co-Cr
系非磁性酸化物層を中間層として設けることによりスペ
ーシングロスをあまり増加させることなく高透磁率磁性
層の抗磁力を小さくできること、またこのCo-Cr系非磁
性酸化物層はCo-Cr系垂直磁化層の結晶配向度や磁気特
性にほとんど影響を与えないこと、等の知見を得るに至
った。
本発明は、これらの知見に基づいて完成されたもので
あって、非磁性支持体上に高透磁率磁性層、Co-Cr系非
磁性酸化物層、Co-Cr系垂直磁化層が順次積層形成され
ていることを特徴とするものである。
Co-Cr系非磁性酸化物層は、Co-Cr系垂直磁化層を作製
する時と同じターゲットを用い、スパッタ中に酸素を導
入するだけで簡単に作成することが可能である。
上記Co-Cr系非磁性酸化物層の膜厚としては、10〜400
Åの範囲内であることが好ましく、上記膜厚が400Åを
越えるとスペーシングロスの増加による再生出力の低下
が抗磁力の低下による再生出力の増加を上回り、却って
再生出力が低下する。
また、Co-Cr系非磁性酸化物層の膜厚の制御は、バッ
チ式の作成方法では膜堆積速度と堆積時間により、また
連続式の作成方法では膜堆積速度と非磁性支持体の送り
速度により行うが、信頼できる膜厚制御が可能な膜厚下
限は10Åである。
〔作用〕
高透磁率磁性層とCo-Cr系垂直磁化層の間に中間膜と
して設けられるCo-Cr系非磁性酸化物層は、スペーシン
グロスをあまり増加させず高透磁率磁性層の抗磁力が二
層化によって増加するのを防ぎ、再生出力向上に貢献す
る。
また、このCo-Cr系非磁性酸化物層は、Co-Cr系垂直磁
化層を作製するためのターゲットをそのまま用いて形成
される。
〔実施例〕
以下、本発明を具体的な実験結果に従って説明する。
先ず、バッチ式RFスパッタリング装置を用い、高透磁
率磁性層(パーマロイ層,膜厚0.5μm)及びCo-Cr系垂
直磁化層(Co-Cr層,膜厚0.2μm)からなる二層構造垂
直磁気記録媒体を作製し、Co-Cr層の飽和磁化に対する
パーマロイ層の抗磁力の変化について調べた。なお、各
層のスパッタリング条件は下記の通りである。
パーマロイ層 ターゲット Ni78Fe17.5Mo4.5(数値は重量%) 直径310mm アルゴン圧 2×10-3Torr 投入パワー 300W 基板ホルダ 水冷 基板 ポリアミドフィルム Co−Cr層 ターゲット コバルト板(直径310mm)上にCrペレットを
必要量配置 アルゴン圧 3×10-3Torr 投入パワー 300W 基板ホルダ 水冷 結果を第1表ならびに第1図に示す。なお、この場合、
パーマロイ層作製後真空状態を一時解除してCo-Cr層を
作製した。また、試料5はパーマロイ層の単層膜であ
る。
この第1表及び第1図より、Co-Cr層の飽和磁化の増
加に伴って、パーマロイ層の抗磁力が急激に増加するこ
とがわかった。
また、真空状態を解除せず、連続DCマグネトロンスパ
ッタリング装置を用いて二層構造垂直磁気記録媒体を作
製した場合、パーマロイ単層膜の抗磁力が0.6(Oe)で
あったのに対して、二層膜〔Co-Cr層の飽和磁化は320em
u/cc〕の抗磁力は2.1(Oe)とおよそ3.5倍にも増え、真
空状態を解除したときよりも抗磁力の増加が顕著である
ことがわかった。
次に、連続DCマグネトロンスパッタリング装置を用
い、Co-Cr系非磁性酸化物層の作製を行った。条件は下
記の通りである。
スパッタ条件 ターゲット Co-Cr(150mm×250mm×15mm) Crの割合 22重量% アルゴン圧 1×10-3Torr 投入パワー 1kW キャンロール温度 130℃ 基板 ポリエチレンテレフタレート (厚さ50μm,5インチ幅) 以上の条件に従い、スパッタ中の酸素圧力を変化させた
ときのスパッタ膜の膜厚及び飽和磁化の変化を第2図に
示す。なお、膜厚は触針式膜厚計を用いて測定し、飽和
磁化は振動試料型磁力計(VSM)を用いて測定した。
その結果、酸素圧力を2×10-4Torr以上とすることに
よりスパッタ膜が非磁性となることがわかった。
第2表に、酸素圧力を1×10-4Torr,2×10-4Torr,4×
10-4Torrと変えたときの、スパッタ膜の組成の変化を示
す。
なお、酸素圧力2×10-4Torrの場合、深さ方向に組成
分布が見られた。
このように、非磁性のCo-Cr系非磁性酸化物層は、Co-
Cr層を作製する時と同じテーゲットを用いてスパッタ中
に酸素を導入するだけで簡単に作製することが可能であ
ることがわかる。
そこで次に、連続DCマグネトロンスパッタリング装置
を用い、50μm厚のポリエチレンテレフタレート基板上
に、パーマロイ層,Co-Cr系非磁性酸化物層,Co-Cr層を真
空状態を破らずにこの順に被着し、垂直磁気記録媒体を
作製した。なお、パーマロイ層の膜厚は0.5μm、テー
ゲット組成はNi80.5Fe15Mo4.5(数値は重量%)とし
た。またCo-Cr層の膜厚は0.5μmとし、ターゲットのCr
の割合は22重量%とした。これらのスパッタ条件は先に
示した通りである。Co-Cr系非磁性酸化物層のスパッタ
条件は試料8と同様である。
かかる方法に従い、Co-Cr系非磁性酸化物層の膜厚を
変えて試料(実施例1〜実施例5)を作製し、さらに比
較例としてCo-Cr系非磁性酸化物層を被着形成しないも
のも同時に作製し、これら試料よりパーマロイ膜の抗磁
力に対するCo-Cr系非磁性酸化物層の膜厚依存性を調べ
た。結果を第3図に示す。
この第3図より、Co-Cr系非磁性酸化物層の膜厚が13
Åでもパーマロイ層の抗磁力を小さくする効果があり、
Co-Cr系非磁性酸化物層の膜厚が大きくなるに従ってパ
ーマロイ層の抗磁力が小さくなることがわかった。
さらに、上記方法により作製した垂直磁気記録媒体の
うち、Co-Cr系非磁性酸化物層の膜厚が0Åのもの(比
較例),13Åのもの(実施例1),300Åのもの(実施例
5)について、Co-Cr層の垂直抗磁力と結晶配向度を示
すΔθ50を測定した。結果を第3表に示す。なお、垂直
抗磁力はカー効果測定により、またΔθ50はX線回折に
よりそれぞれ測定した。
この第3表から明らかなように、中間層としてCo-Cr
系非磁性酸化物層を設けても、垂直抗磁力の低下は見ら
れず、またCo-Cr層の結晶配向度にほとんど影響を与え
ない。
次に、記録波長10μmとし、上述の各垂直磁気記録媒
体の再生出力を調べ、再生出力のCo-Cr系非磁性酸化物
層膜厚依存性を調べた。結果を第4図に示す。
その結果、Co-Cr系非磁性酸化物層の膜厚が400Å以下
で再生出力の増加が見られることがわかった。Co-Cr系
非磁性酸化物層の膜厚が400Åを越えると中間層を設け
ない場合よりも再生出力が低下するのは、抗磁力の低下
による再生出力の増加よりもスペーシングロスの増加に
よる再生出力の低下が上回るためと考えられる。
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、高透磁率磁性層を
下地とする二層構造垂直磁気記録媒体において、高透磁
率磁性層とCo-Cr系垂直磁化層との間に中間層としてCo-
Cr系非磁性酸化物層を設けることにより、スペーシング
ロスを増加させることなく高透磁率磁性層の抗磁力を小
さくすることができ、その結果再生出力の高い垂直磁気
記録媒体を提供することが可能となる。
また、中間層として被着されるCo-Cr系非磁性酸化物
層は、Co-Cr系垂直磁化層と同一のターゲットを用いス
パッタ中に酸素を導入することにより簡単に作製するこ
とができ、生産性や設備投資等の点でも有利である。
さらに、Co-Cr系非磁性酸化物層を中間層として設け
ても、Co-Cr系垂直磁化層の結晶配向度や磁気特性はほ
とんど変化せず、良好な垂直磁気特性が保たれる。
【図面の簡単な説明】
第1図はCo-Cr層の飽和磁化に対するパーマロイ層の抗
磁力の変化を示す特性図である。 第2図はスパッタ中の酸素圧力を変化させたときのスパ
ッタ膜の膜厚及び飽和磁化の変化を示す特性図である。 第3図はパーマロイ層の抗磁力のCo-Cr系非磁性酸化物
層膜厚依存性を示す特性図である。 第4図は再生出力のCo-Cr系非磁性酸化物層膜厚依存性
を示す特性図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に高透磁率性層、Co-Cr系
    非磁性酸化物層、Co-Cr系垂直磁化層が順次積層形成さ
    れていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
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