JPS5965416A - Perpendicular magnetic recording medium - Google Patents

Perpendicular magnetic recording medium

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JPS5965416A
JPS5965416A JP57174870A JP17487082A JPS5965416A JP S5965416 A JPS5965416 A JP S5965416A JP 57174870 A JP57174870 A JP 57174870A JP 17487082 A JP17487082 A JP 17487082A JP S5965416 A JPS5965416 A JP S5965416A
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perpendicular magnetic
magnetic
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magnetic recording
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聡 根橋
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Suwa Seikosha KK
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/65Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
    • G11B5/656Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing Co

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

PURPOSE:To magnetically separate crystal grains from each other and obtain an ultra-high density magnetic recording medium, by further adding to a Co-Cr alloy at least one of zirconium, niobium and technetium as a third element. CONSTITUTION:Not larger than 20wt% at least one of Zr, Nb and Tc is further added to a Co-Cr alloy. If the amount of addition of Zr, Nb or Tc exceeds 20wt%, the resultant film greatly lowers in crystallizability and suddenly deteriorates in perpendicular magnetic anisotropy. By the addition of Zr, Nb or Tc, it is possible to obtain a perpendicular magnetic recording medium greatly exceeding the limit of perpendicular magnetic anisotropy in Co-Cr binary alloys, and the recording density characteristics can be greatly improved.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記録材料、より詳しく述べるならば、コ
バルト・クロム垂直磁気記録媒体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to magnetic recording materials, and more particularly to cobalt chromium perpendicular magnetic recording media.

磁気記録媒体は、コンピー−ターの記憶装置に用いられ
一般に記録媒体の長手方向に磁化させている。しかしな
がらこのような磁化方式では記録密度の高密度化に限界
があり、はるかに高密度化が可能となる記録媒体の面に
垂直な方向に磁化する方式が提案されている。そして、
磁性薄膜に対して垂直方向に磁化可能な垂直磁気記録媒
体にはコバルト・クロム(以下Oo −Orと略記する
)が使用され、スパッタリングによって基板上に薄膜□
を形成している。垂直記録媒体の作成には、膜面垂直方
向の反磁界に打勝つ垂直磁気異方性を付与することが必
要である。最密六方晶コバルトはC軸方向に大きい結晶
磁気異方性を有しているが、磁化が大きいために形状磁
気異方性エネルギーが大きく、垂直磁気異方性膜は得ら
れない。そのため、クロムを添加することにより飽和磁
化を減少させるとともに、最密六方晶のC軸を基板垂直
方向に強く配向させることにより垂直磁気異方性膜を作
成することが可能になる。ところが、超高密度磁気記録
を実現させた場合、1つのビットにおける減磁界は、薄
膜時の最大の減磁界4πM8(Msは飽和磁化)より相
当域る筈であり、必ずしも K u > 2πMsz 
(’Kuは磁化膜の結晶異方性定数である)の条件を満
たす必要はないと考えられる。
Magnetic recording media are used in computer storage devices and are generally magnetized in the longitudinal direction of the recording medium. However, such a magnetization method has a limit in increasing the recording density, and a method has been proposed in which magnetization is performed in a direction perpendicular to the surface of the recording medium, which makes it possible to achieve a much higher density. and,
Cobalt chromium (hereinafter abbreviated as Oo-Or) is used for perpendicular magnetic recording media that can be magnetized in the direction perpendicular to a magnetic thin film, and a thin film □ is formed on a substrate by sputtering.
is formed. To create a perpendicular recording medium, it is necessary to provide perpendicular magnetic anisotropy that overcomes the demagnetizing field in the direction perpendicular to the film plane. Close-packed hexagonal cobalt has large magnetocrystalline anisotropy in the C-axis direction, but because of its large magnetization, the shape magnetic anisotropy energy is large, making it impossible to obtain a perpendicular magnetic anisotropic film. Therefore, by adding chromium, it is possible to reduce the saturation magnetization and to strongly orient the C axis of the hexagonal close-packed crystal in the direction perpendicular to the substrate, thereby making it possible to create a perpendicular magnetic anisotropic film. However, when ultra-high-density magnetic recording is realized, the demagnetizing field for one bit should be considerably larger than the maximum demagnetizing field for thin films, 4πM8 (Ms is saturation magnetization), and it is not necessary that K u > 2πMsz
It is considered that it is not necessary to satisfy the condition ('Ku is the crystal anisotropy constant of the magnetized film).

一方、Oo −’ Or垂直磁化膜は、バルクの場合コ
バルトの飽和磁化が、クロム含有量が増えるに従い、直
線的に減少するのに対し、その直線よりやや高い飽和磁
化の減少傾向を示していることから、結晶粒界にクロム
が偏析していることが予想され、最近、膜の断面のオー
ジェ電子分光分析によって実証された。つまり、飽和磁
化を下げ、減磁界を小さくするために、結晶粒中に適度
にクロムが混入することと、結晶粒界にクロムが偏析し
、非磁性j音を形成することによって、磁壁移動による
磁化機構を減少させ、結晶粒間を磁気的に分離させて、
単磁区粒子の磁化回転のみにすることが理想的な垂直磁
気記録媒体と考えられる。
On the other hand, in the Oo −'Or perpendicularly magnetized film, the saturation magnetization of cobalt decreases linearly as the chromium content increases in the bulk case, but the saturation magnetization decreases slightly higher than the straight line. Therefore, it is predicted that chromium is segregated at the grain boundaries, and this was recently demonstrated by Auger electron spectroscopy analysis of a cross section of the film. In other words, in order to lower the saturation magnetization and reduce the demagnetizing field, an appropriate amount of chromium is mixed into the crystal grains, and chromium is segregated at the grain boundaries, forming a non-magnetic j-sound. By reducing the magnetization mechanism and magnetically separating grains,
An ideal perpendicular magnetic recording medium is considered to have only the magnetization rotation of single domain grains.

従来のOo −Or垂直磁化記録媒体は、膜の垂直異方
性(特にここでは垂直異方性磁界Hkで表わす。)を上
げると垂直方向の保磁力H’c(1)も上昇しでしまう
In conventional Oo-Or perpendicular magnetization recording media, when the perpendicular anisotropy of the film (particularly expressed here as perpendicular anisotropy magnetic field Hk) is increased, the perpendicular coercive force H'c(1) also increases. .

4インチGoターゲットにCrペレットをおいて、12
5μm厚のポリイミドにRFマグネトロンスパッタ形成
させた例を以下に記す。
Place a Cr pellet on a 4 inch Go target and
An example in which 5 μm thick polyimide was formed by RF magnetron sputtering is described below.

例1 初期真空度  3 ×I F8torr投入電力
  IKv  70mA 時間    1 hour における膜特性は、 例2 初期真空度 3.5 :X: 10−8torr
投入電力  2Kv  127mA 時間    10rnin における膜特性は、 であった。
Example 1 Initial degree of vacuum 3 × I F8 torr Input power IKv 70 mA Time 1 hour The film characteristics are as follows: Example 2 Initial degree of vacuum 3.5 :X: 10-8 torr
The membrane properties at input power of 2Kv 127mA and time of 10rnin were as follows.

これは、投入電力を変えた場合の例であるが、基板加熱
した場合も同様の傾向を示す。つまり、熱が膜形成時C
Jかかることによって、保磁力Haも異方性磁界Hkも
上昇する。ところがこれは、現実に非常に不都合である
。垂直記録媒体は、例2′のように高Hkが当然望まし
いのであるが、Hc(、L)が大きくなりすぎると、フ
ェライト、パーマロイ、センダスト、アモルファス軟磁
性体等を用いた磁気ヘッドでは飽和させる為に、ヘッド
に流す電流を非常に大きくしなければならない。たとえ
、飽和記録できても消去が固唾であったり、オーバーラ
イド特性が劣化してしまうという欠点が生じる。一方、
例1のような場合には、書き込み電流及び、オーバライ
ドの特性は改善されるが、垂直磁気記録の本来の垂直異
方性磁界が小であるため、高密度記録における磁化反転
がシャープでなく記録密度特性が悪化してしまう。
This is an example when the input power is changed, but the same tendency is shown when the substrate is heated. In other words, the heat is C during film formation.
By applying J, both the coercive force Ha and the anisotropic magnetic field Hk increase. However, this is actually very inconvenient. For perpendicular recording media, it is naturally desirable to have a high Hk as in Example 2', but if Hc (, L) becomes too large, magnetic heads using ferrite, permalloy, sendust, amorphous soft magnetic materials, etc. will be saturated. Therefore, the current flowing through the head must be made extremely large. Even if saturation recording is possible, there are drawbacks such as erasing is difficult and override characteristics are deteriorated. on the other hand,
In a case like Example 1, the write current and override characteristics are improved, but because the original perpendicular anisotropy field of perpendicular magnetic recording is small, the magnetization reversal in high-density recording is not sharp and recording Density characteristics deteriorate.

本発明はかかる点を鑑み、C,o−Cr系に更に第三元
素としてジルコニウム、ニオビウム、テクネチウムのう
ち少なくとも一種を添加することによりこれらの難点を
解決したものである。
In view of these points, the present invention solves these difficulties by further adding at least one of zirconium, niobium, and technetium as a third element to the C, o-Cr system.

本発明の目的は、結晶粒間を磁気的に分離させ、超高密
度磁気記録媒体を提供することにある。
An object of the present invention is to magnetically separate crystal grains and provide an ultra-high density magnetic recording medium.

本発明の他の目的は100KFRPI以上の超高密度磁
気記録における出力及び分解能を飛躍的に高めることに
ある。
Another object of the present invention is to dramatically increase the output and resolution in ultra-high density magnetic recording of 100 KFRPI or more.

本発明はOo −Orに更に20重量%(以下wt%と
略記す)までのジルコニウム(以下Z rと略す)、ニ
オビウム(以下Nbと略す)、テクネチウム(以下TC
と略す)のうち少なくとも1種を加えることにより明ら
かに効果を発揮する。
The present invention further includes up to 20% by weight (hereinafter abbreviated as wt%) of zirconium (hereinafter abbreviated as Zr), niobium (hereinafter abbreviated as Nb), and technetium (hereinafter abbreviated as TC) in addition to Oo-Or.
It is clearly effective to add at least one of the following.

Z−r、Nb、Tcの添加量が2. Owt%を超える
と膜の結晶性が著しく低下し、膜の垂直磁気異方性が急
激に落ちる。従来0oOr2元素では、Orが12〜3
0 wt%の範囲で磁気特性、結晶配向とも良好である
とされていたが、本発明のZ r 、 N b 、 T
a、添加によってCr量の下限が広がり二元系の場合よ
りも良い特性を示した。
When the amount of Z-r, Nb, and Tc added is 2. When the amount exceeds Owt%, the crystallinity of the film is significantly reduced, and the perpendicular magnetic anisotropy of the film is sharply reduced. In the conventional 0oOr2 element, Or is 12 to 3
It was said that the magnetic properties and crystal orientation were good in the range of 0 wt%, but the present invention's Z r , N b , T
a. The lower limit of the amount of Cr was expanded by addition, and the properties were better than those of the binary system.

第1図に本発明の効果を示す。表中の数字はCO中のC
rとZr、Nb、Tcの含有■を重量%で表示した。斜
線部が本発明によっ°C垂直磁気異方性が改善された領
域で、その他は本発明の効果を示さない領域である。
FIG. 1 shows the effects of the present invention. The numbers in the table are C in CO.
The contents of r and Zr, Nb, and Tc are expressed in weight%. The shaded area is the area where the °C perpendicular magnetic anisotropy is improved by the present invention, and the other areas are areas where the effect of the present invention is not exhibited.

具体例をして、DCスパッタ、RFスパッタ。Specific examples include DC sputtering and RF sputtering.

マグネトロンスパッタ、対向ターゲット方式スパッタ、
イオンゼームスバソタ、イオンブレーティング電子ビー
ム蒸着、メッキ等薄膜作製法あるいはポリエチレンテレ
フタラート、ポリイミド、ガラス、アルマイト処理した
アルミ基板等の基板1a質にかかわらず、本発明のZr
、Nb、Tc添加効果がある。一般に、垂直磁気記録媒
体として、垂直磁気記録層単層の場合とその下に裏うち
層として高透磁率層を設ける場合があるが、本発明は裏
うち高透磁率層の材質、例えばパーマロイ、 Cj。
Magnetron sputtering, facing target sputtering,
The Zr of the present invention can be used regardless of the thin film production method such as ion beam evaporation, ion blating electron beam evaporation, or plating, or the quality of the substrate 1a such as polyethylene terephthalate, polyimide, glass, or alumite-treated aluminum substrate.
, Nb, and Tc have the effect of adding. In general, perpendicular magnetic recording media have a single perpendicular magnetic recording layer and a high magnetic permeability layer is provided thereunder as a backing layer. Cj.

系、Fe系アモルファス高透磁率薄膜を各種変更しても
なりたつ。
Even if various changes are made to the Fe-based amorphous high permeability thin film.

以下、実施例にもとずいて本発明を説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on Examples.

実施例1 ポリイミド基板にRFt源でCo −C*及びCo −
Cr −Z r垂直磁化膜を形成した。
Example 1 Polyimide substrate was coated with Co-C* and Co-
A Cr-Zr perpendicular magnetization film was formed.

ターゲットは、Co −13wt%Or、0o−1’6
 wt%Qr 、Co−20wt%C!rと3種類のC
o −C! r合金ターゲットを用いた。Co −Or
−、Zr三元系垂直磁化膜については、co−cr合金
ターゲット上に、5 X 5 X 1 mmのサイズの
Zrペレットを分布が均一になるように配置して各種の
Zr量の薄膜を作製した。
The target is Co-13wt%Or, 0o-1'6
wt%Qr, Co-20wt%C! r and three types of C
o-C! An r alloy target was used. Co-Or
-, Zr ternary perpendicularly magnetized films were prepared by arranging Zr pellets of 5 x 5 x 1 mm in size on a co-cr alloy target so that the distribution was uniform, and producing thin films with various amounts of Zr. did.

各成分の含有量はXMAにて定量を行った。The content of each component was determined by XMA.

スパッタ条件 スパッタ前にペルジャーのベーキング及び、ポリイミド
基板のガス出しを行った。スパッタ中は基板ホルダーを
水冷した。スパッタ時間ハ、15分で、膜厚は約06μ
mであった。以下↓こ、作製した膜のロッキングカーブ
の半値幅△θ5oと磁気特性を示す。
Sputtering conditions Prior to sputtering, Pelger baking was performed and the polyimide substrate was degassed. The substrate holder was water-cooled during sputtering. Sputtering time: 15 minutes, film thickness is approximately 0.6μ
It was m. Below ↓ shows the half width Δθ5o of the rocking curve and the magnetic properties of the fabricated film.

Co −13wt%C’rターゲット上にZrペレット
を置いた場合を第1表に示す。同様に、Oo−16wt
%Or 、’Oo’−20wt%Qrターゲットを用い
た場合をそれぞれ第2表、第3表に示す。
Table 1 shows the case where Zr pellets were placed on a Co-13wt%C'r target. Similarly, Oo-16wt
%Or and 'Oo'-20wt%Qr targets are shown in Tables 2 and 3, respectively.

第1表 (C”87 Cr13)+0O−zZre第2
表 (C084Crl)IOQ−ZZrZ   、  
’第6表 (C080Cr20)+00− zZrx本
データは、それぞれ6回の実験の平均をとったもので、
Zr量は±1%の誤差をもっている。
Table 1 (C”87 Cr13)+0O-zZre 2nd
Table (C084Crl)IOQ-ZZrZ,
'Table 6 (C080Cr20)+00- zZrxThis data is the average of 6 experiments each.
The Zr amount has an error of ±1%.

本データにより、次のことがわがる。This data reveals the following:

oZrを20 wt%以下添加することにより、垂直磁
気異方性が20%近く上昇する。
By adding 20 wt% or less of oZr, the perpendicular magnetic anisotropy increases by nearly 20%.

oCr(iが増加するにつれ、異方性磁界Hkが最大値
をとるzrytが低い方へずれている。
As oCr(i increases, zryt, where the anisotropic magnetic field Hk takes the maximum value, shifts toward the lower side.

即ち、On、。。−τOrl  のπの値によりZr添
加の最適量は変わる。
That is, On. . The optimum amount of Zr addition changes depending on the value of π of -τOrl.

ozrを20wt%以上添加すると結晶配向性が急に悪
化し、垂直磁気異方性も急激に低くなる。
When 20 wt% or more of ozr is added, the crystal orientation deteriorates rapidly and the perpendicular magnetic anisotropy also decreases rapidly.

実施例2゜ 電子ビーム蒸発源を三個備え、基板と電子ビーム蒸発源
の間に高周波を印加するコイルを備えたイオンブレーテ
ィング装置によりポリイミドテープにOo −Or −
Tα3元系メディアを作製した。
Example 2 Oo -Or - was applied to a polyimide tape using an ion blating device equipped with three electron beam evaporation sources and a coil that applied high frequency between the substrate and the electron beam evaporation source.
Tα ternary media was produced.

各電子ビーム蒸発源にはそれぞれCo 、 Cjr 。Each electron beam evaporation source contains Co and Cjr, respectively.

TCを充填し各電子ビームのパワーをコントロールする
ことにより付着膜の組成を変えることが可能である。成
膜速度は約5oooi/FIecであ・った。
It is possible to change the composition of the deposited film by filling it with TC and controlling the power of each electron beam. The film formation rate was about 5oooi/FIec.

実験はCOとOrの蒸発源のパワーの比を三段階に変更
して生成膜のCoとCrの重量比が90:10,85:
15,80:20のものに対してTCのパワーを変動さ
せて三種の元素の組成を変更した。いずれの場合におい
てもTcの量が10重量%を越えるとHkは急激に低下
した。その様子を第2図に示す。0印はCOとOrの比
が90:10.Δ印はCOとOrの比が85=15.X
印はCoとCr比が80:20である。
In the experiment, the power ratio of the CO and Or evaporation sources was changed in three stages, and the weight ratio of Co and Cr in the produced film was 90:10, 85:
The composition of the three elements was changed by varying the TC power for the 15, 80:20 sample. In any case, when the amount of Tc exceeded 10% by weight, Hk decreased rapidly. The situation is shown in Figure 2. Mark 0 indicates that the ratio of CO and Or is 90:10. The Δ mark indicates that the ratio of CO and Or is 85=15. X
The mark indicates a Co:Cr ratio of 80:20.

実施例6 対向ターゲット方式スパッタ装置を用い、ビデオ川テー
プを作製し画像処理を行った。
Example 6 A video tape was produced using a facing target sputtering device and subjected to image processing.

第6図に対向ターゲット方式スパッタ装置の概略図を示
す。C0−Cr2元系ターゲット1と専用の直流電源(
以下DC電源と記す)2とそれに対向して設けられたC
 o −C! r 7 N b 3元系ターゲット3と
専用のDC電源4からなり、この対向したターゲット間
に約600ガウスの磁界を発生させ、基板5がプラズマ
にさらされないようにペルジャーの外側に電磁石6を備
えた構成である。
FIG. 6 shows a schematic diagram of a facing target type sputtering apparatus. C0-Cr binary target 1 and dedicated DC power supply (
(hereinafter referred to as DC power supply) 2 and C provided opposite to it
o-C! r 7 N b Consisting of a ternary target 3 and a dedicated DC power source 4, it generates a magnetic field of about 600 Gauss between the opposing targets, and is equipped with an electromagnet 6 outside the Pelger to prevent the substrate 5 from being exposed to plasma. The configuration is as follows.

基板5は、ロール方式で巻き取れるように設計してあり
、後方の加熱及び水冷可能な基板ホルダー7及びそれと
連動したガイド棒によって上下に可動になっている。
The substrate 5 is designed to be rolled up in a roll manner, and is movable up and down by a substrate holder 7 at the rear that can be heated and cooled by water, and a guide rod interlocked with the substrate holder 7.

この対向ターゲット方式スパッタ装置は、それぞれの電
極に電源を独立に設けているため、C0−0r膜中のN
 b 、uiを変えるにはそれぞれターゲットに加える
パワーを変えればよく、パワーを変えたことによる膜厚
分布の変動は、基板ホルダー及び基板の上下によって制
御した。
This facing target type sputtering equipment has an independent power supply for each electrode, so the N in the C0-0r film is
b and ui can be changed by changing the power applied to the target, and the variation in film thickness distribution due to changing the power was controlled by the substrate holder and the vertical position of the substrate.

第41:AにN b fiを変えたときの△θ、。と、
Hkの変化を示す。Nl)が20wt%以下の範囲では
HkがNb添加によって急激に上昇している。ただしN
bが20wt%以上添加されると△θ、。が異常に大と
なり結晶性及びその配向性が悪化したと思われる。
41st: Δθ when changing N b fi to A. and,
It shows the change in Hk. In the range where Nl) is 20 wt% or less, Hk rapidly increases due to the addition of Nb. However, N
When 20 wt% or more of b is added, Δθ. It is thought that the crystallinity and its orientation deteriorated due to the abnormally large amount of crystallinity.

第4図は、第2図の傾向と全く同様であり、膜形成装置
及び、基板による差はない。
The tendency in FIG. 4 is exactly the same as that in FIG. 2, and there is no difference depending on the film forming apparatus and substrate.

実施例4 カウフマン型イオン源から引き出されたアルゴンイオン
ビームをターゲットに照射するイオンビームスパッタ装
置を用いガラス基板上にCo−0r−Z r 3元系メ
ディアを作製した。
Example 4 Co-0r-Zr ternary media was produced on a glass substrate using an ion beam sputtering device that irradiates a target with an argon ion beam extracted from a Kauffman ion source.

Oo −1’ Owt%C!r、Co−15wt%Cr
Oo −1' Owt%C! r, Co-15wt%Cr
.

(j o = 20 wt%Orの三種q〕メタ−ゲッ
ト上5鵡角で厚さ1wtbのZrペレットを載せてイオ
ンビームを照射しスパッタした。Zrペレットの個数及
1び配置によりガラ段基板上に付着する。・−0・−Z
 rの組成が変った。いずれのターゲットを用いた場合
でもZrが微量混入することにより結晶配向性及び垂直
異方性磁界が向上するが、Zrの量が20 wt%を超
えると結晶配向性及び垂直異方性磁界のいずれも極端に
悪化した。
(Three types of q with j o = 20 wt% Or) Zr pellets with a thickness of 1 wtb and 5 square meters were placed on the metal get and ion beam irradiation was performed to sputter them. Depending on the number and arrangement of Zr pellets, Adheres to.・-0・-Z
The composition of r has changed. Regardless of which target is used, the crystal orientation and perpendicular anisotropy magnetic field are improved by mixing a small amount of Zr, but when the amount of Zr exceeds 20 wt%, both the crystal orientation and the perpendicular anisotropy magnetic field are improved. has also deteriorated significantly.

実施例5゜ 前記8インチマグネトロンスパッタ装置を用い、記録再
生評価用5インチコロッピーメディアを作製した。本ス
パッタ装置は、3基の8インチタ−ゲントを備えており
、電極1にはCOメタ−ゲット上膜組成がCo 65 
Z r、 5 (重電%表示)となるようにZrペレッ
トを置いたもの、′4L極2にはco−16wt%Or
ターゲット、電極6にはC。
Example 5 Using the 8-inch magnetron sputtering apparatus described above, a 5-inch colloppy medium for recording/reproduction evaluation was produced. This sputtering apparatus is equipped with three 8-inch targets, and the CO metal target film composition on electrode 1 is Co65.
Zr pellets were placed so that Zr, 5 (heavy electric % display) was placed, and co-16wt%Or was placed on '4L pole 2.
C for target and electrode 6.

−16wt%Orターゲット上にNbベレットを膜組成
が(” 084 Cr115 L6 Nb4となるよう
に配置した。基板は、50μm厚ポリエチレンテレフタ
ラートを用いた。一般にPETとか、マイラといわれて
いるものであり、耐熱性に乏しいため、DC電源により
膜を形成した。スパッタの順序としては、別々の基板に
Co g5 Z r、 5膜を03μ所同−条件で形成
後、1つの基板には(1! 0640 r 16膜を0
6μm、別の基板には(C(’84 (ar、6)o 
aNb4膜を06μm作製した。後でメディアにソリが
ないように反対面にも同一条件で膜を形成した。
A Nb pellet was placed on a -16wt%Or target so that the film composition was (084Cr115L6Nb4).The substrate used was 50μm thick polyethylene terephthalate.It is generally called PET or Mylar. However, due to its poor heat resistance, the film was formed using a DC power supply.The sputtering order was as follows: Cog5 Zr, 5 films were formed on separate substrates under the same conditions for 0.3μ, and then on one substrate (1! 0640 r 16 membranes 0
6μm, another substrate has (C('84 (ar, 6)o
An aNb4 film with a thickness of 06 μm was fabricated. Later, a film was formed on the opposite side under the same conditions to prevent warping of the media.

スパッタ条件 第5図に、本実施例によって作製したメディアの構成を
示す。メディアAは、50μmマイラ8の両面に03μ
m厚のC085Z r15アモルファス軟磁性膜9と0
6μm厚のCj o g 6 C! r H6垂直磁化
膜10を形成したものであり、メディアBは、50 I
t m マイラ8の両面に0.3 /j M厚のCo8
. Zr、。
Sputtering Conditions FIG. 5 shows the structure of the media produced according to this example. Media A is 03 μm on both sides of 50 μm Mylar 8.
m-thick C085Z r15 amorphous soft magnetic film 9 and 0
6 μm thick Cj o g 6 C! r H6 perpendicular magnetization film 10 is formed, and the media B is 50 I
t m 0.3/j M thick Co8 on both sides of Mylar 8
.. Zr.

7 % /lzファス軟磁軟膜性膜96μm厚の(Co
84Crl )96 Nb4垂直磁化膜11を形成した
ものである。第4表にそれぞれの膜の特性を示す。
7%/lz Fass soft magnetic pia film 96 μm thick (Co
84Crl)96Nb4 perpendicular magnetization film 11 is formed. Table 4 shows the characteristics of each film.

ただし、CO84Cr+6膜と(a o84c r、、
 )o6Nb。
However, CO84Cr+6 film and (a o84c r,,
)o6Nb.

膜は、下ffiのCoZrアモルファス膜をエツチング
除去したものの特性である。
The film has characteristics obtained by etching away the CoZr amorphous film on the bottom ffi.

以上の様な磁気特性を示す膜から構成されたメディアA
とメディアBを、13μm厚パーマロイ主磁極−補助磁
極タイブヘッドで記録再生したときの記録密度特性を第
6図に示す。
Media A composed of a film exhibiting the above magnetic properties
FIG. 6 shows the recording density characteristics when recording and reproducing media B and B using a 13 μm thick permalloy main pole-auxiliary pole type head.

第6図は両対数グラフ上でプロットしである。FIG. 6 is plotted on a log-log graph.

縦軸は相対出力、描軸は記録密度を(KFRP、I)の
単位で記しである。同図からメディアBの方がセカンド
ビーク、サードピークの出力がかなり大きくなっている
。このことは、Co0r膜にNbを添加したCoCrN
b三元系垂直磁化膜が、実用上においても0oOr二元
系膜よりも優れており、100に、FRPI以上の超高
密度磁気記録を十分可能ならしめうる。
The vertical axis represents relative output, and the drawing axis represents recording density in units of (KFRP, I). From the figure, the second peak and third peak outputs of media B are considerably larger. This means that CoCrN, which is a Co0r film with Nb added,
The b ternary perpendicular magnetization film is superior to the 0oOr binary film in practical terms, and can sufficiently enable ultra-high density magnetic recording of 100 times higher than FRPI.

実施例6゜ 8インチターゲットを有するマグネトロンス/ぐツタ装
置を用い、5インチのアルマイト処理したアルミディス
ク上に、非磁性アモルファスCO5゜Tα、。(重置%
)を05μm形成させ、ディスクCにはC01140r
16を03μm、ディスクDにゆ(0084Or、6)
l+6.TC4を03μm作製した。
Example 6 Non-magnetic amorphous CO5°Tα was deposited on a 5-inch anodized aluminum disk using a magnetron/gutter device with an 8-inch target. (overlapping%
) was formed to a thickness of 05 μm, and C01140r was formed on disk C.
16 to 03μm, disk D (0084Or, 6)
l+6. TC4 was fabricated to a thickness of 03 μm.

構成図は、第7図に示した。上記2種ディスクの磁気特
性を第5表に示す。
The configuration diagram is shown in FIG. Table 5 shows the magnetic properties of the above two types of disks.

05μm 非磁性アモルファスCo、。T(+5゜を下
層に設けたのは、アルマイト処理したディスク表面の粗
さを緩和させることと、その上の0084”r16と(
C084Cr+6 )95 TC5の磁気特性を上昇さ
せるためである。
05μm non-magnetic amorphous Co. The reason why T (+5°) was provided in the lower layer was to reduce the roughness of the alumite-treated disk surface, and to provide 0084"r16 and (
This is to improve the magnetic properties of C084Cr+6)95TC5.

上記2種のディスクを用い、5インチウィンチェスター
ディスクドライブで記録再生を行った。
Recording and reproduction were performed using the above two types of discs with a 5-inch Winchester disc drive.

浮上量を小さくするため、標準の3600 rpmから
100Orpmに落とした。浮上隈は、o2μm程度で
ある。磁気ヘッドは、標準のMn−Zr−フェライトで
、ギャップは1μηlであった。
In order to reduce the flying height, the standard speed of 3600 rpm was reduced to 100 Orpm. The floating area is about 02 μm. The magnetic head was a standard Mn-Zr-ferrite with a gap of 1 μηl.

ディスクCとディスクDを用いた場合の記録密度特性を
第8図に示すH軸は相対出力、横軸は記録密度(単位は
KFRP工)である。Toを4%添加したディスクDは
、ディスクCに較べ、セカンドビーク値で倍の出力を得
ている。
FIG. 8 shows the recording density characteristics when using disks C and D. The H axis is the relative output, and the horizontal axis is the recording density (unit: KFRP units). Disk D with 4% To added has twice the output in second peak value compared to disk C.

なお、本発明は前記実施例に制約されない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.

Co−0r−Zr、Co−0r−Nb、(1!o−(1
! r −T c等の3元合金を作製しうるスパッタ以
外の他の手段、例えば、電子ビーム蒸着、メッキ、ロー
ル法等でもよい。また、実施例2では対向ターゲット方
式の改良装置を用いた例を挙げたが、Co −Or −
T O3元合金で最良の垂直磁気異方性を有する成分組
成が決定されれば、対向する二個のターゲットともに同
一3元材質を用い、同一の直流もしくは高周波電源を使
用する方式でもよい。また、実施例1及び実施例3は基
板を水冷しているが基板加熱を行なうとCo−0,r2
元金膜は例えばHk−6800と高くなるがZr、Nb
、Tc添加により、Hk=7’800〜8500と更に
高くなる。
Co-0r-Zr, Co-0r-Nb, (1!o-(1
! Other means than sputtering that can produce a ternary alloy such as r-Tc, such as electron beam evaporation, plating, and a roll method, may also be used. In addition, in Example 2, an example was given in which the improved device of the facing target method was used, but Co -Or -
Once the composition of the T 2 O ternary alloy with the best perpendicular magnetic anisotropy is determined, the two opposing targets may be made of the same ternary material and the same direct current or high frequency power source may be used. Furthermore, in Examples 1 and 3, the substrate was water-cooled, but when the substrate was heated, Co-0, r2
The base gold film is high, for example, Hk-6800, but Zr, Nb
, by adding Tc, Hk becomes even higher to 7'800 to 8500.

本発明は、以上説明したように、C0−Cr膜にZr 
、Nb 、Tcを20重量%以下含有させ、CoCr2
元合金における垂直磁気異方性の限界を大きく上回る垂
直磁気記録媒体を作り出し、現在の記録密度特性を大幅
に改善した超高密度磁気記録媒体を作り出すものである
As explained above, in the present invention, Zr is added to the C0-Cr film.
, Nb, and Tc at 20% by weight or less, and CoCr2
The aim is to create a perpendicular magnetic recording medium that greatly exceeds the limit of perpendicular magnetic anisotropy in the original alloy, and to create an ultra-high-density magnetic recording medium that greatly improves current recording density characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の詳細な説明する図である。 第2図は実施例2を説明するためのもので、Tc添加量
に対する異方性磁界Hkの変化を示したもの。 第!1図及び第4図は、実施例6を説明するためのもの
で、それぞれ装置の構成図、Nb量に対する膜特性の変
化を示したもの。 第5図、第6図は、実施例5を説明するためのもので、
メディアの構rfjJm及びそれぞれのメディアの記録
密度特性。 第7図、第8図は、実施例6を説明するだめのもので、
磁気ディスクの構成図及びそれぞれの磁気ディスクの記
録密度特性である。 1・・・0oOr合金ターゲット 2・・・直流電源 3・・・Co CrNb合金ターゲット4・・・直流電
源 5・・・基板 6・・・電磁石 7・・・基板ホルダー 8・・・マイラ(50μm) 9 ・= Oo Z’: r膜(06μm)10− O
o Cr膜(06μtn) 11・=Oo’0rNb膜(06μtn)12・・・ア
ルミディスク(1,9語)13・・・アルマイト 1 4− Co T a膜(o5u m )i 5− 
Oo Or膜あるいはCo  (!rTc膜(03μm
 ) 以  上 第1図 7c  (11/l; % ) N11 t  どwt −7,) 第5図 第6図 第7図 1117  (kFl’FI) 第8図
FIG. 1 is a diagram illustrating the present invention in detail. FIG. 2 is for explaining Example 2, and shows the change in the anisotropic magnetic field Hk with respect to the amount of Tc added. No.! 1 and 4 are for explaining Example 6, and show the configuration of the apparatus and the change in film properties with respect to the amount of Nb, respectively. FIG. 5 and FIG. 6 are for explaining Example 5,
Media structure rfjJm and recording density characteristics of each media. FIG. 7 and FIG. 8 are for explaining the sixth embodiment.
1 is a configuration diagram of a magnetic disk and recording density characteristics of each magnetic disk. 1...0oOr alloy target 2...DC power source 3...Co CrNb alloy target 4...DC power source 5...Substrate 6...Electromagnet 7...Substrate holder 8...Mylar (50 μm ) 9 ・= Oo Z': r film (06 μm) 10- O
o Cr film (06μtn) 11・=Oo'0rNb film (06μtn) 12... Aluminum disk (1,9 words) 13... Alumite 1 4- Co Ta film (o5um) i 5-
Oo Or film or Co (!rTc film (03 μm
) Above Figure 1 7c (11/l; % ) N11 t wt -7,) Figure 5 Figure 6 Figure 7 1117 (kFl'FI) Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] コバルトとクロムに加えソ、ジルコニウム、ニオビウム
、テクネチウムのうち少なくとも一種を含有することを
特徴とする垂直磁気記録媒体。
A perpendicular magnetic recording medium characterized by containing at least one of zirconium, niobium, and technetium in addition to cobalt and chromium.
JP57174870A 1982-10-05 1982-10-05 Perpendicular magnetic recording medium Granted JPS5965416A (en)

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Cited By (8)

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JPS61204824A (en) * 1985-06-18 1986-09-10 Victor Co Of Japan Ltd Vertical magnetic recording medium
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