JPS60101710A - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録媒体に係り、特に垂直磁気記録ができ
る磁気記録媒体に関するものである。

近年、磁気記録媒体の記録密度を高めるため。

垂直磁気記録方式が検討されている。この記録方式に用
いられる磁気記録媒体は、非磁性材からなる基材と、そ
の晶相の表面に形成された軟磁性材からなる第１の磁性
層と、その第１の磁性層の表面に形成された垂直異方性
を有する第２の磁性層とから構成されている。そしてこ
の第２の磁性層の膜厚方向、すなわち垂直方向に磁化す
ることにより、所望のデータが高密度に記録されるよう
になっている。

第１図は、この垂直磁気記録媒体と垂直磁気記録用ヘッ
ドの配置状態を示す断面図である。ポリエスデルヘコポ
リイミドなどの合成樹脂あるいは陽極酸化したアルミニ
ウム板などの非磁性材からなる基材ｌの表面に、軟磁性
材からなる第１の磁性Ｊｆ！２と第２の磁性層３が順次
形成されてテープ状あるいはディスク状の垂直磁気記録
媒体を構成しでいる。

この磁気記録媒体を挾むようにして、主磁極５と補助磁
極６とが配置されている。主ＩＪｉ極５は股厚が約１μ
程度のもので、ガラスやポリイミドなどの非磁性材から
なる支持体４の片面にスパッタリングなどで形成されて
いる。補助磁極６には、励磁コイル７が所定ターン数巻
装されている。この励磁コイル７に記録されるべき信号
電流を流して主磁極５を補助磁極６側から励磁すると、
主磁極５の先端付近に強い垂直磁界が発生して、それと
対向している第２の磁性層３に磁気記録がなされる。

このものにおいて、第１の磁性層２と主磁極５との間隔
Ｃを可及的に狭くすれば周波数特性、特に高周波領域で
の特性の向上が図れることが知られており、そのために
第２の磁性層３をさらに薄くするイ頃向にある。

従来の磁気記録媒体は、第１の磁性Ｐｉ２に鉄とニッケ
ルの合金あるいはそれに銅やモリブデンなどを添加した
パーマロイが、第２の磁性［３にコバルトとクロムの合
金が、それぞれ用いられていた。第２の磁性層３の構成
元素であるコバルトは六方最密格子（ｈ、Ｃ，ｐ）構造
をもち、そのＣ軸の方向に大きな結晶磁気異方性を有し
ており。

このコバルトにクロｔ、を添加することによって膜の飽
和磁化を下げ、膜面に対して垂直方向にＣ軸を配向し易
くなることからコバルト−クロム合金が第２の磁性層３
として用いられる。

ところがこのコバルト−クロム合金からなる磁性層は、
水平（面内）方向の残留磁束密度Ｂｒ（１）に対する垂
直方向の残留磁束Ｂｒ（上）の比Ｂｒ（上）／Ｂｒ（１
）（以下、垂直残留磁束密度比と称す）が約０，６とま
だ小さく、異方性磁界強度Ｈｋも２４０００ｅ程度であ
ることから、まだ十分に満足できる磁気特性とはいえな
い。このような傾向は、磁性層の膜厚が例えば０．３μ
ｍあるいはそれよりさらに薄くなった場合に顕著である
。

磁気特性の向上を図るため、コバルト−クロム系合金に
タングステン（Ｗ）、モリブデン（ＭＯ）、レニウム（
Ｒｅ）などの第３元素を添加することが提案されたが、
これらの第３元素では十分な効果を得ることができず、
特に垂直残留磁束密度比を１以上にすることができない
。

本発明者らは垂直異方性を有する磁性層の構成材料につ
いて種々検討した結果、コバルトとクロムとタンタルの
３成分系合金で前記磁性層を構成することにより、垂直
残留磁束密度比を１以上にし、しかも異方性磁界強度を
さらに高め、優れた磁気特性が得られることを見出した
。

基板に結晶化ガラスを用い、コバルトディスク上にクロ
ムとタンタルのベレットをそれぞれ中心より放射状に配
置し、ターゲット上のペレット数を調整することにより
合金組成が変えられるようにする。そして高真空度にし
たのちアルゴンガスを導入し、高周波電力でスパッタリ
ングを行ない、基板上にコバルトを主成分とするＣｏＣ
ｒ−Ｔａの３成分系アモルファス合金薄膜を作成する。

このようにして作成された各種組成の合金試料が後述の
各特性試験に使用される。

第２図は、前記合金中のコバルトとクロムの含有率をコ
バルト７７．９原子％、クロム２２．１原子％と一定に
して、合金中のタンタル含有率Ｘ（原子％）（（Ｇｏ？
　？　、！ｌ　Ｃｒｚ　ｚ　、ｚ　）ｉ　ｏ　Ｏ−Ｘ　
Ｔａｘ）　を種々変えた場合の磁気４・、？性図である
。

この図から明らかなように、垂直残留磁束密度比は、タ
ンタルを少荒添加することにより含有率０原子％のもの
、すなわちちコバルトークロムの２成分系合金のものに
比べて急激に高くなり、タンタル含有率が約０．５原子
％付近で最高値を示す。

タンタル含有率がそれよりも大きくなると垂直残留磁束
密度比はごく緩やかに低下するが、含有率が２．６原子
％のものでも垂直残留磁束密度比はｌ付近にあり、タン
タル無添加のものよりも高い値を示している。

またＨｋもタンタルをナル添加することにより高くなり
、それの１有率が約０．５〜０．７原子％付近で最高値
を示す。含有率がそれよりも大きくなるとＨｋは徐々に
低下するが、含有率が約１．２原子％以下ではタンタル
無添加のものよりも高い値を示している。なおこのよう
な傾向は、他の成分であるコバルトとクロムの比率を多
少変動させても同様であることが、後述の第３図から明
らかである。

従って合金中におけるタンタル含有率は、それの添加効
果を発揮するとともに高い垂直残留磁束密度比ならびに
異方性磁界強度を得るために、約０．１〜１．２原子％
の範囲に規制するとよい。なお、タンタルの添加によっ
て垂直方向の飽和磁束密度Ｂ５（１）ならびに保磁力Ｈ
ｅ（１）は低下する傾向にあるから、ハフニウム含有率
は約０．１〜０．７１子％の範囲に規制するとさらに望
ましい。

第３図は、本発明に係るＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ、３成分系合
金（実線）ならびに従来のＣｏ−Ｃｒ２成分系合金（点
線）の磁気特性図で１両合金ともＣｏ　−Ｃｒ合金成分
を１００原子％とし、そのうちのＣｒ含有率を種々変え
た場合の磁気特性を示している。

なお、本発明し３係る合金中のタンタル含有率は　、０
．５原子％とした。図中のＨｋ−ＡおよびＨｋ−Ｂは本
発明および従来の合金の異方性磁界強度、Ｂｒ（１）／
Ｂｒ（〆）−ＡおよびＢｒ（１）／Ｂｒ（１）−Ｂは本
発明および従来の合金の垂直残留磁束密度比をそれぞれ
示している。

この図から明らかなように；異方性磁界強度ならびに垂
直残留磁束密度比に対するタンタルの添加効果は、クロ
ムの含有率を多少変化させても同様に現われ、特に従来
のものではクロム′ｄ率が少なくなると異方性磁界強度
ならびに垂直残留磁束密度比が極端に低下していたが１
本発明のものではそれを改善することができ、異方性磁
界強度ならびに垂直残留磁束密度比が常に高く維持され
る。

次の表はＧｏ−Ｃｒ系合金における第３元索Ｙの添加効
果をそれぞれ示すもので、組成比（原子％）は　（ＧＯ
７？　、９　Ｃｒ２２．１　）！　！　、５　Ｙｏ　、
ｓである。なお。

スパッタリング法で形成された各磁性層の厚さは０．３
μｍである。この表から明らかなように、第３元素とし
てＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＭｏならびにＷを添加したものは
、垂直残留磁束密度比が１未満で、しかも異方性磁界強
度も低いが、第３元素がＴａの場合は垂直残留磁束密度
比が１．２４もあり、また異方性磁界強度も３７０００
ｅと高い。

本発明は前述、のような構成になっており、磁気特性の
優れた垂直磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は垂直磁気記録媒体と垂直磁気記録用ヘッドとの
配置状態を示す断面図、第２図および第３図は磁気特性
図である。 １・・・・・・基材、２・・・・・・第１の磁性層、３
・・・・・・第２の磁性層、５・・・・・・主磁極、６
・・・・・・補助磁極、７・・・・・・励磁コイル。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性材からなる基材と、その基材の表面に形成
   された軟磁性材からなる第１の磁性層と、その第１の磁
   性層の表面に形成された垂直異方性を有する第２の磁性
   層とを備え、前記第２の磁性層が膜厚方向に磁化される
   ものにおいて、前記第２の磁性層が、コバルトを主成分
   としそれにクロムとタンタルを添加したコバルトとクロ
   ムとタンタルの３成分系合金で構成されていることを特
   徴とする垂直磁気記録媒体。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載において、前記タ
   ンタルの含有率が約０．１〜１．１原子％の範囲に規制
   されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体、