JPS6199932A - 垂直磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

垂直磁気記録媒体の製造方法

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JPS6199932A
JPS6199932A JP59218251A JP21825184A JPS6199932A JP S6199932 A JPS6199932 A JP S6199932A JP 59218251 A JP59218251 A JP 59218251A JP 21825184 A JP21825184 A JP 21825184A JP S6199932 A JPS6199932 A JP S6199932A
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thin film
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田中 利一
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悦子 中村
Hiroshi Katahira
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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】 〔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の製造方法に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来、例えばコンピュータ等の記憶媒体やオーディオテ
ープレコーダやビデオテープレコーダ等の記録媒体とし
て使用される磁気記録媒体においては、一般に基板上に
被着形成される磁気記録層に対して水平方向の磁化(面
内方向磁化)を行ってその記録を行っている。
ところが、この面内方向磁化による記録の場合、記録信
号が短波長になるにつれ、すなわち記録密度が高まるに
つれ、媒体内の反磁界が増して残留磁束密度が減衰し、
再生出力が減少するという欠点を有している。
そこでさらに従来、磁気記録媒体の記録層の厚さ方向の
磁化により記録を行う垂直磁気□記録方式が提案されて
おり、この垂直磁気記録方式によれば記録波長が短波長
になるにしたがい減磁界が小さくなることから、特に短
波長記録、高密度記録において上述した面内方向磁化に
よる記録よりも有利であることが知られている そして、この種の記録方式に用いられる垂直磁気記録媒
体としては、高分子フィルム等の非磁性基板上にGo−
Cr合金等により垂直磁化記録層を被着形成したものが
考えられているが、なかでも上記非磁性基板と垂直磁化
記録層との間に面内磁化層としてFe−Ni合金からな
る高透磁率磁性薄膜層を設け、記録効率や再生効率の向
上を図った2層膜垂直磁気記録媒体が注目されている。
ところで、この2層膜垂直磁気記録媒体においては、上
記面内磁化層、すなわち高透磁率磁性薄膜層の磁気特性
が重要で、この高透磁率磁性WiIll1層としてもち
いられるFe−Ni合金膜には、磁化され易いとと、す
なわち抗磁力Hcが小さいこと、0.3〜0.5μ程度
の膜厚を有すること、量産性に優れていること等が要求
される0例えば上記高透磁率磁性薄膜層の抗磁力Hcが
高いと、この高透磁率磁性薄膜層における磁気抵抗が大
きくなって得られる垂直磁気記録媒体の記録効率や再生
効率を低下してしまう、 従来、抗磁力Hcの小さいFe−Ni合金としては、2
1.5重量%Fe−78,5重量%Niの組成のものが
知られているが、本発明者等の実験によれば、この組成
のFe−Ni合金を用いて膜厚0.39μのF13−N
ilii!を作製したところ、基板温度が220℃以下
では、抗磁力Hcが20〜300eと大きくなってしま
い、抗磁力11cが20e以下の膜を得るには基板温度
を260℃以上に設定する必要があることが判明した。
このように基板温度を高く設定しなくてはならないこと
は、基板に使用するプラスチックフィルムに対する耐熱
性の要求が厳しくなる点で、また製造装置の耐久性等装
置上の問題等から、好ましくない。
また、上記膜厚の問題を解消するために、例えば2ri
iのFe−Ni膜の間に’rtlltを挟んだ構造とし
、抗磁力Hcを小さくすることが提案されているが、こ
の方法では3回蒸着操作が必要なことから量産性の点で
好ましくないばかりか、非磁性のTi層が存在すること
は磁気特性の低下の原因ともなり、高透磁率磁性vr#
膜層の目的からいって好ましくない。
一方、上記量産性の点からは、上記高透磁率磁性薄膜層
の膜付は方法として真空蒸着法を採用することが望まし
い、これは、上記真空蒸着法がスパッタ法等に比べて膜
付は速度が速いことによるもので、例えばスパッタ法で
の膜付は速度がおよそ170人/sec、であるのに対
して、真空蒸着法での膜付は速度はおよそ5000人/
sec、と30倍程度である。
このように、上記面内磁化膜として用いられる高透磁率
磁性i!11!層にあっては、量産性を確保しながら抗
磁力Hcを低下することが大きな課題となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
そこで本発明は、前述の当該技術分野の要望に応えて提
案されたものであって、磁化膜として優れた特性を示し
、特に抗磁力Hcの小さな高透磁率磁性薄膜層を量産性
良く製造し得る製造方法を提供し、もって記録効率や再
生効率の優れた垂直磁気記録媒体を製造することが可能
な垂直磁気記録媒体の製造方法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、抗磁力Hcの小さなFe−Ni膜の作製
方法を見出すため、まず、21.5重量%Fe−78,
5重量%Niの組成を有するFe−Ni1lの高抗磁力
の原因について検討した。
その結果、上記組成のF e −N i膜においては磁
気弾性異方性を起源とする垂直磁気異方性が生じており
、この垂直磁気異方性のためにある一定の膜厚以上の膜
には縞状磁区が形成され、このために抗磁力が大きくな
るということが判明した。
ここで、上記磁気弾性異方性には磁歪定数λ及び内部応
力σと なる第1式の関係にある。
したがって、上記抗磁力を小さくするには、すなわち磁
気弾性異方性Kを小さくするには、磁歪定数λ及び内部
応力σを小さくすればよい。この内部応力σを小さくす
る方法の一つは、基板温度を上げることであるが、あま
り基板温度をあげることは先に述べた通り好ましくない
、一方、上記磁歪定数λは合金組成によって決まるもの
であって、したがって磁歪定数λの小さい組成を有する
Fe−Ni合金材料を用いることにより、抗磁力の小さ
い膜が得られることが期待できる。
本発明は以上のような知見に基づいて完成されたもので
あって、基体上にNiを81重量%〜86重量%含有す
るFe−Ni合金よりなる高透磁率磁性i膜層を上記基
体温度が220℃以上となるように制御しながら蒸着形
成した後、上記高透磁率磁性溝11ffi上に垂直磁気
記録層を形成することを特徴とするものである。
(作用〕 このように、Fe−Ni合金の組成及び蒸着時の基板温
度を所定範囲内に設定することにより、抗磁力の小さな
pe−Ni合金膜が1回の操作で生産性良く得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明においては、先ず、F e −N i合金インゴ
ットの如き蒸発源とこの蒸発源を加熱するための加熱手
段(ヒータや電子銃等)とを備えた真空蒸着装置内に、
上記蒸発源と対向してポリイミドやポリエチレンテレフ
タレート等の非磁性材料により形成される基体を配置し
、上記蒸発源を上記加熱手段によって加熱して上記基体
の表面に蒸発原子を被着し高透磁率磁性¥#膜層を蒸着
形成する。
3こで、上記高透磁率磁性薄膜層の組成及び蒸着時の基
体の温度が重要であって、これらを所定の範囲内に設定
することにより抗磁力を小さくすることができる。
本発明者等の実験によれば、上記高透磁率磁性薄膜層を
構成するFe−Ni合金に含まれるNiの含有量を制御
することによって、得られる高透磁率磁性WI#膜層の
抗磁力)1cが大幅に小さくなることが判明した0例え
ば、蒸着時の基体温度を220℃に設定し、Fe−Ni
合金に含まれるNiの量を変化させ、膜厚0.39μの
高透磁率磁性薄膜層を作製したところ、得られる高透磁
率磁性Wl#膜層の抗磁力I%Cは、第1図に示すよう
に、81i1量%Niから86重量%Niの範囲で抗磁
力Hc< 508となり、また82重量%Niから83
.5重量%Niの範囲で抗磁力Hc<20eとなった。
一方、蒸着時の基体の温度を裁クシておくことによって
も、得られる高透磁率磁性薄膜層の抗磁力Hcが大幅に
小さくなる0例えば、FelB重量%、 Ni82重量
%を含有するFe−Ni合金を用い、基体温度を100
℃〜300℃の婦囲で変化させて膜厚0.39μの高透
磁率磁性薄膜層を作製したところ、得られる高透磁率磁
性薄膜層の抗磁力Hcは、第2図中曲線aで示すように
、基体温度を200℃以上にすると急激に減少し、特−
基体温度を220℃以上とすれば抗磁力Hcが50e以
下にまで減少することが分かった。同様に、Fe17重
量%、Ni83重量%を含有するF e −N i合金
を用いた場合には第2図中曲線すで示すように、またF
e16重量%、Ni84!i量%を含有するFe−Ni
合金を用いた場合には第2図中曲線Cで示すように、そ
れぞれ基体温度の上昇に伴って抗磁力Hcが急激に小さ
くなり、基体温度を220℃以上とすることにより抗磁
力Hcを50e以下とすることができる。
これに対して、Fe21.5重量%、Ni78.5重量
%を含有するFe−Ni合金を用いた場合には、第2図
中曲線dで示すように基体温度の上昇に伴って抗磁力H
cは減少するものの、この抗磁力Hcを50e以下とす
るためには基体温度を260℃以上としなければならな
い、・ ところで、得られる高透磁率磁性薄膜層の抗磁力Hcは
、上述のNiの含有量や基体の温度に加えて、第3B!
1に示すように膜厚にも依存し、例えば基体温度を26
0℃に設定した場合には、第3図中曲線Aで示すように
膜厚が大きくなるにしたがって抗磁力Hcがillに小
さくなるが、基体の温度が低いと、例えば基体温度15
0℃に設定した場合には第3図中曲線Bで示すように、
また基体温度180℃に設定した場合には第3図中曲線
Cでしめすように膜厚0.39μで抗磁力Hcが最大と
なることが分かった。したがって、上述のように膜厚0
.39μにおいて抗磁力Hcを満足するように基体の温
度を設定すれば、膜厚が異なっても抗磁力Hcが充分に
小さくなることは明らかである。
以上のことから、Niの含有量が81〜86重量%であ
るFe−Ni合金を用い、蒸着時の基体温度を220℃
以上に設定することにより抗磁力Hcを50e以下に制
御することができることがわかる。
上述のように、Fe−Ni合金に含まれるNiの含有量
を適宜設定するとともに、上記Niの含有量に応じて基
体の温度を制御しながら高透磁率磁性Wt膜層を蒸着形
成した後、この高透磁率磁性Wt膜層上にTi薄膜及び
垂直磁化記録層を順次スパッタ法や真空蒸着法等により
被着形成し、垂直磁気記録媒体を完成する。なお、ここ
で被着方法としては、主産性の点から真空蒸着法を採用
することが好ましい。
上記垂直磁化記録層は、通常この種の媒体に用いられる
手法、材質により作製され、例えばCrを10〜25原
子%を含み残部CoからなるC。
−Cr合金を被着することにより作製されるものである
。これによって垂直方向の配向に優れた垂直磁化記録層
が得られる。
また、上記Ti薄膜は、上記垂直磁化記録層の特性を向
上するために設けられるものであって、その膜厚は10
0〜500人に選定される。上記Ti1l@膜の膜厚が
100λ未満では、Tiの連続膜が形成しにくく、Ti
の下地膜としての効果が不充分となる虞れがあり、また
上記膜厚が500人を越えても垂直磁化記録層の磁気特
性や機械的特性にこれ以上の効果が認められない、なお
、このTi1i膜は、場合によっては無くともよい。
ところで、本発明は理論的に計算される磁歪定数からも
説明される。
以下、抗磁力Hcが小さい膜が得られる組成範囲と磁歪
定数λの関係について述べる。
本発明で形成される高透磁率磁性薄膜層はFe−Ni合
金の多結晶膜として作製されるが、この多結晶膜の磁歪
定数λは単結晶の磁歪定数から近似的に次式により計算
される。
2う λクーλ 十−λ   ・・・第2式 %式% この第2式から求めた磁歪定数λの値を第4図に゛示す
、なお、この第4図において、曲線■はLH。
Bozorth and J、GJalker (Ph
ys、Rer 83(1951) 871)のデータか
ら求めたものであり、曲線■はF、Lichterbe
rger(^nn、Pbysik 15(1954)2
25)のデータから求めたものである。
この第4図より、抗磁力Hcの小さい膜が得られる組成
範囲は磁歪定数λの小さい組成範囲に対応していること
がわかる。
一方、結晶磁気異方性に、の組成依存性を第5図に示す
、なお、この第5図において、曲線■はRoM、Boz
orth and J、GJalk、er (Phys
、Rer 83(1951)871)のデータから求め
たものであり、曲線■はF、Lichterberge
r(Ann、Physik 15(1954)225)
のデータから求めたものである。
この第5TI!Jより、従来のFe−Ni合金ではこの
結晶磁気異方性に、を重視し、この結晶磁気異方性に=
Oに近い78.5重量%Niの組成のものが用いられて
いることが分かる。
すなわち、一般に抗磁力Hcを小さくするには結晶磁気
異方性に1及び磁歪定数λを小さくすることであると言
われているが、本発明はFe−Ni合金膜の抗磁力l(
cを大きくしている原因を究明し、磁歪定数λを小さく
することに重点をおいたことを要点とするものである。
次に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものでないことは言う
までもない。
実施例1゜ 厚さ25μのポリイミドフィルムを赤外線ヒータで22
0℃に加熱し、このフィルム上に真空度2、0 X 1
0−bTorr、蒸着速度13人の条件でFe−Ni合
金(Fe含有量17重量%、Ni含有量83重量%)を
蒸着し、膜厚3900人のFe−Ni合金膜を得た。
次いで、上記Fe−Ni合金膜上に真空度2.Ox 1
0” Torrs M着速度14人の条件で膜厚200
人のTi1iliを蒸着形成し、さらにこのTii!F
膜上に真空度2.OX 10  Torr、蒸着速度2
4人の条件で膜厚0.12μのGo−Cr合金膜を形成
してサンプルテープを作製した。
得られたサンプルテープの)’e−Ni膜の抗磁力Hc
を測定したところ、0.9エルステツドであった。
比較例1゜ 先の実施例1において、ポリイミドフィルムの加熱温度
を200℃とし、他は実施例1と同様の方法によってサ
ンプルテープを作製した。
得られたサンプルテープのF e −N i 膜の抗磁
力Heを測定したところ、29エルステツドであった。
実施例2゜ 厚さ25μのポリイミドフィルムを赤外線ヒータで22
0℃に加熱し、このフィルム上に真空度2、 OX 1
0  Torr、蒸着速度13人の条件でFe−Ni合
金(F、e含有量18重量%、Nt含有量82重量%)
を蒸着し、膜厚3900人のFe−Ni合金膜を得た。
次いで、上記Fe−Ni合金膜上に真空度2.0X −
10= Torrs蒸着速度14人の条件で膜厚200
人のTi!II!を蒸着形成し、さらにこのTi薄膜上
に真空度2.OX 10  TorrS蒸着速度24人
の条件で膜厚0.12μのCo−Cr合金膜を形成して
サンプルテープを作製した。
得られたサンプルテープのFe−Ni膜の抗磁力Haを
測定したところ、1.3エルステツドであった。
実施例3゜ 厚さ25μのポリイミドフィルムを赤外線ヒータで22
0℃に加熱し、このフィルム上に真空度2、 OX 1
0−’ Torr、蒸着速度13人の条件でFe−Ni
合金(Fe含有量14重量%、Ni含育量86重量%)
を蒸着し、膜厚3900人のFe−Ni合金膜を得た。
次いで、上記Fe−Ni合金膜上に真空度2.OX 1
0−&Torr、蒸着速度14人の条件で膜厚200人
のTtii膜を蒸着形成し、さらにこのTi薄膜上に真
空度2. OX 10’ Torr、蒸着速度24人の
条件で膜厚0.12μのCo−Cr合金膜を形成してサ
ンプルテープを作製した。
得られたサンプルテープのFe−Ni膜の抗磁力Hcを
測定したところ、2.7エルステツドであつ  ゛た。
比較例2゜ 先の実施例3において、Fa−Ni合金の組成を21.
5重量%Fe、78.5重量%Ntとし、他は実施例3
と同様の方法によりサンプルテープを作製した。
得られたサンプルテープのFe−Ni合金膜の抗磁力H
cを測定したところ27エルステツドであった・ 比較例3゜ 先の実施例3において、Fe−Ni合金の組成を12重
量%Fe、88重量%Ntとし、他は実施例3と同様の
方法によりサンプルテープを作製した。
得られたサンプルテープのFe−Ni合金膜の抗磁力H
cを測定したところ8.2エルステツドであった。
これら各実施例からも本発明を適用することにより抗υ
Hcを大幅に低減できることが明らかである。
〔発明の効果〕
上述の説明からも明らかなように、本発明においては高
透磁率磁性薄膜層を構成するFe−Ni合金に含まれる
Ni含有量を調節し、また二の高透磁率磁性薄膜層を蒸
着形成する際の基体温度を制御することにより、抗磁力
Hcの極めて小さな高透磁率磁性WI#膜層を形成する
ことが可能となり、したがって記録効率や再生効率の優
れた垂直磁気記録媒体を製造することが可能となる。
また、高透磁率磁性!11層の作製方法として真空蒸着
法が採用されるため、生産性も優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はFe−Ni合金に含まれるNiの含有量と得ら
れる高透磁率磁性薄膜層の抗磁力Hcの関係を示す特性
図、第2図は高透磁率磁性薄膜層を蒸着形成する際の基
体の温度と抗磁力Hcの関係を示す特性図、第3図は高
透磁率磁性W/#膜屓の膜厚と抗磁力Hcの関係を示す
特性図である。 第4図はFa−Ni合金の組成と磁歪定数λの関係を計
算により求めた特性図、第5図はFe−Ni合金の組成
と結晶磁気異方性に、の関係を示す特性図である。 i’1w Nj合@@rwt my、)  − 第211 甚ネ【111度  (’C)  □ 第3図 R奨 厚  (pm) −−−−− 第4− xto” Ni#舊童(Wt@ム) □ 洛δ感 xlo’(erg/cJ) 76 78 80 82 84 86  #  9ON
/合引量(wt ’10)−一→ 手続補正書帽釦 昭和60年3月5日 昭和59年 特許願 第218251号2、発明の名称 垂直磁気記録媒体の製造方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京部品用8北品用6丁目7番35号名称 (2
18)  ソ ニ − 株 式 会 社代表者大賀典雄 4、代理人 住所 〒105東京都港区虎ノ門二丁目6番4号第11
森ビル11階 置 (508) 8266 llN自発 6、補正の対象 明細書の全文 訂正明細書 1、発明の名称 垂直磁気記録媒体の製造方法 2、特許請求の範囲 基体上にNiを81重量%〜86重量%含有するFe−
Ni合金よりなる高透磁率磁性薄膜層を上記基体温度が
220℃以上となるように制御しながら蒸着形成した後
、上記高透磁率磁性薄膜層上に垂直磁気記録層を形成す
ることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 3、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の製造方法に関する
ものである。 〔従来の技術〕 従来、例えばコンピュータ等の記憶媒体やオーディオテ
ープレコーダやビデオテープレコーダ等の記録媒体とし
て使用される磁気記録媒体においては、一般に基板上に
被着形成される磁気記録層に対して水平方向の磁化(面
内方向磁化)を行ってその記録を行っている。 ところが、この面内方向磁化による記録の場合、記録信
号が短波長になるにつれ、すなわち記録密度が高まるに
つれ、媒体内の反磁界が増して残留磁束密度が減衰し、
再生出力が減少するという欠点を有している。 そこでさらに従来、磁気記録媒体の記録層の厚さ方向の
磁化により記録を行う垂直磁気記録方式が提案されてお
り、この垂直磁気記録方式によれば記録波長が短波長に
なるにしたがい減磁界が小さくなることから、特に短波
長記録、高密度記録において上述した面内方向磁化によ
る記録よりも有利であることが知られている。 そして、この種の記録方式に用いられる垂直磁気記録媒
体としては、高分子フィルム等の非磁性基板上にCo−
Cr合金等により垂直磁化記録層を被着形成したものが
考えられているが、なかでも上記非磁性基板と垂直磁化
記録層との間に面内磁化層としてFe−Ni合金からな
る高透磁率磁性薄膜層を設け、記録効率や再生効率の向
上を図った2層膜垂直磁気記録媒体が注目されている。 ところで、この2層膜垂直磁気記録媒体においては、上
記面内磁化層、すなわち高透磁率磁性薄膜層の磁気特性
が重要で、この高透磁率磁性薄膜層としてもちいられる
Fe−Nt合金膜には、磁化され易いこと、すなわち抗
磁力Hcが小さいこと、0.3〜0.5μm程度の膜厚
を有すること、量産性に優れていること等が要求される
。例えば上記高透磁率磁性薄膜層の抗磁力l(Cが高い
と、この高透磁率磁性薄膜層における磁気抵抗が大きく
なって得られる垂直磁気記録媒体の記録効率や再生効率
を低下してしまう。 従来、抗磁力Heの小さいFe−Ni合金としては、2
1.5重量%Fe−78,5重量%Niの組成のものが
知られているが、本発明者等の実験によれば、この組成
のFe−Ni合金を用いて膜厚0.39μmのFe−N
i膜を作製した2ところ、基板温度が220℃以下では
、抗磁力Hcが20〜300eと大きくなってしまい、
抗磁力Hcが20e以下の膜を得るには基板温度を26
0℃以上に設定する必要があることが判明した。このよ
うに基板温度を高く設定しなくてはならないことは、基
板に使用するプラスチックフィルムに対する耐熱性の要
求が厳しくなる点で、また製造装置の耐久性等装置上の
問題等から、好ましくない。 また、上記膜厚の問題を解消するために、例えば2ii
のFe−Ni膜の間にTi1lIを挟んだ構造とし、抗
磁力Hcを小さくすることが提案されているが、この方
法では3回蒸着操作が必要なことから量産性の点で好ま
しくないばかりか、非磁性のTi層が存在することは磁
気特性の低下の原因ともなり、高透磁率磁性薄膜層の目
的からいって好ましくない。 一方、上記量産性の点からは、上記高透磁率磁性薄膜層
の膜付は方法として真空蒸着法を採用することが望まし
い。これは、上記真空蒸着法がスパッタ法等に比べて膜
付は速度が速いことによるもので、例えばスパッタ法で
の膜付は速度がおよそ170人/sec、であるのに対
して、真空蒸着法での膜付は速度はおよそ5000人/
sec、と30倍程度である。 このように、上記面内磁化膜として用いられる高透磁率
磁性薄膜層にあっては、量産性を確保しながら抗磁力H
cを低下することが大きな課題となっている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 そこで本発明は、前述の当該技術分野の要望に応えて提
案されたものであって、磁化膜として優れた特性を示し
、特に抗磁力Hcの小さな高透磁率磁性薄膜層を量産性
良く製造し得る製造方法を提供し、もって記録効率や再
生効率の優れた垂直磁気記録媒体を製造することが可能
な垂直磁気記録媒体の製造方法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、抗磁力Hcの小さなFe−Ni膜の作製
方法を見出すため、まず、21.5重量%Fe−78,
5重量%Niの組成を有するFe−Ni膜の高抗磁力の
原因について検討した。 その結果、上記組成のFe−Ni膜においては  、磁
気弾性異方性を起源とする垂直磁気異方性が生しており
、この垂直磁気異方性のためにある一定の膜厚以上の膜
には縞状磁区が形成され、このために抗磁力が大きくな
るということが判明した。 ここで、上記磁気弾性異方性には磁歪定数λ及び内部応
力σと に= −λσ  ・・・第1式 なる第1式の関係にある。 したがって、上記抗磁力を小さくするには、すなわち磁
気弾性異方性Kを小さくするには、磁歪定数λ及び内部
応力σを小さくすればよい。この内部応力σを小さくす
る方法の一つは、基板温度を上げることであるが、あま
り基板温度をあげることは先に述べた通り好ましくない
、一方、上記磁歪定数λは合金組成によって決まるもの
であって、したがって磁歪定数λの小さい組成を有する
Fe−Ni合金材料を用いることにより、抗磁力の小さ
い膜が得られることが期待できる。 本発明は以上のような知見に基づいて完成されたもので
あって、基体上にNiを81重量%〜86重量%含有す
るFe−Ni合金よりなる高透磁率磁性ti膜層を上記
基体温度が220℃以上となるように制御しながら蒸着
形成した後、上記高透磁率磁性溝IJ層上に垂直磁気記
録層を形成することを特徴とするーものである。 〔作用〕 このように、Fe−Ni合金の組成及び蒸着時の基板温
度を所定範囲内に設定することにより、抗磁力の小さな
Fe−Ni合金膜が1回の操作で生産性良く得られる。 〔実施例〕 以下、本発明の詳細な説明する。 本発明においては、先ず、Fe−Ni合金インゴットの
如き蒸発源とこの蒸発源を加熱するための加熱手段(ヒ
ータや電子銃等)とを備えた真空蒸着装置内に、上記蒸
発源と対向してポリイミド等の非磁性材料により形成さ
れる基体を配置し、上記蒸発源を上記加熱手段によって
加熱して上記基体の表面に蒸発原子を被着し高透磁率磁
性薄膜層を蒸着形成する。 ここで、上記高透磁率磁性薄膜層の組成及び蒸着時の基
体の温度が重要であって、これらを所定の範囲内に設定
することにより抗磁力を小さくすることができる。 本発明者等の実験によれば、上記高透磁率磁性811層
を構成するFe−Ni合金に含まれるNiの含有量を制
御することによって、得られる高透磁率磁性i膜層の抗
磁力Hcが大幅に小さくなることが判明した0例えば、
蒸着時の基体温度を220℃に設定し、Fe−Ni合金
に含まれるNiO量を変化させ、膜厚0.39μmの高
透磁率磁性薄膜層を作製したところ、得られる高透磁率
磁性薄膜層の抗磁力Hcは、第1図に示すように、81
重量%Niから86重量%Niの範囲で抗磁力He<5
0eとなり、また82ffi量%Niから83.5重量
%Niの範囲で抗磁力Hc<20eとなった。 一方、蒸着時の基体の温度を高くしておくことによって
も、得られる高透磁率磁性薄膜層の抗磁力Hcが大幅に
小さくなる0例えば、Fe1Bii量%、Ni82重量
%を含有するFe−Ni合金を用い、基体温度を100
℃〜300℃の範囲で変化させて膜厚0.39μmの高
透磁率磁性薄膜層を作製したところ、得られる高透磁率
磁性H膜層の抗磁力Hcは、第2図中曲線aで示すよう
に、基体温度を200℃以上にすると急激に減少し、特
に基体温度を220℃以上とすれば抗磁力Hcが50e
以下にまで減少することが分かった。同様に、Fe2T
i量%、Ni83重量%を含有するFe−Ni合金を用
いた場合には第2図中曲線すで示すように、またFe1
6重量%、Ni84重量%を含有するFe−Ni合金を
用いた場合には第2図中曲線Cで示すように、それぞれ
基体温度の上昇に伴って抗磁力Hcが急激に小さくなり
、基体温度を220℃以上とすることにより抗磁力He
を50e以下とすることができる。 これに対して、Fe21.5重1%、Ni78.5重量
%を含有するFe−Ni合金を用いた場合には、第2図
中曲線dで示すように基体温度の上昇に伴って抗磁力H
cは減少するものの、この抗磁力Hcを50e以下とす
るためには基体温度を260℃以上としなければならな
い。 ところで、得られる高透磁率磁性薄膜層の抗磁力Heは
、上述のNiの含有量や基体の温度に加えて、第3図に
示すように膜厚にも依存し、例えば基体温度を260℃
に設定した場合には、第3図中曲線Aで示すように膜厚
が大きくなるにしたがって抗磁力Hcが単調に小さくな
るが、基体の温度が低いと、例えば基体温度150℃に
設定した場合には第3vlJ中曲線Bで示すように、ま
た基体温度180℃に設定した場合には第3図中曲線C
でしめす゛ように膜厚0.39μmで抗磁力l(cが最
大となることが分かった。したがって、上述のように膜
厚0.39μmにおいて抗磁力Hcを満足するように基
体の温度を設定すれば、膜厚が異なっても抗磁力)Cが
充分に小さくなることは明らかである。 以上のことから、Niの含有量が81〜86重量%であ
るp’e−Ni合金を用い、蒸着時の基体温度を220
℃以上に設定することにより抗磁力Hcを50e以下に
制御することができることがわかる。 上述のように、F e −N i合金に含まれるNiの
含有量を適宜設定するとともに、上記Niの含有量に応
じて基体の温度を制御しながら高透磁率磁性薄膜層を蒸
着形成した後、この高透磁率磁性WI#膜層上にTi薄
膜及び垂直磁化記録層を順次スパッタ法や真空蒸着法等
により被着形成し、垂直磁気記録媒体を完成する。なお
、ここで被着方法としては、生産性の点から真空蒸着法
を採用することが好ましい。 上記垂直磁化記録層は、通常この種の媒体に用いられる
手法、材質により作製され、例えばCrをlO〜25原
子%を含み残部COからなるC。 −Cr合金を被着することにより作製されるものである
。これによって垂直方向の配向に優れた垂直磁化記録層
が得られる。 また、上記T i 14Jlは、上記垂直磁化記録層の
特性を向上するために設けられるものであって、その膜
厚は100〜500人に選定される。上記Ti1i膜の
膜厚が100人未満では、Tiの連続膜が形成しにくく
、Tiの下地膜としての効果が不充分となる虞れがあり
、また上記膜厚が500人を越えても垂直磁化記録層の
磁気特性や機械的特性にこれ以上の効果が認められない
、なお、このTi薄膜は、場合によっては無くともよい
。 ところで、本発明は理論的に計算される磁歪定数からも
説明される。 以下、抗磁力Hcが小さい膜が得られる組成範囲と磁歪
定数λの関係について述べる。 本発明で形成される高透磁率磁性薄膜層はFe−Ni合
金の多結晶膜として作製されるが、この多結晶膜の磁歪
定数λは単結晶の磁歪定数から近似的に次式により計算
される。 う λ=−λ、い+−λIll   ・・・第2式%式% この第2式から求めた磁歪定数λの値を第4図に1、示
す、なお、この第4図において、曲線Iはアール・エム
・ボゾルス、ジエー・ジー・ウオカー(R,M、Boz
orth and J、G、Walker)共著、フィ
ジカル・レビュー 83(1951)871 (Phy
s、Rev、83(1951)871)のデータから求
めたものであり、曲線■はエフ・リヒテンベルガーCF
、Lichtenberger)著、アナレン・ヘア・
フイジーク15(1954)225  (Ann、Ph
ysik15(1954)225)のデータから求めた
ものである。 この第4図より、抗磁力Haの71%さb)l実力(得
られる組成範囲は磁歪定数λの小さし)組成範囲に対応
していることがわかる。 一方、結晶磁気異方性に1の組成依存↑生を第5図に示
す、なお、この第5図におし)て、曲線m番まアール・
エム・ポゾルス、ジエー・ジー・ウォーカー(R,M、
Bozorth and J、G、Walker)共著
、フィシf)ルーLtビs −89(1953)624
 (1’hys、Rev、89(1953) 624)
のデータから求めたものであり、曲i泉■はアール・エ
ム・ボゾルス(R,M、Bozorth)著、レビュー
・オブ・モダン・フィジックス25(1953)42 
(Rev、mod、Phys、25(1953)42)
のデータカ)ら求めたものである。 この第5図より、従来のFe−Ni合金で番よこの結晶
磁気異方性に工を重視し、この簿占晶磁気異方性に1=
0に近い78.5重量%Niの組成のものが用いられて
いることが分かる。 すなわち、一般に抗磁力Hcを小さくするには結晶磁気
異方性に1及び磁歪定数λを小さくすることであると言
われているが、本発明はfee−Ni合金膜の抗磁力H
cを大きくしている原因を究明し、磁歪定数λを小さく
することに重点をおいたことを要点とするものである。 次に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものでないことは言う
までもない。 実施例1゜ 厚さ25μmのポリイミドフィルムを赤外線ヒータで2
20℃に加熱し、このフィルム上に真空度2. OX 
10’; TorrS蒸着速度13人八ec、へ条件で
p’e−Ni合金(Fe含有量17重量%、Ni含有量
83重量%)を蒸着し、膜厚0.35μmのFe−Ni
合金膜を得た。 次いで、上記F e −N i合金膜上に真空度2.0
X10″6 Torr、蒸着速度14人/sec、の条
件で膜厚200人のTi薄膜を蒸着形成し、さらにこの
Tii膜上に真空度2. OX 10(i Torr、
蒸着速度24人/sec、の条件で膜厚0.12μmの
Co−Cr合金膜を形成してサンプルテープを作製した
。 得られたサンプルテープのFe−Ni膜の抗磁力Hcを
測定したところ、0.9エルステツドであった。 比較例1゜ 先の実施例1において、ポリイミドフィルムの加熱温度
を200℃とし、他は実施例1と同様の方法によってサ
ンプルテープを作製した。 得られたサンプルテープのF e −N i膜の抗磁力
11cを測定したところ、29エルステツドであった。 実施例2゜ 厚さ25μmのポリイミドフィルムを赤外線ヒータで2
20℃に加熱し、このフィルム上に真空度2.0X10
″6Torr、蒸着速度13人八へc、の条件でFe−
Ni合金(Fa含有量18重量%、Ni含有量82重量
%)を蒸着、し、膜厚0.35μmFe−Ni合金膜を
得た。 次いで、上記Fe−Ni合金膜上に真空度2.0X 1
0”6 Torr、蒸着速度14人/sec、の条件で
膜厚200人のTi薄膜を蒸着形成し、さらにこのTi
薄膜上に真空度2. OX 10(iTorr、蒸着速
度24人/sec、の条件で膜厚0.12.crmのC
o−Cr合金膜を形成してサンプルテープを作製した。 得られたサンプルテープのFe−NiMtAの抗磁力H
cを測定したところ、1.3エルステツドであった。 実施例3゜ 厚さ25μmのポリイミドフィルムを赤外線ヒータで2
20℃に加熱し、このフィルム上に、2空度2. OX
 10”6 Torr、蒸着速度13人/sec、の条
件でFe−Ni合金(Fe含有量14ffi量%、Ni
含有量86重量%)を蒸着し、膜厚0.35μ  、m
Fe−Ni合金膜を得た。 次いで、上記Fe−Ni合金膜上に真空度2.0×10
″′6Torr、蒸着速度14人/sec、の条件で膜
厚200人のTi薄膜を蒸着形成し、さらにこのTi薄
膜上に真空度2.0X10″6Torr、蒸着速度24
人/sec、の条件で膜厚0.12μmのCo−C「合
金膜を形成してサンプルテープを作製した。 得られたサンプルテープの)’e−Nr膜の抗磁力Hc
t−測定したところ、2.7エルステツドであった。 比較例2゜ 先の実施例3において、Fe−Ni合金の組成を21.
5重量%Fe、78.5重量%Niとし、他は実施例3
と同様の方法によりサンプルテープを作製した。 得られたサンプルテープのFe−Ni合金膜の抗磁力H
cを測定したところ27エルステツドであった。 比較例3゜ 先の実施例3において、Fe−Ni合金の組成を12重
量%Fe、88ii量%Niとし、他は実施例3と同様
の方法によりサンプルテープを作製した。 得られたサンプルテープのFe−Ni合金膜の抗磁力H
cを測定したところ8.2エルステツドであった。 これら各実施例からも本発明を通用することにより抗磁
力Hcを大幅に低減できることが明らかである。 〔発明の効果〕 上述の説明からも明らかなように、本発明においては高
透磁率磁性薄膜層を構成するF e −N i合金に含
まれるNi含有量を調節し、またこの高透磁率磁性薄膜
層を蒸着形成する際の基体温度を制御することにより、
抗磁力11cの極めて小さな高透磁率磁性薄膜層を形成
することが可能となり、したがって記録効率や再生効率
の優れた垂直磁気記録媒体を製造することが可能となる
。 また、高透磁率磁性薄膜層の作製方法として真空蒸着法
が採用されるため、生産性も優れたものとなる。 4、図面の簡単な説明 第1図はFe−Ni合金に含まれるNiの含有量と得ら
れる高透磁率磁性薄膜層の抗磁力Hcの関係を示す特性
図、第2図は高透磁率磁性薄膜層を蒸着形成する際の基
体の温度と抗磁力Hcの関係を示す特性図、第3図は高
透磁率磁性薄膜層の膜厚と抗磁力Hcの関係を示す特性
図である。 第4図はpe−Ni合金の組成と磁歪定数λの関係を計
算により求めた特性図、第5図はFe−Ni合金の組成
と結晶磁気異方性に1の関係を示す特性図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基体上にNiを81重量%〜86重量%含有するFe−
    Ni合金よりなる高透磁率磁性薄膜層を上記基体温度が
    220℃以上となるように制御しながら蒸着形成した後
    、上記高透磁率磁性薄膜層上に垂直磁気記録層を形成す
    ることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
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