JP2776832B2 - 垂直磁気記録装置 - Google Patents
垂直磁気記録装置Info
- Publication number
- JP2776832B2 JP2776832B2 JP14811488A JP14811488A JP2776832B2 JP 2776832 B2 JP2776832 B2 JP 2776832B2 JP 14811488 A JP14811488 A JP 14811488A JP 14811488 A JP14811488 A JP 14811488A JP 2776832 B2 JP2776832 B2 JP 2776832B2
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- Japan
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- magnetic
- recording
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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、磁気記録装置に係り、特に高密度，高出力
化に好適な垂直磁気記録装置に関する。
化に好適な垂直磁気記録装置に関する。
従来、リング型磁気ヘツドと垂直磁気記録媒体を組み
合せた磁気記録装置については、広く検討されており、
信学技報MR84−54（1985），信学技報MR85−16（1985）
等に具体的実施例が述べられている。
合せた磁気記録装置については、広く検討されており、
信学技報MR84−54（1985），信学技報MR85−16（1985）
等に具体的実施例が述べられている。
上記従来技術は、第３図に示す様に、垂直磁気記録用
媒体として、基板３の上に直接記録膜６が形成され、上
部に保護潤滑膜７を有する構造、あるいは、記録膜６と
基板３の間に記録膜の垂直配向性を、向上させるための
非磁性中間膜５を介在させる構造が一般的である。この
ような垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘツドを組み合
せた場合、媒体の記録膜の垂直配向性が良好であれば、
記録された隣り合う磁化が互いに強めあうという垂直磁
気記録の原理的な特長を生かして高い密度まで情報を記
録することができる。ところで第４図は、同一のリング
型磁気ヘツドを用いて、第３図で示した垂直磁気記録媒
体と面内磁気記録媒体の記録密度特性を比較した結果で
ある。この様に垂直磁気記録媒体を用いると面内磁気記
録媒体よりも高密度に記録できることは明らかである
が、低密度における再生出力は面内磁気記録媒体よりも
低い。従つて、垂直磁気記録媒体を用いる場合には、第
４図の破線の様に高出力化を実現できれば、さらに高密
度化が達成できる。
媒体として、基板３の上に直接記録膜６が形成され、上
部に保護潤滑膜７を有する構造、あるいは、記録膜６と
基板３の間に記録膜の垂直配向性を、向上させるための
非磁性中間膜５を介在させる構造が一般的である。この
ような垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘツドを組み合
せた場合、媒体の記録膜の垂直配向性が良好であれば、
記録された隣り合う磁化が互いに強めあうという垂直磁
気記録の原理的な特長を生かして高い密度まで情報を記
録することができる。ところで第４図は、同一のリング
型磁気ヘツドを用いて、第３図で示した垂直磁気記録媒
体と面内磁気記録媒体の記録密度特性を比較した結果で
ある。この様に垂直磁気記録媒体を用いると面内磁気記
録媒体よりも高密度に記録できることは明らかである
が、低密度における再生出力は面内磁気記録媒体よりも
低い。従つて、垂直磁気記録媒体を用いる場合には、第
４図の破線の様に高出力化を実現できれば、さらに高密
度化が達成できる。
本発明の目的は、リング型磁気ヘツドと垂直磁気記録
媒体を組み合せた磁気記録装置において分解能の劣化を
おさえて、再生出力の大幅な向上を達成することにあ
る。
媒体を組み合せた磁気記録装置において分解能の劣化を
おさえて、再生出力の大幅な向上を達成することにあ
る。
上記目的は、垂直磁気記録用媒体の基板と記録膜の間
に軟磁性下地膜を配し、かつ軟磁性下地膜の飽和磁束密
度Bbと膜厚δｂの積と、記録膜の飽和磁束密度Bmと記録
波長λの積が、Bb×δｂ≦Bm×λ/4となる様な軟磁性下
地膜の材料及び膜厚を選ぶことにより達成される。
に軟磁性下地膜を配し、かつ軟磁性下地膜の飽和磁束密
度Bbと膜厚δｂの積と、記録膜の飽和磁束密度Bmと記録
波長λの積が、Bb×δｂ≦Bm×λ/4となる様な軟磁性下
地膜の材料及び膜厚を選ぶことにより達成される。
第５図は、従来からの垂直磁気記録媒体と本発明で用
いる垂直磁気記録媒体の記録膜から発生する磁束の流れ
を計算機シミユレーシヨンにより解析した結果である。
本発明で用いる垂直磁気記録媒体では、記録層の下に軟
磁性下地膜を配することにより、記録層下層の表面に磁
極が発生することを防ぐ。これにより、本発明で用いる
媒体では記録膜から発生する磁束量が従来の媒体より増
加するので再生出力を向上させることができる。ところ
で、記録層下層の表面に磁極を発生させないためには、
記録層下層から発生する磁束を軟磁性下層膜が完全に吸
収する必要がある。第６図は、軟磁性下層膜の飽和磁束
密度Bbと膜厚δｂの積と再生出力の関係を記録層の飽和
磁束密度Bmと記録波長λの積をパラメータとして解析し
た結果である。これより が記録層下層の表面に磁極を発生させないための条件で
あることが分かる。一方、記録過程においては、リング
型磁気ヘツドの磁界分布は、軟磁性下層膜を配すること
によりブロードになり、その磁界分布の劣化の程度は、
Bb×δｂ積の増加とともに大きくなる。従つて、軟磁性
下層膜の最適な条件は、 の範囲にある。
いる垂直磁気記録媒体の記録膜から発生する磁束の流れ
を計算機シミユレーシヨンにより解析した結果である。
本発明で用いる垂直磁気記録媒体では、記録層の下に軟
磁性下地膜を配することにより、記録層下層の表面に磁
極が発生することを防ぐ。これにより、本発明で用いる
媒体では記録膜から発生する磁束量が従来の媒体より増
加するので再生出力を向上させることができる。ところ
で、記録層下層の表面に磁極を発生させないためには、
記録層下層から発生する磁束を軟磁性下層膜が完全に吸
収する必要がある。第６図は、軟磁性下層膜の飽和磁束
密度Bbと膜厚δｂの積と再生出力の関係を記録層の飽和
磁束密度Bmと記録波長λの積をパラメータとして解析し
た結果である。これより が記録層下層の表面に磁極を発生させないための条件で
あることが分かる。一方、記録過程においては、リング
型磁気ヘツドの磁界分布は、軟磁性下層膜を配すること
によりブロードになり、その磁界分布の劣化の程度は、
Bb×δｂ積の増加とともに大きくなる。従つて、軟磁性
下層膜の最適な条件は、 の範囲にある。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本
実施例は、リジツド磁気記録装置であり、記録媒体は表
面にNi−ｐ非磁性メツキ層を成長させたAl等の基板３の
上に、軟磁性下地膜４、垂直磁化膜５、Ｃ等の保護膜６
により構成される。また、磁気ヘツド２は、MnZn等の軟
磁性材料を用いた磁気コア７とAl,Cu等の導電性材料を
用いたコイル８から構成される。記録膜５の飽和磁束密
度Bmは0.38T、膜厚δｍは200nmとした。また、軟磁性下
層膜４は、パーマロイを用い、飽和磁束密度Bbは、0.9
T、膜厚δｂは20〜150nmの範囲とした。上記媒体をギヤ
ツプ長0.4μｍのリング型磁気ヘツド２により、記録波
長λ＝1.0μｍ（50KFCI）で記録した場合の、再生出力
と軟磁性下地膜の膜厚の関係を調べたところ、再生出力
は、約100nmの膜厚まで膜厚の増加とともに増加し、膜
厚100nm以上では再生出力の増加はみられなかつた。上
記実施例の場合、軟磁性下地膜の膜厚δｂが100nmではB
b×δｂ＝90T・nmであり、Bm×λ/4＝95T・nmとほぼ一
致する。一方、媒体の記録分解能は、軟磁性下地膜の膜
厚の増加はヘツド磁界分布をブロードするため劣化す
る。従つて、Bbとδｂの積はBmとλ/4の積以下であるこ
とが望ましく、本実施例の場合、パーマロイの膜厚を10
0nm以下とすることが望ましい。本実施例では、記録膜
のCoに対するCr組成は22wt％であつたが、Cr組成が15wt
％以上25wt％以下でも同様の効果が得られる。しかし15
wt％未満では垂直磁化膜が得られず、25wt％を超えると
保磁力Hcが低くなるため記録再生の面から望ましくな
い。なお、記録膜材料としては、Co−Crの他に、垂直磁
化膜であるCo−O,Co−Fe−O,FeNx,Co−Pt,Co−Pd等を用
いればよい。また、軟磁性下地膜材料としては、第７図
の再生出力の下地膜透磁率依存性の検討結果より、透磁
率100程度以上の軟磁性材料を用いればよい。本発明の
第２の実施例を第２図に示す。本実施例では、軟磁性下
地膜４と記録膜５の間に非磁性中間層９を介在させてい
る。非磁性中間層９を、介在させることにより、記録膜
の垂直配向性が軟磁性下地膜の影響により劣化すること
を防ぐ効果がある。本実施例では、記録膜５として、第
１の実施例と同等の材料組成および膜厚のCo−Crを用
い、軟磁性下地膜として、飽和磁束密度1.79T、膜厚50n
mとCoを用いた。第８図はCoの上に直接Co−Crを形成し
た場合と、非磁性中間層として膜厚10nmのTiを用いた場
合のCo−Cr膜の磁気特性を比較した結果である。非磁性
中間層を介在させることにより、Co−Cr膜の垂直磁気異
方性が著しく改善される。記録膜としてCo−Cr膜を用い
た場合、非磁性中間層としては、Co−Cr膜と結晶構造お
よび原子間距離が近いという観点から、Tiの他に、Ge,S
i,Se,Sb,Bなどが有効である。
実施例は、リジツド磁気記録装置であり、記録媒体は表
面にNi−ｐ非磁性メツキ層を成長させたAl等の基板３の
上に、軟磁性下地膜４、垂直磁化膜５、Ｃ等の保護膜６
により構成される。また、磁気ヘツド２は、MnZn等の軟
磁性材料を用いた磁気コア７とAl,Cu等の導電性材料を
用いたコイル８から構成される。記録膜５の飽和磁束密
度Bmは0.38T、膜厚δｍは200nmとした。また、軟磁性下
層膜４は、パーマロイを用い、飽和磁束密度Bbは、0.9
T、膜厚δｂは20〜150nmの範囲とした。上記媒体をギヤ
ツプ長0.4μｍのリング型磁気ヘツド２により、記録波
長λ＝1.0μｍ（50KFCI）で記録した場合の、再生出力
と軟磁性下地膜の膜厚の関係を調べたところ、再生出力
は、約100nmの膜厚まで膜厚の増加とともに増加し、膜
厚100nm以上では再生出力の増加はみられなかつた。上
記実施例の場合、軟磁性下地膜の膜厚δｂが100nmではB
b×δｂ＝90T・nmであり、Bm×λ/4＝95T・nmとほぼ一
致する。一方、媒体の記録分解能は、軟磁性下地膜の膜
厚の増加はヘツド磁界分布をブロードするため劣化す
る。従つて、Bbとδｂの積はBmとλ/4の積以下であるこ
とが望ましく、本実施例の場合、パーマロイの膜厚を10
0nm以下とすることが望ましい。本実施例では、記録膜
のCoに対するCr組成は22wt％であつたが、Cr組成が15wt
％以上25wt％以下でも同様の効果が得られる。しかし15
wt％未満では垂直磁化膜が得られず、25wt％を超えると
保磁力Hcが低くなるため記録再生の面から望ましくな
い。なお、記録膜材料としては、Co−Crの他に、垂直磁
化膜であるCo−O,Co−Fe−O,FeNx,Co−Pt,Co−Pd等を用
いればよい。また、軟磁性下地膜材料としては、第７図
の再生出力の下地膜透磁率依存性の検討結果より、透磁
率100程度以上の軟磁性材料を用いればよい。本発明の
第２の実施例を第２図に示す。本実施例では、軟磁性下
地膜４と記録膜５の間に非磁性中間層９を介在させてい
る。非磁性中間層９を、介在させることにより、記録膜
の垂直配向性が軟磁性下地膜の影響により劣化すること
を防ぐ効果がある。本実施例では、記録膜５として、第
１の実施例と同等の材料組成および膜厚のCo−Crを用
い、軟磁性下地膜として、飽和磁束密度1.79T、膜厚50n
mとCoを用いた。第８図はCoの上に直接Co−Crを形成し
た場合と、非磁性中間層として膜厚10nmのTiを用いた場
合のCo−Cr膜の磁気特性を比較した結果である。非磁性
中間層を介在させることにより、Co−Cr膜の垂直磁気異
方性が著しく改善される。記録膜としてCo−Cr膜を用い
た場合、非磁性中間層としては、Co−Cr膜と結晶構造お
よび原子間距離が近いという観点から、Tiの他に、Ge,S
i,Se,Sb,Bなどが有効である。
本発明によれば、記録膜に記録された磁化の反磁界を
軟磁性下地膜の効果により低減できるので記録膜表面よ
り発生する磁束が、軟磁性下地膜のない場合に比較する
と増加し、再生出力を大幅に向上させることができる。
軟磁性下地膜の効果により低減できるので記録膜表面よ
り発生する磁束が、軟磁性下地膜のない場合に比較する
と増加し、再生出力を大幅に向上させることができる。
第１図および第２図は実施例のヘツド／媒体構成図、第
３図は従来のヘツド／媒体構成図、第４図は媒体として
面内磁化膜と垂直磁化膜を用いた時の記録密度特性の比
較を示す図、第５図は単層膜媒体と２層膜媒体のもれ磁
束の解析結果を示す図、第６図は、第１の実施例におけ
る再生出力と下地膜膜厚の関係を示した図、第７図は、
再生出力と下地膜透磁率の関係を解析した結果を示す
図、第８図は第２の実施例においてCo−Cr膜の磁気特性
をTi中間層の有る場合と無い場合で比較した結果を示す
図である。 １……媒体、２……磁気ヘツド、３……基板、４……軟
磁性下地膜、５……記録膜、６……保護膜、７……磁気
コア、８……コイル、９……非磁性中間層。
３図は従来のヘツド／媒体構成図、第４図は媒体として
面内磁化膜と垂直磁化膜を用いた時の記録密度特性の比
較を示す図、第５図は単層膜媒体と２層膜媒体のもれ磁
束の解析結果を示す図、第６図は、第１の実施例におけ
る再生出力と下地膜膜厚の関係を示した図、第７図は、
再生出力と下地膜透磁率の関係を解析した結果を示す
図、第８図は第２の実施例においてCo−Cr膜の磁気特性
をTi中間層の有る場合と無い場合で比較した結果を示す
図である。 １……媒体、２……磁気ヘツド、３……基板、４……軟
磁性下地膜、５……記録膜、６……保護膜、７……磁気
コア、８……コイル、９……非磁性中間層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 和悦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 北上 修 大阪府茨木市丑寅１丁目１番88号 日立 マクセル株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−45902（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 5/02 G11B 5/66
Claims (3)
- 【請求項１】リング型磁気ヘツドと基板と記録膜の間に
軟磁性下地膜を配する垂直磁気記録用媒体から構成さ
れ、かつ軟磁性下地膜の飽和磁束密度Bbと膜厚δｂの積
と記録膜の飽和磁束密度Bmと記録波長λの積が、Bb×δ
ｂ≦Bm×λ/4の関係にあることを特徴とする垂直磁気記
録装置。 - 【請求項２】前記垂直磁気記録用媒体の記録膜がCo及び
Crの成分を有し、Coに対するCrの組成を15〜25wt％であ
り、かつ前記軟磁性下地膜として、Co膜またはNiFe膜を
配することを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
の垂直磁気記録装置。 - 【請求項３】前記垂直磁気記録用媒体の記録膜と軟磁性
下地膜の間に記録膜の垂直配向性を制御することを目的
とした非磁性中間層を配することを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の垂直磁気記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14811488A JP2776832B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 垂直磁気記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14811488A JP2776832B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 垂直磁気記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01317202A JPH01317202A (ja) | 1989-12-21 |
| JP2776832B2 true JP2776832B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=15445566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14811488A Expired - Lifetime JP2776832B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 垂直磁気記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776832B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14811488A patent/JP2776832B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01317202A (ja) | 1989-12-21 |
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Legal Events
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