JPS6153769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は媒体法線方向を向いた残留磁化を利用
した短波長記録特性の優れた磁気記録媒体に関す
る。

第１図は一般に採用されている磁気記録再生方
式を説明するための図である。１は磁気記録媒体
であり、非磁性基板２と、その上に形成された膜
面に平行な方向（図示矢印の方向）に磁化容易軸
を有する磁性薄膜３から構成されている。４は記
録（再生）用リング形ヘツドであり、励磁巻線５
に信号電流が流れることにより、図示矢印のよう
に膜面に平行な向きに磁性薄膜を磁化し信号を記
録する。この方式では残留磁化の方向が膜面に平
行であるために、信号が短波長になると媒体内反
磁界が増加し、再生出力は著しく低下する。

これを改善するために最近残留磁化が媒体の垂
直方向を向く様な記録再生方式（以下垂直記録方
式と呼ぶ）が提案されている。これは第２図に示
す如く、膜面に垂直な方向（図示矢印方向）に磁
化容易軸を有する磁性薄膜７を非磁性基板２上に
形成した垂直磁気記録媒体６（以下これを垂直記
録媒体と呼ぶ）に、励磁巻線５を有する強磁性薄
膜８からなる垂直形ヘツド９にて信号を記録する
ものである。この方式では信号が記録された媒体
の残留磁化が媒体の垂直方向にあるので、信号が
短波長になる程媒体内反磁界が減少し優れた再生
出力が得られる。

現在用いられている垂直記録媒体６の磁性薄膜
７（以下垂直磁化膜と呼ぶ）はCoとCrを主成分
としスパツタリング法によつて作成された金属薄
膜である。CoとCrを主成分とした強磁性スパツ
タ膜は結晶形が稠密六方構造であり、Ｃ軸を膜面
に対して垂直方向に配向させることが出来、かつ
垂直方向の異方性磁界が反磁界よりも大きくなる
まで飽和磁化を低下させることが可能なので垂直
磁化膜を実現出来る。Co―Crスパツタ膜ではCr
が10〜25重量％の範囲で垂直膜になる。

以上の如く垂直記録方式を用いれば現在のレベ
ルを上まわる高密度記録が可能であるが、これを
実用化するためには記録再生効率の改善、実用に
耐えうる耐食性が要求される。記録再生効率を上
げる手段として、媒体の飽和磁化を大きくするこ
と、及び第３図に示す如く非磁性基板２と垂直磁
化膜７との間にパーマロイ等の軟磁性薄膜１０を
形成することが考えられる。特に後者によれば、
第２図の構造の場合に比べて10dB以上記録再生
効率が改善される。また一般に、Coに対するCr
の量 （Ｃｒ（ｇ）／（Ｃｏ＋Ｃｒ）（ｇ） が10〜25重量％の範囲ではCrの量が多い程、耐
食性に優れているので耐食性に関しては、この範
囲ではCrの量が多い程よい。第４図にCo―Cr合
金の空気中加熱における酸化速度定数を示す。曲
線１１，１２，１３はそれぞれ加熱温度が900
℃，1000℃，1100℃の場合である。しかし、Cr
の量を増すと媒体の飽和磁化は急激に低下してし
まい、記録再生効率が低下する。さらに、第３図
の様な構造にすると、垂直磁化膜７と軟磁性薄膜
１０の間に局部電池が生じ耐食性が悪くなる。

本発明は記録再生効率、耐食性ともに優れた垂
直記録媒体を提供するものである。

以下に第５図〜第８図を用いて本発明を説明す
る。従来例の説明で述べた様に、Co―Cr薄膜は
Crの量が10〜25重量％の範囲で垂直膜になり、
この範囲ではCrの量が多い程、耐食性に優れて
いることが知られている。第４図からわかる様
に、Crが10重量％程度のCo―Cr薄膜の酸化速度
定数はCo単独の場合と同程度であり耐食性が悪
く、自然環境中では磁気記録媒体としての実用化
は不可能である。一方、Crを20重量％程度含む
Co―Cr薄膜は耐食性が良く、自然環境中におい
て磁気記録媒体としての使用に十分耐えうるが、
飽和磁化が小さいために記録再生効率が低い。そ
こで、第５図に示すように非磁性基板２上に形成
されたCoとCrを主成分とする磁性層１４におい
て、記録再生効率を下げずに耐食性を良くするた
めに、磁性層１４中のCoとCrの合計量に対する
Cr量が磁性層１４の表面（第５図１５）に近い
程、大なる様にする（ただし、ごく表面層におけ
る数10Å及び非磁性基板と磁性層の境界近傍１６
における数10Åの領域は不安定な層であるために
徐外する）。

Co―Cr薄膜全体にわたつてCrの量が10〜25重
量％である場合には、薄膜全体が垂直磁化膜にな
り（ただし、垂直磁化膜になるためのCrの最低
量は薄膜の形成速度によつて異なり、形成速度が
速い程、Crの最低量は多くなる。例えば、形成
速度が１Å／秒以下の場合はCrの最低量は10重
量％程度であるが、形成速度が数10Å／秒の場合
は13〜16重量％程度のCrが少なくとも必要であ
る。）、そして上述した構造を有し、薄膜表面に近
い程Crの量が多いために、耐食性に優れ、また
薄膜表面から遠い程Crの量が少ないために、薄
膜全体にわたつてCrの量を多くした場合より
も、記録再生効率が優れたものとなる。すなわ
ち、以上の様な構造を有する磁性層の耐食性は、
表面近傍の数百Åの領域の耐食性と同程度であ
る。すなわち、表面近傍の数百Åの領域が耐食性
に優れていれば、その領域より深い領域での耐食
性が多少悪くても、この磁性層は全体としてみれ
ば、磁性層表面の耐食性と同程度の耐食性を持
つ。また、上記の様な構造を有する磁性層の場
合、その記録再生効率は、磁性層全体の飽和磁化
が一様に、上記磁性層の平均の飽和磁化と同じ値
である場合とほぼ同程度である。例えば第６図の
曲線１７に示す如く、非磁性基板と磁性層の境界
においてはCrが11重量％であり、磁性層表面に
近づくに従つてCr量が増加し、磁性層表面では
18重量％であるようなCo―Cr垂直磁化膜では、
自然環境中において磁気記録媒体としての使用に
十分耐え（すなわち、日常の使用状態では酸化し
ない）、記録再生効率も、磁性層全体にわたつて
Cr量が14重量％のCo―Cr垂直磁化膜と同程度で
あつた（後者の垂直磁化膜の耐食性はむろん前者
より劣る）。

次に、Co―Cr薄膜において、非磁性基板と磁
性層の境界近傍（第７図の領域２０）ではCrの
量が10重量％以下、それ以外の部分（第７図の領
域１９）では10重量％以上の場合には、第７図の
矢印に示す如く、磁性基板と非磁性層の境界近傍
では、磁化容易軸が面内方向（図中の矢印２１の
方向）、それ以外の部分では膜面に垂直方向（図
中の矢印２２の方向）になり（ただし、上記の
Crの量は前述した様に薄膜の形成速度によつて
異なり、この場合は形成速度が１Å／秒以下の場
合である。形成速度が１Å／秒以上の場合はCr
の量はさらに多くなる）、この磁気記録媒体に信
号を記録すると、第８図の矢印に示す如く、媒体
内での残留磁化は馬蹄形となり、従来例の第３図
と同様の記録状態になる。従つて、第３図の２層
構造の記録媒体と同様に第２図の記録媒体に比べ
て記録再生効率が大巾に改善される。さらにこの
様な構造を有する媒体は１層構造であるために第
３図の媒体の様な局部電池が生じず、また媒体の
表面のCr量が多いために耐食性にも優れてい
る。特に媒体表面のCr量を第６図の曲線１８に
示す如く、20重量％程度にすることにより十分な
耐食性が得られる。

本願発明の媒体は、公知の方法を用いることに
より作製することが可能である。以下に具体的な
方法の例を説明する。

スパツタリング法によりCo―Cr膜を作製する
場合には、例えば、特開昭54―121719号公報で、
膜厚方向に材料組成比を変化させたGd―Coの製
造方法として述べられている方法を用いればよ
い。すなわち、組成比の異なる複数個のターゲツ
トを順次取にかえて膜を形成するか、あるいはタ
ーゲットを１個にし、スパツタリングの工程中に
スパツタリング電流を変化させればよい。

また、真空蒸着法を用いてCo―Cr膜を作製す
る場合には、例えば、ジークフリート・シラー、
ウルリツヒ・ハイジツヒ著「真空蒸着」（アグ
ネ）の第49ページ図３６に示されている方法を用
いればよい。すなわち、CoとCrを別々の蒸発源
から蒸発させる２源蒸着法を用い、それぞれの蒸
着源への電子ビームの照射時間比（照射電流比で
も良い）を蒸着中に変化させることにより、膜厚
方向に組成を変化させることができる。

以上のように本発明は実用性の優れた高密度磁
気記録媒体を提供するものであり、これを用いれ
ば極めて小型の磁気記録再生装置を作ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ磁気記録再生方
式を説明するための図、第３図は従来の磁気記録
媒体を示す図、第４図はCo―Cr合金の空気中加
熱における酸化速度定数の変化を示す図、第５図
〜第８図は本発明について説明するためのもの
で、このうち第５図は本発明による磁気記録媒体
の構成を示す図、第６図は磁性層の厚み方向にお
けるCrの濃度分布を示す図、第７図は磁性層に
おける磁化容易軸の方向を示す図、第８図は同じ
く磁性層における磁化の状態を示す図である。 ２……非磁性基板、１４……磁性層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上にCoCrを主成分とする磁性層が形成
   され、該磁性層中のCoに対するCr量が該磁性層
   の表面近傍において内部よりも大であることを特
   徴とする垂直磁気記録媒体。