DE4021970A1 - Magnetischer aufzeichnungstraeger und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Magnetischer aufzeichnungstraeger und verfahren zu seiner herstellungInfo
- Publication number
- DE4021970A1 DE4021970A1 DE4021970A DE4021970A DE4021970A1 DE 4021970 A1 DE4021970 A1 DE 4021970A1 DE 4021970 A DE4021970 A DE 4021970A DE 4021970 A DE4021970 A DE 4021970A DE 4021970 A1 DE4021970 A1 DE 4021970A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic layer
- content
- layer
- magnetic recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 title description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 41
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 16
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910020707 Co—Pt Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002845 Pt–Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/65—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
- G11B5/658—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing oxygen, e.g. molecular oxygen or magnetic oxide
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft längsmagnetischen Aufzeichnungsträger
des Dünnschichttyps und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Ein längsmagnetischer Aufzeichnungsträger (longitudinal
magnetic recording medium) des Dünnschichttyps ist dem her
kömmlichen magnetischen Aufzeichnungsträger des Beschichtungs
typs darin überlegen, daß die Magnetschicht dünner sein kann
und sich hohe Koerzitivkraft und hohe Sättigungsmagnetisie
rung einfach erreichen lassen. Ein solcher Aufzeichnungs
träger eignet sich daher grundsätzlich für Aufzeichnungen
hoher Dichte. Wenn insbesondere Legierungen auf Co-Basis
für die Herstellung der Magnetschicht verwendet werden, ist
die Sättigungsmagnetisierung höher als bei Vewendung eines
magnetischen Oxids, so daß die Endausgangsleistung eines
Magnetkopfes vergrößert werden kann.
Die magnetischen Eigenschaften eines längsmagnetischen
Aufzeichnungsträgers mit einer Magnetschicht aus einer
Legierung auf Co-Basis, wie Co-Pt-Legierung, hängen weit
gehend vom Kristallaufbau oder -gefüge und der Kristall
orientierung der Magnetschicht ab. Ebenso hängen Kristall
gefüge und -orientierung der Magnetschicht weitgehend vom
Filmerzeugungsverfahren und von den Filmerzeugungsbedingungen
ab. In manchen Fällen ist es daher unmöglich, einfach durch
Festlegung oder Bestimmung der Zusammensetzung der Magnet
schicht die für einen längsmagnetischen Aufzeichnungsträger
geforderten Eigenschaften zu gewährleisten.
Beim herkömmlichen längsmagnetischen (längsmagnetisierten)
Aufzeichnungsträger mit einer Magnetschicht aus einer Legie
rung auf Co-Basis werden ein spezieller Film- oder Schicht
aufbau und eine spezielle Filmerzeugungsmethode angewandt,
um Kristallgefüge und -orientierung der Magnetschicht zu
steuern. Beispielsweise ist ein magnetischer Aufzeichnungs
träger, der durch aufeinanderfolgende Ausbildung einer
Unterschicht aus Cr und einer Magnetschicht aus einer Le
gierung auf Co-Basis, die ggf. ein drittes Element ent
halten kann, auf einem Schichtträger hergestellt ist, von
Opfer und Mitarbeitern in "Thin-Film Memory Disc Development",
Hewlett-Packard Journal, November 1985, S.4-10, beschrieben.
Die bei diesem bisherigen Aufzeichnungsträger verwendete
Cr-Unterschicht ist zur Steuerung oder Einstellung der
Koerzitivkraft der Magnetschicht vorgesehen. Die Anwendung
der Unterschicht bedingt jedoch erhöhte Fertigungskosten
für den magnetischen Aufzeichnungsträger.
In der JP-AS 63-13 256 ist ein anderer bekannter Aufzeichnungs
träger beschrieben, bei dem eine Magnetschicht aus einer
Co-Pt-Legierung oder einer ternären Legierung, wie Co-Pt-Ni,
durch (Kathoden-)Zerstäubung (sputtering) in einer Inert
gasatmosphäre mit 35-70% N2 mit anschließender Wärmebe
handlung erzeugt wird, um damit einen angestrebten magneti
schen Aufzeichnungsträger zu erhalten. Mit diesem bisherigen
Verfahren kann sicher die Koerzitivkraft der Magnetschicht
verbessert werden. Die Notwendigkeit für eine Wärmebehand
lung nach der Magnetschichterzeugung bedingt jedoch hohe
Fertigungskosten für den magnetischen Aufzeichnungsträger.
Ein weiterer bekannter Aufzeichnungsträger ist in der
JP-OS 01-1 44 217 beschrieben. Dabei wird eine Magnetschicht
aus einer Co-Pt-Legierung oder einer ternären Legierung,
wie Co-Pt-Ni, auf einem Schichtträger durch Zerstäubung in
einer Inertgasatmosphäre mit weniger als 1% N2 oder O2 er
zeugt. Auf diese Weise kann die Koerzitivkraft der Magnet
schicht verbessert werden. Außerdem erhöhen sich die Ferti
gungskosten für den Aufzeichnungsträger nicht, weil eine
Cr-Unterschicht nicht ausgebildet zu werden braucht und die
Wärmebehandlung nach der Erzeugung der Magnetschicht ent
fallen kann.
Andererseits ist es wichtig, die Korrosionsbeständigkeit
einer magnetischen Metallschicht zu verbessern, weil diese
Schicht korrosionsanfällig ist. Die Korrosionsbeständigkeit
der erwähnten Co-Pt-Legierung kann durch Zugabe von Cr zu
ihr deutlich verbessert werden. Wenn eine Magnetschicht aus
Co-Pt-Cr-Legierung, die einen großen Anteil an Cr enthält,
nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wird, ver
schlechtern sich jedoch die magnetischen Eigenschaften er
heblich. Bei einem kleinen Cr-Gehalt verändern sich die
magnetischen Eigenschaften der Magnetschicht in Abhängigkeit
von der Art der verwendeten (Kathoden-)Zerstäubungsvorrich
tung auch bei Einstellung gleicher Zerstäubungsbedingungen
für die Erzeugung der Magnetschicht. Kurz gesagt, ist es
somit schwierig, gewünschte oder angestrebte magnetische
Eigenschaften zu erzielen. Insbesondere dann, wenn die
Magnetschicht mit hoher Geschwindigkeit erzeugt wird, lassen
sich angestrebte magnetische Eigenschaften schwer erreichen.
Um es zu wiederholen: Wenn eine magnetische Co-Pt-Cr-Le
gierungsschicht einer hohen Korrosionsbeständigkeit ohne
Verwendung einer Cr-Unterschicht und ohne Anwendung einer
Wärmebehandlung nach der Erzeugung der Magnetschicht nach
dem herkömmlichen Verfahren erzielt werden soll, ist es
praktisch unmöglich, eine Magnetschicht mit für einen längs
magnetischen (longitudinal magnetic) Aufzeichnungsträger
geeigneten magnetischen Eigenschaften herzustellen, und zwar
abhängig von der eingesetzten Zerstäubungsvorrichtung.
Die magnetischen Eigenschaften der Co-Pt-Cr-Legierungsmagnet
schicht hängen eng mit der Achse der leichten Magnetisierung
der Legierung, d.h. der Orientierung der (0001)-Achse
(C-Achse) der hexagonalen dichtgepackten (HCP)-Phase zu
sammen. Bei einem magnetischen Film verschlechterter magne
tischer Eigenschaften ist die C-Achse in einer Richtung
senkrecht zur Film- oder Schichtoberfläche orientiert, so
daß sich ein kleines Rechteckigkeitsverhältnis ergibt.
Derzeit ist es unmöglich theoretisch zu erklären, wie das
Material, die Zerstäubungsvorrichtung und die Zerstäubungs
bedingungen mit der Kristallorientierung der Magnetschicht
zusammenhängen; es ist daher unmöglich, die Zerstäubungs
vorrichtung auf der Grundlage einer vollständigen Analyse
der magnetischen Eigenschaften der zu bildenden Magnet
schicht auszulegen.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines längs
magnetischen Aufzeichnungsträgers zufriedenstellender Eigen
schaften, der die Erzeugung einer Magnetschicht aus Co-Pt-Cr-
Legierung mit gewünschten magnetischen Eigenschaften unab
hängig von der für die Herstellung der Magnetschicht ver
wendeten Zerstäubungsvorrichtung zuläßt.
Gegenstand der Erfindung ist ein magnetischer Aufzeichnungs
träger, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen Schicht
träger und eine auf letzterem erzeugte Magnetschicht mit
einer Zusammensetzung:
Co1-x-yPtxCry, (0,15 < x 0,35; 0 < y 0,15)
und mit einem Gehalt an Sauerstoff und/oder Stickstoff in
einer Konzentration von weniger als 5×1021 Atome/cm3 auf
weist.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Her
stellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, das da
durch gekennzeichnet ist, daß auf einem Schichtträger eine
Magnetschicht der Zusammensetzung:
Co1-x-yPtxCry, (0,15 < x 0,35; 0 < y 0,15)
nach einem Zerstäubungsverfahren in einer Inertgas
atmosphäre, die 0,1-15 Vol.-% N2 und/oder O2 enthält,
erzeugt wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht unabhängig von
der verwendeten Zerstäubungsvorrichtung die Ausbildung oder
Erzeugung einer Co-Pt-Cr-Legierungsmagnetschicht einer hohen
Korrosionsbeständigkeit und mit Eignung für einen längs
magnetischen Aufzeichnungsträger. Beim erfindungsgemäßen
Verfahren braucht weder eine Cr-Unterschicht vorgesehen zu
sein noch eine Wärmebehandlung nach der Magnetschichter
zeugung durchgeführt zu werden. Insbesondere kann z.B. eine
Magnetron-Zerstäubungsvorrichtung eingesetzt werden, welche
eine schnelle Erzeugung einer Magnetschicht unter einem ver
gleichsweise niedrigen Druck zuläßt, um eine Magnetschicht
eines hohen Cr-Gehalts und damit hoher Korrosionsbeständig
keit zu erzeugen. Folglich besitzt der magnetische Auf
zeichnungsträger gemäß der Erfindung ein verbessertes Reckt
eckigkeitsverhältnis, was Verbesserungen der elektromagneti
schen Umwandlungseigenschaften und der Korrosionsbeständig
keit mit sich bringt.
Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße magnetische Auf
zeichnungsträger, der Cr enthält, im Vergleich zu einem
Aufzeichnungsträger ohne Cr mit einem niedrigen Rausch
signal oder -pegel (noise) behaftet.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er
findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem N2-Gehalt des Zerstäubungsgases und der Stick
stoffkonzentration in der Magnetschicht bezüglich
eines nach Beispiel 1 hergestellten Prüflings
eines magnetischen Aufzeichnungsträgers,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem N2-Gehalt des Zerstäubungsgases, dem Rechteckig
keitsverhältnis und der Koerzitivkraft bezüglich
eines nach Beispiel 1 hergestellten Prüflings
eines magnetischen Aufzeichnungsträgers,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem O2-Gehalt des Zerstäubungsgases, dem Rechteckig
keitsverhältnis und der Koerzitivkraft bezüglich
eines nach Beispiel 1 hergestellten Prüflings
eines magnetischen Aufzeichnungsträgers,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem N2-O2(1:1)-Gehalt des Zerstäubungsgases, dem
Rechteckigkeitsverhältnis und der Koerzitivkraft be
züglich eines nach Beispiel 1 hergestellten Prüf
lings eines magnetischen Aufzeichnungsträgers,
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem N2-Gehalt des Zerstäubungsgases, Eop-p und
Eopp×D50 bezüglich eines nach Beispiel 1 herge
stellten Prüflings eines magnetischen Aufzeichnungs
trägers,
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem O2-Gehalt des Zerstäubungsgases, Eop-p und
Eopp×D50 bezüglich eines nach Beispiel 1 herge
stellten Prüflings eines magnetischen Aufzeichnungs
trägers,
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem N2-O2(1:1)-Gehalt des Zerstäubungsgases, Eop-p
und Eopp×D50 bezüglich eines nach Beispiel 1 her
gestellten Prüflings eines magnetischen Aufzeich
nungsträgers,
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsdichte und dem Störsignal/Aus
gangssignalverhältnis bezüglich eines nach Bei
spiel 1 hergestellten Prüflings eines magnetischen
Aufzeichnungsträgers,
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Korrosionsbeständig
keit in Wasser bezüglich eines nach Beispiel 1 her
gestellten Prüflings eines magnetischen Aufzeich
nungsträgers und
Fig. 10 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem N2-Gehalt des Zerstäubungsgases, dem Rechteckig
keitsverhältnis und der Koerzitivkraft für einen
nach Beispiel 2 hergestellten Prüfling des magneti
schen Aufzeichnungsträgers.
Ein für den erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungs
träger verwendeter Schichtträger (Substrat) ist keinen be
sonderen Einschränkungen unterworfen, sofern das Schicht
trägermaterial nur nichtmagnetisch ist. Als Schichtträger
kann z.B. ein Metall, Glas oder eine organische Folie
verwendet werden. Die Zerstäubungsvorrichtung ist ebenfalls
keinen Einschränkungen unterworfen. Für die Erzeugung der
Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsträgers kann
z.B. eine Gleichspannungsmagnetron-, Hochfrequenzmagnetron
oder Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäß verwendete Zerstäubungsgas besteht aus
einem Inertgas, wie Ar, Xe, das 0,1-15 Vol.-% N2 und/oder
O2 enthalten sollte. Wenn der N2- oder O2-Gehalt des Zer
stäubungsgases weniger als 0,1 Vol.-% beträgt, neigt die
C-Achse der HCP-Phase der erzeugten Co-Pt-Cr-Legierungs
magnetschicht zu einer Orientierung in einer Richtung
senkrecht zur Filmoberfläche. Wenn dagegen der N2- oder O2-
Gehalt größer ist als 15 Vol.-%, entsteht die flächen
zentrierte kubische bzw. FCC-Phase in einem großen Anteil,
was zu einer niedrigen Koerzitivkraft führt. Vorzugsweise
sollte das Zerstäubungsgas 1-10 Vol.-% N2 oder O2 ent
halten.
Erfindungsgemäß wird die Zusammensetzung der Magnetschicht
definiert zu:
Co1-x-yPtxCry, (0,15 < x 0,35; 0 < y 0,15).
Wenn der Pt-Gehalt unter 15 Atom-% liegt, werden die magne
tischen Teilchen unzulässig klein; dies hat eine niedrige
Koerzitivkraft zur Folge, auch wenn eine zweckmäßige
Kristallorientierung erreicht wird. Wenn der Pt-Gehalt
35 Atom-% übersteigt, entsteht die FCC-Phase in einem
großen Anteil, was zu einer niedrigen Koerzitivkraft führt.
In diesem Fall ist die magnetische Schicht oder Magnet
schicht für die Verwendung bei einem magnetischen Aufzeich
nungsträger ungeeignet. Der Cr-Gehalt ist ebenfalls wichtig.
Wie erwähnt, besitzt eine Magnetschicht ohne Cr eine unzu
friedenstellende Korrosionsbeständigkeit. Wenn der Cr-Gehalt
jedoch über 15 Atom-% liegt, nimmt der Magnetisierungsgrad
ab, so daß der Aufzeichnungsträger ein hohes Ausgangssignal
und eine hohe Aufzeichnungsdichte nicht gleichzeitig ge
währleisten kann.
Die Atmosphäre im Zerstäubungsschritt wird erfindungsgemäß
so definiert oder festgelegt, daß die Erzeugung einer
Magnetschicht mit für einen längsmagnetischen Aufzeichnungs
träger geeigneten magnetischen Eigenschaften möglich wird,
wobei diese Magnetschicht aus einer Co-Pt-Cr-Legierung aus
gezeichneter Korrosionsbeständigkeit geformt ist. Wie er
wähnt, braucht erfindungsgemäß keine Cr-Unterschicht vor
gesehen zu werden; außerdem ist auch eine Wärmebehandlung
nach der Erzeugung der Magnetschicht unnötig. Darüber
hinaus kann erfindungsgemäß eine zufriedenstellende Magnet
schicht unabhängig von der für die Erzeugung der Magnet
schicht eingesetzten Zerstäubungsvorrichtung hergestellt
werden. Zu beachten ist insbesondere, daß eine Vorrichtung,
die eine schnelle Erzeugung oder Herstellung einer Magnet
schicht unter einem vergleichsweise niedrigen Druck, z.B.
eine Magnetron-Zerstäubungsvorrichtung, ermöglicht, für die
Erzeugung einer Magnetschicht, die einen großen Anteil an
Cr enthält und daher höchst korrosionsbeständig ist, be
nutzt werden kann.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen näher
beschrieben.
Magnetische Aufzeichnungsträger werden unter den nachstehend
angegebenen Bedingungen hergestellt:
| Vorrichtung: | |
| Gleichspannungsmagnetron-Zerstäubungsvorrichtung | |
| Schichtträger: | Scheiben bzw. Platten aus NiP-plattiertem bzw. -galvanisiertem Al, Glas oder Polyimidfolie |
| Schichtträgertemperatur: | Raumtemperatur oder 250°C |
| Druck: | 0,1-3 Pa |
| Zusammensetzung der Magnetschicht: | Co1-x-yPtxCry |
| Dicke der Magnetschicht: | 50 nm (500 Å). |
Der Stickstoffgehalt einer in einer gasförmigen Stickstoff
enthaltenden Ar-Atmosphäre erzeugten Magnetschicht wird
mittels Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) gemessen.
Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen dem Gehalt an gas
förmigem Stickstoff in der Atmosphäre und dem Stickstoff
atomgehalt in der erzeugten Magnetschicht. Gemäß Fig. 1
wird in der Magnetschicht ein Gehalt von 2×1021 Atome/cm3
an Stickstoffatomen für den Fall festgestellt, daß der Ge
halt an gasförmigem Stickstoff in der Atmosphäre 15 Vol.-%
beträgt.
Der Einfluß des N2- und/oder O2-Gehalts des Zerstäubungs
gases auf das Rechteckigkeitsverhältnis und die Koerzitiv
kraft wird an den hergestellten magnetischen Aufzeichnungs
trägern untersucht. Wenn es sich beim Zerstäubungsgas um
reines Argon handelt, beträgt das Rechteckigkeitsverhältnis
der Magnetschicht unabhängig von der Art des Schichtträgers,
der Schichtträgertemperatur, dem Zerstäubungsdruck und der
Dicke der Magnetschicht 0,2-0,5, was für die Verwendung
in einem längsmagnetischen Aufzeichnungsträger ungeeignet
ist. Wenn das Zerstäubungsgas dagegen 1-15 Vol.-% an gas
förmigem N2 und/oder O2 enthält, ist das Rechteckigkeits
verhältnis der Magnetschicht deutlich verbessert, d.h. es
beträgt 0,65 oder mehr.
Beispielsweise wird bei auf Raumtemperatur eingestellter
Schichtträgertemperatur eine Magnetschicht aus
Co0,8Pt0,17Cr0,03 auf einem NiP-plattierten Al-Schichtträger
erzeugt. Dabei wird der Zerstäubungsgasdruck auf 0,6 Pa
eingestellt, und der N2-Gehalt des Zerstäubungsgases wird
verschiedentlich geändert, um die Änderungen des Rechteckig
keitsverhältnisses und der Koerzitivkraft mit der Änderung
des N2-Gehalts zu untersuchen. Die Ergebnisse finden sich
in nachstehender Tabelle I. Aus Tabelle I geht hervor, daß
das Rechteckigkeitsverhältnis der Magnetschicht 0,65 oder
mehr beträgt, wenn der N2-Gehalt des Zerstäubungsgases im
Bereich von 1-15% liegt.
Ebenso wird bei auf Raumtemperatur eingestellter Schicht
trägertemperatur eine Magnetschicht aus Co0,72Pt0,18Cr0,10
auf einem NiP-plattierten Al-Schichtträger erzeugt. Dabei
werden der Zerstäubungsgasdruck auf 0,6 Pa eingestellt und
der N2- und/oder O2-Gehalt des Zerstäubungsgases verschie
dentlich geändert, um die Änderungen des Rechteckigkeits
verhältnisses und der Koerzitivkraft mit der Änderung des
N2- und/oder O2-Gehalts zu untersuchen. Die Ergebnisse
sind in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. Fig. 2 veranschaulicht
den Fall, in welchem dem gasförmigen Ar gasförmiger N2 zu
gesetzt ist; Fig. 3 zeigt den Fall, in welchem dem Ar-Gas
gasförmiger O2 zugesetzt ist, und Fig. 4 steht für den Fall,
in welchem dem Ar-Gas ein N2-O2-Gemisch (1:1) zugesetzt ist.
Ersichtlicherweise liegen die Größen von Rechteckigkeitsver
hältnis und Koerzitivkraft im Fall des zugesetzten Gasge
misches (Fig. 4) zwischen denen im Fall der N2-Zugabe
(Fig. 2) und im Fall der O2-Zugabe (Fig. 3). Hierdurch
wird aufgezeigt, daß die magnetischen Eigenschaften der
Magnetschicht vom Mischungsverhältnis von dem gasförmigen
Ar zugesetztem N2 und O2 abhängen.
Die Kristallorientierung der Magnetschicht wird durch
Röntgenbeugung(sanalyse) für jeden der unter unterschied
lichen Bedingungen hergestellten magnetischen Aufzeichnungs
träger untersucht. Dabei zeigt es sich, daß bei Verwendung
von reinem gasförmigen Ar als Zerstäubungsgas die (002)-
Reflexion der HCP-Phase sehr stark und die C-Achse in einer
Richtung senkrecht zur Filmoberfläche orientiert ist. Die
(002)-Reflexion der HCP-Phase wird jedoch als sehr schwach
oder vernachlässigbar in dem Fall festgestellt, in welchem
das Zerstäubungsgas durch Zusatz von 1 - 15 Vol-% N2, O2
oder eines 1:1-Gemisches von N2 und O2 gebildet wird. Die
Ergebnisse dieses Versuchs bzw. Beispiels deuten darauf hin,
daß die Verbesserung der Kristallorientierung ein verbes
sertes Rechteckigkeitsverhältnis ergibt.
Weiterhin werden die elektromagnetischen Umwandlungseigen
schaften von magnetischen Aufzeichnungsträgern gemessen,
die unter denselben Bedingungen wie im Fall der Fig. 2 bis 4
hergestellt wurden. Die Fig. 5 bis 7 zeigen in graphischer
Darstellung die Werte oder Größen von Eop-p und Eop-p× D50
relativ zum N2-, O2- bzw. N2-O2-(1:1)-Gehalt des Zerstäu
bungsgases. Dabei stehen Eop-p für das Tiefpaßausgangssignal
(low pass output) und D50 für die Aufzeichnungsdichte im
Fall, daß ein Ausgangssignal entsprechend der Hälfte von
Eop-p erzielt wird. Nebenbei bemerkt, sind diese Werte mit
den Werten im Fall von 100% Ar-Gas normiert. Wie aus diesen
Figuren hervorgeht, ist die Verwendung eines Zerstäubungs
gases mit 1-15 Vol.-% N2, O2 oder N2-O2-Gemisch bezüglich
sowohl Eop-p als auch Eop-p×D50 günstiger als die Ver
wendung von 100% reinem gasförmigen Ar.
Die Rauschen- oder Störsignaleigenschaften, d.h. eine
Änderung im Verhältnis Aufzeichnungsträgerrauschen/Tiefpaß
ausgangssignal relativ zu einer Änderung der Aufzeichnungs
dichte (die Einheit ist Kiloflux Ladung pro Zoll bzw.
25,4 mm), wurden an zwei magnetischen Aufzeichnungsträgern
mit unterschiedlichen Magnetschichten, wie nachstehend
angegeben, untersucht:
Co0,85Pt0,15
Co0,8Pt0,15Cr0,05
Co0,8Pt0,15Cr0,05
Diese magnetischen Aufzeichnungsträger wurden unter den
folgenden Bedingungen hergestellt:
| Schichtträger: | |
| Glasscheibe bzw. -platte | |
| Schichtträgertemperatur: | Raumtemperatur |
| Atmosphäre: | Ar-Gas mit 1% N₂ |
| Druck: | 0,6 Pa |
| Dicke der Magnetschicht: | 50 nm (500 Å) |
Die Ergebnisse sind in Fig. 8 dargestellt. Ersichtlicher
weise besitzt ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit
einer Magnetschicht, die 5 Atom-% Cr enthält, einen niedri
geren Rauschenanteil (is lower in noise) als ein Aufzeich
nungsträger, dessen Magnetschicht kein Cr enthält.
Weiterhin wurde die Korrosionsbeständigkeit (Gewichts
änderung) in Wasser bei vier magnetischen Aufzeichnungsträgern
mit unterschiedlichen Magnetschichten, wie nachstehend an
gegeben, untersucht:
Co0,85Pt0,15
Co0,8Pt0,15Cr0,05
Co0,75Pt0,15Cr0,1
Co0,5Pt0,35Cr0,15
Co0,8Pt0,15Cr0,05
Co0,75Pt0,15Cr0,1
Co0,5Pt0,35Cr0,15
Diese magnetischen Aufzeichnungsträger wurden jeweils unter
den gleichen Bedingungen, wie oben angegeben, hergestellt.
Die Ergebnisse finden sich in Fig. 9. Ersichtlicherweise
sind die magnetischen Aufzeichnungsträger mit Magnetschich
ten, die 5-15 Atom-% Cr enthalten, bezüglich der Korro
sionsbeständigkeit dem in seiner Magnetschicht kein Cr
enthaltenden Aufzeichnungsträger überlegen.
Magnetische Aufzeichnungsträger werden unter den nachstehend
angegebenen Bedingungen hergestellt:
| Vorrichtung: | |
| Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung | |
| Schichtträger: | Scheibe bzw. Platte aus NiP-plattiertem Al, Glas oder Polyimidfolie |
| Schichtträgertemperatur: | Raumtemperatur oder 250°C |
| Atmosphäre: | Gasförmiges Ar mit gasförmigem N₂ |
| Druck: | 0,1-3 Pa |
| Zusammensetzung der Magnetschicht: | Co1-x-yPtxCry |
| Dicke der Magnetschicht: | 50 nm (500 Å) |
Rechteckigkeitsverhältnis und Koerzitivkraft der so herge
stellten magnetischen Aufzeichnungsträger in Abhängigkeit
vom N2-Gehalt des Zerstäubungsgases werden bestimmt. Wenn
das Zerstäubungsgas aus reinem gasförmigen Ar besteht, be
trägt das Rechteckigkeitsverhältnis 0,6 oder mehr bei einem
Pt-Gehalt X von 0,15<X0,35 und einem Cr-Gehalt Y von
0<Y0,05. Das Rechteckigkeitsverhältnis verkleinert sich
jedoch bei einem Pt-Gehalt X von 0,15<X0,35 und einem
Cr-Gehalt Y von 0,05<Y0,15. Wenn andererseits dem Zer
stäubungsgas aus Ar 1-15 Vol.-% N2 zugesetzt werden, be
sitzt das Rechteckigkeitsverhältnis unabhängig von einer
Erhöhung des Cr-Gehalts in der Magnetschicht eine Größe von
0,65 oder höher.
Beispiele 1 und 2 seien mit einem Fall verglichen, in wel
chem das Zerstäubungsgas aus reinem gasförmigen Ar besteht.
Gemäß Beispiel 1 verringert sich das Rechteckigkeitsverhält
nis im Fall, daß die Pt- und Cr-Gehalte niedriger sind als
in Beispiel 2. Die Differenz rührt vom Unterschied in der
Filmerzeugungsgeschwindigkeit zwischen der Gleichspannungs
magnetron-Zerstäubungsvorrichtung gemäß Beispiel 1 und der
Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung nach Beispiel 2 her.
Bei Verwendung einer Gleichspannungsmagnetron-Zerstäubungs
vorrichtung, die eine hohe Erzeugungsgeschwindigkeit einer
Magnetschicht gewährleistet (wie in Beispiel 1), scheint
sich das Rechteckigkeitsverhältnis zu verkleinern.
Als Beispiel wird eine Magnetschicht aus Co0,7Pt0,2Cr0,1 auf
einem NiP-plattierten oder -galvanisierten Al-Schichtträger
unter einem Zerstäubungsgasdruck von 0,6 Pa hergestellt. Die
Schichtträgertemperatur wird auf Raumtemperatur eingestellt,
und der N2-Gehalt des Zerstäubungsgases wird verschiedent
lich geändert. Fig. 10 zeigt die Änderungen von Rechteckig
keitsverhältnis und Koerzitivkraft der so hergestellten
Aufzeichnungsträger in Abhängigkeit von der Änderung des N2-
Gasgehalts des Zerstäubungsgases. Ersichtlicherweise beträgt
das Rechteckigkeitsverhältnis 0,65 oder mehr, wenn der N2-
Gehalt des Zerstäubungsgas im Bereich von 1-15 Vol.-%
liegt.
Weiterhin wird festgestellt, daß die mittels Röntgenbeu
gung(sanalyse) bestimmte Kristallorientierung der Magnet
schicht nach Beispiel 2, wie nach Beispiel 1, eng mit dem
Rechteckigkeitsverhältnis zusammenhängt. Ferner erweist sich
ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit einer Magnetschicht,
die 5-15 Atom-% Cr enthält, in seiner Korrosionsbeständig
keit und Rauschen- oder Störsignalunterdrückung als einem
Aufzeichnungsträger überlegen, bei dem der Cr-Gehalt der
Magnetschicht weniger als 5 Atom-% beträgt.
Magnetische Aufzeichnungsträger werden unter den nach
stehend angegebenen Bedingungen hergestellt:
| Vorrichtung: | |
| Hochfrequenzmagnetron-Zerstäubungsvorrichtung | |
| Schichtträger: | Scheibe oder Platte aus NiP-plattiertem Al, Glas oder Polyimidfolie |
| Schichttemperatur: | Raumtemperatur oder 250°C |
| Atmosphäre: | Gasförmiges Ar mit gasförmigem O₂ |
| Druck: | 0,1-3 Pa |
| Zusammensetzung der Magnetschicht: | Co1-x-yPtxCry |
| Dicke der Magnetschicht: | 50 nm (500 Å) |
Rechteckigkeitsverhältnis und Koerzitivkraft der so herge
stellten magnetischen Aufzeichnungsträger in Abhängigkeit
vom O2-Gehalt des Zerstäubungsgases werden bestimmt. Wenn
das Zerstäubungsgas aus reinem gasförmigen Ar besteht, be
trägt das Rechteckigkeitsverhältnis 0,6-1,0 bei einem Pt-
Gehalt X von 0,15<X0,35 und einem Cr-Gehalt Y von
0<Y0,05. Das Rechteckigkeitsverhältnis verringert sich
jedoch bei einem Pt-Gehalt X von 0,15<X0,35 und einem
Cr-Gehalt Y von 0,05<Y0,15. Wenn dem Zerstäubungsgas
aus Ar andererseits 1-15 Vol.-% O2 zugesetzt werden,
besitzt das Rechteckigkeitsverhältnis unabhängig von einer
Erhöhung des Cr-Gehalts der Magnetschicht eine Größe von
0,65-1,0.
Weiterhin wird festgestellt, daß die mittels Röntgen
beugung(sanalyse) bestimmte Kristallorientierung der
Magnetschicht nach Beispiel 3, wie nach Beispiel 1, eng
mit dem Rechteckigkeitsverhältnis zusammenhängt. Ferner
erweist sich ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit
einer Magnetschicht, die 5-15 Atom-% Cr enthält, in
seiner Korrosionsbeständigkeit und Rauschen- oder Stör
signalunterdrückung als einem Aufzeichnungsträger über
legen, bei dem der Cr-Gehalt der Magnetschicht weniger
als 5 Atom-% beträgt.
Claims (7)
1. Magnetischer Aufzeichnungsträger, dadurch gekennzeichnet,
daß er einen Schichtträger und eine auf letzterem er
zeugte Magnetschicht mit einer Zusammensetzung:
Co1-x-yPtxCry, (0,15 < x 0,35; 0 < y 0,15)und mit einem Gehalt an Sauerstoff und/oder Stickstoff
in einer Konzentration von weniger als 5×1021 Atome/cm3
aufweist.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sauerstoff- und/oder Stickstoffgehalt
der Magnetschicht 0,7-1,5×1021 Atome/cm3 beträgt.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Cr-Gehalt y der Magnetschicht
0,05<y0,15 beträgt.
4. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeich
nungsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem
Schichtträger eine Magnetschicht der Zusammensetzung:
Co1-x-yPtxCry, (0,15 < x 0,35; 0 < y 0,15)nach einem Zerstäubungsverfahren in einer Inertgas
atmosphäre, die 0,1-15 Vol.-% N2 und/oder O2 enthält,
erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der N2- und/oder O2-Gehalt der (Inertgas-)Atmosphäre
1-10 Vol.-% beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
derCr-Gehalt y der Magnetschicht 0,05<y0,15 be
trägt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Druck der Inertgasatmosphäre 0,1-3 Pa beträgt.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17756489 | 1989-07-10 | ||
| JP1328243A JP2763165B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-12-20 | 磁気記録媒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4021970A1 true DE4021970A1 (de) | 1991-01-24 |
| DE4021970C2 DE4021970C2 (de) | 1993-12-16 |
Family
ID=26498076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4021970A Expired - Fee Related DE4021970C2 (de) | 1989-07-10 | 1990-07-10 | Magnetischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4021970C2 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751502A3 (de) * | 1995-06-27 | 1997-01-08 | Hitachi, Ltd. | Magnetaufzeichnungssystem und dafür verwendetes Magnetaufzeichnungsmedium |
| WO2003075263A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Seagate Technology Llc | Chemically ordered, cobalt-platinum alloys for magnetic recording |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3415794A1 (de) * | 1983-04-30 | 1984-10-31 | Tdk Corp., Tokio/Tokyo | Magnetisches aufzeichnungsmedium und verfahren zu seiner herstellung |
-
1990
- 1990-07-10 DE DE4021970A patent/DE4021970C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3415794A1 (de) * | 1983-04-30 | 1984-10-31 | Tdk Corp., Tokio/Tokyo | Magnetisches aufzeichnungsmedium und verfahren zu seiner herstellung |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751502A3 (de) * | 1995-06-27 | 1997-01-08 | Hitachi, Ltd. | Magnetaufzeichnungssystem und dafür verwendetes Magnetaufzeichnungsmedium |
| US5919581A (en) * | 1995-06-27 | 1999-07-06 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording system and magnetic recording medium used therefor |
| US6177208B1 (en) | 1995-06-27 | 2001-01-23 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording system and magnetic recording medium used therefor |
| WO2003075263A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Seagate Technology Llc | Chemically ordered, cobalt-platinum alloys for magnetic recording |
| US7186471B2 (en) | 2002-02-28 | 2007-03-06 | Seagate Technology Llc | Chemically ordered, cobalt-three platinum alloys for magnetic recording |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4021970C2 (de) | 1993-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3538852C2 (de) | ||
| DE3875161T2 (de) | Verfahren zur herstellung einer magnetischen aufzeichnungsplatte aus einem duennen film einer metallegierung mit einem hydrogenierten kohlenstoffueberzug. | |
| DE69125633T2 (de) | Verfahren zum Aufbringen eines Wasserstoff-dotierten Kohlenstoffschutzfilm durch kathodische Zerstäubung auf eine Magnetplatte | |
| DE3884847T2 (de) | Nitrierte Legierungsfilme mit modulierter Zusammensetzung und Verfahren zu ihrer Herstellung. | |
| DE3780347T2 (de) | Aufzeichnungstraeger mit mehreren schichten fuer vertikale magnetische aufzeichnung. | |
| EP0002712A2 (de) | Metallglasfilm | |
| DE2326258C2 (de) | Magnetischer Aufzeichnungsträger | |
| DE3810244A1 (de) | Ferromagnetfilm und damit hergestellter magnetkopf | |
| DE3443601A1 (de) | Magnetaufzeichnungsmedium | |
| DE2729486C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Dünnschicht | |
| DE19744348A1 (de) | Magnetisches Speichermedium und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE3789980T2 (de) | Magnetisches Speichermedium mit senkrechter Anisotropie. | |
| DE3927342C2 (de) | ||
| DE3216863A1 (de) | Magnetisches aufzeichnungsmaterial | |
| DE3610432C2 (de) | ||
| DE3228044C2 (de) | Magnetisches Aufzeichnungsmaterial | |
| DE69603796T2 (de) | Magnetisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2226229A1 (de) | Magnetischer Aufzeichnungsträger | |
| DE69309779T2 (de) | Magnetisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE69318345T2 (de) | Kobalt-Platin magnetischer Film und Herstellungsverfahren | |
| DE2549509A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines ueberzuges aus einem magnetischen oxid | |
| DE3850824T2 (de) | Magnetplatte für waagerechte Aufnahme. | |
| DE4021970C2 (de) | Magnetischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2739430C3 (de) | Magnetisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zur Herstellung | |
| DE4021376C2 (de) | Magnetkopf und Verfahren zu seiner Herstellung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |