專利名稱：磁性合金和磁記錄介質(zhì)及其制造方法與磁性膜形成用靶子和磁記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁性合金和磁記錄介質(zhì)及其制造方法與磁性膜形成用靶子和磁記錄裝置，更詳細(xì)地說是關(guān)于既有高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力又有抑制熱干擾，還有熱穩(wěn)定磁特性的磁性合金和磁記錄介質(zhì)及其制造方法與磁性膜形成用靶子及具有磁記錄介質(zhì)的磁記錄裝置。本發(fā)明所涉及的磁性合金和磁記錄介質(zhì)已廣泛地被應(yīng)用在硬盤，軟盤，磁帶方面。
背景技術(shù)：
近年來，磁記錄介質(zhì)以高密度、大容量的記錄介質(zhì)已廣泛地使用在硬盤等方面上、為了達(dá)到記錄密度更高度化，要求提高記錄再生特性。


圖19和圖20就是表示磁記錄介質(zhì)一例的硬盤概略圖。圖19是整個圓盤型磁記錄介質(zhì)的斜視圖，圖20是在圖19所示的磁記錄介質(zhì)50的A-A’部分的截面圖。
圖19所示的磁記錄介質(zhì)50是由圓盤型的非磁性體的基體51和在這51基體上又形成基底層54和記錄層55與保護(hù)層56所構(gòu)成的。
在此例的磁記錄介質(zhì)50中，作為由非磁性體構(gòu)成的基體51，是使用例如在A1合金構(gòu)成的基板52的表面上鍍上Ni-P非磁性層53。另外，作為基體51有時也使用由玻璃構(gòu)成的基板。并且，在這個基體51上，由Cr構(gòu)成的底層54、CoCrTa或者CoCrTaPt等的磁性膜構(gòu)成的記錄層55、由C(碳)構(gòu)成的保護(hù)層56順次層積而形成。再者，有時在保護(hù)膜56上覆蓋有氟聚醚等的含氟樹脂潤滑膜等，圖20截面構(gòu)造中省略潤滑膜等的記載。
在這種磁記錄介質(zhì)50上形成記錄層55的磁性膜作為第一代使用是由CoNiCr系的合金(Hc¨P1200 Oe)組成的磁性膜，作為第二代使用是由鄰近Co84-86Cr10-12Ta5組成的CoCrTa系合金組成的磁性膜，同時作為第三代使用鄰近的Co78-80Cr15-17Ta5組成的CoCrTa系合金組成的磁性膜(HcP1800 Oe)，作為第四代使用鄰近Co64-77Cr16-22Ta2-4Pt5-10組成的CoCrTaPt系合金組成的磁性膜。
像這樣的變遷，隨著磁記錄介質(zhì)的記錄密度提高，要求所用的磁性膜有更高的磁性特性，其結(jié)果是開發(fā)各種材料。
但是，本發(fā)明者得出了這樣的觀點(diǎn)即將前面敘述的磁性特性合金在基板上形成磁性膜，磁性膜中作為合金發(fā)揮理想的矯頑力只能得到很低的矯頑力。例如，可以想象CoNiCr的合金，作為各向同性介質(zhì)的矯頑力可能約3000Oe左右，CoCrTa合金，可能約2500 Oe左右的矯頑力。在一般成膜過程中所得到的這些合金材料的磁性膜的矯頑力都很小，在多數(shù)情況下只能得到一半以下的矯頑力磁性模。
因此本發(fā)明人，對現(xiàn)在作為主流的CoCrTa系或者CoCrTaPt系的磁性膜，為對應(yīng)于磁記錄介質(zhì)更高的記錄密度化，進(jìn)一步鉆研這類磁性膜的制造方法，知道了使這些磁性模的磁性特性能得到飛躍性提高的制作方法，將這制造方法命名為超凈化流程并進(jìn)行了各種專利的申請。(參照美國專利第5,853,847號，國際申請公報PCT/JP94/01184號)根據(jù)前述的專利技術(shù)，高凈化成膜氣氛將調(diào)節(jié)真空度范圍到3×10- 9Torr(400×10-9Pa)水平以下，作為超凈化氣體使用Ar氣體，使H2O等的雜質(zhì)定在1ppb左右，基板上形成的Cr將底層膜的表面按照干腐蝕方法，使表面清潔，除去底膜表面的氧化物等雜質(zhì)，CoNiCr磁性膜或者CoCrTa磁性膜就能得到高達(dá)2700-3000 Oe矯頑力。對此一般成膜過程中所得到的這種磁性膜通常顯示1500-2000 Oe左右的矯頑力。
然而，磁記錄介質(zhì)的進(jìn)步是驚人的，希望能代替CoCrTa系合金磁性膜或者CoCrTaPt系合金磁性膜更為優(yōu)異的磁性膜面世。另外，還希望不依據(jù)前述的超凈化流程而是根據(jù)一般成膜條件能顯示優(yōu)異磁性特性的磁性膜的面世。
本發(fā)明的一個目的就是要提供既有高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力、抑制熱干擾、又具有熱穩(wěn)定性的磁特性的磁性合金，以及具備該合金的磁性膜的磁記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的另一個目的就是要提供具有上述特性的磁記錄介質(zhì)的制造方法。
本發(fā)明的又一個目的就是要提供制造有上述特性的磁記錄介質(zhì)時所用的靶子。
本發(fā)明的另一個目的就是要提供有上述優(yōu)異特性的磁記錄介質(zhì)的磁性記錄裝置。
發(fā)明公開本發(fā)明的磁性合金是以鈷(Co)、鉻(Cr)、以及鍺(Ge)為主體的磁性合金。以通式CoxCryGez表示，表示組成比的x、y、z要滿足這樣的特征關(guān)系78≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z是按原子％表示的組成比)。
上述組成的磁性合金，就能夠得到更為優(yōu)異的各向異性磁場的磁性合金，它兼?zhèn)溆袑?yīng)高記錄密度化，即高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力和結(jié)晶磁性各向異性。
在本發(fā)明中，可以將上述的組成比設(shè)定為82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14的范圍。
作為這個范圍的組成，為了得到0.35以上高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力(Hc/Hkgrain)要確保必要條件的4πMs/Hkgrain≤1.0，就能得到1.5×106erg/cm3以上的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)，所以能夠形成同時具有熱穩(wěn)定性的磁性特性的磁性合金。
本發(fā)明的磁性合金是以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)以及元素T(T表示Ta、Si、Nb、B、Ni、Pt中的一種或兩種以上)為主體的磁性合金。用通式(CoxCryGez)100-cTc表示，表示組成比的x、y、z、c要滿足以下的關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤20、x+y+z=100(x、y、z、c是按原子％表示的組成比)。
在本發(fā)明的磁性合金里，可以將上述組成比設(shè)定為73≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14的范圍。
在本發(fā)明的磁性合金里，上述的元素T是Ta、Si、Nb中的一種或兩種以上時，表示元素T的組成比c為5個原子％以下，當(dāng)元素T在B的情況下，表示元素T的組成比c為9個原子％以下。
本發(fā)明的磁性合金是以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)、白金(Pt)以及元素T’(T’表示Ta、B中的一種或兩種)為主體的磁性合金。組成由通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’表示，表示組成比的x、y、z、v、c’滿足以下關(guān)系45≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12、x+y+z=100(x、y、z、v、c’是按原子％表示的組成比)。
如果是上述各組成的磁性合金的話，則上述CoCrGe三元系合金既有優(yōu)異的磁特性、低的介質(zhì)的噪聲、高信號輸出能力和優(yōu)異的S/N比的特性。
在本發(fā)明的磁性合金里，前述的元素T’在B的情況下，表示B的組成比c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下。
在本發(fā)明的磁性合金里，前述的元素T’在Ta的情況下，表示Ta的組成比c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下。
作為上述各組成范圍，上述CoCrGe三元系合金具有優(yōu)異的磁特性，還有低介質(zhì)噪聲，高信號輸出能力和優(yōu)異的S/N比的特性。
本發(fā)明在借助基體上的金屬底層形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁記錄介質(zhì)里，前述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜是由鈷(Co)、鉻(Cr)及鍺(Ge)構(gòu)成的三元系合金磁性膜，前述的強(qiáng)磁性金屬磁生膜的合金，以通式CoxCryGez表示，其特征是，表示組成比的x、y、z滿足以下關(guān)系78≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z是按原子％表示的組成比)。
上述組成磁性合金是強(qiáng)磁性的金屬磁性膜的話，使用真空度范圍10- 6Torr這樣范圍的氣氛的通常成膜過程，能夠得到和高記錄密度化相對應(yīng)的磁特性，即，同時具備高的標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力和結(jié)晶磁性各向異性的磁記錄介質(zhì)。
在本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)里，可以將上述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的組成比設(shè)定為82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14的范圍。
作為這個范圍的組成，為了得到0.35以上高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力(Hc/Hkgrain)要確保必要條件的4πMs/Hkgrain≤1.0，通過強(qiáng)磁性金屬磁性膜能得到1.5×106erg/cm3以上的結(jié)晶磁各向異性(Kugrain)因此能夠形成具有熱穩(wěn)定磁特性的磁記錄介質(zhì)。
本發(fā)明在借助基體上的金屬基層形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁記錄介質(zhì)里，上述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜是由鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)以及元素T(T是Ta、Si、Nb、B、Ni、Pt中的一種或兩種以上)為主體的磁性膜。前述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜，以通式(CoxCryGez)100-cTc表示，其特征是表示組成比的x、y、z、c要滿足以下關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤20、x+y+z=100(x、y、z、c是按原子％表示的組成比)。
在本發(fā)明里，可以將上面的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的組成比關(guān)系設(shè)定為73≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14。
在本發(fā)明里，上述元素T是Ta、Si、Nb中的一種或兩種以上時，表示元素T的組成比c可以為5個原子％以下，元素T在B的情況下，表示元素T的組成比c可以為9個原子％以下。
本發(fā)明通過在基體上的金屬基層形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁記錄介質(zhì)里，上述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜是由以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)、白金(Pt)以及元素T’(T’表示Ta、B中的一種或兩種)為主體的磁性膜。上述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的合金以通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’表示，其特征是表示組成比的x、y、z、v、c’滿足以下關(guān)系45≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12、x+y+z=100(x、y、z、v、c’是按原子％表示的組成比)。
如果是上述各組成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的話，上述CoCrGe三元系合金具有優(yōu)異的磁特性還具有低的介質(zhì)噪聲，高信號輸出能力和優(yōu)異的S/N比的特性。
在本發(fā)明，前述的元素T’是B的情況下，表示B組成比的c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下。
在本發(fā)明里，前述的元素T’是Ta的情況下，表示Ta組成比的c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下。
作為以上各組成范圍，前面記載的CoCrGe三元系合金的強(qiáng)磁性金屬磁性膜既有優(yōu)異的磁性特性又確實(shí)能發(fā)揮低介質(zhì)噪聲，高信號輸出能力和優(yōu)異的S/N比的特性。
本發(fā)明的特征是，在制造前述的磁記錄介質(zhì)時，至少上面所說的強(qiáng)磁性金屬磁性膜是在金屬底層上，采用噴鍍法、真空蒸鍍法、CVD法、離子束成膜法、激光蒸鍍法中任何一種成膜法來制作。
要實(shí)施這些成膜法，在目的的基材上就能得到具有優(yōu)良磁特性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁記錄介質(zhì)。
本發(fā)明，在制造前面敘述的磁記錄介質(zhì)時，至少上面所說的強(qiáng)磁性金屬磁性膜在金屬底層上，采用成膜法來制作時，基體上可以在不施加電的偏磁的無偏磁狀態(tài)下成膜。
再者，如果是具有上述的特定組成比的CoCrGe三元系合金磁性膜或是上述特定組成的CoCrGeT系、CoCrGeT’系合金磁性膜的磁記錄介質(zhì)的話，其特征是，為了使基體在不施加偏磁的無偏磁狀態(tài)下進(jìn)行成膜，可以利用既平整又絕緣性能好的玻璃作為基體。同時還要考慮由于給基體上施加偏磁而使穩(wěn)定地制造帶來不利的可能性。
本發(fā)明，在實(shí)施前面的制造方法時，Co靶子上至少用Cr芯片和Ge芯片構(gòu)成的復(fù)合靶子，按照噴鍍法可以在基體上形成上述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜。
本發(fā)明特征是，在實(shí)施上述制造方法時，將基體放置在成膜室，使用在上述成膜室中設(shè)置的形成底層用的靶子，以在基體上形成金屬底層，金屬底層形成后，使用在成膜室設(shè)置的形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜用的靶子，在同一成膜室內(nèi)在金屬底層上形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜。
本發(fā)明是由鈷(Co)、鉻(Cr)及鍺(Ge)為主體而形成磁性膜的靶子，組成用通式CoxCryGez表示，其特征在于，表示組成比的x、y、z滿足于以下關(guān)系78≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z是按原子％表示的組成比)。
本發(fā)明的特征是，前述組成比為82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14、x+y+z=100。
本發(fā)明是由鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)以及元素T(T表示Ta、Pt、Ni、Si中的一種或兩種以上)為主體所形成的磁性膜形成用的靶子，組成用(CoxCryGez)100-cTc表示，其特征是，表示組成比的x、y、z、c滿足以下關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤20、x+y+z=100(x、y、z、c是按原子％表示的組成比)。
用這樣組成的靶子按照噴鍍法等的成膜方法就能夠得到上述組成的優(yōu)良磁特性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜。
按本發(fā)明，前述組成比可以設(shè)定為73≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14的范圍。
作為這個組成范圍的靶子，為得到0.35以上高標(biāo)準(zhǔn)化的矯頑力(Hc/Hkgrain)而確保必要條件的4πMs/Hkgrain≤1.0，必需具有1.5×106erg/cm3以上的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)的強(qiáng)磁性金屬磁性膜，才能夠形成具有熱穩(wěn)定的磁特性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁記錄介質(zhì)。
在本發(fā)明的特征里，也可以在前述元素T為Ta、Si、Nb中的一種或兩種以上時表示元素T的組成比c為5個原子％以下，元素T為B的情況下，表示元素T的組成比c為9個原子％以下。
在本發(fā)明的靶子里，其特征是以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)以及元素T’(T’表示在Ta、B中的一種或兩種)為主體形成的磁性膜用的靶子，組成用通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’表示，顯示組成比的x、y、z、v、c’滿足以下關(guān)系45≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12(x、y、z、v、c’是按照原子％表示的組成比)。
前述組成比也可以以82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14為特征作為靶子。
前述元素T’也可以在B的情況下，表示B的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下的特征作為靶子。
前述的元素T’也可以在Ta的情況下，表示Ta的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下的特征作為靶子。
作為這樣組成范圍的靶子，要確保為得到0.35以上高標(biāo)準(zhǔn)化的矯頑力(Hc/Hkgrain)的必要條件的4πMs/Hkgrain≤1.0，必需具有1.5×106erg/cm3以上的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)的強(qiáng)磁性金屬磁性膜，才能夠形成具有磁的熱穩(wěn)定特性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁記錄介質(zhì)。
本發(fā)明磁性記錄裝置的特征為，具有前面記述的磁記錄介質(zhì)，驅(qū)動磁記錄介質(zhì)的驅(qū)動部分，磁頭以及將這個的磁頭對應(yīng)磁記錄介質(zhì)使之相對移動的手段。
由于具備前述的優(yōu)良磁特性的磁記錄介質(zhì)，所以可以提供優(yōu)異的磁性記錄裝置，即適應(yīng)高記錄密度化、能抵抗熱干擾，降低介質(zhì)噪聲，輸出信號能力強(qiáng)等。
本發(fā)明磁性記錄裝置的特征是，前面記述的磁頭再生部分由磁性抵抗效果型磁性元件構(gòu)成。
再生部分如果是由抵抗效果型磁性元件構(gòu)成的話，就可能使磁記錄介質(zhì)的輸出能力高，微細(xì)的磁性記錄的讀出也是可行的，因此可以使磁性記錄裝置的記錄密度提高，也可以提供優(yōu)異的磁性記錄裝置，即能抵抗熱干擾，噪聲低，輸出信號能力強(qiáng)等。
圖面的簡要說明圖1是本發(fā)明第一個實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)的截面圖。
圖2是通過實(shí)施例所得到的各種試驗(yàn)材料，由4πMs/Hkgrain≤1.0的特性和Kugrain≥1.5×106erg/cm3的特性共同組成的A區(qū)，又由4πMs/Hkgrain≤1.0的特性和Kugrain≥2.0×106erg/cm3的特性共同組成的B區(qū)所表示的三角組成圖。
圖3表示在實(shí)施例所得到的各種試驗(yàn)材料中，結(jié)晶磁力各向異性Kugrain對組成的依存性圖。
圖4表示在實(shí)施例所得到的各種試驗(yàn)材料中，4πMs/Hkgrain對組成的依存性圖。
圖5表示用于制作實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)試驗(yàn)材料的直流磁控管噴鍍裝置的模式截面圖。
圖6是有關(guān)本發(fā)明磁性記錄裝置實(shí)例所表示的側(cè)斷面圖。
圖7是圖6所示的磁性記錄裝置的一個實(shí)例的橫截面圖。
圖8是為制造其他實(shí)施例磁記錄介質(zhì)材料，所用的噴鍍裝置的結(jié)構(gòu)的正面圖。
圖9是表示實(shí)施例所得到的試驗(yàn)材料的各向異性磁場(Hkgrain)，對Co和Cr和Ge的濃度依存性的三角組成圖。
圖10是表示實(shí)施例所得到試驗(yàn)材料的飽和磁化(Ms)，對Co和Cr和Ge的濃度依存性的三角組成圖。
圖11是表示實(shí)施例所得到的試驗(yàn)材料的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)，對Co和Cr和Ge的濃度依存性的三角組成圖。
圖12是表示實(shí)施例所得到的試驗(yàn)材料的飽和磁化(Ms)和各向異性磁場(Kugrain)之間的關(guān)系(4πMs/Hkgrain)，對Co和Cr和Ge的濃度依存性的三角組成圖。
圖13是在實(shí)施例所得到試驗(yàn)材料的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)中超過3.0組成區(qū)和在同一試驗(yàn)材料的4πMs/Hkgrain中比1.0還小的組成區(qū)的范圍，所表示的三角組成圖。
圖14是表示實(shí)施例所得到試驗(yàn)材料的矯頑力(Hc)和各向異性磁場(Hkgrain)和飽和磁化(Ms)，對組成依存性圖。
圖15是表示實(shí)施例所得到試驗(yàn)材料的噪聲、信號輸出能力以及S/N比，對組成的依存性圖。
圖16是表示實(shí)施例所得到試驗(yàn)材料的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的透過型電子顯微鏡的照片(TEM)對其結(jié)晶顆粒大小測量的結(jié)果(GD tem)和磁性顛倒時的顆粒大小(GD act)之比所求出的結(jié)果示意圖。
圖17是表示實(shí)施例所得到試驗(yàn)材料的矯頑力(Hc)對偏磁電壓依存性的示意圖。
圖18是表示實(shí)施例所得到試驗(yàn)材料的矯頑力矩形比(S*)對偏磁電壓依存性的示意圖。
圖19是表示一個舊形磁記錄介質(zhì)實(shí)例的硬盤的粗略斜視圖。
圖20是表示一個舊形磁記錄介質(zhì)實(shí)例的硬盤部分的截面構(gòu)造圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方案本發(fā)明者鑒于以前的背景，關(guān)于磁性材料進(jìn)行反復(fù)研究，在最近，得出了下面的研究成果，根據(jù)這些研究成果完成本申請發(fā)明。
本發(fā)明人在1999年3月的以下文獻(xiàn)里，報道了關(guān)于上述的磁性記錄介質(zhì)50，為了提高記錄再生的特性，作為對記錄層55起著重要作用的磁性膜，降低構(gòu)成此膜結(jié)晶顆粒間的相互作用，并且降低磁性膜的厚度是不可缺少的。
(通過超凈化噴涂流程而制造的高記錄密度薄膜介質(zhì)的物理性質(zhì)”M.takahashi and H.Shoji,J.Magn.Magn.Mater,193(1999)44-51)進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明人的最新研究，隨著降低記錄層55的磁性膜厚度，構(gòu)成磁性膜的結(jié)晶顆粒更微細(xì)化，記錄在磁性膜上的磁化(殘留磁化)等磁特性對時間來說出現(xiàn)很大的變化，即，產(chǎn)生所謂明顯受熱干擾的影響，這問題在以前的文獻(xiàn)里已發(fā)表過。
從這些發(fā)表研究的內(nèi)容本發(fā)明人知悉，為了使磁性膜達(dá)到高密度記錄化，有必要將記錄在磁性膜上的磁化模式更加小型化，如果繼續(xù)將構(gòu)成磁性膜的結(jié)晶顆粒更微細(xì)化時，它會繼續(xù)保持不可忽視的熱干擾影響狀態(tài)。
為了實(shí)現(xiàn)再生記錄特性優(yōu)異的高密度記錄的磁性記錄介質(zhì)，作為構(gòu)成前述的記錄層55的磁性膜，它的矯頑力(Hc)以及各向異性磁場(Hkgrain)很高，還要求標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力(Hc/Hkgrain)為0.3以上，關(guān)于具備這樣的磁性特性的記錄介質(zhì)，利用超凈化流程是可以制作的，本發(fā)明人通過申請國際專利在PCT/JP94/01184號已有公布。
在這里所說的標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力(Hc/Hkgrain)，是指將矯頑力(Hc)除以磁性膜結(jié)晶顆粒的各向異性磁場(Hkgrain)的值，它表示磁性膜結(jié)晶顆粒的磁孤立性增高的程度。
即，所說的磁性膜標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力高，就是降低構(gòu)成磁性膜的每個顆粒的磁性間的相互作用，其結(jié)果意味著可以實(shí)現(xiàn)高矯頑力。例如，一般認(rèn)為，就CoCr系的磁性膜來說，Co的微細(xì)粒子分散在組織中時，每個Co粒子被磁力斷開，Co粒子之間的磁性相互作用就會降低。
根據(jù)同一公報，上面敘述的超凈化流程利用金屬底層和/或強(qiáng)磁性金屬層的氧濃度在100wtppm以下的磁化反向能夠形成磁性記錄介質(zhì)，制作這樣的磁性記錄介質(zhì)的超凈化流程的成膜條件與過去一般流程的成膜條件相比，提出以下幾點(diǎn)不同即，根據(jù)同一公報記載，超凈化過程的成膜條件與以前的一般流程的成膜條件相比較在成膜室的反壓力方面，超凈化過程為10-9Torr(10-7Pa)程度而一般成膜過程的反壓為10-7Torr(10-5Pa)，這意味著成膜的Ar氣體相對于超凈化流程是uc-Ar(超純Ar雜質(zhì)濃度為100ppt以下，最適合的為10ppb以下的Ar“ultra clean Ar”)，而一般成膜過程是normal-Ar(雜質(zhì)濃度為1ppm以上)。
另外，在本發(fā)明人申請的國際專利PCT/JP97/01092公報里，形成記錄層55的磁性膜的飽和磁化(Ms)與各向異性磁場(Hkgrain)之間的關(guān)系為4πMs/Hkgrain≤1.0，根據(jù)這個不依存于磁性膜的結(jié)晶顆粒大小，能夠得到0.35以上高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力。利用超凈化流程可以達(dá)到(4πMs/Hkgrain)≤1.0的磁性介質(zhì)(國際專利PCT/JP94/01184號公布的技術(shù))。
隨著進(jìn)一步磁性膜厚度的降低，構(gòu)成磁性膜的結(jié)晶顆粒變得更細(xì)微，易于受熱干擾的影響并且磁性膜的結(jié)晶磁力各向異性越大的材料，殘留磁化的時間變化就越小，關(guān)于這方面的問題在1999年3月的文獻(xiàn)里已經(jīng)明確。
(通過超凈化噴涂流程而制造的高記錄密度介質(zhì)的物理性”M。takahashi and H。Shoji,J。Magn。Magn。Mater,193(1999)44-51)在以前的磁性記錄介質(zhì)里，作為磁性膜多用Co系合金膜的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)，其最大值是，例如，在CoNiCr合金膜的情況下，約為1.3×106erg/em3，在CoCrTa合金膜的情況下，為1.4×106erg/cm3。
為此，最近新上市的由超凈化流程而形成的CoCrTaPt合金膜就得到了2.5×106erg/cc左右的結(jié)晶磁各向異性(Kugrain)，這個值在以前的Co系材料方面，熱穩(wěn)定性最高。本發(fā)明人在1997年10月作了報道。
然而，我們預(yù)想在這個材料組成里，結(jié)晶磁各向異性(Kugrain)的數(shù)值在某種程度上即使很大，標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力(Hc/Hkgrain)也小于0.30，介質(zhì)噪聲仍然很大。
高橋研，菊池曉，三矢晴仁，吉村哲，莊司弘樹，第21屆日本應(yīng)用磁力學(xué)會學(xué)術(shù)演講專集第(1997)165頁中發(fā)表了關(guān)于在凈化氣氛中制作的CoCrPt薄膜磁性記錄介質(zhì)(磁力各向異性和微細(xì)構(gòu)造)。
但是，隨著記錄密度的提高，記錄在磁性介質(zhì)上的磁化模式小型化，為此就必須降低磁性膜的厚度，這樣構(gòu)成磁性膜的結(jié)晶顆粒大小就變得更加微細(xì)，即使這樣，殘留磁化等磁特性對時間是沒有變化的，即，本發(fā)明認(rèn)為要抑制熱干擾，力求能夠確保熱穩(wěn)定磁特性的磁性膜。
換言之，本發(fā)明人認(rèn)為高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力，即磁性結(jié)晶顆粒大小及靜磁力相互作用很大，其指標(biāo)值4πMs/Hkgrain為1.0以下。希望能開發(fā)出具有比以往還要高的結(jié)晶磁各向異性的磁性膜的磁性記錄介質(zhì)。
基于以上的情況，本發(fā)明人經(jīng)過深入的研究，其結(jié)果發(fā)表在1999年3月“通過超凈化流程而制造的高記錄密度介質(zhì)的物理”M.takahashi andH。Shoji,J.Magn.Magn.Mater,193(1999)44-51或者在應(yīng)用物理1999年2月的第68卷第2期第185頁-第189頁。本發(fā)明人在世界上第一次提供了最為重要的總指標(biāo)。即為了開發(fā)超高密度對應(yīng)型的磁性記錄介質(zhì)，對應(yīng)水平為10-1000Gb/in2，作為開發(fā)材料的指導(dǎo)方針是，減低粒子之間相互作用、抑制靜磁力的相互作用，結(jié)晶顆粒微細(xì)化以及磁性膜厚度與殘留磁通量密度的關(guān)系，磁性結(jié)晶顆粒大小和緩和時間的關(guān)系是重要的。
在這里所謂減低粒子之間的相互作用是指，將矯頑力(Hc)用結(jié)晶粒的各向異性磁場Hkgrain標(biāo)準(zhǔn)化，控制前面說明的標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力的值，就像前面敘述的那樣，需要0.3以上，最好超過0.35。對于這種磁性膜，一個理想的構(gòu)造，我們認(rèn)為是，微細(xì)而多的強(qiáng)磁性結(jié)晶顆粒在適當(dāng)厚度的非磁性層里被磁場斷開處于分散的狀態(tài)，作為標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力以大為好，現(xiàn)在所用的CoCrTa系磁性薄膜為0.3左右，CoCrTaPt系磁性薄膜比0.3還要低。
所說抑制靜磁力的相互作用，就是可能滿足4πMs/Hkgrain≤1.0的條件，在滿足這條件下可以將標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力之值設(shè)定為0.35以上。因此在以前的文獻(xiàn)中發(fā)明人已經(jīng)明確了在4πMs/Hkgrain=1.5的磁性介質(zhì)中減低結(jié)晶顆粒大小的同時，還要降低標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力。
為了改進(jìn)磁性記錄介質(zhì)的低噪聲，重要的是使磁性膜的結(jié)晶顆粒微細(xì)化，為此，本發(fā)明人在以前的文獻(xiàn)里發(fā)表了優(yōu)選為10nm以下的結(jié)晶顆粒。
所謂磁膜厚度與殘留磁通量密度的關(guān)系，就是將磁性膜厚度定為t，殘留磁通量密度為Br，要滿足tBr＜50μm的關(guān)系。
所謂磁性結(jié)晶顆粒大小和緩和時間的關(guān)系，當(dāng)對以前的CoCrTa系的磁性膜的殘留磁化時間依存性，求出1年后的衰減量時，設(shè)磁性結(jié)晶顆粒的體積為v，磁性膜的結(jié)晶磁各向異性為(Kugrain)，將k設(shè)定為波耳茲曼常數(shù)，將T作為溫度，將磁能定為v Kugrain/kT指標(biāo)值，當(dāng)該值達(dá)到40以上是有效的。本發(fā)明人已在以前記載的文獻(xiàn)里發(fā)表了研究成果。即如果上面式子的數(shù)值未滿40的話，1年后的殘留磁化衰減就顯著地增大。
認(rèn)為磁化的能量朝向最小的方向，其方向不隨著時間而變化。但實(shí)際上熱能是存在的，對能屏障的概率統(tǒng)計，考慮發(fā)生磁化緩和，因此調(diào)節(jié)其緩和時間，作為緩和時間必需為約108s，根據(jù)本發(fā)明人最近的研究，為使緩和時間超過108s，作為(Kugrain)值最低必需約1.5×106erg/cm3以上，以超過2.0×106erg/cm3為佳，超過2.5×106erg/cm3為更佳，超過3.0×106erg/cm3為最佳，關(guān)于這方面的內(nèi)容已在上面的文獻(xiàn)里報道了。
但是，更好地滿足平衡上面說明的各種指標(biāo)的磁性材料，但現(xiàn)在還是未知的，本研究盡量滿足這些指標(biāo)的磁性材料已經(jīng)達(dá)到了本發(fā)明的目的。
下面說明本發(fā)明最佳方案，但本發(fā)明并不只限于這些方案。
圖1是表示涉及本發(fā)明磁性記錄介質(zhì)適用于電腦HDD(硬盤)的一個實(shí)施方案的部分截面構(gòu)造。這個實(shí)施方案的磁性記錄介質(zhì)60的構(gòu)造為多層構(gòu)造，它由圓盤狀非磁性體的基板62和在其上形成非磁性層63構(gòu)成的基體61，在這個基體61上通過金屬底層64形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜(磁性記錄層)65和保護(hù)層66。
另外，圖1所示的實(shí)施方案的磁性記錄介質(zhì)60的層積構(gòu)造，是最一般的HDD構(gòu)造。應(yīng)當(dāng)在基板62和保護(hù)層66之間有必要設(shè)計出其他中間層構(gòu)造，也可以在保護(hù)層66之上再設(shè)計含氟樹脂等的潤滑層。圖1里只顯示出磁性記錄介質(zhì)60部分的截面構(gòu)造，作為整體形狀在圖19里已表示出以前的磁性記錄介質(zhì)50和同等大小的圓盤。
本實(shí)施方案的磁性記錄介質(zhì)60，在基體61上通過金屬底層64形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜(磁性記錄層)65的磁性記錄介質(zhì)，強(qiáng)磁性金屬磁性膜65是由CoCrTa三元系的強(qiáng)磁性合金磁性膜，或者在其上添加必要的元素的四元系，五元系，六元系或者比這還多的多元系的強(qiáng)磁性金屬磁性膜而構(gòu)成。
以下進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施方案的磁性記錄介質(zhì)60。
(基體)作為涉及本發(fā)明基體61，可以用舉例的方式來表示。例如，在由鋁及其鋁合金或者其氧化物，鈦及其鈦合金或者其氧化物，還有，硅，玻璃，碳，陶瓷，塑料，樹脂以及這些的復(fù)合體構(gòu)成的基板62表面上，通過噴鍍法，蒸鍍法，電鍍法等的成膜法，對不同材質(zhì)的非磁性層63進(jìn)行表面涂層處理。
非磁性層63涂在基體61表面上，在高溫下不磁化，優(yōu)選的具有導(dǎo)電性，易于進(jìn)行機(jī)械加工的反面具有適當(dāng)?shù)谋砻嬗捕?。作為滿足這種條件的非磁性膜，特別優(yōu)選使用電鍍法制作的Ni-P膜。另外省去非磁性層63，作為基體61也可以使用玻璃基板。
作為基體61的形狀，當(dāng)用作磁盤時，常常使用環(huán)形圓盤狀。設(shè)置后述的磁性層的基體，即磁性記錄介質(zhì)在磁性記錄和再生時在圓盤的中心作為軸，例如，在3600-15000rpm速度下使之轉(zhuǎn)動而使用。這時磁頭就以0。1μm的高度或者幾個10nm的高度在磁性記錄介質(zhì)的表面或磁盤內(nèi)面的上部上浮行走。還要開發(fā)在更低上浮時，以10nm高度向上行走的磁頭。
因此，希望基體51的表面或里面是平整的，表里兩面是平行的，并具有基體圓周方向的曲折性以及能適當(dāng)控制表里兩面的粗細(xì)程度。
另外，基體在轉(zhuǎn)動或停止時，磁性記錄介質(zhì)和磁頭的表面一起接觸并滑動。(以下將Contact Start Stop簡稱為CSS)。由于鉆石漿料或磁帶的研磨而形成同心園的輕微劃傷(網(wǎng)紋)所以這個處理方法有時用在基體表面上，同時也防止磁頭接觸時造成的吸附。
關(guān)于圖20顯示的以往的構(gòu)造所示如Ni-P的非磁性層53上面一般地用研磨紙劃痕形成V字溝型。因此本實(shí)施方案的構(gòu)造Ni-P等構(gòu)成的非磁性層63的表面也可以形成網(wǎng)紋。還有，作為代替鉆石漿料或磁帶研磨的網(wǎng)紋，有大家所熟知的激光加工網(wǎng)紋，噴鍍的離散凹凸膜網(wǎng)紋，保護(hù)膜蝕刻形成的凹凸型網(wǎng)紋等構(gòu)造。因此采用這些構(gòu)造時，在非磁性層63上也可以形成所期望的凹凸形狀等。最近，用負(fù)載、無負(fù)載方式將磁頭放在磁性記錄介質(zhì)的外側(cè)以示等待的方式在市場也能夠見到，采用這種方式可以省略形成網(wǎng)紋的過程。
(金屬底層)本實(shí)施方案所用的金屬底層64可以例舉如Cr及其合金。用其合金時，可與例如Mo、W、Ti、V、Nb、Ta等組合，更具體地是適用CrMo合金、CrW合金、CrTi合金、CrV合金等。
特別是Cr對后述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65容易引起偏析作用。這些材料產(chǎn)量多被廣泛使用。作為成膜方法，有噴鍍法，蒸鍍法等。其金屬底層64的作用，當(dāng)在其上鍍上Co基的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65時，強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的容易磁化的軸是取基體的面內(nèi)方向，即，基體面內(nèi)方向的矯頑力增高，促進(jìn)強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的結(jié)晶形成。
另外，用玻璃作基板時，可以將Ni-Al薄層涂在更下面的金屬底層上。
用噴鍍法制作由Cr等構(gòu)成的金屬底層64時，作為控制它的結(jié)晶性的成膜因素，可以舉出基體表面形狀、表面狀態(tài)、還有表面溫度、成膜時的氣體壓力、施加在基體上的偏磁，以及形成的膜厚度等。
后述強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的矯頑力，與Cr的膜厚成比例，處于增高的趨勢。并隨之使介質(zhì)的表面也變粗的趨勢。但是為了提高記錄密度，就要尋求一種盡量使磁頭的磁性記錄介質(zhì)表面的上浮量變小。因此，金屬底層64的膜厚即使很薄也適于獲得高矯頑力材料構(gòu)成的金屬底層64。
(強(qiáng)磁性金屬磁性膜)在本實(shí)施方案中所使用的前述強(qiáng)磁性金屬磁性膜65是由三元系強(qiáng)磁性合金構(gòu)成的磁性膜中之一種，它用通式CoxCryGez來表示，顯示組成比的x、y、z要滿足關(guān)系78≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15，x+y+z=100(但是x、y、z按照原子％表示組成比)。
在前述磁性材料里，認(rèn)為在有磁性作用的磁性結(jié)晶顆粒周圍配上非磁性顆粒層而形成的構(gòu)造，必須使磁性結(jié)晶顆粒的大小為10nm以下，磁性結(jié)晶顆粒相互作用間隔適當(dāng)，減低磁性結(jié)晶顆粒間的相互作用和抑制磁性結(jié)晶顆粒靜磁化的相互作用。
就上述的組成范圍來說，不會依存強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的結(jié)晶大小，為了得到0.35以上高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力(Hc/Hkgrain)確保必要條件的4πMs/Hkgrain≤1.0成為可能。這樣的組成范圍里，如果是78≤x≤87、2.5≤y≤14.5、3.5≤z≤15范圍的話，就能夠確實(shí)得到4πMs/Hkgrain≤1.0的關(guān)系。
另外，同時在前述組成范圍里，1.5×106erg/cm3以上的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)可以得到，因此就可能提供兼?zhèn)錈岱€(wěn)定磁特性的磁性記錄介質(zhì)。
特別是在與本發(fā)明有關(guān)的CoxCryGez系合金作為強(qiáng)磁性金屬磁性膜65時，使用以往技術(shù)顯示的超凈化流程雖然可以制造，但是不使用超凈化流程而是使用一般條件成膜過程也可以得到有上述的磁性特性的金屬磁性膜。
還有，前述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的合金組成比在通式CoxCryGez中，為82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14，x+y+z=100(但是x、y、z是按原子％表示的組成比)時，因?yàn)榭梢蕴峁奈磮蟮肋^的Co系強(qiáng)磁性金屬材料具有優(yōu)異的2.0×106erg/cm3以上的結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)的磁性膜。所以能夠得到更為優(yōu)異的熱穩(wěn)定性的磁性記錄介質(zhì)。
進(jìn)一步從提高矯頑力和飽和磁化的目的來考慮，上述組成的磁性膜上，在不影響下可以將選自Ni、Pt、Ta、Si中的一種或兩種以上適當(dāng)?shù)刈鳛樘砑釉豑而構(gòu)成。
作為這些添加元素，前述強(qiáng)磁性金屬磁性膜是由Co、Cr、Ge及元素T(Ta、Pt、Ni、Si、Nb、B中的一種或兩種以上)構(gòu)成的磁性膜，前述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的合金組成，一般用CoxCryGezTc式表示，顯示組成比的x、y、z、c是滿足這樣的關(guān)系80≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤5、x+y+z=100(x、y、z、c是按照原子％表示的組成比)。
將強(qiáng)磁性金屬磁性膜的組成比設(shè)在73≤x≤87、2.5≤y≤14.5、3.5≤z≤15、1≤c≤12范圍內(nèi)為好，設(shè)在82≤x≤95.5、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14、c≤5范圍內(nèi)更好。
作為具體的組成可以用示例表示CoCrGeTa系、CoCrGePt系、CoCrGeB系、CoCrGeTaPt系、CoCrGeTaB系、CoCrGeTaPtB系等。
在這些組成系中，強(qiáng)磁性金屬磁性膜的組成用通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’表示，其特征是，顯示組成比的x、y、z、v、c’滿足這樣的關(guān)系45≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12(x、y、z、v、c’是按照原子％表示的組成比)，在這個組成里，78≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12這樣的范圍也是優(yōu)選的。
另外，在前述的組成系中，前述元素T’在B的情況下，表示B的組成比c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下。前述的元素T’在Ta的情況下，表示Ta的組成比c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下。而且在前述范圍里，元素T’在B的情況下，表示B的組成比c’優(yōu)選為2個原子％以上，8個原子％以下。元素T’在Ta的情況下，表示Ta的組成比c’優(yōu)選為2個原子％以上，8個原子％以下。
更具體地敘述這些組成的話，可以用示例表示CoCrGePtTa系、CoCrGePtB系、CoCrGePtTaB系等。
(磁性記錄介質(zhì)中的高記錄密度化)本發(fā)明的磁性記錄介質(zhì)60對上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜65膜面優(yōu)選為形成平行記錄磁化的磁性記錄介質(zhì)(內(nèi)面磁性記錄介質(zhì))。像在這樣的磁性記錄介質(zhì)里，為了提高記錄密度，必需使記錄磁化更為小型化。
這種記錄磁化小型化為使各記錄磁化減少磁通量的漏掉，就要減少磁頭的再生信號輸出能力。因此，希望更進(jìn)一步降低鄰接記錄磁化影響的介質(zhì)噪聲。
(強(qiáng)磁性金屬層的矯頑力Hc、各向異性磁場Hkgrain、標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力Hc/Hkgrain、結(jié)晶磁力各向異性Kugrain)本發(fā)明所說的[強(qiáng)磁性金屬磁性膜的矯頑力Hc]是用振動材料型的磁力計(Vibrating Sample Magnetometer簡稱為VSM)測定的磁化曲線，而求出的磁性記錄介質(zhì)的抗磁力。
本發(fā)明所說的[結(jié)晶粒的各向異性磁場Hkgrain]是用高感度扭轉(zhuǎn)磁力計測定的轉(zhuǎn)動磁滯損失完全消失的施加磁場。為此矯頑力和各向異性磁場在通過基體上面金屬底層64上形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的本實(shí)施方案的磁性記錄介質(zhì)60時，在薄膜內(nèi)面測定的值。
還有，根據(jù)Stoner-Wohlfarth理論，各向異性磁場Hkgrain在結(jié)晶粒磁場完全孤立時表示為0.5值，這個值是標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力的上限值。
另外，在J-G.Zhu andH.N.Beertram.[應(yīng)用物理雜志].VOL.63,1988,pp.3248中指出，強(qiáng)磁性金屬磁性膜的矯頑力高，構(gòu)成強(qiáng)磁性金屬磁性膜的每個結(jié)晶粒的磁力相互作用低，能夠?qū)崿F(xiàn)高矯頑力。
本發(fā)明所說的[強(qiáng)磁性金屬磁性膜的標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力Hc/Hkgrain]是用矯頑力Hc除以結(jié)晶粒的各向異性磁場Hkgrain的值，這個值表示為結(jié)晶粒磁力孤立性提高的程度，本發(fā)明人以前在[“Magnetization Reversal MechanismEvaluated by Rotational Hysteresis Loss Analysis for the Thin filmMedia(通過薄膜介質(zhì)的轉(zhuǎn)動磁滯損失分析而測定磁化逆轉(zhuǎn)機(jī)理)”Migakutakahashi,T.shimatsu,M.Suekane,M.Miyamura,K.Yamaguchi and H.Takahashi,T.Shimatsu,M.Suekanae,M.Miyamura,K.Yamaguchi andH.Yamasaki:IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,VOL,28,1992,pp.3285]發(fā)表過。
本發(fā)明所說的[結(jié)晶磁力各向異性Kugrain]是飽和磁化(Ms)和各向異性磁場Hkgrain乘積的1/2的數(shù)值。其指標(biāo)可以判斷作為這個結(jié)晶磁力各向異性Kugrain的值大、抑制熱干擾，就是熱穩(wěn)定的磁性記錄介質(zhì)。
可是，就像以往本發(fā)明人申請的國際專利(PCT/JP97/01092號公報)所敘述的報告那樣，用超凈化流程形成CoCrTa系的磁性膜時，必需得到0.35以上的標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力，滿足4πMs/Hkgrain≤1.0的條件。
對此，不使用特殊的凈化空間而是在以往一般的條件下按照噴鍍法制作CoCrTa系強(qiáng)磁性金屬磁性膜其標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力僅限于強(qiáng)磁性金屬磁性膜是由Co基合金構(gòu)成的比0.35還要小的數(shù)值，(4πMs/Hkgrain)的值也只能得到大于1的數(shù)值。
然而從上述三元系組成CoCrGe合金，或者按照由CoCrGeT系，CoCrGeT’系構(gòu)成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65，在不用特定凈化空間而用以往的噴鍍法，可以制造同時滿足高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力和熱穩(wěn)定磁性特性的磁性記錄介質(zhì)60。當(dāng)然，由本發(fā)明人提供的超凈化流程按照前面的組成系形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65可以制造出優(yōu)異特性的磁性記錄介質(zhì)60。
以下關(guān)于按照噴鍍法制造強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的例子。
(噴鍍法)作為本發(fā)明的制造強(qiáng)磁性金屬磁性膜65方法之一的實(shí)例-噴鍍法，可以用示例表示如下一是輸送型噴鍍法，即對基體51一邊移動靶子一邊形成薄膜，另一個是靜止噴鍍法，即將基體51固定在靶子的前面形成薄膜。
由于前者輸送型噴鍍法產(chǎn)量高，對低成本的磁性記錄介質(zhì)的制造有利。而后者靜止型噴涂法對基體51的噴鍍粒子的入射角度穩(wěn)定，所以可以制造具有優(yōu)異記錄再生特性的磁性記錄介質(zhì)。本發(fā)明的磁性記錄介質(zhì)60的制造方法，并不只限于輸送型或者靜止型。
按照噴鍍法制造強(qiáng)磁性金屬磁性膜65時，在圖5里所示的適當(dāng)?shù)某赡ぱb置中，示例性表示噴鍍裝置的構(gòu)造。關(guān)于這個裝置在后述的實(shí)施例中說明。
(給基體施加負(fù)偏磁)本發(fā)明所說的[給基體施加負(fù)偏磁]是指作為磁性記錄介質(zhì)形成Cr的底膜64和強(qiáng)磁性金屬磁性膜65時，對基體51施加的直流偏磁電壓。
一方面給基體51施加適當(dāng)?shù)钠烹妷阂环矫嫘纬蓮?qiáng)磁性金屬磁性膜65，這樣可以增大磁性記錄介質(zhì)的矯頑力。上述施加偏磁效果趨向于對膜的雙層施加要比只施加單層的矯頑力大得多。但是，上述的偏磁施加也常常作用在基體近旁的物體，基體的支持部分或基體支承板。其結(jié)果在基體附近的空間中充滿氣體和灰塵，摻入到成膜中的薄膜里，使各種膜的特性變得不穩(wěn)定。
對基體施加偏磁，還存在以下的幾個問題。
①難以適用于玻璃等的非導(dǎo)電性基體。
②有降低強(qiáng)磁性金屬磁性膜的飽和磁通量(Ms)密度的可能性。
③必需在成膜室內(nèi)，設(shè)置復(fù)雜的構(gòu)造部分。
④基體施加偏磁程度容易發(fā)生變化，其結(jié)果造成磁性膜的磁特性發(fā)生部分偏移。
因此，希望在不特殊施加上述的偏磁，能夠達(dá)到作為目標(biāo)的各種膜特性的這種制作方法也可以通過施加偏磁成膜。
對此，從上述三元系組成的CoCrGe合金磁性膜或由CoCrGeT系的合金磁性膜形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65，在不用對基體51施加特定的偏磁，也可以制造既有高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力又有熱穩(wěn)定磁性特性的磁性記錄介質(zhì)這個優(yōu)點(diǎn)。因此，不給基體施加負(fù)偏磁使之處于無偏磁狀態(tài)，也可以在基體51上形成底層64和強(qiáng)磁性金屬磁性膜65。
(形成金屬底層和/或形成強(qiáng)磁性金屬層時的成膜室的真空度范圍)以前，形成金屬底層和/或形成強(qiáng)磁性金屬層的成膜室的真空度范圍，根據(jù)強(qiáng)磁性金屬磁性膜的材料，作為左右矯頑力的數(shù)值的成膜因素之一起著重要作用。
特別是，對強(qiáng)磁性金屬磁性膜中含有的Ta的Co基磁性材料，認(rèn)為上述真空度范圍很低(例如，10-6-10-7Torr(10-4-10-5Pa))的情況下影響就很大。但是，從上述三元系的CoCrGe合金形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的真空度范圍在10-6-10-7Torr左右的成膜室里內(nèi)形成磁性膜，可以制造具有高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力和熱穩(wěn)定磁性特性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)。不言而喻，根據(jù)本發(fā)明人提供的超凈化流程，也可以形成本實(shí)施方案的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65。
(形成金屬底層和/或形成強(qiáng)磁性金屬層的基體表面溫度)本發(fā)明的[形成金屬底層和/或形成強(qiáng)磁性金屬層時的基體表面溫度]不依賴于強(qiáng)磁性金屬磁性膜的材料，而是依賴于控制矯頑力數(shù)值的成膜因素。
如果基體在沒有受損傷的情況下，表面溫度高，成膜就能夠?qū)崿F(xiàn)高矯頑力。所說基體的損傷是指彎曲、膨脹、破裂等外在的變化和發(fā)生磁化、氣體量增加等的內(nèi)在的變化。但是，為了提高基體表面的溫度，一般必須在成膜室或者在其前室進(jìn)行加熱處理。這種熱處理，有不利的一面，即在基體附近的空間中產(chǎn)生氣體或塵埃而被帶到成膜中的薄膜上，造成各種膜特性不穩(wěn)定。
基體表面溫度高，還存在以下的幾個問題。
①NiP/Al基體的非磁性NiP層產(chǎn)生磁化。
②基體變歪。
③在玻璃等的熱傳導(dǎo)很低的基體里，如果提高基體表面的溫度但又很難保持基體的溫度，因此，或者不進(jìn)行上述加熱處理，或者進(jìn)行低溫加熱處理無論哪種制作方法都希望能夠達(dá)到預(yù)想的各種膜特性。
(基體表面的粗度，Ra)作為本發(fā)明的基體表面粗度，例如，在半徑方向測定硬盤形狀的基體表面時的中心線平均粗度。
作為表面粗度Ra的測定僅可以使用RANKTAYLORHOBSON公司制造的TALYSTEP。
基體從停止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動時，或相反從轉(zhuǎn)動到停止?fàn)顟B(tài)時，磁性記錄介質(zhì)和磁頭的表面之間相互接觸或者滑動(CSS動作)。這時，為了抑制磁頭的吸附或摩擦系數(shù)的上升表面粗度以大為佳。另一方面，基體達(dá)到最大轉(zhuǎn)數(shù)時，磁性記錄介質(zhì)和磁頭之間的間隔，盡量將磁頭的上浮量調(diào)到最小值，所以，Ra以小為佳。因此，基體表面粗度的最大值和最小值要從上述理由和對磁性記錄介質(zhì)的技術(shù)要求來適當(dāng)決定。
例如，磁頭上浮量在24μ英寸時，Ra=6nm-8nm。但是，為了達(dá)到更高記錄密度，磁頭的上浮量(再生記錄轉(zhuǎn)動時，磁頭從磁性記錄介質(zhì)表面上離開的距離)必需縮小。為了達(dá)到這個目的，重要的是將磁性記錄介質(zhì)的表面更加平整化。從這個理由來看，希望基體表面粗度Ra以較小為佳。因此，基體表面粗度Ra是較小的情況下，可以適當(dāng)采用能夠獲得達(dá)到目標(biāo)的各種膜特性的制作方法。其例為在Al基版上鍍上一層Ni-P時，設(shè)有網(wǎng)紋的Ra就減低到1.5nm以下，也可以進(jìn)行特殊研磨處理，使NiP/Al基版上的Ra為0.5-0.7nm。
(網(wǎng)紋處理)本發(fā)明對基體進(jìn)行網(wǎng)紋處理可以舉出幾種處理方法，例如有機(jī)械研磨法、化學(xué)蝕刻法、物理性凹凸膜制法等。作為磁性記錄介質(zhì)的基體，特別是廣泛利用鋁合金基體時，經(jīng)常采用機(jī)械研磨法。
例如，對鋁合金基體表面上的(Ni-P)膜來說，將粘結(jié)有在表面上的磨削用的涂粒的磁帶壓在轉(zhuǎn)動的基體表面上。這樣就具有輕微的同心圓狀劃痕的方法。用這種方法，磨削用的涂粒有時從磁帶脫離。
但是，從上述[基體的表面粗度]一項(xiàng)敘述的理由來看，可以適當(dāng)選擇能夠達(dá)到目標(biāo)的各種膜特性的制造方法。也就是不進(jìn)行上述的網(wǎng)紋處理，或進(jìn)行較輕微的網(wǎng)紋形狀處理。
(靶子)按照噴鍍法制作上述組成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65時，所使用的靶子。是在Co靶子上根據(jù)所定大小將Cr芯片和Ge芯片配置為前述的組成比的復(fù)合靶。還可以由Co、Cr、Ge以粒子狀按照前面敘述的組成比混合燒結(jié)而成為燒結(jié)靶子。
還可以將Co、Cr和Ge合金化如下面說明制成合金靶子。
這些合金是以鈷(Co)、鉻(Cr)及鍺(Ge)為主體的合金，其合金組成用通式CoxCryGez表示，其特征為，顯示組成比的x、y、z要滿足以下關(guān)系78≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z是按照原子％表示的組成比)。
前述合金靶子，其組成比以82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14為佳。
作為其他組成系的合金，以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)以及元素T(T表示Ta、Pt、Ni、Si中的一種或兩種以上)為主體的合金，其特征為，用通式CoxCryGezTc表示，顯示組成比的x、y、z、c的關(guān)系滿足60≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤5、x+y+z=100(x、y、z、c是按原子％表示組成比)的關(guān)系。進(jìn)而在上述范圍內(nèi)，優(yōu)選滿足，78≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤5的關(guān)系。
更具體的組成可以用示例表示CoCrGeTa系、CoCrGePt系、CoCrGeB系、CoCrGeTaPt系、CoCrGeTaB系、CoCrGeTaPtB系等。
在這些組成系中，強(qiáng)磁性金屬合金磁性膜的特征可以是其組成用通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’來表示，顯示組成比的x、y、z、v、c’要滿足以下關(guān)系，45≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12(x、y、z、v、c’是按照原子％表示的組成比)。這個范圍也可以是78≤x≤95.5、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、2≤c’≤12。
在上述組成系中，理想的是，上列元素T’在B的情況下，表示B的組成比c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下；上述元素T’在Ta的情況下，表示Ta的組成比c’可以為1個原子％以上，8個原子％以下。進(jìn)而在這些范圍里，理想的是，上述元素T’在B的情況下，表示B的組成比c’可以為2個原子％以上，8個原子％以下；上述元素T’在Ta的情況下，表示Ta的組成比c’可以為2個原子％以上，8個原子％以下。
在這些范圍中，更理想的范圍是，上述元素T’在B的情況下，為1原子％≤B≤5原子％。在這樣的組成系中再具體地說明的話，可以用示例表示CoCrGePtTa系、CoCrGePtB系、CoCrGePtTaB系等。
如果是這些組成系的合金或者是其磁性膜的話，就具有與前面記載的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65同樣的特性，即，作為減低顆粒間的相互作用容易得到0。35以上的高標(biāo)準(zhǔn)化的矯頑力、(4πMs/Hkgrain)≤1.0兩方面能夠同時實(shí)現(xiàn)。加之這些特性的相容就可能獲得高的各向異性磁場Hkgrain，同時也能夠得到磁性粒子的結(jié)晶顆粒的大小為10nm以下。
這些合金可以用磁性膜形成用靶子代替前面說明的復(fù)合靶子。將粉末原料或者鑄塊以這種的組成比混合，用電弧溶解等方法溶制就可能獲得這些合金。用同樣的電弧溶解等方法也可獲得這樣的合金靶子。
將后述的那些合金靶子成套安裝在噴鍍裝置，對基板進(jìn)行噴鍍，在所要求的基板上，就能夠形成前面已說明的特性磁性膜，這個磁性膜的組成符合目的的要求。
另外，把這些合金靶子用作材料源，除了噴鍍法之外也可使用激光蒸鍍法、離子束成膜等其他成膜方法，都會使上列組成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜成膜。
實(shí)施例下面舉出實(shí)施例詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不只限于這些實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，在基體上通過由Cr膜構(gòu)成的金屬底層，按照噴鍍法形成由不同組成的CoCrGe構(gòu)成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜。這時所形成的膜的組成隨著噴鍍而變化，其噴鍍是將所定大小的Cr芯片和Ge芯片按照定量載到Co靶子上的。形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜的成膜室的真空度范圍固定在10-7Torr(10-5Pa)左右，在進(jìn)行Cr金屬底層以及CoCrGe的強(qiáng)磁性金屬磁性膜成膜時不在基體上施加偏磁。
另外，在本實(shí)施例中當(dāng)然可以使用噴鍍法，或者激光蒸鍍法、或者離子束成膜等其他成膜方法。成膜是在Co靶子上設(shè)置Cr芯片和Ge芯片的復(fù)合靶子上進(jìn)行，也可以在Co、Cr、Ge混合制成的混合靶子，或者分別使用Co靶子、Cr靶子、Ge靶子。
圖5是表示在本實(shí)施例中所用介質(zhì)制作的直流磁控管噴鍍法裝置的模式截面圖。
在圖5所示的裝置里，1為成膜室；2為設(shè)置在成膜室1的底部的金屬底層形成用的陰極；3為設(shè)置在成膜室1底部另一側(cè)的強(qiáng)磁性金屬層形成用的陰極；4為設(shè)置在陰極2上的金屬底層形成用Cr芯片的第一靶子；5為設(shè)置在陰極3上的載有強(qiáng)磁性金屬層形成用Cr芯片及Ge芯片的Co的第二靶子；6,7為各陰極所用的絕緣部分；8,9為連接各陰極的直流電源；10,11為各陰極所用的接地屏蔽；12為快門；13為快門的旋轉(zhuǎn)棒；14為快門的開口；15為基板支承板的支承部分；16為基板支承板支承部分的旋轉(zhuǎn)棒；17為加熱部分；18為基體固定部支承板；19為基體；20為排氣口；21為氣體入口。
在圖5所示的裝置里，成膜室1是這樣構(gòu)成的。通過排氣口20與真空排氣裝置等的排氣裝置25連接，使成膜室1的內(nèi)部能夠減壓以達(dá)到真空目的的程度。通過氣體入口21將氣體供源26與成膜室1連接，對有減壓氣氛的成膜室1可以提供Ar氣或者氮?dú)獾鹊臍怏w。
另外，在圖5所示的裝置里，快門旋轉(zhuǎn)棒13是由旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成，其上下貫通成膜室1的底部中央，并支持快門12的中央部分，基板支承板的支持部分的旋轉(zhuǎn)棒16是由旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成，其上下貫通成膜室1的上部中央，支持基板支承板的支持部分15的端部。所述快門12是根據(jù)快門旋轉(zhuǎn)棒13的活動使開口部14與陰極1上的第一靶子4相對，或者與陰極3上的第二靶子5相對，同時根據(jù)支持基板支承板的支持部分的旋轉(zhuǎn)棒16將基體19與陰極1上的第一靶子4相對，或者與陰極3上的第二靶子5相對。
在下面的表1里，表示涉及本實(shí)施例的磁性記錄介質(zhì)的制作條件?！急?〗成膜方法直流磁控管噴鍍法基體的材料 玻璃基體的形狀 8mm四方形基體的表面形狀 無網(wǎng)紋Ra＜1nm成膜室的真空度范圍 5×10-6Torr(665×10-6Pa)流程氣體Ar氣體Ar氣體中的雜質(zhì)濃度 110ppb以下Ar氣壓力10mTorr(13.3Pa)基體表面的維持溫度 250℃靶子的材料 Cr,Co+(Cr,Ge)芯片靶子的直徑 4英寸靶子的純度 3N(Cr),3N(CoCrGe)與基體的間隔50(mm)對靶子的能量輸入直流200W((Cr,CoCrGe)對基體施加偏磁 無制作的膜厚 100nm(Cr),30nm(CoCrGe)下面進(jìn)一步地按照順序說明有關(guān)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的制造方法。
下面的括號數(shù)字表示它們的順序。
(1)按照要求對基體19進(jìn)行清洗處理，并將清洗完的基體19安裝在成膜室的基體支承板18上，其后，利用排氣裝置25，從排氣口20使成膜室1的內(nèi)部空間減壓達(dá)到5×10-6Torr。這時基體支承板18就處于靶子4的上空，成膜室1就成為接地電位。
(2)根據(jù)加熱裝置17通過基體支承板18對基體19進(jìn)行加熱處理使基體19的表面溫度保持在250℃。
(3)從氣體入口處21給成膜室1的內(nèi)部注入Ar氣體，用流量調(diào)節(jié)器(圖示省略)將氣體壓力控制在10mTorr左右。
(4)從直流電源8和直流電源9分別給陰極4和陰極5施加所定的直流電，先對靶子4預(yù)噴鍍幾分鐘，這時，從基體19一方看不見靶子4、5的狀態(tài)下接上快門12。
(5)然后，快門12的開口處14就位于靶子4的正上方，用旋轉(zhuǎn)棒移動快門12(圖5表示的狀態(tài))。再通過快門12的開關(guān)在基體19上就形成厚度為100nmCr膜的金屬底層。
(6)形成金屬底層之后，通過旋轉(zhuǎn)棒16，基體支承板18就達(dá)到了靶子5的上空，用旋轉(zhuǎn)部分14使之移動。這時從基體19一方看不見靶子5的狀態(tài)下接上快門12(圖5表示的快門位置)。
(7)然后，快門12的開口處14就位于靶子5的正上方，用旋轉(zhuǎn)棒13使快門12移動。進(jìn)而通過快門12的開關(guān)在Cr膜上就形成厚度為30nmCoCrGe合金的強(qiáng)磁性金屬磁性膜。CoCrGe磁性膜的組成根據(jù)Co靶子上所載的Cr芯片的個數(shù)及Ge芯片的個數(shù)來控制。
(8)形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜之后，將陰極2、3上的直流電返回到零，停止電源。
(9)停止向成膜室1注入氣體，降低基板溫度。
(10)向成膜室注入氮?dú)馐钩赡な?達(dá)到了大氣壓程度，然后取出在成膜室1制作的試驗(yàn)材料。使用振動試驗(yàn)材料型的磁力計(VSM)和高感度扭轉(zhuǎn)磁力計測定按照上述流程制作的各種CoCrGe不同組成膜的試驗(yàn)材料的磁性特性。
圖2表示所得各種試驗(yàn)材料組成比的三角組成圖；圖3表示所得各種試驗(yàn)材料結(jié)晶的磁力各向異性(Kugrain)值的三角組成圖；圖4表示(4πMs/Hkgrain)值的三角組成圖。還有，圖2是根據(jù)圖3以及圖4的測定結(jié)果所作成的三角組成圖。用○表示4πMs/Hkgrain≤1.0,Kugrain≥1.5×106erg/cm3的試驗(yàn)材料，用◎表示4πMs/Hkgrain≤1.0,Kugrain≥2×106erg/cm3的試驗(yàn)材料，其他的試驗(yàn)材料就用●來表示。
下面舉出帶○標(biāo)記的試驗(yàn)材料的組成比。即，Co78Cr8Ge14、Co80Cr5Ge15、Co80Cr10Ge10、Co82Cr14.5Ge3.5。
下面舉出帶◎標(biāo)記的試驗(yàn)材料的組成比。即，Co82Cr13Ge5、Co82Cr4Ge14、Co83Cr10Ge7、Co83Cr7Ge10、Co85Cr11.5Ge3.5、Co85Cr10Ge5、Co85Cr7Ge8、Co85Cr5Ge10、Co87Cr8Ge5、Co87Cr7Ge6、Co87Cr5Ge8、Co86Cr2.5Ge11.5。
從圖2-圖4表示的測定結(jié)果來看，可以明確以下幾點(diǎn)[1]當(dāng)構(gòu)成強(qiáng)磁性金屬磁性膜的CoCrGe系合金磁性膜的組成范圍為通式CoxCryGez時，作為78≤x≤87、2.5≤y≤14.5、3.5≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z按照原子％表示組成比)(在圖2里用斜線表示A區(qū))情況下，不依賴于強(qiáng)磁性金屬磁性膜的結(jié)晶顆粒大小，為了獲得0.35以上的高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力(Hc/Hkgrain)而確保必要條件的4πMs/Hkgrain≤1.0,同時因?yàn)槟軌颢@得1.5×106erg/cm3以上的結(jié)晶的磁力各向異性(Kugrain)在真空度達(dá)到10-6Torr左右的成膜空間里可以形成具有熱穩(wěn)定磁性特性的磁性記錄介質(zhì)。
當(dāng)上述磁性膜的合金組成在上述通式CoxCryGez中，作為82≤x≤87、2.5≤y≤13、3.5≤z≤14、x+y+z=100(x、y、z按照原子％表示組成比)(在圖2里用十字畫線表示B區(qū))時，因?yàn)榭梢孕纬删哂?.0×106erg/cm3以上的結(jié)晶的磁力各向異性(Kugrain)的強(qiáng)磁性金屬磁性膜，所以能有效地制作出熱穩(wěn)定性優(yōu)異的磁性記錄介質(zhì)。這在以前的Co系材料里沒有見過報道。
進(jìn)而，上述磁性膜的合金組成在上述通式CoxCryGez中，作為84≤x≤87、2.5≤y≤8、5≤z≤12、x+y+z=100(x、y、z按照原子％表示組成比)時，因?yàn)榭梢孕纬删哂?.0×106erg/cm3以上的更優(yōu)異的結(jié)晶的磁力各向異性(Kugrain)的強(qiáng)磁性金屬磁性膜，所以能有效地制作出熱穩(wěn)定性優(yōu)異的磁性記錄介質(zhì)。
因此從上述[1]和[2]的結(jié)果來看，已經(jīng)明確，上述組成的三元系CoCrGe膜作為強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)即使不用超凈化流程的特殊噴鍍成膜條件，按照普通噴鍍成膜條件也可以制造出具有優(yōu)異磁性特性的磁性膜，這在過去Co基的磁性材料中是得不到的。
還有，在普通噴鍍成膜條件下如上述所說的能夠獲得優(yōu)異的磁性特性的CoCrGe系的強(qiáng)磁性金屬磁性膜。則期待著本發(fā)明人曾經(jīng)提出的利用超凈化流程就能夠獲得更為優(yōu)異的磁性特性的。
下面將上述CoCrGe系組成的合金材料進(jìn)行熔化制作，在后面列出測定各向異性磁場(Hkgrain)的值(kOe)。
(合金試驗(yàn)材料的制作方法)把試驗(yàn)材料進(jìn)行真空排氣到8×10-6Torr(1064×10-6Pa)后，在Ar氣氛中進(jìn)行電弧熔解而將形成的熔解物切成厚約0.6mmφ的圓平板，在10000℃下，進(jìn)行1個小時的固熔處理，固熔處理后再進(jìn)行變態(tài)處理(Ta→ε℃，10個小時)反復(fù)進(jìn)行達(dá)到變態(tài)相ε(hcP)狀態(tài)。對于解析構(gòu)造使用XRD，對于Ms的測定使用VSM，對于Hk的測定使用VSM-SPD方法。
這里，所說的SPD(Singular Point Detction)法是眾所周知的，在具有正的單軸各向異性結(jié)晶的磁性體里，利用對磁化軸方向困難的磁化M所施加磁場H的兩段微分d2M/dH2在各向異性磁場(Hk)所具有的特異性作為求出各向異性磁場的方法。
下面列舉所得各種合金材料的組成比和各向異性磁場(Hkgrain)的值(kOe)。
所得結(jié)果為Co80Cr5Ge15(6.7kOe)、Co80Cr10Ge10(7.3kOe)、Co87Cr11.5Ge3.5(8.0kOe)、Co83Cr7Ge10(10.3kOe)、Co85Cr10Ge5(8.5kOe)、Co85Cr7Ge8(9.8kOe)、Co85Cr5Ge10(9.5kOe)、Co87Cr8Ge5(9.1kOe)、Co87Cr7Ge6(9.8kOe)、Co87Cr5Ge8(10.4kOe)、Co86Cr2.5Ge11.5(9.5kOe)。
在這些CoCrGe系合金材料里，Cr的添加量為0-11.5原子％范圍，Ge的添加量為3.5-14原子％的范圍時，作為各向異性磁場Hkgrain的值，為8.0kOe以上的高值。
圖6表示將前面所說明的磁性記錄介質(zhì)60組裝起來而構(gòu)成電腦的HDD(硬件驅(qū)動)裝置(磁性記錄裝置)的一個示例。
在本例的磁性記錄裝置70里，容器型的套盒71內(nèi)部有多個(圖7所示有5張)磁性記錄介質(zhì)60，這多個磁性記錄介質(zhì)60與隔板72交互地插入到主軸73上。另外，在套盒71里，還設(shè)置了上述主軸73的軸承，同時在套盒71的外側(cè)還設(shè)置有上述主軸旋轉(zhuǎn)用的發(fā)動機(jī)74，每個磁性記錄介質(zhì)60都能在主軸73的周圍自由旋轉(zhuǎn)。
上述套盒71內(nèi)部，在磁性記錄介質(zhì)60一側(cè)的方向，設(shè)置了與上述主軸73平行而通過軸承75的支撐能轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸76，在這個轉(zhuǎn)動軸76上有多個搖臂77延伸到磁性記錄介質(zhì)60的一側(cè)，每個搖臂77的前端處通過細(xì)長的三角板狀的轉(zhuǎn)動臂78有磁頭79。
磁頭79由薄膜型磁頭，或者M(jìn)IG型磁頭，還有MIG型磁頭元件和讀取專用的磁性抵抗效果型磁性元件而組合為一體的雙重型磁頭元件和滑塊所構(gòu)成。這個滑塊被安裝在轉(zhuǎn)動臂78的前端部，并通過框架有彈性支撐。磁頭的構(gòu)成還可以隨著搖臂77移動的同時可以在磁性記錄介質(zhì)60的任意位置上移動。
在上述構(gòu)成的磁性記錄裝置70里，使磁性記錄介質(zhì)60轉(zhuǎn)動的同時，也使搖臂77移動，使磁頭79在磁性記錄介質(zhì)60的任意位置上移動，噴鍍在磁性記錄介質(zhì)60上的強(qiáng)磁性金屬磁性膜(磁性記錄層)65與磁頭79發(fā)生磁場作用，因此，就能夠把所希望的磁性信息記錄在磁性記錄介質(zhì)60上。另外，移動搖臂77，使磁頭79在磁性記錄介質(zhì)60的任意位置上移動，從磁性記錄介質(zhì)60上的強(qiáng)磁性金屬磁性膜(磁性記錄層)65放出的磁場通過磁頭被檢測，就能夠進(jìn)行磁性信息的讀出。
因此，在進(jìn)行磁性信息的讀出和錄制的時候，如果強(qiáng)磁性金屬磁性膜(磁性記錄層)65像前面所說的那樣具有優(yōu)異的結(jié)晶的磁力各向異性的話，就能夠抑制強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的熱干擾，磁性記錄裝置70的內(nèi)部有發(fā)動機(jī)74受熱，例如，即使是在超過100℃的高溫不斷加熱而使用的情況下，也不會降低強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的磁性特性。另外，即使是長期使用，長時間加熱，也能夠提供具有優(yōu)異的記錄再生特性的磁性記錄裝置70，這樣，強(qiáng)磁性金屬磁性膜65的磁性記錄再生特性也不會低劣化。
作為強(qiáng)磁性金屬磁性膜65，使用高矯頑力的話，因在磁頭的上浮行走時接受磁頭的讀出元件而能夠加強(qiáng)漏出磁場，接受很強(qiáng)的信號，因此具有優(yōu)良的SN比的記錄再生特性。
另外，前面說明的圖6和圖7的磁性記錄裝置70是表示磁性記錄裝置的一個例子，因此磁性記錄裝置可以有1個以上的任意數(shù)的磁性記錄介質(zhì)，磁頭79優(yōu)選可設(shè)置1個以上的任意個。當(dāng)然，搖臂77的形狀和驅(qū)動方式也不只限于圖示，也可以是一次驅(qū)動方式或其他的方式。
下面說明有關(guān)本發(fā)明的其他組成系的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性特性的測定結(jié)果。
在本實(shí)施例里，為制造磁特性測定用的強(qiáng)磁性金屬磁性膜時所使用的裝置的概略示于構(gòu)造圖8。
圖8所示的制造裝置是由一系列多個真空容器形成的構(gòu)造。符號30表示在豎立型真空容器31里內(nèi)裝有加熱器和蝕刻裝置的第一室；符號32表示具有噴鍍成膜裝置和加熱裝置和有真空排氣裝置的真空容器33的第二室；符號34表示具有噴鍍成膜裝置和加熱裝置和有真空排氣裝置的真空容器35的第三室；符號36表示具有噴鍍成膜裝置和加熱裝置和有真空排氣裝置的真空容器37的第四室；符號38表示具有噴鍍成膜裝置和加熱裝置和有真空排氣裝置的真空容器39的第五室；符號40表示具有分析裝置RHEED(反射高速電子衍射reflection high energy electron diffraction)和有真空排氣裝置的真空容器41的第六室；符號42表示具有噴鍍成膜裝置和有真空排氣裝置的真空容器43的第七室；符號44表示具有自動控制臂和真空排氣裝置的真空容器45的第八室。
室30、32、34、36、38、40、42、44都通過管道D連接，其各自具有閘閥并彼此相鄰。其構(gòu)成是這樣，用管道將各室分開的情況下各室構(gòu)成例如，減壓到3×10-9Torr(400×10-9Pa)或者低于這個值的超真空(例如1×10-9-11Torr:133×10-9-11Pa)狀態(tài)時，可以進(jìn)行蝕刻處理或者成膜處理。還有，各室30、32、34、36、38、40、42都與提供氣體裝置連接，根據(jù)各室內(nèi)部的需要可以調(diào)整Ar氣體等的噴鍍氣氛。
另外，為了能夠?qū)⒒逋ㄟ^室30、32、34、36、38、40、42、44內(nèi)部和它們之間的管道而運(yùn)送，在內(nèi)安裝有電磁鐵卡盤式的基板運(yùn)送裝置，將基板按照室30、32、34、36、38、40、42、44的順序運(yùn)送，同時在室42里處理之后的基板由設(shè)在室44中的自動裝置臂取出；而且可使室30內(nèi)進(jìn)行預(yù)加熱和進(jìn)行蝕刻處理；在室32、34、36、38里可以進(jìn)行必要的膜的成膜處理，還可以在室40里進(jìn)行所得膜的分析；室42也能形成碳類等的保護(hù)膜。
圖8所示的裝置是能夠?qū)嵤┯杀景l(fā)明者以前提出的超凈化流程的裝置。即，其裝置是可以將真空度范圍調(diào)整為3×10-9--10Torr(400×10-9--11Pa)，作為充滿真空容器內(nèi)的氣體，又能將超凈化氣體(H2O等的雜質(zhì)為1ppb左右的Ar氣體)提供給每個室。
用圖8所示裝置，使用在Al基板上涂覆Ni-P(非磁性層63)的基體，在此基體上沿著30-44室按照順序使基板移動同時在每個室中進(jìn)行處理。
首先在第一室30里，通過設(shè)在第一室30中的紅外燈加熱器加熱基體到250℃，再干燥蝕刻基體表面(14.4mTorr/100W/5秒)以進(jìn)行表面凈化。
接著，在基體表面上按照要求在室32、34、36分開使用(如果有不使用的室時就通過一下)以成膜金屬底層64，這個底層或者是Cr膜(厚度為5nm)/CrMo10膜(厚度為10nm)或者是Cr膜(厚度為5nm)/CrMo20膜(厚度為10nm)。接著，在第五室38里形成示于圖1的強(qiáng)磁性金屬磁性膜65，最后，在第七室42里形成碳保護(hù)膜66，得到了磁性記錄介質(zhì)的試驗(yàn)材料。在每個成膜用的室32、34、36、38為了實(shí)施超凈化流程3×10-9Torr(400×10-9Pa)的超真空狀態(tài)中充滿Ar的超凈化氣體并達(dá)到3×10-3Torr(133×10-3Pa)的壓力后，作為進(jìn)行噴鍍的成膜條件。
玻璃基板表面是在第一室30里進(jìn)行干蝕刻的凈化，在第四室36里，形成由Cr的金屬底層，其次，在第五室38里，形成CrCoGe合金磁性膜。用圖8所示的裝置在同等條件下，在多個玻璃基板上，形成CrCoGeTaPt合金磁性膜、CrCoGeTaPtB合金磁性膜、CrCoGePt合金磁性膜、CrCoGeTa合金磁性膜，得到了各種試驗(yàn)材料。
成膜后，在第六室40里，有必要的話，根據(jù)RHEED(反射高速電子衍射)分析裝置進(jìn)行各合金磁性膜的分析，分析它們是否確實(shí)形成了合金磁性膜，然后，在第七容器42里，形成碳素保護(hù)膜后，從容器42通過自動臂45將磁性記錄介質(zhì)試驗(yàn)材料取出來，使用振動材料型的磁力計和高感度扭轉(zhuǎn)磁力計測定磁性特性的試驗(yàn)。
用圖8所示裝置通過超凈化流程而制造的CrCoGe三元系組成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的各向異性磁場(Hkgrain)對組分的依存性示于圖9，同一試驗(yàn)材料的飽和磁化(Ms)的組成依存性示于圖10里，同一試驗(yàn)材料的結(jié)晶磁性各向異(Kugrain)的組成依存性示于圖11，同一試驗(yàn)材料的飽和磁化(Ms)和各向異性磁場(Hkgrain)的關(guān)系(4πMs/Hkgrain)示于圖12里。
在圖9～圖12所得到的特性是與前面的圖2～圖4所示的測定結(jié)果具有同等優(yōu)異性質(zhì)。
特別是從圖9中可知，在通過超凈化流程而制造的CrCoGe三元系合金組成的磁性膜中，即使Cr含量的下限為2.5原子％，很容易地能夠得到高的各向異性磁場(Hkgrain)，即使Ge的含量的下限為2原子％，也很容易地能夠得到高的各向異性磁場(Hkgrain)。
其次，圖11所示的結(jié)晶磁性各向異性(Kugrain)的值超過3.0的組成區(qū)和圖12表示的(4πMs/Hkgrain)的值小于1.0的區(qū)一起表示在圖13之中。
在圖13用斜線圍成的組成區(qū)，我們可以知道同時并存(Kugrain)＞3.0,還有，4πMs/Hkgrain＜1.0。
在本實(shí)施例試驗(yàn)材料的這個范圍，是在以原子表示為82≤Co≤87、2≤Cr≤11、4≤Ge≤13的范圍。
利用圖8的裝置，再按照與前面的例子一樣使用超凈化流程的CoCrPtTa系強(qiáng)磁性金屬磁性膜、CoCrPtB系強(qiáng)磁性金屬磁性膜、CoCrTa系強(qiáng)磁性金屬磁性膜、CoCrTaPt系強(qiáng)磁性金屬磁性膜、CoCrTaPt系強(qiáng)磁性金屬磁性膜、以及按照規(guī)定量將Ge添加到這些組成系中的強(qiáng)磁性金屬磁性膜，測定這些強(qiáng)磁性金屬磁性膜的矯頑力(Hc)的值和結(jié)晶磁力各向異性(Kugrain)的值和飽和磁化(Ms)的值對組成的依存性(對應(yīng)Pt或Cr或Ta或B的其中之一)，其測定結(jié)果表示于圖14。
從圖14所示的測定結(jié)果表明，將Ge以2原子％添加在CoCrTaPt系中，具有與CoCrPtTa系同等或者超過的優(yōu)異矯頑力(Hc)、各向異性磁場(Kugrain)和飽和磁化(Ms)。同時也表明，將Ge以2原子％添加在CoCrPtB系中，具有與CoCrPtB系同等或者超過的優(yōu)異矯頑力(Hc)、各向異性磁場(Kugrain)和飽和磁化(Ms)。
下面是將前面的各組成試驗(yàn)材料的介質(zhì)噪聲、信號輸出能力以及S/N比的測定結(jié)果示于圖15。
從圖15的結(jié)果來看，在CoCrTaPtGe系的試驗(yàn)材料中，可以獲得比CoCrPtB系更為優(yōu)異的介質(zhì)噪聲和信息輸出能力；還能獲得與CoCrPtTa系同等的介質(zhì)噪聲和較高的信息輸出能力；S/N比的測定結(jié)果，還能獲得比CoCrTaPt系和CoCrTaB系更為優(yōu)異的數(shù)值。從圖15的結(jié)果來看，從介質(zhì)噪聲、信息輸出能力以及S/N比的關(guān)系來看，在含有16-20原子％的Cr的高濃度組成的CoCrTaPtGe系中，因?yàn)槟軌颢@得比從前的CoCrTaPt系更為優(yōu)異的特性，所以即使在Cr高濃度組成系里也能夠獲得比從前的組成系更為優(yōu)異的特性。還有，Cr高濃度組成系的CoCrTaPtGe系的介質(zhì)噪聲、信息輸出以及S/N比的關(guān)系比Cr低濃度組成系(圖15中所示的Cr為1-8原子％的范圍的Cr低濃度組成系)的CoCrPtB系或者CoCrTaPt系的各個特性還要優(yōu)異。所以從圖15所示的測定結(jié)果來看，在含有16-20原子％范圍的Cr是沒有問題的。關(guān)于CoCrTaPtGe系中的Cr含量，認(rèn)為在CoCrTaPt系里，Cr的添加量的上限為24原子％。
然后，關(guān)于前面的各組成的試驗(yàn)材料，通過強(qiáng)磁性金屬磁性膜的透過型電子顯微鏡(TEM)的照片而測到的結(jié)晶粒徑(GDTEM)和磁化反向時的粒徑(GDact)之比求得的結(jié)果示于圖16。
在此，所說的磁化反向時的粒徑(GDact)，應(yīng)是磁性記錄介質(zhì)的熱穩(wěn)定性的指標(biāo)，用GDact=2(Vact/πtmag)1/2來表示的，這里具有Vact=(KB·T)/(Ms·Hf)的關(guān)系(KB·T)表示熱能，(Ms·Hf·Vact)表示磁能，具有Hf=S/Xirr的關(guān)系，Xirr=ΔM/ΔH的關(guān)系，即，當(dāng)畫出磁性膜的磁滯現(xiàn)象曲線時表示M=0時的磁場H的一點(diǎn)，即，表示已知的在橫軸上磁性膜的磁化曲線交叉部分范圍里的ΔM與ΔH的比。
從圖16的關(guān)系上可以明確地表示，對CoCrTa系強(qiáng)磁性金屬磁性膜、CoCrTaPt系強(qiáng)磁性金屬磁性膜、CoCrPtTa系強(qiáng)磁性金屬磁性膜的各特性來說，以2原子％添加Ge，不論CoCrPtBGe系強(qiáng)磁性金屬磁性膜還是CoCrPtTaGe系強(qiáng)磁性金屬磁性膜都具有優(yōu)異的特性。
在圖17里，在CrMo20底層(厚10nm)上由CoCr16Pt8B6Gex組成(x作為0、2、3的各種試驗(yàn)材料)的強(qiáng)磁性金屬磁性膜形成的情況下，在基板施加偏磁的同時進(jìn)行成膜的情況下、在不給基板施加偏磁而進(jìn)行成膜的情況下，表示各種試驗(yàn)材料的矯頑力的變化。
如圖17所示的結(jié)果可以判斷，即使制作在CoCrPtB系強(qiáng)磁性金屬磁性膜中添加2原子％的Ge的試驗(yàn)材料，矯頑力的低下也幾乎看不見，而且，制作添加了3原子％的Ge的試驗(yàn)材料時，用不施加偏磁而成膜時其矯頑力的低下會發(fā)生，但是，在這種材料里，給予適當(dāng)?shù)钠烹妷海遣粫l(fā)生矯頑力的降低而可以制造出強(qiáng)磁性金屬磁性膜。
圖18同樣地表示在基板施加偏磁而成膜的情況下，所得到的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的矯頑力的矩形比(S*)對偏磁電壓的依存性。
由圖18結(jié)果明確表示那樣，對于沒有添加Ge的CoCrPtB系強(qiáng)磁性金屬磁性膜的矯頑力的矩形比(S*)來說，添加了2原子％Ge或者添加了3原子％Ge而成為CoCrPtBGe系強(qiáng)磁性金屬磁性膜的矯頑力矩形比(S*)就增高，Ge的添加效果明顯。
與前面CoCrGe三元系的合金試驗(yàn)材料的相同條件，制作合金試驗(yàn)材料，供磁性特性試驗(yàn)，可以得到幾乎和前述強(qiáng)磁性金屬磁性膜所得到的測定結(jié)果同樣的試驗(yàn)結(jié)果。
從以上情況判斷，有關(guān)本發(fā)明的組成系合金或者強(qiáng)磁性金屬層都具有優(yōu)異的磁性特性。
在上述添加元素中，就Pt來說，不會出現(xiàn)一方面提高各向異性磁場(Kugrain)的值，一方面降低其他特性，因?yàn)榭梢缘玫礁叱C頑力的值，所以作為添加量可以適當(dāng)?shù)卦?-25原子％的大范圍內(nèi)選擇。Cr傾向于其含量越多介質(zhì)噪聲就越小的趨勢。B有助于結(jié)晶粒徑更細(xì)微化，如果大量添加B，就可能使結(jié)晶顆粒變小，與此同時，過多地添加B的話，結(jié)晶排列方向紊亂，就會降低矯頑力。從以上關(guān)系來看，滿足本發(fā)明的組成比是優(yōu)選的。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性如上說明，在本發(fā)明，由于使用了前述特定組成范圍的三元系CoCrGe合金、CoCrGeT系、或者CoCrGeT’系組成系的合金，可以獲得對應(yīng)高記錄密度化的磁性特性，即，既兼?zhèn)涓邩?biāo)準(zhǔn)化矯頑力和結(jié)晶磁力各向異性，又更具有優(yōu)異的、各向異性磁場的磁性合金。
如上說明，在本發(fā)明，由于使用了前述特定組成范圍的三元系CoCrGe合金、CoCrGeT系、或者CoCrGeT’系組成的合金，雖然是使用真空度范圍為10-6Torr左右的成膜空間的一般成膜流程，但也能獲得具有可對應(yīng)高記錄密度化的磁特性，即，高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力和結(jié)晶磁力各向異性的磁性記錄介質(zhì)。
如果具備前述特定組成比的CoCrGe三元系合金磁性膜或者前述特定組成的CoCrGeT系、CoCrGeT’系的合金磁性膜的磁性記錄介質(zhì)，由于對基體不施加偏磁在無偏磁狀態(tài)下，能夠成膜可以使用平整性優(yōu)良的絕緣性的玻璃作為基體。其特征為可以避免由于對基體施加偏磁而帶來制造上的麻煩而穩(wěn)定地進(jìn)行制備。
如果是含有前述特定組成比的Co和Cr和Ge的靶子，或者，含有Co和Cr和Ge和元素T或T’的靶子，雖然是使用真空度為10-6Torr左右的成膜空間的流程，但也能夠制造具有對應(yīng)高記錄密度化的磁性特性，即，高標(biāo)準(zhǔn)化矯頑力和結(jié)晶磁性各向異性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)。
又，裝有具有上述優(yōu)異的磁特性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)的磁性記錄裝置，它就能夠提供，強(qiáng)磁性金屬磁性膜對熱干擾抵抗能力強(qiáng)，在加熱狀態(tài)下，長時間使用也不會降低磁特性的磁性記錄裝置。如果是裝有具有上述優(yōu)異的磁特性的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)的磁性記錄裝置，還能夠提供SN高比值的、具有優(yōu)異磁性記錄再生特性的磁性記錄裝置。
權(quán)利要求
1．一種以鈷(Co)、鉻(Cr)以及鍺(Ge)為主體的磁性合金。其特征為，其組成用通式CoxCryGez表示，顯示組成比的x、y、z要滿足以下關(guān)系78≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z是按原子％表示的組成比)。
2．權(quán)利要求1所述的磁性合金，其特征在于，上述組成比是82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14。
3．一種以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)及元素T(T表示Ta、Si、Nb、B、Ni、Pt中的一種或兩種以上)為主體的磁性合金，其特征是，其組成用通式(CoxCryGez)100-cTc表示，顯示組成比的x、y、z、c要滿足以下關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤20、x+y+z=100(x、y、z、c是按原子％表示的組成比)。
4．權(quán)利要求3所述的磁性合金，其特征在于，上述組成比是60≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14。
5．權(quán)利要求3或4所述的磁性合金，其特征在于，上述元素T是Ta、Si、Nb中的1種或兩種以上時，顯示元素T的組成比c為5個原子％以下，元素T為B時元素T的組成比c為9個原子％以下。
6．一種以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)、白金(Pt)及元素T’(T’表示Ta、B中一種或兩種)為主體的磁性合金，其特征是，其組成用通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’表示，顯示組成比的x、y、z、v、c’要滿足以下關(guān)系45≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12(x、y、z、v、c’是按原子％表示的組成比)。
7．權(quán)利要求6所述的磁性合金，其特征在于，上述元素T’為B時，表示元素B的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下。
8．權(quán)利要求6所述的磁性合金，其特征在于，上述元素T’為Ta時，表示元素Ta的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下。
9．在基體上通過金屬底層而形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜是由鈷(Co)、鉻(Cr)及鍺(Ge)三元系合金構(gòu)成的磁性膜，上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜的合金組成，用通式CoxCryGez表示，表示組成比的x、y、z要滿足以下關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z是按照原子％表示的組成比)。
10．權(quán)利要求9所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的組成比為82≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14。
11．在基體上通過金屬底層而形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜是以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)以及元素T(T表示Ta、Si、Nb、B、Ni、Pt中的一種或兩種以上)為主體的磁性膜。上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜的合金組成的通式為(CoxCryGez)100-cTc，表示組成比的x、y、z、c要滿足以下關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤20、x+y+z=100(x、y、z、c是按原子％表示的組成比)。
12．權(quán)利要求11所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的組成比為73≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14。
13．權(quán)利要求11或12所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述元素T表示Ta、Si、Nb中的一種或兩種以上時，表示元素T的組成比c為5個原子％以下，元素T為B時，表示元素T的組成比c為9個原子％以下。
14．在基體上通過金屬底層而形成的強(qiáng)磁性金屬磁性膜的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜是以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)、白金(Pt)以及元素T’(T’表示Ta、B中的一種或兩種)為主體的磁性膜。上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜的合金組成，用通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’表示，表示組成比的x、y、z、v、c’要滿足以下關(guān)系45≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12(x、y、z、v、c’是按原子％表示的組成比)。
15．權(quán)利要求14所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述元素T’表示B時，表示元素B的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下。
16．權(quán)利要求15所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于，上述元素T’表示Ta時，表示元素Ta的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下。
17．一種磁性記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于，在制造權(quán)利要求9或16所述的磁性記錄介質(zhì)時，至少在金屬底層上使用噴鍍法、真空蒸鍍法、CVD法、離子束成膜法、或激光蒸鍍法的任一種成膜法都能夠制作出強(qiáng)磁性金屬磁性膜。
18．一種磁性記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于，在制造權(quán)利要求9或16所述的磁性記錄介質(zhì)時，至少在金屬底層上用成膜法制作上述強(qiáng)磁性金屬磁性膜時不給基體施加偏磁，是在無偏磁狀態(tài)下成膜。
19．根據(jù)權(quán)利要求17或18記載的磁記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于，在Co靶上至少用載有Cr芯片和Ge芯片的復(fù)合靶子用噴鍍在基材上形成權(quán)利要求9或18所述的強(qiáng)磁性金屬磁性膜。
20．權(quán)利要求17或19所述的磁性記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于，在實(shí)施權(quán)利要求17或19所述的制造方法時，將基體放置在成膜室中使用放置在上述成膜室中的底層形成用的靶子在上述基體上形成金屬低層，金屬底層形成后使用放置在上述成膜室中的強(qiáng)磁性金屬磁性膜形成用的靶子在同一成膜室內(nèi)在上述金屬底層上形成強(qiáng)磁性金屬磁性膜。
21．一種磁性膜形成用的靶子，其特征在于，是以鈷(Co)、鉻(Cr)以及鍺(Ge)為主體的磁性膜形成用靶子，其組成是通式CoxCryGez表示，顯示組成比的x、y、z要滿足以下關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、x+y+z=100(x、y、z是按照原子％表示的組成比)。
22．權(quán)利要求21所述的磁性膜形成用靶子，其特征在于，上述組成比是73≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14，x+y+z=100。
23．一種磁性膜形成用靶子，其特征在于，以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)及元素T(T表示在Ta、Pt、Ni、Si中的一種或兩種以上)為主體的磁性膜形成用靶子，其組成是通式(CoxCryGez)100-cTc表示，表示組成比的x、y、z、c要滿足以下關(guān)系60≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、c≤20、x+y+z=100(x、y、z、c是按原子％表示的組成比)。
24．權(quán)利要求23所述的磁性膜形成用靶子，其特征在于，上例組成比是73≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14。
25．一種磁性膜形成用靶子，其特征在于，以鈷(Co)、鉻(Cr)、鍺(Ge)、及元素T’(T’表示在Ta、B中一種或兩種)為主體的磁性膜形成用靶子，其組成是通式(CoxCryGezPtv)100-c’T’c’表示，表示組成比的x、y、z、v、c’要滿足以下關(guān)系45≤x≤87、2.5≤y≤25、2≤z≤15、2≤v≤25、1≤c’≤12(x、y、z、v、c’是按原子％表示的組成比)。
26．權(quán)利要求25所述的磁性膜形成用靶子，其特征在于，上述組成比是73≤x≤87、2.5≤y≤13、2.5≤z≤14。
27．權(quán)利要求25所述的磁性膜形成用靶子，其特征在于，上述元素T’為B時，表示元素B的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下。
28．權(quán)利要求25所述的磁性膜形成用靶子，其特征在于，上述元素T’表示Ta時，表示元素Ta的組成比c’為1個原子％以上，8個原子％以下。
29．一種磁性記錄裝置，其特征在于，它裝有權(quán)利要求9或16的磁性記錄介質(zhì)，驅(qū)動上述磁性記錄介質(zhì)的驅(qū)動部分和磁頭，還有，能夠使所述磁頭相對于所述磁性記錄介質(zhì)移動的移動裝置。
30．權(quán)利要求29的所述的磁性記錄裝置，其特征在于，所述磁頭的再生部分由磁性抵抗效果型磁性元件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明是一種以鈷(Co)、鉻(Cr)以及鍺(Ge)為主體的磁性合金。其組成用通式Co
文檔編號H01F1/153GK1304456SQ00800847
公開日2001年7月18日 申請日期2000年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月14日
發(fā)明者高橋研 申請人:高橋研, 三菱化學(xué)株式會社