CN114207717B - 用于磁带介质的磁记录层 - Google Patents

Abstract

一种产品包括记录层。记录层包括多个封装的纳米颗粒，每个封装的纳米颗粒包括由封装层封装的磁性纳米颗粒。聚合物粘合剂结合多个封装的纳米颗粒。根据另一方法的产品包括记录层。记录层包括多个封装的纳米颗粒和结合封装的纳米颗粒的聚合物粘合剂，每个封装的纳米颗粒包括由封装层封装的多个磁性纳米颗粒。多个磁性纳米颗粒的平均直径在2纳米至20纳米的范围内。记录层的平均厚度小于0.2微米。

Description

用于磁带介质的磁记录层

技术领域

本发明涉及数据存储系统，更具体地，本发明涉及用于磁带介质的磁记录层。

背景技术

在磁存储系统中，磁换能器从磁记录介质读取数据并将数据写入到磁记录介质上。通过将磁记录换能器移动到介质上方要存储数据的位置,将数据写入磁记录介质上。磁记录换能器然后产生磁场，该磁场将数据编码到磁介质中。通过类似地定位磁性读取换能器然后感测磁性介质的磁场来从介质读取数据。读取和写入操作可以独立地与介质的移动同步，以确保可以从介质上的期望位置读取数据和将数据写入介质上的期望位置。

数据存储行业中的重要且持续的目标是增加存储在介质上的数据的密度。对于磁带存储系统，该目标导致增加记录磁带上的轨道和线性位密度，并减小磁带介质的厚度。然而，小覆盖区、更高性能的带驱动系统的发展产生了从用于这种系统的磁头部组件的设计到处理带尺寸不稳定性的各种挑战。

发明内容

根据本发明的一个方面，产品包括记录层。记录层包括封装的纳米颗粒，每个纳米颗粒包括由封装层封装的磁性纳米颗粒。聚合物粘合剂结合封装的纳米颗粒。具有新记录层的磁性记录产品的各种益处包括但不限于：更薄的记录层、更均匀的磁性颗粒分散、更光滑、更不混浊的底层与记录层之间界面、更高的玻璃化转变温度、记录层中磁性颗粒空隙的更低出现率或者基本消除等中的一个或多个。这些益处中的每一个导致磁记录产品，诸如磁带，其表现出诸如但不限于下列特性中的一个或多个：改进的抗撕裂性、低至Inm和低于1nm的更高记录分辨率、导致更高信噪比的更低噪声等。

在实施例中，每个封装层的平均厚度小于1纳米。这种薄壳改善了记录层中的磁性颗粒填充密度，并且因此实现更高的记录位分辨率。

在其他实施方案中，下层中不存在磨粒。已经发现，这种磨粒构成对于当前和未来的记录头中缩小的读写结构的日益不可容忍的缺陷和损坏源。

在其他实施方式中，产品包括底层，记录层形成在底层上。记录层基本上不与底层混合。该特征克服了磁记录带产品中的长久存在的问题，即层在其界面处的混合和这种混合产生的众所周知的问题。

在(多个)实施例中，底层是导电的。底层的导电特性有助于耗散电荷，例如，通过将电荷传输到与地面耦接的集线器，从而最大限度地减少进入磁头的电荷，从而降低了冷凝的液态水在带和磁头表面之间形成导电路径的风险，所述导电路径为记录头结构的电化学腐蚀提供路径。

在优选实施例中，记录层是磁记录带的一部分。

根据另一方面的产品包括记录层。记录层包括封装的纳米颗粒和结合封装的纳米颗粒的聚合物粘合剂，每个纳米颗粒包括由封装层封装的磁性纳米颗粒。磁性纳米颗粒的平均直径在2纳米至20纳米的范围内。记录层的平均厚度小于0.2微米。具有新记录层的磁性记录产品的各种益处包括但不限于：更薄的记录层、更均匀的磁性颗粒分散、更光滑、底层与记录层之间较不混浊的界面、较高的玻璃化转变温度、记录层中磁性颗粒空隙的较低出现率或者基本消除等中的一个或多个。这些益处中的每一个导致磁记录产品，诸如磁带，其表现出诸如但不限于下列特性中的一个或多个：改进的抗撕裂性、低至Inm和低于1nm的更高记录分辨率、导致更高信噪比的更低噪声等。

本发明的其他方面和途径将从以下详细说明中变得清楚，当结合附图时，这些详细说明通过实例的方式说明本发明的原理。

附图说明

图1A是简化的磁带驱动系统的示意图。

图1B是根据本发明一个方面的带盒的示意图。

图2A示出根据本发明一个方面的平铺的双向双模块磁头的侧视图。

图2B是从图2A的线2B截取的磁带承载表面视图。

图2C是从图2B的圆2C截取的详细视图。

图2D是一对模块的部分磁带承载表面的详细视图。

图3是具有写-读-写结构的磁头的部分磁带承载表面视图。

图4是具有读-写-读配置的磁头的部分磁带承载表面视图。

图5是具有三个模块的磁头的侧视图，其中全部模块通常沿着大约平行的平面放置。

图6是具有切线(成角度的)配置的三个模块的磁头的侧视图。

图7是具有外包装配置中的三个模块的磁头的侧视图。

图8A-8C是描绘磁带帐篷的原理的示意图。

图9是根据本发明的一个方面的存储在磁带上的文件和索引的示意图。

图10是根据各种方法的磁性记录介质的基本结构的局部截面图。

图11是描绘根据各种方法的涂料的动态力学分析(DMA)以确定临界颜料体积浓度(CPVC)的图。

图12是传统记录带的横截面的透射电子显微镜(TEM)图像。

具体实施方式

以下描述是为了说明本发明的一般原理，而不是为了限制这里要求的发明构思。进一步，本文中所描述的特定特征可以与不同可能的组合和排列的每一者中的其他所描述特征结合使用。

除非本文中另外特别限定，否则所有术语将被给予它们的最广泛的可能解释，包括从说明书中隐含的含义以及本领域技术人员所理解的含义和/或如在词典、论文等中限定的含义。

还必须注意的是，如在说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一种”(a)、“一种”(an)和“该”(the)包括复数指示物，除非另外说明。

以下描述公开了在磁记录介质中特别有用的层的各种配置以及用于形成层的方法。

在一个通用方法中，产品包括记录层。记录层包括封装的纳米颗粒，每个纳米颗粒包括由封装层封装的磁性纳米颗粒。聚合物粘合剂结合封装的纳米颗粒。

在另一通用方法中，产品包括记录层。记录层包括封装的纳米颗粒和结合封装的纳米颗粒的聚合物粘合剂，每个纳米颗粒包括由封装层封装的磁性纳米颗粒。磁性纳米颗粒的平均直径在2纳米至20纳米的范围内。记录层的平均厚度小于0.2微米。

说明性操作环境

图1A示出了可以在本发明的上下文中采用的基于磁带的数据存储系统的简化磁带驱动器100。虽然在图1A中示出磁带驱动器的一个特定实现方式，但是应当注意，本文描述的方法可以在任何类型的磁带驱动系统的背景下实现。

如图所示，提供带供应盒120和卷带盘121以支撑带122。卷轴中的一个或多个可以形成可移动柱体的一部分并且不一定是带驱动器100的一部分。磁带驱动器，诸如图1A中所示的磁带驱动器，还可以包括驱动马达以驱动带供应盒120和卷带盘121，从而在任何类型的磁头126上方移动带122。这种磁头可以包括读取器、写入器或这两者的阵列。

引导件125引导带122穿过磁头126。这种磁头126进而经由电缆130耦接到控制器128。控制器128可以是或包括处理器和/或用于控制驱动器100的任何子系统的任何逻辑。例如，控制器128通常控制磁头功能，诸如伺服跟踪、数据写入、数据读取等。控制器128可以包括至少一个伺服通道和至少一个数据通道，每个伺服通道和至少一个数据通道包括被配置为处理和/或存储要被写到带122和/或从带122读取的信息的数据流处理逻辑。控制器128可以在本领域已知的逻辑以及本文所公开的任何逻辑下操作，并且因此可以在不同方法中被视为用于本文所包括的磁带驱动器的任何描述的处理器。控制器128可以耦合到任何已知类型的存储器136，所述存储器136可以存储可由控制器128执行的指令。此外，控制器128可以被配置和/或可编程以执行或控制在此呈现的方法中的一些或全部。因此，控制器128可以被视为被配置为通过编程到一个或多个芯片、模块和/或块中的逻辑、软件、固件和/或一个或多个处理器可用的其他指令来执行不同操作；等以及它们的组合。

线缆130可以包括读/写电路，该读/写电路用于将数据发送到磁头126以记录在磁带122上，并且接收由磁头126从磁带122读取的数据。致动器132控制磁头126相对于磁带122的位置。

接口134还可以被提供用于磁带驱动器100和主机(内部或外部)之间的通信以发送和接收数据，并且用于控制磁带驱动器100的操作并将磁带驱动器100的状态传送到主机，这些都如本领域技术人员将理解的。

图1B示出了示例性磁带盒150，其在各种方法中可以包括本文中以磁带形式描述的磁性记录介质的任何配置。这种带盒150可以与如图1A所示的系统一起使用。如图所示，带盒150包括外壳152、外壳152中的带122以及耦合到外壳152的可选非易失性存储器156。在一些方式中，非易失性存储器156可以嵌入在壳体152内，如图1B所示。在更多的方法中，非易失性存储器156可以被附接到壳体152的内部或外部，而无需修改壳体152。例如，非易失性存储器可以嵌入在自粘合标签154中。在一个优选方案中，非易失性存储器156可以是嵌入或耦合到带盒150的内部或外部的固态存储器(例如，闪存)、只读存储器(ROM)设备等。所述非易失性存储器可由磁带驱动器和磁带操作软件(驱动器软件)和/或另一装置存取。

通过示例的方式，图2A示出了可以在本发明的上下文中实现的平坦重叠的双向双模块磁头200的侧视图。如图所示，该头部包括一对底座202，每个底座配备有模块204，并且相对于彼此以小角度α固定。基座可以是粘性地耦接在一起的“U梁”。每个模块204包括基板204A和具有薄膜部分的闭合件204B，该薄膜部分通常被称为“间隙”，在该间隙中形成读取器和/或写入器206。在使用中，带208沿着介质(带)承载表面209在模块204上方以所示方式使用读取器和写入器在带208上读取和写入数据。带208在到达和离开平坦介质支撑表面209的边缘处的包角θ通常在约0.1度和约3度之间。

基板204A通常由诸如陶瓷的耐磨材料构成。闭合件204B可由与基板204A相同或相似的陶瓷制成。

读取器和写入器可以背负或合并配置布置。说明性背载配置包括在(磁屏蔽)读取器换能器(例如，磁阻读取器等)的顶部(或下方)上的(磁感应)写入器换能器，其中写入器的磁极和读取器的屏蔽通常分离。说明性合并配置包括在与写入器磁极相同的物理层中的读取器屏蔽(因此，“合并”)。读取器和写入器也可以交错配置布置。可替代地，每个信道阵列可以仅是读取器或写入器。这些阵列中的任一个可以包含用于读取介质上的伺服数据的一个或多个伺服轨道读取器。

图2B示出了从图2A的线2B截取的模块204之一的带承载表面209。代表性的带208以虚线示出。模块204优选足够长，以当头在数据带之间步进时能够支撑带。

在该示例中，带208包括4至32个数据带，例如，具有16个数据带和17个伺服轨道210，如图2B所示，在半英寸宽的带208上。数据带被限定在伺服轨道210之间。每个数据带可以包括多个数据轨道，例如1024个数据轨道(未示出)。在读/写操作期间，读取器和/或写入器206被定位到数据带之一内的特定轨道位置。外部读取器(有时称为伺服读取器)读取伺服轨道210。伺服信号又用来在读/写操作期间保持读取器和/或写入器206与特定的轨道组对准。

图2C描绘了形成在图2B的环2C中的模块204上的间隙218中的多个读取器和/或写入器206。如图所示，读取器和写入器的阵列206包括例如16个写入器214、16个读取器216和两个伺服读取器212，但元件的数目可以变化。说明性方法包括每个阵列8、16、32、40和64个有源读取器和/或写入器206，以及具有奇数个读取器或写入器(如17、25、33等)的替代性交错设计。说明性方法包括每个阵列32个读取器和/或每个阵列32个写入器，其中传感器元件的实际数量可以更大，例如33、34等。这允许磁带更缓慢地行进，从而降低速度引起的跟踪和机械困难和/或执行更少的“缠绕”以填充或读取磁带。尽管读取器和写入器可以布置为背负配置，如图2C所示，读取器216和写入器214也可以布置为交错配置。或者，每个读取器和/或写入器阵列206可以仅是读取器或写入器，并且所述阵列可以包含一个或多个伺服读取器212。如通过一起考虑图2A和图2B至图2C所指出的，每个模块204可以包括一组互补的读取器和/或写入器206，用于如双向读取和写入、同时读取写入能力、向后兼容性等事物。

图2D示出了根据一种方法的磁头部200的互补模块的部分磁带承载表面视图。在该方法中，每个模块具有形成在共同基板204A和可选的电绝缘绝缘层236上的背负配置的多个读/写(R/W)对。写入器214和读取器216平行于磁带介质沿其行进的预期方向排列，以形成R/W对，示例为R/W对222。注意，磁带行进的预期方向在本文中有时被称为磁带行进的方向，并且此类术语可以互换地使用。这种磁带行进的方向可以从系统的设计中推断出来，例如，通过检查引导件；观察磁带行进相对于参考点的实际方向；等等。此外，在可操作用于双向读取和/或写入的系统中，在两个方向上的磁带行进的方向通常是平行的，因此可以认为两个方向彼此等效。

可存在若干R/W对222，例如8、16、32对等。如图所示的R/W对222在大体垂直于磁带行进的方向上线性对准。然而，这些对也可以对角地对准，等等。伺服读取器212位于R/W对的阵列的外部，其功能是众所周知的。

通常，磁带介质沿正向或反向移动，如箭头220所示。磁带介质和磁头组件200以本领域公知的方式以换能关系操作。头部组件200包括大致相同构造的两个薄膜模块224和226。

模块224和226与其闭合204B之间存在的空间(部分示出)结合在一起以形成单个物理单元以通过激活前导模块的写入器和尾随模块的读取器来提供随写读写能力，所述读写器与前导模块的写入器平行于相对于前导模块的磁带行进的方向对准。当构造磁头200的模块224、226时，各层形成在导电基板204A(部分示出)上方产生的间隙218中，例如，AlTiC，通常按R/W对222的以下顺序：绝缘层236；典型地由铁合金(如NiFe(–)、钴锆钽(CZT)或Al-Fe-Si(铝硅铁))制成的第一屏蔽232，用于感测磁性介质上的数据轨道的传感器234，典型地由镍铁合金(例如，约80/20at％NiFe，也称为坡莫合金)制成的第二屏蔽238，第一和第二写入器极228、230以及线圈(未示出)。传感器可以是任何已知类型，包括基于磁阻(MR)、GMR、AMR、隧道磁阻(TMR)等的那些。

第一和第二写入器极228、230可由诸如约45/55NiFe的高磁矩材料制成。注意，这些材料仅通过示例的方式提供，并且可以使用其他材料。可以存在附加层，诸如屏蔽件和/或磁极尖端之间的绝缘层以及围绕传感器的绝缘层。用于绝缘的说明性材料包括氧化铝和其他氧化物、绝缘聚合物等。

磁头126的配置可以包括多个模块，优选地三个或更多。在写-读-写(W-R-W)磁头中，用于写入的外部模块在用于读取的一个或多个内部模块的侧面。参考图3，描绘了W-R-W配置，外部模块252、256各自包括一个或多个写入器260阵列。图3的内部模块254包括类似配置的一个或多个阵列的读取器258。多模块头的变型包括R-W-R头(图4)、R-R-W头、W-W-R头等。在其他变型中，模块中的一个或多个可以具有读/写换能器对。此外，可以存在多于三个模块。在其他方案中，两个外部模块可以位于两个或更多个内部模块的侧面，例如，以W-R-R-W、R-W-W-R布置等。为了简单起见，W-R-W头在本文中主要用于举例说明本发明的各个方面。熟悉本文教导的本领域技术人员将理解本发明的排列将如何应用于除W-R-W配置之外的配置。

图5示出了根据一个方法的磁头126，其包括第一模块302、第二模块304和第三模块306，每个模块分别具有磁带承载表面308、310、312，磁带承载表面308、310、312可以是平坦的、波状的等等。注意，尽管术语“磁带承载表面”看起来暗示面向磁带315的表面与磁带承载表面物理接触，但不一定是这种情况。相反，只有一部分磁带可以与磁带承载表面持续或间歇地接触，而磁带的其他部分在磁带承载表面上方骑乘(或“飞行”)在一层空气上，有时称为“空气轴承”。第一模块302将被称为“前导”模块，因为它是用于磁带在指示的方向上移动的三模块设计中的磁带遇到的第一模块。第三模块306将被称为“尾随”模块。尾随模块在中间模块之后并且是在三个模块设计中被磁带看到的最后模块。前导模块302和尾随模块306被统称为外部模块。还应注意，外部模块302、306将交替作为前导模块，这取决于磁带315的行进方向。

在一种方法中，第一模块302、第二模块304和第三模块306的磁带承载表面308、310、312位于大致平行的平面上(其意在包括平行和几乎平行的平面，例如如图6中在平行和切向之间)，并且第二模块304的磁带承载表面310在第一模块302和第三模块306的磁带承载表面308、312上方。如下所述，这具有产生磁带相对于第二模块304的磁带承载表面310的所需包角α2的效果。

在磁带承载表面308、310、312沿着平行或近似平行但偏移的平面放置的情况下，直观上，磁带应当从前导模块302的磁带承载表面308剥离。然而，通过实验已经发现由前导模块302的刮削边缘318产生的真空足以保持磁带粘附到前导模块302的磁带承载表面308。前导模块302的后缘320(磁带离开前导模块302的末端)是近似参考点，该参考点限定了第二模块304的磁带承载表面310上的包角α2。磁带保持靠近磁带承载表面直到靠近前导模块302的后缘320。因此，换能器322可位于外部模块302、306的后缘附近。这些方法特别适用于写-读-写应用。

在此描述的这个和其他方面的益处是，因为这些外部模块302、306被固定在距第二模块304的确定偏移处，所以当这些模块302、304、306被联接在一起或者以其他方式固定到头部中时该内包角α2被固定。内包角α2近似为tan-1(δ/W)，其中δ是磁带承载表面308、310的平面之间的高度差，并且W是磁带承载表面308、310的相对端之间的宽度。说明性内包角α2在约0.3°至约1.1°的范围内，但可以是设计所需的任何角度。

有利地，模块304接收磁带(前缘)的一侧上的内部包角α2将大于后缘上的内部包角α3，因为磁带315骑跨在后部模块306上方。这种差异总体上是有益的，因为较小的α3倾向于与迄今为止更陡的离开有效包角相反。

注意，外部模块302、306的磁带承载表面308、312被定位成在前导模块302的后缘320处实现负包角。这通常有助于减少由于与后缘320的接触而产生的摩擦，只要适当考虑形成在磁带中的撬棒区域的位置，在该位置上磁带从头部剥离。。该负包角还减少了对前导模块302上的元件的颤动和擦洗损坏。进一步，在尾随模块306处，磁带315飞过磁带承载表面312，所以当磁带沿该方向移动时实际上没有元件磨损。特别地，磁带315夹带空气，并且因此不会显著地骑在第三模块306的磁带承载表面312上(可能发生一些接触)。这是可允许的，因为前导模块302正在写入，而尾随模块306空闲。

写入和读取功能在任何给定时间由不同模块执行。在一种方法中，第二模块304包括多个数据和可选的伺服读取器331并且没有写入器。第一模块302和第三模块306包括多个写入器322并且不包括数据读取器，除了外部模块302、306可以包括可选的伺服读取器之外。伺服读取器可以用于在读取和/或写入操作期间定位磁头。每个模块上的(一个或多个)伺服读取器通常朝向读取器或写入器的阵列的末端定位。

通过在基底和闭合件之间的间隙中仅具有读取器或并排写入器和伺服读取器，可以显著减小间隙长度。典型的磁头具有背载读取器和写入器，其中写入器形成在每个读取器上方。典型的间隙为20-35微米。然而，磁带上的不规则性可能倾向于下垂到间隙中并产生间隙侵蚀。因此，间隙越小越好。本文实现的较小间隙表现出较少的磨损相关问题。

在一些方式中，第二模块304具有闭合件，而第一模块302和第三模块306不具有闭合件。当不存在闭合时，优选地将硬涂层添加到该模块中。一种优选的涂层是类金刚石碳(DLC)。

在图5所示的方法中，第一模块302、第二模块304和第三模块306各自具有闭合件332、334、336，所述闭合件332、334、336延伸关联模块的磁带承载表面，从而有效地远离磁带承载表面的边缘定位读/写元件。第二模块304上的闭合件332可以是典型地在磁头部上发现的类型的陶瓷闭合件。然而，第一模块302和第三模块306的闭合件334、336可以比第二模块304的闭合件332短，如平行于磁带在相应的模块之上行进的方向所测量的。这使得能够将模块定位得更靠近在一起。生产更短的闭合件334、336的一种方式是将第二模块304的标准陶瓷闭合件重叠额外的量。另一种方式是在薄膜处理期间在元件上方镀覆或沉积薄膜封闭体。例如，可在模块上形成硬质材料(例如铁锈或镍铁合金(例如45/55))的薄膜闭合件。

在厚度减小的陶瓷或薄膜闭合件334、336或外部模块302、306上没有闭合件的情况下，写入至读取间隙间距可减小至小于约1mm，例如约0.75mm，或比常用的线性磁带开放(LTO)磁头部间距小50％。模块302、304、306之间的开放空间仍然可以被设置为大约0.5至0.6mm，这在一些方法中对于稳定第二模块304上的磁带运动是理想的。

取决于磁带张力和硬度，可能希望使外部模块的磁带承载表面相对于第二模块的磁带承载表面成角度。图6示出了其中模块302、304、306处于切线或几乎切线(成角度的)配置的装置。具体地，这些外部模块302、306的磁带承载表面以第二模块304的所希望的包角α2大致平行于该磁带。换言之，这些外部模块302、306的磁带承载表面308、312的平面被定向成相对于第二模块304大约磁带315的所希望的包角α2。在该方法中，磁带也将从尾部模块306弹出，从而减少尾部模块306中的元件上的磨损。这些方法对于写-读-写应用是特别有用的。这些方法的其他方面与上面给出的类似。

通常，磁带包角可以设定在图5和图6中所示的方法之间的大约中间。

图7示出了其中模块302、304、306处于外包装配置的装置。具体地，当相对于第二模块304设定在所希望的包角α2时，这些外部模块302、306的磁带承载表面308、312比磁带315的角度稍大。在该方法中，磁带不从尾随模块弹出，允许其用于写入或读取。因此，前导模块和中间模块都可以执行读取和/或写入功能，而尾随模块可以读取任何刚写入的数据。因此，这些方法更适用于写-读-写、读-写-读和写-写-读。在后一方法中，闭合件应比磁带顶盖宽以确保读取能力。较宽的闭合件可能需要较宽的间隙与间隙分离。因此，优选方法具有写-读-写配置，该配置可使用缩短的闭包，从而允许更近的间隙与间隙分离。

图6和7中所示的方法的其他方面与以上给出的那些相似。

32通道版本的多模块磁头126可以使用具有与当前16通道搭载LTO模块相同或更小节距上的引线的电缆350，或者可替换地，模块上的连接可以是风琴键盘以减少50％的电缆跨距。而且，写入对非屏蔽电缆可以用于写入器，其可以具有集成的伺服读取器。

这些外包角α1可以在驱动器中设定，例如通过本领域已知的任何类型的引导件，例如可调节的滚轮、滑动件等，或者可替代地通过与头部成一体的外伸支架。例如，可以使用具有偏移轴线的辊来设定包角。该偏移轴线产生旋转的轨道弧，从而允许该包角α1的精确对齐。

为了组装上述任何一种方法，可以使用传统的u形梁组件。因此，相对于前一代的头部，可保持或者甚至减少所得的头部的质量。在其他方式中，模块可以被构造为整体。掌握了本教导的本领域技术人员将理解，制造这种头部的其他已知方法可适用于构造这种头部。此外，除非另有说明，本领域已知类型的工艺和材料可适用于符合本文教导的各种方法，这对于本领域技术人员在阅读本公开后将变得显而易见

当磁带在模块上运行时，优选地，磁带充分靠近模块上的磁换能器，从而高效地执行读取和/或写入，例如，以低错误率。根据一些方法，可以使用磁带帐篷以确保磁带足够靠近该具有磁换能器的模块部分通过。为了更好地理解这个过程，图8A-8C示出了磁带帐篷的原理。图8A示出了具有在相对边缘804、806之间延伸的上磁带承载表面802的模块800。示出了围绕边缘804、806缠绕的静止磁带808。如图所示，磁带808的弯曲刚度将磁带提升离开磁带承载表面802。磁带张力倾向于使磁带轮廓变平，如图8A所示。在磁带张力最小的情况下，磁带的弯曲比所示的更呈抛物线形。

图8B描绘了处于运动中的磁带808。前缘(即，磁带在移动时遇到的第一边缘)可以用于从磁带刮除空气，从而在磁带808和磁带承载表面802之间产生低于空气的空气压力。在图8B中，当磁带从左向右移动时，前缘是左边缘并且右边缘是后缘。因此，磁带上方的大气压力促使磁带朝向磁带承载表面802，从而产生靠近每个边缘的磁带隆起。磁带弯曲刚度抵抗大气压力的影响，从而导致磁带靠近前缘和后缘隆起。建模预测两个帐篷在形状上非常相似。

图8C描绘了即使当尾随引导件810定位在磁带承载表面的平面上方时，亚正压力如何朝向磁带承载表面802推动磁带808。

因此，当磁带通过模块时，可以使用磁带帐篷来引导磁带的路径。如前所述，磁带帐篷可以用于确保磁带足够靠近具有磁换能器的模块部分的通过，优选地使得读取和/或写入例如以低错误率有效地执行。

磁带可被存储在磁带盒中，磁带盒继而被存储在数据存储库内的存储槽等处。磁带盒可以被存储在库中，以便它们可用于物理检索。除了磁带和磁带盒之外，数据存储库还可以包括将数据存储到磁带和/或从磁带检索数据的数据存储驱动器。此外，磁带库及其中所包括的组件可以实现使得能够访问磁带和存储在磁带上的数据的文件系统。

文件系统可以用于控制如何将数据存储在存储器中和从存储器中检索。由此，文件系统可以包括操作系统用来跟踪存储器中的文件的过程和数据结构，例如，文件在存储器中被组织的方式。线性磁带文件系统(LTFS)是可在给定库中实现以使得能够访问兼容磁带的文件系统的示范性格式。应了解，本文中所描述的不同方面可用广泛范围的文件系统格式来实施，包括例如IBM Spectrum Archive Library Edition(LTFS LE)。然而，为了提供上下文且仅仅为了帮助读者，可参考LTFS(其为文件系统格式的类型)来描述以下方法中的一些方法。这仅是通过举例的方式完成的，并且不应当被认为是对在权利要求中定义的本发明的限制。

可以通过将磁带盒插入到磁带驱动器中来“加载”磁带盒，并且可以通过从磁带驱动器移除磁带盒来“卸载”磁带盒。一旦装入磁带驱动器中，盒中的磁带可以通过从磁带盒物理拉动磁带(磁性记录部分)并且将其通过磁带驱动器的磁头上方而“穿线”通过驱动器。此外，磁带可以附接在卷盘上(例如，参见以上图1A的121)以在磁头上移动磁带。

一旦穿入磁带驱动器，可通过读取磁带上的元数据且使磁带进入LTFS能够将磁带用作文件系统的组成部件的状态来“安装”夹座中的磁带。此外，为了“卸载”磁带，优选地首先在磁带上写入元数据(例如，作为索引)，在此之后，可从允许LTFS使用磁带作为文件系统的组成部件的状态移除磁带。最后，为了“解开”该磁带，将磁带从卷带盘上取下并且再次被物理地放回磁带盒的内部。即使在磁带已经无螺纹之后，例如等待另一读取和/或写入请求，磁带盒也可以保持加载到磁带驱动器中。然而，在其他情况下，磁带盒可以在磁带被松开时从磁带驱动器卸载，例如如上所述。

磁带是顺序存取介质。由此，通过在先前写入的数据末尾附加该数据来向磁带写入新数据。因此，当数据被记录在仅具有一个分区的磁带中时，元数据(例如，分配信息)随着其频繁地更新而被连续地附加到先前写入的数据的末尾并且相应地被重写到磁带。结果，当首先安装磁带以便访问对应于磁带的元数据的最新副本时，读取最后面的信息。然而，这在安装给定磁带的过程中引入相当大的延迟。

为了克服由单个分区磁带介质引起的这种延迟，LTFS格式包括被分成两个分区的磁带，所述两个分区包括索引分区和数据分区。索引分区可以被配置为记录元数据(元信息)，例如，文件分配信息(索引)，而数据分区可以被配置为记录数据的主体，例如，数据本身。

参见图9，根据一个方法示出了具有索引分区902和数据分区904的磁带900。如图所示，数据文件和索引存储在磁带上。如本领域技术人员在阅读本说明书时将了解，LTFS格式允许在磁带906的开始处将索引信息记录在索引分区902中。

当索引信息被更新时，它优选地重写索引信息的先前版本，从而允许在索引分区中的磁带的开始处访问当前更新的索引信息。根据图9中所示的具体实例，元数据索引3的最新版本记录在在磁带906的开头处索引分区902中。相反，元数据索引1、索引2、索引3的所有三个版本以及数据文件A、文件B、文件C、文件D被记录在磁带的数据分区904中。虽然索引1和索引2是旧的(例如，过时的)索引，但是由于如上所述通过将信息附加到先前写入的数据的末尾来将信息写入到磁带，所以这些旧的索引索引1、索引2保持存储在数据分区904中的磁带900上而不被覆盖。

取决于期望方法，可以相同或不同地更新索引分区902和/或数据分区904中的元数据。根据一些方法，可响应于未安装磁带而更新索引和/或数据分区902、904的元数据，例如，使得当再次安装所述磁带时，可从索引分区快速读取索引。元数据优选地还被写入到数据分区904中，因此磁带可使用记录在数据分区904中的元数据来安装，例如作为备份选项。

根据一个并非旨在限制本发明的示例，LTFSLE可用于提供在用户明确指示系统这样做时或在由用户设定的预定时期指定的时间(例如，使得可减轻在突然电力停止的情况下的数据丢失)在数据分区中写入索引的功能。

磁记录介质及其制造方法

图10示出了根据本文中所描述的各种方法的磁记录介质1000的基本结构的部分截面图，并未按比例绘制。作为选择，本磁性记录介质1000可结合本文中所列出的任何其他方法的特征来实现，诸如参考其他附图所描述的那些特征。然而，当然，这种磁记录介质1000和本文中呈现的其他介质可用于各种应用和/或在本文中列出的说明性方法中可以或可以不具体描述的置换中。此外，本文中呈现的磁记录介质1000可用于任何期望的环境中。开发了在此公开的不同置换中的磁记录介质1000，以在使用和存储的所需环境之上改善磁带存储介质的稳定性和性能。

除非本文另外描述，磁记录介质1000的各层可以具有常规构造、设计和/或功能。在不同方法中，新的和新颖的层可以与常规层一起使用。在其他方法中，多个新的和新颖的层可以与其他常规层一起使用。

除非本文另外描述，否则磁性记录介质1000的各层可以使用常规方法形成，尤其是在相应层具有常规构造的情况下。

磁记录介质1000优选地是磁记录带，但是在其他方面是不同类型的可变形介质。

如图10所示，在磁记录介质1000中存在四个基础层。任选的背涂层1002沿着基底1004的一侧(图中的下侧)定位。底层1006沿着基板1004的另一侧(图中的上侧)定位。记录层1008位于底层1006上方。以各种方法，在磁记录介质1000中可以存在常规构造的附加层。例如，可以去除背涂层，并且多个层沉积在基底的两侧上以允许在最终磁带的两侧上进行记录。

背涂层

背涂层1002可以存在或可以不存在于磁性记录介质1000中。背涂层1002可具有常规构造、设计和功能，并且在一些方法中可具有常规组合物，所述常规组合物包含分散在聚合物粘合剂系统中的导电炭黑，如在工业上通常实施数十年，但同样，可使用任何常规背涂层材料。优选地，背涂层1002由提供以下益处中的一种或多种的材料构造：促进与磁带上方的线轴上的磁带的另一部分的分离、摩擦学改善、静电消散等。背涂层1002的优选厚度小于约0.3微米，优选地小于约0.2微米。

基板

基板1004优选地具有常规构造、设计和功能。基板1004通常为最厚的层。用于基底1004的示例性材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚酯或PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、超张力化的PEN、芳香族聚酰胺类材料(例如，溶解的对酰亚胺，如由TorayIndustries，Inc.以商品名MictronTM出售的那些，其地址在NihonbashiMitsuiTower，1-1，Nihonbashi-Muromachi，2-chrome，Chuo-ku，Tokyo103-8666，日本)等。

底层

底层1006在结构中提供一个或多个以下功能：衰减穿过记录层的磁信号、将记录层粘附到基板1004等。因而，在本文所述的大多数方法中，底层1006的功能不是保留写入器磁通的任何存储器，而是改进在向记录层1008写入期间来自写入头元件的写入磁通盒。此外，来自写入的任何保留的磁矩取向优选地是弱的或不存在的，以便使读回过程中的噪声最小化。

根据各种方法，底层中的磁性填充涂层的一个非常重要的属性是在写入期间遇到的非常快速的磁性切换期间快速吸收通过上面的记录层的杂散场。理想的底层应具有非常低的残余力矩(Mr)，使得其在写入场穿过底层的卷之后不保持取向。

在一些方法中，底层1006具有新的和新颖的构造。在一个方面，新的和新颖的底层1006可以存在于介质1000中，该介质1000具有在其上的常规记录层1008。在另方面中，新的和新颖的底层1006可以存在于介质1000中，该介质1000具有在其上的新的和新颖的记录层1008。在其他方法中，底层1006具有常规构造，并且存在于介质1000中，在介质1000上具有新的和新颖的记录层1008。

在不同方法中，底层1006具有以下特性中的一个或多个，并且优选地具有以下特性中的所有特性：导电的弱磁(奥斯特(Oe)中的体磁强度小于200Oe，并且优选地小于100Oe)。理想地，在其上形成记录层1008之前底层被涂覆并压延以改善记录层1008界面，如下文更详细描述的。在优选实施例中，底层1006具有记录层1008的矫顽力的大约十分之一(以奥斯特为单位)和低剩余磁化强度，使得底层1006能够充当磁场通量吸收器而不对其上方的记录层1008产生信号干扰。

导电特性用于减少在带上操作的磁头的腐蚀。特别地，当磁带展开时，记录层之间的分离产生摩擦电势和电流，这在干燥环境中可以产生静电放电，而在潮湿的环境中会产生电化学通路腐蚀磁头。这两种情况对于磁带性能和耐久性都是不希望的，都认为是磁头腐蚀的重要因素。底层1006的导电特性有助于耗散电荷，例如，通过将电荷传输到耦合到地的集线器，从而使进入头部的电荷最小化，并且因此减小冷凝水在磁带和磁头表面之间形成导电路径的风险，所述导电路径为记录磁头结构的电化学腐蚀提供路径。

弱磁特性减少了由从底层1006发出的磁场贡献的噪声量，并且提高了底层之上的记录层中的写入位的分辨率。

在底层1006具有常规构造并且通常利用在微米尺寸范围内的低矫顽力和低力矩颗粒的方法中。涂层未针对非常小(纳米级)颗粒的高负载进行优化。在一些方法中，该底层是使用一种弱磁性氧化铁来构建的，该弱磁性氧化铁使用常规的聚酯-聚氨酯橡胶树脂，其中用一种聚(异氰酸酯)固化的一种聚(乙酸乙烯酯-乙烯醇-氯乙烯)硬树脂，如早期磁带式产品形式中所使用的。然而，这种常规涂层没有被特别设计或配制成最终磁带中其上方的信号记录层的最佳底层。

在优选的方法中，底层1006包括新配方，其中底层1006包括颗粒1010，颗粒1010是弱磁性的但也是导电的并且分散在低应力UV-固化的基质中，为基底提供良好的粘附性并且为其上方的非常薄的记录层提供机械稳定性和应力消除。

在各种方法中，底层1006不需要具有窄分布的纳米颗粒尺寸，尽管小颗粒的使用改善了在施加记录层时呈现给记录层的表面粗糙度。使用在此描述的新颖制造工艺，底层1006不会受到攻击(在其上施加记录层期间被记录层溶胀)。

在优选的方法中，底层1006包括新的制剂，其中底层1006包括封装的纳米颗粒1010，每个纳米颗粒包括由芳香族聚合物1014封装的至少一种磁性纳米颗粒1012，优选仅一种磁性纳米颗粒1012。聚合粘合剂1016将封装的纳米颗粒结合在底层1006中。

底层1006中封装的纳米颗粒的平均浓度优选为至少约35体积％，例如，40体积％、45体积％、50体积％、55体积％、60体积％、大于约60体积％、在约40-75体积％的范围内、在约45-75体积％的范围内、在约50-75体积％的范围内、在约35-50体积％的范围内、在约40-60体积％的范围内或上述范围内的任何其他子范围。理想情况下，封装的纳米颗粒的平均浓度不超过临界颜料体积浓度(CPVC)，在该浓度下涂层将失去其机械完整性，不再作为可行、耐用的涂层发挥作用。对于纳米颗粒填充的涂层，非常高的表面积可以显著地减少CPVC，除非实施纳米颗粒的新型封装和粘合剂设计以允许更高的CPVC。对于具有增加的体积百分比的填充剂的一系列涂层，可以使用涂层的游离膜的动态力学分析(DMA)确定CPVC。常规DMA技术可以用于本文所述的新型制剂。CPVC是在拉伸储能模量(E’)达到其最大值时的体积百分比下测定的。图11描绘了根据各种方法下层中各种体积百分比颜料的CPVC DMA图1100。这样的图1100是示例性的，其可由本领域技术人员按照本文中的教导并使用常规DMA绘图技术生成，并且不借助于过度的实验。

磁性纳米颗粒优选地包括弱亚铁磁性材料。“弱亚铁磁性”是指磁性纳米颗粒不具有高矫顽力(Hc)或磁矩(Mr)，而是具有在读取覆盖记录层期间贡献最小信号的平均磁场强度。理想地，最终涂层对于观察到的数据存储层中写入位的响应没有表现出可检测的噪声信号贡献。

在优选的方法中，磁性纳米颗粒的矫顽力(Hc)小于约200Oe，更优选小于100Oe，和大于50Oe。磁性纳米颗粒的场强的示例性范围是50-200Oe。这些磁性纳米颗粒还优选地以低的残余力矩为特征，例如，＜12emu/g。

用于磁性纳米颗粒的优选材料是二氧化铬，它具有弱磁性、导电性并且非常硬。在其他方式中，磁性纳米颗粒包括以下中的一种或多种：其上具有氧化的外表面或氧化物的磁性金属颗粒(以导电性为代价)，诸如钴、镍或铁，以及它们的合金。

取决于材料，磁性纳米颗粒的平均直径优选在2纳米(nm)至20nm的范围内，更优选4nm至10nm，尽管在一些方法中平均直径可以高于或低于该范围。关于平均直径的一个考虑是尺寸越小，粘合剂就越难将颜料适当地保持在涂料基质中。因此，应该选择磁性纳米颗粒的平均直径以将临界颜料体积维持在可接受的范围内。如果平均直径太小，则在相邻颗粒之间可能存在不足的粘合剂，从而使材料易碎并且易于破裂。如果颗粒太大，底层1006和记录层1008之间的界面失去本文描述的期望的平滑特性。

在优选的方法中，存在于底层中的磁性纳米颗粒是弱磁性的并且导电的，并且被配制以产生干燥涂层，其施加于记录层的溶剂的溶胀可忽略不计或没有溶胀。在底层中使用纳米颗粒优于使用较大颗粒以便允许与记录层的更平滑的界面。

在各种优选实现方式中，封装的纳米颗粒可以具有宽的尺寸分布，只要所得干燥膜不超过临界颜料体积浓度即可。

优选地，底层1006中的大部分颗粒用足够的粘合剂涂覆，以便实现具有最小数目的涂覆颗粒簇或聚集体的内聚和稳定的涂层。理想的涂层在最终涂层中将不具有簇或聚集体，使得接近100％的颗粒作为单独的颗粒完全分散在粘合剂基质中。粒子在基质中的良好分散(粒子的取向最小)进一步减少底层对记录层中记录信号的噪声贡献。

还优选地，封装的纳米颗粒彼此没有良好地对齐，例如在底层1006中随机取向。这通过减少在底层1006内形成有序磁性区来进一步改善底层的性能，这减少了在底层1006中产生的噪声。尽管如此，尽管期望产生用于涂层制备的封装颗粒的单分散非聚集分散体，但这对于底层不是必需的，因为机械性能比磁信号性能更重要。

封装磁性纳米颗粒的芳香族聚合物可以是和/或包括许多不同芳香族聚合物中的任何一种，只要芳香族聚合物封装了底层1006中的磁性纳米颗粒表面的至少约80％、优选磁性纳米颗粒表面的至少约90％、理想情况下，磁性纳米颗粒表面的约100％即可。因此，芳香族聚合物在磁性纳米颗粒周围形成至少部分的壳，并且优选形成完全的壳。

封装纳米颗粒的层可以薄至分子单层，例如小于0.4nm，但在约1-2nm厚处实现了更坚固的层。随着层变厚，纳米颗粒到涂层中的填充减少。这在底层中不如其在记录层中那样关键。

封装磁性纳米颗粒的芳香族聚合物的平均厚度优选在约0.5nm至约8nm的范围内，例如1-4nm、3-5nm、4-5nm、4-7nm、5-7nm等，但可以略高于或低于这些范围。除非另外指出，否则在此使用的厚度通常指下层结构上的沉积厚度。

芳香族聚合物优选作为封装层，因为芳环结构封装磁性纳米颗粒的表面。芳环具有非常有益的行为，特别是对于化学反应性金属氧化物，如氧化铬，这是由于这样的分子中芳香性的独特特性，如果与磁性纳米颗粒的磁轴适当地对齐，这提供了改善的稳定性和在磁性纳米颗粒的表面处的一些磁屏蔽。例如，由于它们独特的分子电子结构以及缓和外部磁场的能力，这些芳环结构可以充当磁场改性剂。

芳香族聚合物还在颜料的表面提供磁屏蔽，并有助于将磁性纳米颗粒与其他颗粒隔离以改善封装的纳米颗粒的独立转换，导致更高的位分辨率。

优选的芳香族聚合物是氨基甲酸酯。已知可与二氧化铬颗粒反应以有效地封装颗粒并在紧密填充的基质中从其相邻物中分离颗粒的芳香族分子的优选实例是亚甲基双二苯基氨基甲酸酯。理想地，当与二氧化铬纳米颗粒一起使用时，封装聚合物由亚甲基双二苯基氨基甲酸酯与作为芳香族氨基甲酸酯的酯片段的官能丙烯酸聚酯构成。在紫外线照射时，颗粒表面上的聚合可以进行以形成封装聚合物膜层。

特别是为了与二氧化铬磁性纳米颗粒一起使用，该芳香族聚合物优选地是脂肪族取代的芳香族化合物，例如具有与铬反应的可氧化部分，从而有助于该芳香族聚合物吸附到该二氧化铬微粒上。已知二苯基甲烷二氨基甲酸酯的苄基碳被二氧化铬有效地氧化以将所得二苯基酮紧密地结合到颗粒表面上。

在其他方式中，芳香族聚合物包括反应性官能取代基，例如胺、醇、羧酸或腈基。实例是肉桂酸，它以与苯乙烯的共聚物形式存在，以在纳米颗粒表面形成结合的聚合物层。

在其他方式中，芳香族聚合物包含一个或多个具有取代基的重复单元，这些取代基能够化学吸附和/或键合至颗粒表面，例如胺、羧酸(例如肉桂酸)和将与所使用的磁性纳米颗粒的表面键合的其他功能性芳香族化合物。

在可替代的实现方式中，这些封装的微颗粒的封装层不是全芳香族聚合物，而是可以是共聚物，如聚酯聚氨酯或丙烯酸改性的聚氨酯。实例包括已知类型的脂肪族聚合物、已知类型的非芳香族聚合物等。

将封装的纳米颗粒结合在一起的聚合物粘合剂可以是和/或包括各种类型的粘合剂材料。在优选的方法中，粘合剂包括丙烯酸聚合物，例如丙烯酸或丙烯酸酯的聚合物，和优选功能性丙烯酸类聚合物。在各种方法中适合用作粘合剂的示例性丙烯酸聚合物包括组分如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸等。通常，优选的聚合物粘合剂是数均分子量小于约2400，优选小于约1200的那些。

在优选的实现方式中，该聚合物粘合剂具有UV可固化的官能度以使得能够结合到这些封装的微颗粒的封装层上。这种官能度可以由丙烯酸酯基团、乙烯基等提供。

在一些方式中，粘合剂包括氯乙烯、乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物。在其他方法中，粘合剂包括聚酯或聚醚聚氨酯。对于纳米颗粒填充的涂层，聚合物的分子量(尺寸)比以前使用的材料低得多。通常，在UV固化之前，有用的聚合物的长度小于20个重复单元。

底层1006中封装的纳米颗粒与粘合剂的相对量应当在不高于临界颜料体积浓度(CPVC)的范围内。本领域技术人员一旦掌握了本文所述的新型制剂，将能够使用已知技术基于所用材料的特性(例如所用粘合剂、颗粒表面积等)计算CPVC。一般的经验法则是底层1006中的颜料(包封的纳米颗粒)小于约50体积百分比，从而保持底层1006的结构完整性，以及底层1006的其他功能，诸如结构稳定磁性层、增强磁带的耐久性以及提供记录层1008的粘附性。颜料载量优选足够高以提供用DMA测量的足够的机械完整性，将保持足够的导电性以减轻不希望的摩擦电性能。

另外的材料可以存在于底层1006中，如用于在应用和固化之前的分散稳定化的可移动润滑剂和/或稳定剂。

所得底层1006的特征优选为弱磁性、导电、封装的纳米颗粒分散体在与颜料(封装的纳米颗粒)紧密结合的粘合剂中，从而获得干燥涂层，其起始玻璃化转变温度Tg在拉伸储能模量(E')与从0°摄氏度(C)到60℃的温度曲线。Tg应高于35℃，优选超过约45℃，并且在20℃下通过DMA在10Hz下测量的E’的绝对值为至少约6吉帕斯卡(GPa)至高达约16GPa或略高，例如约8GPa、约10GPa、约11GPa、12GPa、约15GPa、约16GPa。在大多数方案中，磁带的正常操作范围在0℃至60℃的范围内，但是可以更高或更低。

在常规磁记录带中使用的粘合剂导致底层1006具有20℃-30℃的玻璃化转变温度。这太软，导致底层1006在使用期间太柔韧而不能提供稳定和一致的记录介质。然而，底层1006应当具有足够的弹性，以在使用和储存期间保持坚韧和耐久。因此，优选实施例导致底层1006具有由E’对温度DMA图确定的超过约35℃的起始Tg，其中优选起始Tg为在10Hz到至少50℃下保持在弹性状态下的非常宽的响应。

底层1006的平均厚度小于1微米且优选小于约0.6微米。优选较低的厚度以允许更多的磁带缠绕到给定磁带盒的固定体积中。

在优选的方法中，在底层1006中不存在磨粒，并且理想地，在产品中根本不存在磨粒。现今和未来的记录头中，为了清洁磁头和/或减少粘滞现象而常规增加的磨粒对收缩的读写结构构成日益无法容忍的缺陷和损坏源。然而，在其他方法中，磨粒可以存在于底层1006中。

底层1006优选在施加磁性记录层1008之前被施加至基板1004、至少部分干燥并固化，以使层间混浊度最小化。因此，在优选方案中，记录层1008基本上不与底层1006混合(反之亦然)。该特征克服了磁记录带产品中的长久存在的问题。

参考图12，示出了常规磁记录带1200的横截面的TEM图像。如图所示，清楚地限定了记录层与下层底层之间的界面。记录层中的光粒子是钡铁氧体粒子。如图所示，钡铁氧体颗粒既不是单分散的，也不紧密堆积在记录层中。此外，在不存在颗粒的地方存在空隙。此外，记录层与底层之间的界面相当粗糙。理想地，磁场将从写入器完全垂直地穿过记录层。遗憾的是，磁场在离开写入器时扩展或弯曲，其中离写入器的极尖越远，曲率就越明显。空隙、记录层与底层之间的波动界面、以及磁性颗粒的非均匀分散都复合了扩展写入场的影响。在转变被写入(例如，写场被向下引导，然后随着带移动通过写入器向上)并且场在穿过记录层时扩展(比如说10％-20％)的情况下，过渡不尖锐，降低了磁带的分辨率。在回读期间，过渡是嘈杂的，因为它不清晰。回读期间信噪比(SNR)提高1dB是一项重大成就。发明人相信，使用本文所述的在固化底层上形成的新型且新颖的记录层，可实现在回读期间高达5dB或6dB的信噪比(SNR)的改进，从而使层间混浊度最小化。

在优选的方法中，底层的上表面基本上是平坦的，调制度小于在最终带涂层的TEM横截面中成像的界面边界厚度的约25％，优选小于约5％，例如，类似于图12中所示的记录层的上表面。

制造底层的工艺

下面提供根据不同方法来制造例如磁性记录介质的底层1006的方法。作为一个选项，可以实施本方法以制造诸如上文描述的那些底层1006。然而，当然，这种方法以及在此呈现的其他方法可以用于形成底层1006，该底层1006可以或可以不与在此列出的说明性方面相关。此外，本文呈现的方法可以在任何期望的环境中进行。此外，根据不同方法，比下面描述的操作更多或更少的操作可以包括在该方法中。还应注意，前述特征中的任一者可用于根据不同方法所描述的方法中的任一者中。

该方法通常包括形成底层1006，该底层1006具有包封的纳米颗粒，每个纳米颗粒包含至少一个被芳香族聚合物包封的磁性纳米颗粒，以及结合包封的纳米颗粒的聚合物粘合剂。

可以购买或制造封装的纳米颗粒。例如，在一些方法中，可以使用可用于医学成像和药物递送应用的市售的封装的纳米颗粒。

在一种方法中，形成底层1006包括将聚合物粘合剂与封装的纳米颗粒和溶剂(溶剂体系)混合以形成混合物。优选选择封装的纳米颗粒和粘合剂的相对量以提供先前部分中所列的特性。例如，混合包括将封装的纳米颗粒超声分散到聚合物粘合剂和溶剂中，从而在溶剂中产生可辐射固化的乳液。

常规涂覆方法将需要配制以获得有用的粘度并且可能需要比目前先进磁带结构的目标设计而言最佳分子量高得多的粘合剂。因此，在此描述的是不适用于常规涂覆的配制品的实例。所有实施例最好作为喷雾气溶胶涂层施涂于基材上，但是也考虑其他涂覆方法。

一般而言，本文使用的溶剂应提供一种或多种，优选全部以下特征：溶剂引起聚合物粘合剂溶胀，但允许聚合物在颜料周围塌陷而不是在干燥期间收缩。该溶剂致使聚合物粘合剂的链展开并且朝向其θ条件(最小自由体积)移动。

当聚合物粘合剂处于θ条件时，层是最稳定的，并且它是在应该发生固化的点。当聚合物粘合剂接近其θ条件时，由于发生固化的速度，优选UV固化。

溶剂组分之一应该是粘合剂添加剂的良好溶剂，并有助于悬浮聚合物封装的磁性颗粒。第二溶剂可以是用于聚合物粘合剂的非溶剂。随着“好”溶剂相蒸发，剩余的涂层移动更接近非溶剂主导的聚结涂层。第二富溶剂涂层因此通过干燥过程中的点，其中粘合剂和封装的磁性颗粒大约处于其最小自由体积或θ条件。这在最终的干燥涂层中产生最小的残余应力。这又消除了最终磁带中的卷曲和卷边。

优选的溶剂是水和四氢呋喃(THF)溶剂体系，其相对浓度使得溶剂体系几乎完全共沸。该溶剂体系优选与丙烯酸类聚合物粘合剂一起使用，因为其干燥良好，对环境友好，耗能较小，并且作为共沸物对燃烧或爆炸较不敏感。THF/水溶剂也是优选的，因为THF在干燥时首先离开，接着是水，这有助于维持粘合剂朝向θ条件。特别地，THF首先由于其比水更高的挥发性而离开。有机溶剂的出现首先允许膜的聚结塌陷并降低应力。然后水主导溶剂界面，从而使聚合物接近θ条件。

只需要稍微增加水的比例超过共沸混合物浓度(例如6.7质量％)即可提供最佳的涂层干燥。在64℃下，在92％-93％THF中，在7％-8％水的范围内产生溶剂混合物。与当前的磁带涂覆方法相比，这种更低的干燥温度具有减少操作成本的额外好处。

将所得混合物(颜料+溶剂)施加到结构，诸如基板1004上。可以使用任何合适的技术来施加该混合物。当颜料和溶剂的混合物形成乳液时，优选的技术是喷涂，其提供快速、均匀的施加，而没有典型的刷涂的条纹或典型的刮涂的块。其他施加技术包括刮刀涂覆、槽模涂覆、凹版辊的使用等。

在另一种方法中，形成底层1006包括将聚合物粘合剂与封装的纳米颗粒混合以形成微悬浮液，而不添加分散剂或其他添加剂以产生稳定的分散体。

干燥所施加的混合物以去除至少一些溶剂，或基本上完全干燥。例如，可以干燥所施加的混合物，从而去除更挥发性的有机溶剂(例如，THF)，从而增加干燥膜中的非溶剂含量。在干燥过程中，随着溶剂被去除，聚合物粘合剂在封装的微颗粒之间塌陷。例如，在粘合剂是疏水性的一个方面，留下所施加的混合物的最后溶剂是水，粘合剂用的非溶剂，因此迫使疏水性粘合剂坍塌到颜料上。这还使干燥涂层中的残余应力最小化，由此防止诸如磁带卷曲的情况。干燥优选使用强制空气在低温(小于约75℃)条件下进行。

最终将为磁记录层提供底层的部分干燥的涂层可以使用例如固化两层的热诱导化学反应、固化两层的辐射诱导化学反应等来固化。例如，施加紫外光或其他已知的辐射暴露以引起聚合物粘合剂的交联。如果对于两个涂层都采用适当的溶剂选择，则固化步骤导致两个层之间的最小应力并且导致稳定(平坦)的涂层。

在热诱导固化的情况下，可以使用化学反应来减少涂层中的溶剂溶胀以及改善固化的涂层的机械特性。干膜中的化学固化缓慢且低效，无法实现所需的固化高度填充涂层的均匀性。优选的方法是使用辐射诱导的化学固化。幸运的是，所有当前和未来用于磁带应用的磁记录层现在都足够薄，以允许光线穿过涂层的有效移动并在富含粘合剂的区域内实现化学反应，所述富含粘合剂的区域是这种固化反应的目标。众所周知，紫外线(UV)辐射可以活化自由基的形成，所述自由基可以攻击不饱和碳键如烯烃、乙烯基和丙烯酸酯以引发这些反应性物质的聚合以形成更刚性的分子结构。紫外固化也是优选的，因为底层1006也可以在自由基形成期间粘结到一些衬底1004，由此改善带的耐久性。

在固化底层1006之后，在底层1006上或上方形成磁性记录层1008。通过在其上形成任何类型的磁性记录层1008之前干燥和固化底层1006，底层与记录层之间的界面处的层间混浊度被最小化。这克服了在常规磁记录带制造中普遍存在的问题，导致对磁带可达到的面记录密度的限制。

在一种示例性方法中，弱磁性材料(二氧化铬)的纳米颗粒用芳香族聚合物壳(亚甲基双二苯基氨基甲酸酯，具有官能丙烯酸聚酯作为芳香族氨基甲酸酯的酯链段)包覆，并与官能丙烯酸聚合物结合在一起。使用超声分散方法将前述材料的制剂分散到四氢呋喃(THF)和水溶剂体系中的紫外线(UV)可固化乳液中，施涂到基材1004上方，干燥并固化。干燥的涂层具有用芳香族玻璃状聚合物封装的颜料，使得基质高度填充有磁性和导电颜料至超过40％，同时保持由氨基甲酸酯粘合剂的聚酯-丙烯酸酯区域形成的弹性的橡胶状颗粒间基质。

封装磁性纳米颗粒的制备工艺

在各种方法中，稍后使用本文所公开的任何新方法封装的基础磁性纳米颗粒使用已知技术(例如研磨)制备。在其他方法中，基础磁性颗粒以即用形式获得，并使用本文公开的任何新方法封装。

封装的磁性纳米颗粒的形成可以使用各种技术来进行。现有的封装磁性纳米颗粒的方法已经证明是不成功的。在优选方式中，磁性纳米颗粒与其中存在芳香族分散剂的有机溶剂混合，而不是试图维持封装的纳米颗粒前体的分离(尚未通过高热转化而转化成最终磁性状态)。将芳香族物质吸收到纳米颗粒上允许颗粒在初始溶剂(如对于许多合适的芳香族分散剂为良好溶剂的甲苯)中的稳定悬浮。在施加超声分散能量下加热混合物以维持悬浮液。在蒸馏前，将高沸点芳烃如蒽、菲、芘等加入到甲苯的近似体积中。将混合物加热至甲苯沸点以上，蒸馏出甲苯，留下分散纳米颗粒在完全芳香族多芳香族熔体如熔融菲中的熔融悬浮液，其在380℃以上熔融。

在一个示例性方法中，在压力容器中加热混合物以允许温度升高至400℃并保持4至6小时。将铁纳米颗粒转化成氧化铁的磁性ε形式。在该方法中，磁性颗粒保持封装在完全芳香族壳中。

然后将混合物冷却至室温，然后进行处理以提取封装颗粒。一旦冷却至室温，将具有分散的纳米颗粒的蜡状固体溶解在溶剂如甲苯中以再次获得纳米颗粒在混合的芳香族溶剂中的分散体。现在向其中加入足够的氯仿等以允许芳香族层分离并且从悬浮于氯仿中的颗粒中倾析。

如果改性芳香族封装层以便具有足够的残余极性官能度从而允许稳定地分散到水中，则可以通过蒸馏氯仿或通过溶剂交换到水中以形成乳液而保持的悬浮液来回收干燥颗粒。

记录层

在一些方法中，记录层1008具有新型和新颖的结构。在一个方面，新型和新颖的记录层1008可以存在于介质1000中，其中常规底层1006位于介质1000下方。在另一方面中，新型和新颖的记录层1008可以存在于介质1000中，在介质1000下方具有新型和新颖的底层1006。在其他方法中，记录层1008具有常规构造，并且存在于介质1000中，在介质1000下方具有新型和新颖的底层1006。

在记录层1008具有常规构造的方法中，分散在粘合剂系统中的弱磁性颗粒的分散体可以用作通量耗散层，该弱磁性颗粒在分散之前不试图在玻璃状囊封层中囊封这些颗粒，如在当前磁带介质的构造中实践了超过10年。这些底层可以具有或可以不具有用于导电性或研磨强度改进的附加颗粒。

在优选方案中，记录层1008包括新配方，其中记录层1008包括封装的纳米颗粒1018和结合封装的纳米颗粒的聚合物粘合剂1024，封装的纳米颗粒1018各自包含至少一个被封装层1022封装的磁性纳米颗粒1020，并且优选地仅包含单个磁性纳米颗粒1020。通常，记录层1008中的磁性纳米颗粒的磁强度显著大于底层1006(如果存在的话)中的纳米颗粒的磁强度。

记录层1008中封装的纳米颗粒的平均浓度优选为按重量计至少约35％(wt％)，例如约45-50％wt％，在约35-50wt％的范围内，优选在约46-50wt％的范围内，或者在上述范围内的任何其他子范围。

记录层1008的封装纳米颗粒中的磁性纳米颗粒可由适用于既定应用(例如，磁性记录)的任何磁性材料构造。此外，在一些方法中，可在磁性纳米颗粒中使用可用于磁性成像的磁性材料。在不同方法中，磁性纳米颗粒包括至少一种磁性材料，该磁性材料选自下组，该组由以下各项组成：镍、钴、和铁的合金和/或氧化物，包括使用镍、钴、和铁的组合的混合化合物和晶体，例如：铁-钡、NiFe、钡铁氧体、和钴铂。

应注意，本文所述的方法可应用于目前通常不可用于磁带存储层的其他纳米颗粒如MnAl和甚至可受益于涂层完整性的改善控制的非磁性分散体如用于砂纸和其他研磨剂的SiC和SiO2分散体。因此，任何已知类型的磁性纳米颗粒可用于不同方法中。

在优选的方法中，这些磁性纳米颗粒包括至少一种选自下组的磁性材料，该组由以下各项组成：Co₃O₄、CoFe、Fe₃O₄、α氧化铁(α-Fe₂O₃)、ε氧化铁(ε-Fe2O3)、以及Co(fcc)。在其他方法中，磁性纳米颗粒可包括锰铝合金、磁性金属的氧化物和尖晶石铁氧体。

记录层1008中的磁性纳米颗粒的平均直径优选在约2nm至约20nm的范围内，优选在约2nm至约10nm的范围内，尤其对于ε氧化铁颗粒。该平均直径可以高于或低于这个范围，这取决于该磁性纳米颗粒失去其剩磁并且变为超顺磁的尺寸。通常，较小的平均直径对于提高位分辨率的目的而言更好。

优选地，用于记录层的封装纳米颗粒具有相同的组成、晶体结构和形态以及非常窄的粒度范围，以在数据写入期间优化对施加的外部场的最终记录层响应。在优选的方法中，大于约80％的封装的纳米颗粒在其中仅具有单一磁性纳米颗粒，更优选大于约90％，甚至更优选大于约98％，并且理想地至少约100％的封装的纳米颗粒在其中仅具有单一磁性纳米颗粒。

封装磁性纳米颗粒的芳香族聚合物可以是和/或包括许多不同芳香族聚合物中的任何一种，只要芳香族聚合物封装了底层1006中的磁性纳米颗粒表面的至少约75％、优选地磁性纳米颗粒表面的至少约90％、并且理想地磁性纳米颗粒的约100％并且尤其是用于记录层中的磁性纳米颗粒的优化。在记录层中，颗粒封装的效率应尽可能接近100％，如通过实际用于构造大量的可行方法可获得的。因此，芳香族聚合物在磁性纳米颗粒周围形成至少部分的壳，并且优选形成完全的壳。在最终记录层1008中，封装磁性纳米颗粒的芳香族聚合物的平均厚度优选小于1nm。优选地，芳香族聚合物壳的平均厚度在约0.5nm至约1nm的范围内，例如0.5-0.75nm、0.6-0.8nm、0.7-1nm、0.8-1nm等，但可以略高于或低于这些范围。在一些情况下，可以在封装过程期间形成部分涂覆的纳米颗粒的簇或聚集体，所述簇或聚集体可以通过配制过程持续到最终涂层中。只要这些簇和聚集体不是涂层的重要部分(例如，小于10％(体积)且小于最终涂层厚度，以免造成表面粗糙度和缺陷(例如，直径小于最终干燥涂层厚度的60％)簇和聚集体的存在不应限制层所需的功能。

在封装的纳米颗粒热解的实施例中，所得碳壳的平均厚度在约0.05nm至约1nm的范围内。

此类薄壳改善了记录层1008中的磁性颗粒填充密度，并且因此实现更高的记录位分辨率。

芳香族结构优选作为用于隔离磁性纳米颗粒的封装层，因为它们独特的电子特性，这些特性使每个纳米颗粒与磁场有一些微弱但显著的分离，在最终紧密堆积的干涂层中将它们与它们的近邻耦合。

所述芳香族聚合物优选包含对其中使用铁磁性纳米颗粒的氧化铁具有粘附性的官能团。示例性官能团包括羧酸酯官能团、腈官能团等。

优选的芳香族聚合物是可辐射固化的取代芳香族聚合物。在另一种方法中，芳香族聚合物是苯乙烯，如聚苯乙烯。理想地，芳香族聚合物是具有在苯乙烯单体上的对位具有橡胶状聚合物链的共聚物的聚苯乙烯。优选地，封装层包括聚芳香族膜。

在其他方式中，芳香族聚合物是一种可用于产生石墨、碳纤维、碳纳米管等的已知前体的芳香族聚合物。因此，封装层可为石墨状主导连续膜。

将封装的纳米颗粒结合在一起的聚合物粘合剂可以是和/或包括各种类型的粘合剂材料。

设想的方法试图将封装的磁性纳米颗粒掺入到传统粘合剂系统中，但是发现这些方法导致记录层具有比从颗粒更小并且更多地填充到定向膜中的假设中预测的更大的噪声和更差的信号性能。尽管不完全理解使用传统粘合剂体系的方法中这种不良性能的原因，但本发明人发现本文所述的新技术产生表现出优异记录性能的新记录层，远远优于使用传统粘合剂体系的所述方法。

在优选的方法中，粘合剂包括丙烯酸类聚合物，例如丙烯酸或丙烯酸酯的聚合物，和优选功能性丙烯酸类聚合物。在特别优选的方法中，聚合物粘合剂包括可辐射固化的橡胶状丙烯酸类聚合物。在各种方法中适合用作粘合剂的示例性丙烯酸聚合物包括丙烯酸封端的聚酯，和包括组分如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸等的那些。例如，粘合剂可以包括丙烯酸封端的脂肪族聚酯或脂肪族聚醚聚合物。通常，优选的聚合物粘合剂是数均分子量小于约2400，优选小于约1200的那些。

在各种方法中，记录层1008中使用的粘结剂可以与底层1006中使用的粘结剂相同或不同。

记录层1008在使用操作温度范围内应该是柔性的(橡胶状的)，同时提供抗撕裂性和抗冲击性。因而，优选实施例产生具有超过约35℃，优选超过约45℃，且理想地至少约50℃的玻璃化转变温度的记录层1008。这可以通过粘合剂的选择来实现。

记录层1008中可以存在附加材料，例如润滑剂。然而，本文公开的不同方法的一个益处是它们允许消除常规的添加剂，例如记录层的磨粒。

垂直于记录层1008的形成平面测量的记录层1008的平均厚度小于约0.2微米，并且优选小于约0.1微米。记录层1008的此厚度的益处是UV光能够到达记录层1008的所有部分，甚至在其中具有颜料的情况下，由此确保贯穿该层的快速、一致的固化。较厚的常规记录层不能够进行UV固化，并且因此依赖于不那么快的其他类型的固化。因此，随着传统磁带的形成，随着磁带缠绕在卷轴上，固化继续进行。然而，将磁带缠绕在卷轴上会在整个磁带上产生张力和应力(例如径向压缩)，从而导致胶带的机械特性发生变化，其从集线器的内侧处的磁带变化到集线器的外侧处的磁带。

在记录层1008直接形成在底层1006上的情况下，记录层1008优选地在底层1006固化之后施加，以使最小化层间混浊。因此，在优选方案中，记录层1008基本上不与底层1006混合(反之亦然)。

优选地，底层1006具有小于200Oe、并且优选地小于100Oe的以Oe计的体磁场强度。底层1006可以具有与本文其他地方公开的底层类似的构造和/或特性。

在一些方面中，润滑剂分子1030耦合到记录层1008的表面。这些润滑剂分子可以结合到该表面上、嵌入该表面中、或两者。优选地，润滑剂分子沿着记录层1008的表面的量小于将沿着记录层1008的表面形成连续润滑剂膜的量。

在优选方案中，记录层1008中不存在磨粒，并且理想地，产品中根本不存在磨粒。然而，在其他方法中，磨粒可以存在于记录层1008中和/或从底层1006穿过。期望具有导电底层1006的记录层1008的前述机械设计在不需要包含磨粒的情况下将实现磁带表面的期望低摩擦和磁头腐蚀特性，磨粒构成越来越不能容忍的缺陷和当前以及未来记录磁头中不断缩小的读写结构的损坏源。

记录层的制作工艺

下文呈现根据不同方法来制造例如磁性记录介质的记录层1008的方法。作为选择，可实施本方法以制造记录层1008，例如上文所述的记录层。然而，当然，此方法和本文所呈现的其他方法可用于形成记录层1008，记录层1008可涉及或可不涉及本文所列出的说明性方面。此外，本文呈现的方法可以在任何期望的环境中进行。此外，根据不同方法，比下面描述的操作更多或更少的操作可以包括在该方法中。还应注意，任何前述特征可以用于根据各种方法描述的任何方法中。

该方法通常包括形成磁记录层1008，该磁记录层1008具有包封的纳米颗粒，每个纳米颗粒包括至少一种被芳香族聚合物包封的磁性纳米颗粒，以及结合包封的纳米颗粒的聚合物粘合剂。

在一种方法中，形成记录层1008包括将磁性纳米颗粒和芳香族聚合物加热到导致磁性纳米颗粒在芳香族聚合物中悬浮的温度。通常，对于大多数芳香族聚合物，取决于所使用的芳香族聚合物，温度在约200摄氏度至约538摄氏度的范围内。

当芳香族聚合物具有简单的芳香族结构时，可以使用小于200摄氏度的温度。优选地选择磁性纳米颗粒和芳香族聚合物在悬浮液中的相对量以提供在先前部分中列出的特征，以及避免产生纳米颗粒簇。

有机溶剂可以与纳米颗粒和芳香族聚合物混合以产生防止纳米颗粒聚集和烧结的悬浮液。此类溶剂可以包括熔融芳香族溶剂，例如菲。优选地，该溶剂是不会导致与这些磁性纳米颗粒的氧化反应的溶剂。也可以加入甲苯等以使混合物更趋向于乳液。

在一些方法中，封装的颗粒被热解，产生封装在碳壳中的磁性纳米颗粒。

将磁性纳米颗粒和芳香族聚合物的温悬浮液与聚合物粘合剂和溶剂混合以形成混合物。优选使用超声分散来产生乳液。如在常规制造技术中典型的，这种封装的纳米颗粒合成和聚合物封装技术有益地消除了从聚集的颗粒簇中研磨和再分散的需要。

通常，溶剂混合物应提供一种或多种，优选全部以下特征：最易挥发的溶剂(在干燥期间首先离开)导致聚合物粘合剂溶胀，干燥期间第二或最后离开的溶剂理想地是粘合剂的不良溶剂，使得在干燥期间，溶液通过该粘合剂的θ条件，并迫使粘合剂在颜料周围塌缩，而不是在干燥期间收缩，这会导致最终涂层中产生不希望有的应力。在干燥过程中留下的最后溶剂(对于粘合剂是一种非溶剂)迫使溶胀的链盘绕成它们的最小自由体积状态(称为θ条件)，因为它在干燥过程中从被第一溶剂充分溶剂化到被包裹在富含非溶剂的环境中。当聚合物粘合剂处于θ条件时，该层最稳定，并且在该点处应发生固化。由于固化发生的速度，当聚合物粘合剂接近其θ条件时优选UV固化。

优选的溶剂是相对浓度的水和THF溶剂体系，使得溶剂体系主要与轻微过量的水共沸，以迫使最终干燥涂层在干燥期间通过θ条件。THF首先由于其比水更高的挥发性而离开。有机溶剂的出现首先允许膜的聚结塌陷并降低应力。然后水主导溶剂界面，从而使聚合物接近θ条件。

在其他方式中，系统可以由水支配，使得涂层是真正的乳液，所吸收的粘合剂充当乳化剂以及在最终涂层中提供橡胶相树脂。在其他途径中，有用的溶剂可以包括挥发性极性有机物与用于粘合剂的较高沸点非溶剂(像MEK/甲苯、丙酮/甲基异丁基酮等)的混合物。

将所得乳液/溶剂施加到结构(例如上述底层1006)或另一基底上。可以使用任何合适的技术来施加乳液/溶剂。优选的技术是特别设计的低压高体积喷涂，其提供快速、均匀的施加，不会产生刷涂或厚度变化的典型条纹，以及对这些非常薄的涂层的高剪切刀片或模具挤出涂布方法导致的界面调制。

将施用的混合物部分干燥以除去至少一些溶剂，或基本上完全干燥。在干燥过程中，随着溶剂被去除，聚合物粘合剂塌缩到封装的微粒上。例如，在粘合剂是疏水性的一个方面，留下所施加的混合物的最后溶剂是水，粘合剂用的非溶剂，因此迫使疏水性粘合剂坍塌到颜料上。这还使干燥涂层中的残余应力最小化。干燥优选使用强制空气在低温(小于约75℃)条件下进行。

至少部分干燥的施涂的混合物被固化，以在随后的加工和暴露于环境应力期间限制刚涂覆的应力释放层中的进一步膨胀或收缩，以产生具有紧密堆积的磁性纳米颗粒的薄的高密度记录层1008。在一种方法中，辐射至少部分干燥的施用混合物。例如，施加UV光或其他已知的辐射暴露以引起聚合物粘合剂的交联。在另一种方法中，执行不同的固化过程，如通过加热以增加封装的纳米颗粒层中的热反应性官能团与干燥膜的橡胶状粘合剂相的反应。

作为选择，可在记录层1008的形成期间添加润滑剂，润滑剂分子1030在记录层1008的形成之后最终变得耦合到记录层1008的表面。这些润滑剂分子可以结合到该表面上、嵌入该表面中、或两者。再次，优选地，沿着记录层1008的表面的润滑剂分子的量小于沿着记录层1008的表面形成连续润滑剂膜的量。在一个说明性方法中，润滑剂分子沿着记录层1008的表面平均中心到中心分开约2至约15个分子半径范围内的距离而定位。

在一种方法中，润滑剂分子1030被分散在有机溶剂相中并且在干燥过程中被携带到表面上，其中它们在固化过程中被接枝到该表面上，从而形成稳定的低摩擦层，而不会使润滑剂分子移动到驱动轴承和磁头表面。这反过来又减少了磁头污染。

在其他方法中，将润滑剂施加到完成的记录层1008的外表面。

在一个说明性实例中，将用芳香族聚合物封装的磁性纳米颗粒如Co₃O₄、CoFe、Fe₃O₄或Co(fcc)的主要单分散悬浮液与橡胶状聚合物组合，所述橡胶状聚合物具有可辐射固化端基和具有足够链长的侧链，以在固化期间结合到分散纳米颗粒的芳香族封装层上的可辐射固化端基时提供橡胶相。所得悬浮液用于构造紧密堆积的薄记录层1008，其中可记录高密度记录。连接至芳香族封装层的橡胶链用能够UV固化的丙烯酸或甲基丙烯酸官能团封端以形成高度交联的基质，其中，通过橡胶相的溶胀将磁性颗粒保持至粘结涂层中的芳香族玻璃状聚合物完全封装磁性颗粒，例如，添加至溶剂中的丙烯酸封端的低分子量聚酯。溶剂溶胀涂层和聚酯的UV固化在干燥期间进行。

相对于当前的磁记录介质，具有新底层和其上的新记录层的磁记录带的各种益处包括但不限于：更薄的记录层、更均匀的磁性颗粒分散、更光滑、底层和记录层之间的较不混浊的界面、较高的玻璃化转变温度、记录层中磁性颗粒空隙的较低出现率或者基本消除等中的一个或多个。这些益处中的每一个导致磁记录带表现出诸如但不限于以下的一个或多个特性：更高的尺寸稳定性、更大的抗撕裂性、低至和低于1nm的更高的记录分辨率、导致更高的信噪比的更低的噪声等。

将清楚的是，前述系统和/或方法的不同特征可以以任何方式进行组合，从而从以上呈现的描述中创建多个组合。

还应当理解，可以以代表客户部署的服务的形式提供本发明的实施例。

本文公开的发明概念已经通过示例来呈现，以示出在多个说明性场景、实施例和/或实现中的其无数特征。应当认识到，一般公开的概念被视为模块化的，并且可以以其任意组合、排列或者合成来实现。此外，本领域普通技术人员在阅读当前描述后将理解的对当前公开的特征、功能和概念的任何修改、变更或等同也应被认为在本公开的范围内。

本发明的各种实施例的描述是出于说明的目的而呈现的，但并不旨在穷尽或限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。这里使用的术语被选择来最好地解释实施例的原理、实际应用或对在市场中发现的技术的技术改进，或者使得本领域普通技术人员能够理解此处公开的实施例。

Claims (18)

1.一种磁记录产品，包括：

记录层，包括：

多个封装的纳米颗粒，每个纳米颗粒包括由封装层封装的磁性纳米颗粒，以及

结合多个封装的纳米颗粒的聚合物粘合剂，

其中，所述封装层是选自由以下各项组成的组的层：聚芳香族膜、和类石墨为主的连续膜，底层，所述记录层形成在所述底层上，

其中，所述记录层基本上不与所述底层混合，使得所述底层的上表面基本上是平坦的，其调制度小于所述底层和所述记录层之间的界面的厚度的25％。

2.如前述权利要求1所述的磁记录产品，其中多个所述磁性纳米颗粒包括至少一种选自下组的磁性材料，所述组由以下各项组成：镍、钴、以及铁。

3.如前述权利要求1所述的磁记录产品，其中多个所述磁性纳米颗粒包含至少一种选自下组的磁性材料，所述组由以下各项组成：Co₃O₄、CoFe、Fe2O3、Fe3O4、以及Co(fcc)。

4.如前述权利要求1所述的磁记录产品，其中多个所述磁性纳米颗粒的平均直径是在2纳米至20纳米的范围内。

5.如前述权利要求1至4中任一项所述的磁记录产品，其中，每个封装层的平均厚度小于1纳米。

6.如前述权利要求1至4中任一项所述的磁记录产品，其中，结合多个所述封装的纳米颗粒的所述聚合物粘合剂是可辐射固化的橡胶状丙烯酸类聚合物。

7.如前述权利要求1至4中任一项所述的磁记录产品，其中，所述记录层的平均厚度小于0.2微米。

8.如前述权利要求1至4中任一项所述的磁记录产品，其中，所述记录层的平均厚度小于0.1微米。

9.如前述权利要求1至4中任一项所述的磁记录产品，其中，所述记录层中不存在磨粒。

10.如前述权利要求1至4中任一项所述的磁记录产品，其中，在所述产品中不存在磨粒。

11.如前述权利要求1所述的磁记录产品，其中，所述底层是导电的。

12.如前述权利要求1所述的磁记录产品，其中，所述底层包含具有平均磁场强度小于200奥斯特(Oe)的多个磁性纳米颗粒。

13.如前述权利要求1至4中任一项所述的磁记录产品，包括耦接至所述记录层的表面的润滑剂分子。

14.如前述权利要求13所述的磁记录产品，其中沿着所述记录层的表面的所述润滑剂分子的量小于沿着所述记录层的表面形成连续润滑剂膜的量。

15.如前述权利要求1所述的磁记录产品，其中所述封装层包括芳香族聚合物。

16.一种磁记录带，包括如权利要求1-15中任一项所述的磁记录产品。

17.一种磁带盒，包括：

壳体；以及

如权利要求16所述的磁记录带，至少部分地存储在所述壳体中。

18.如权利要求17所述的磁带盒，包括耦接到所述壳体的非易失性存储器。