DE3415794C2

DE3415794C2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE3415794C2
Application number: DE3415794A
Authority: DE
Inventors: Koji Saku Nagano Kobayashi; Kiyoshi Noguchi; Suguru Tokio/Tokyo Takayama
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1983-04-30
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1987-01-29
Also published as: JPS59203238A; DE3415794A1; JPH054728B2; US4596735A

Abstract

Magnetisches Aufzeichnungsmedium, bestehend aus einem nichtmagnetischen Substrat und einer magnetischen Schicht aus Kobalt oder Kobalt-Nickel in Form eines durchgehenden dünnen Films auf dem Substrat, wobei die magnetische Schicht sauerstoffreiche Unter-Schichten an ihren dem Substrat nahen und entfernten Grenzflächen aufweist. Die sauerstoffreichen Unter-Schichten werden durch Injizieren von Sauerstoff enthaltenden Energiepartikeln in die Oberfläche des Substrats in der Anfangs- und der Endphase der Ausbildung der Magnetschicht hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der aus einem nichtmagnetischen Substrat und einer magnetischen Schicht in Form eines durchgehenden, dünnen, sauerstoffhaltigen Metallfilms auf dem Substrat besteht, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Aufzeichnungsträgers gemäß den vorstehenden Patentansprüchen.
Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der magnetischen Aufzeichnungsmedien fur Video-, Audio- und andere Anwendungen haben sich hauptsächlich mit magnetischen Bändern mit einer magnetischen Schicht in Form eines durchgehenden dünnen Films beschäftigt, weil eine Bandrolle sehr kompakt ist.
Die bevorzugten magnetischen Schichten für solche durchgehenden Filme sind niedergeschlagene Filme aus Kobalt, Kobalt-Nickel und ähnlichen Materialien, die mittels des sogenannten Schrägeinfall-Aufdampfverfahrens hergestellt werden, wobei Kobalt und gegebenenfalls zusätzliche Elemente verdampft und unter einem gegebenen Winkel in bezug auf die Senkrechte auf dem Substrat auf dieses gerichtet werden, weil solche aufgedampften Filme bemerkenswert gute Eigenschaften haben. Die aufgedampften Magnetschichten weisen jedoch auch nachteilige Eigenschaften auf, wie ungenügende Haftung auf dem Substrat, hohe Gleitreibung, schlechte Durchlaufeigenschaften und schlechte Eigenschaften im Standbildbetrieb bei Video-Anwendungen.
Um diese Nachteile zu vermeiden, werden magnetische Schichten oft in Anwesenheit von Sauerstoff ausgebildet. So ist aus der DE-OS 32 26 639 die Herstellung eines magnetischen metallischen Dünnfilms in einer Sauerstoffatmosphäre durch Aufdampfen oder Vakuumabscheidung bekannt. Die Einbindung von Sauerstoff bringt einige, jedoch unzureichende Verbesserungen in bezug auf die Haftung, die Gleitreibung, die Durchlaufeigenschaften und den Standbildbetrieb. Da die magnetischen Eigenschaften und die oben erwähnten Charakteristika sich mit der Menge des eingebundenen Sauerstoffes ändern, ist es überdies schwierig, die Faktoren in den Griff zu bekommen, die zu erfüllen sind, um einen zufriedenstellenden Kompromiß unter diesen Eigenschaften zu erreichen. Die Einführung einer beachtlichen Sauerstoffmenge in eine Aufdampfeinrichtung hat weiterhin den Nachteil, daß die Aufdampfeinrichtung sorgfältiger betrieben werden muß und ein geschmolzenes Verdampfungsmaterial im Schmelztiegel oxidiert wird.
Es ist auch bekannt, eine Nachbehandlung an der magnetischen Schicht auszuführen, um deren Oberfläche zu oxidieren. Dadurch wird zwar die Gleitreibung vermindert, jedoch bleibt die Haftung auf dem Substrat gering, und die Standbild-Eigenschaften sind unbefriedigend.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen verbesserten magnetischen Aufzeichnungsträger anzugeben, bei dem eine magnetische Schicht fest mit einem Substrat verbunden ist, geringe Gleitreibung und verbesserte Laufeigenschaften aufweist und sich darüber hinaus einfach herstellen läßt. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungsträgers ist gleichfalls Ziel der vorliegenden Erfindung.
Die der Erfindung gestellte Aufgabe wird überraschenderweise durch einen magnetischen Aufzeichnungsträ- ger der eingangs genannten Art gelöst, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß an den benachbart und fern dem Substrat befindlichen Grenzflächen des Metallfilms Teilschichten vorgesehen sind, die sauerstoffreicher sind als der übrige Bereich der magnetischen Schicht.
Das Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Aufzeichnungsträgers zeichnet sich erfindungsgemaß dadurch aus, daß der Oberfläche des Substrats, auf der die Magnetschicht ausgebildet wird, während einer Anfangsphase der Magnetschichtausbildung zusätzlicher Sauerstoff zugeführt wird, indem sauerstoffhaltige energiereiche Teilchen darauf gerichtet werden oder Sauerstoffgas eingeleitet wird, und daß während und/oder nach der Ausbildung des fern von dem Substrat befindlichen Oberflächenbereichs der Magnetschicht zusätzlicher Sauerstoff zugeführt wird, indem sauerstoffhaltige energiereiche Teilchen auf diesen Bereich gerichtet werden oder Sauerstoff eingeleitet oder oxidativ behandelt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung eines Ausschnitts aus einem magnetischen Aufzeichnungsträger nach der vorliegenden Erfindung.
Der magnetische Aufzeichnungsträger 10 nach der vorliegenden Erfindung besteht aus einer magnetischen Schicht 12 auf einem Substrat (Träger) 11. Die magnetische Schicht 12 besteht aus einem durchgehenden dünnen Film, der sich über das Substrat 11 erstreckt. Die magnetische Schicht, die hier Einsatz findet, besteht aus einer bekannten Zusammensetzung aus Kobalt allein, Co-Ni, Co-Cr, Co-Ti, Co-Mo, Co-V, Co-W, Co-Re, Co-Ru, Co-Mn, Co-Fe, Eisen allein und anderen Stoffen und kann nach jedem bekannten Verfahren aufgebracht sein, beispielsweise durch Verdampfung und lonen-Plattierung.
Die besten Ergebnisse erhält man, wenn die magnetische Schicht eine Zusammensetzung auf Kobalt-Basis aufweist und Sauerstoff und gegebenenfalls Nickel und/oder Chrom enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die magnetische Schicht im wesentlichen aus Kobalt allein oder aus Kobalt und Nickel bestehen. Wenn Nickel enthalten ist, dann beträgt das Gewichtsverhältnis von Kobalt zu Nickel vorzugsweise wenigstens etwa 1,5. Die magnetische Schicht kann fernerhin Chrom zusätzlich zu Kobalt oder Kobalt und Nickel enthalten. Die Anwesenheit von Chrom trägt zur Verbesserung der elektro- magnetischen Eigenschaften, des Ausgangspegels, des Signal/Rausch-Verhältnisses und zur Filmfestigkeit bei. In diesem Falle beträgt das Gewichtsverhältnis von Chrom zu Kobalt oder Chrom zu Kobalt und Nickel zwischen etwa 0,001 und etwa 0,1, bevorzugt zwischen etwa 0,005 und etwa 0,05.
Die magnetische Schicht enthält erfindungsgemäß weiterhin Sauerstoff. Der Durchschnittsanteil von Sauerstoff in der magnetischen Schicht wird vorzugsweise so gewählt, daß ein Atomverhältnis von Sauerstoff zu Kobalt oder Sauerstoff zu Kobalt und Nickel von etwa 0,5 oder weniger, bevorzugt zwischen 0,05 und etwa 0,3, erzielt wird.
Der Sauerstoff hat eine bestimmte Konzentrationsverteilung in Richtung der Schichtdicke der magnetischen Schicht. Das heißt, die magnetische Schicht 12 enthält sauerstoffreiche Teilschichten 13 und 14 an seinen Grenzflächen, die benachbart und fern vom Substrat 11 liegen, wie die Zeichnung in stark vergrößertem Maßstab zeigt. Die sauerstoffreichen Teilschichten 13 und 14 enthalten mehr Sauerstoffatome als ein dazwischenliegender Bereich 15 der magnetischen Schicht. Der Sauerstoffgehalt dieser zwei sauerstoffreichen Teilschichten ist vorzugsweise so gewählt, daß ein Atomverhältnis von Sauerstoff zu Kobalt oder Sauerstoff zu Kobalt und Nickel erzielt wird, das zwischen 2/10 und 5/10, bevorzugt zwischen 3/10 und 5/10, liegt. Der Sauerstoffgehalt einer jeden dieser zwei sauerstoffreichen Teilschichten 13 und 14 ist um wenigstens 50% höher als jener des dazwischenliegenden Bereiches 15 der magnetischen Schicht. Es sei hervorgehoben, daß die Grenzen zwischen den Teilschichten 13 und 14 und dem Zwischenbereich 15 nicht so klar sind, wie in der Zeichnung dargestellt, sondern fließend, weil die Sauerstoffverteilung einen Gradienten aufweist, der wirklich scharf ist.
Jede der sauerstoffreichen Teilschichten weist eine Dicke zwischen etwa 5 und etwa 50 nm auf, bevorzugt zwischen 5 und 20 nm, während die magnetische Schicht insgesamt eine Dicke von 0,05 bis etwa 0,5 µm, bevorzugt zwischen 0,07 und 0,3 µm, aufweist.
Die magnetische Schicht kann weiterhin Spurenelemente, insbesondere Übergangsmetalle, wie beispielsweise Fe, Mn, V, Zr, Nb, Ta, Ti, Zn, No, W, Cu usw., enthalten.
Die magnetische Schicht besteht vorzugsweise aus einer Koaleszenz von Partikeln auf Kobaltbasis von Säulenstruktur. Jedes säulenförmige Partikel erstreckt sich im wesentlichen durch die Dicke der magnetischen Schicht und ist mit ihrer Längsachse zwischen 10 und 70° gegen die Senkrechte auf die Hauptfläche des Substrats geneigt. Jedes kristalline Partikel weist einen Durchmesser zwischen 5 und 50 nm auf. Es sei hervorgehoben, daß Sauerstoff an der Oberfläche eines jeden säulenförmigen Partikels im wesentlichen in der Form von Verbindungen oder Oxiden anwesend ist.
Das Substrat, das bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden kann, ist keinen besonderen Forderungen unterworfen, solange es nur nicht-magnetisch und flexibel ist. Speziell Substrate aus Polyester, Polyamid, Polypropylen und anderen Kunstharzen sind bevorzugt, gewöhnlich in Form eines Bandes.
Die Dicke des Substrats variiert über einen weiten Bereich und liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 und 20 µm. Die Rückseite des Substrats, die der magnetischen Schicht abgewandt ist, kann mit einer geeigneten Beschichtung versehen sein. Die Rückseite des Substrats kann vorzugsweise eine Oberflächenrauhigkeit von mehr als 0,05 µm als quadratischer Mittelwert aufweisen.
Es soll hervorgehoben werden, daß die magnetische Schicht auf dem Substrat entweder direkt oder mittels einer Zwischenschicht aufgebracht sein kann. Die magnetische Schicht wird gewöhnlich als eine einzige Schicht ausgebildet, aber in manchen Fällen kann sie auch aus mehreren übereinanderliegenden Teilschichten mit oder ohne dazwischenliegende nicht-magnetische Schichten bestehen. Die magnetische Schicht kann auch von einer geeigneten Deckschicht abgedeckt sein.
Der magnetische Aufzeichnungsträger, wie er oben beschrieben wurde, kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Es ist speziell bevorzugt, energiereiche Teilchen, die Sauerstoff enthalten, auf den schichtbildenden Bereich oder auf die gebildete Schicht während einer Anfangsphase der Schichtausbildung und während und/ oder nach der Ausbildung der Oberfläche der Magnetschicht, die fern vom Substrat liegt, zu richten, weil die Verbindung der magnetischen Schicht mit dem Substrat und die Gleitreibung der magnetischen Schicht sowie die Standbildeigenschaften des Mediums bemerkenswert verbessert werden.
Vorzugsweise wird die Injektion des Sauerstoffs unter Verwendung von energiereichen Teilchen durchgeführt, die auf ein Energieniveau von mehr als 10 eV, bevorzugt zwischen 10 eV und 10 keV, beschleunigt werden. Die energiereichen Teilchen, die hier verwendet werden, enthalten Sauerstoff in Form von entweder ionischem Sauerstoff, wie O₂- und O₂+, oder neutralem Sauerstoff, wie O₂ und neutralem aktivem Sauerstoff O ₂. Sauerstoff ist gewöhnlich in den energiereichen Teilchen mit einem Anteil von wenigstens 20 Atom-% enthalten. Die energiereichen Teilchen können weiterhin Argon, Stickstoff, Helium, Ozon oder dgl. zusätzlich zum Sauerstoff enthalten.
Um Sauerstoff enthaltende energiereiche Teilchen zu injizieren, kann eine Ionenkanone eingesetzt werden, die ein Gas durch Kaltkathodenentladung in ein Plasma verwandelt und die so ionisierte Gaskomponente zusammen mit einer aktiven Neutralgaskomponente in Form eines Strahles abgibt. Die Ionenkanone ist vorzugsweise so gestaltet, daß der Betriebsdruck in der Größenordnung zwischen 0,1 und 100 Pa liegt, die Strahlgröße in der Größenordnung von 10 bis 100 mm mal 10 bis 1000 mm liegt, die Distanz zwischen Kanone und Substrat zwischen 10 und 500 mm beträgt und die den Teilchen verliehene Energie in der Größenordnung zwischen etwa 10 eV und 10 keV liegt. Die Verwendung einer solchen Ionenkanone ermöglicht es, daß energiereiche Teilchen, die ionischen und neutralen Sauerstoff enthalten, injiziert werden.
Eine Kanone für neutrale Teilchen kann ebenfalls verwendet werden, nämlich eine Atombeschußkanone, in welcher ein Gas in ein Plasma umgewandelt wird und das Plasma in Form eines Strahles injiziert wird, während die ionisierte Komponente aus dem Strahlausgang entfernt wird. Diese Neutralteilchenkanone ist so gestaltet, daß der Betriebsdruck in der Größenordnung zwischen 0,1 und 100 Pa liegt, die Strahlgröße im Bereich zwischen 10 bis 100 mm mal 10 bis 1000 mm liegt, der Abstand zwischen Kanone und Substrat im Bereich zwischen 10 und 500&min;mm liegt und die den Teilchen vermittelte Energie eine Größenordnung von 10 eV bis 10 keV hat. Die Verwendung einer solchen Kanone ermöglicht es, daß neutrales aktives Sauerstoffgas injiziert wird.
Eine bevorzugte Phase, zu welcher solche Sauerstoff enthaltende energiereiche Teilchen auf den schichtbildenden Platz oder Bereich gerichtet werden, ist die Anfangsphase der Magnetschichtausbildung. Die Anfangsphase der Magnetschichtausbildung reicht vom Beginn der Magnetschichtausbildung bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem die magnetische Schicht etwa ein Drittel ihrer Enddicke, bevorzugt nur etwa ein Viertel ihrer Enddicke erreicht hat. Die energiereichen Teilchen können zu jeder geeigneten Zeit innerhalb der Anfangsphase auf das Substrat gerichtet werden und bevorzugt, wenn die Oberfläche der magnetischen Schicht, die dem Substrat benachbart ist, ausgebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Grenzflächenbereich ausgebildet, in welchem die magnetische schichtbildende Komponente, die Substratkomponente und Sauerstoff miteinander vermischt und umgesetzt sind, wodurch eine verbesserte Haftung der magnetischen Schicht auf dem Substrat erreicht wird.
Vor dem Beginn der Magnetschichtausbildung können energiereiche Teilchen ebenfalls auf die Substratoberfläche, auf der die magnetische Schicht niedergeschlagen wird, gerichtet werden.
Zusätzlich zu oder anstatt in der Anfangsphase der Magnetschichtausbildung können energiereiche Teilchen während und/oder nach der Ausbildung jenes Oberflächenbereiches der Magnetschicht injiziert werden, der fern vom Substrat liegt, d. h. diesem abgewandt ist. Die Phase der Ausbildung dieses Oberflächenbereiches der magnetischen Schicht ist die Endphase der Magnetschichtausbildung, nachdem die Schicht bereits zwei Drittel, bevorzugt drei Viertel, ihrer Enddicke erreicht hat. Energiereiche Teilchen können zu jeder geeigneten Zeit während der Endphase der Magnetschichtausbildung injiziert werden, und speziell, wenn jener Bereich der Magnetschicht, der dem Substrat abgewandt ist, ausgebildet wird.
Energiereiche Teilchen können auch in die Magnetschicht auf dem Substrat am Ende, vorzugsweise unmittelbar nach Abschluß der Magnetschichtausbildung injiziert werden.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung werden energiereiche Teilchen vorzugsweise wenigstens während der Anfangsphase oder der Endphase der Magnetschichtausbildung injiziert.
Die Bestrahlung in der Anfangsphase ist besonders wirksam zur bemerkenswerten Verbesserung der Haftung zwischen der Magnetschicht und dem Substrat und der Standbildwiedergabe, während die Bestrahlung in der Endphase bedeutsame Verbesserungen der Laufeigenschaften, der Standbildwiedergabe und der Korrosion bringt. Selbstverständlich können diese Eigenschaften durch doppelte Bestrahlung, d. h. während der Anfangsphase und der Endphase, miteinander kombiniert werden.
Wenn die Bestrahlung entweder während der Anfangsphase oder während der Endphase der Magnetschichtausbildung durchgeführt wird, dann muß eine weitere Behandlung separat durchgeführt werden. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen anderen Behandlung besteht in der Einführung von Sauerstoff in den schichtbildenden Bereich während der Ausbildung jenes Oberflächenbereiches der magnetischen Schicht, die benachbart oder fern dem Substrat liegt. In diesem Falle wird Sauerstoff durch Blasen zugeführt, bevor die magnetische Schicht eine Dicke von einem Drittel, bevorzugt von einem Viertel, der Enddicke und nachdem die magnetische Schicht zwei Drittel, bevorzugt drei Viertel, ihrer Enddicke erreicht hat. Sauerstoff kann mit einer Rate von etwa 10 bis 100 ml pro Minute zugeführt werden. Während der Sauerstoffzuführung muß der schichtbildende Bereich einer elektrischen Entladung ausgesetzt sein.
Wenn die energiereichen Teilchen auf den schichtbildenden Bereich des Substrats während der Anfangsphase der Magnetschichtausbildung gerichtet werden, dann kann eine Oxidationsbehandlung am Ende der Magnetschichtausbildung durchgeführt werden. Die Oxidationsbehandlungen, die hier anwendbar sind, umfassen folgende Arten.
1. Trockenbehandlung

a) Glühbehandlung
Ein Sauerstoff enthaltendes Gas, wie O₂, H₂O und O₂+ H₂O, und ein Inertgas, wie Argon und Stickstoff, werden einer Glühentladung unterzogen, um eine Plasma zu bilden, dem die Oberfläche der magnetischen Schicht ausgesetzt wird.
b) Oxidierendes Gas
Ein oxidierendes Gas, wie Ozon, und erhitzter Dampf wird auf die Oberfläche der magnetischen Schicht geblasen.
c) Wärmebehandlung
Die Oxidation wird durch Erwärmen auf eine Temperatur zwischen 60 und 150°C durchgeführt.

a) Anodische Oxidation
b) Alkalibehandlung
c) Säurebehandlung
Die Oberfläche der magnetischen Schicht wird mit einem Chromat, Permanganat, Phosphat oder einer anderen Säure behandelt.
d) Behandlung mit einem Oxidationsmittel
H₂O₂ und andere Oxidationsmittel finden Einsatz.

Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird die magnetische Schicht vorzugsweise nach der sogenannten Schrägeinfall-Verdampfungstechnik aufgebracht, obgleich Verdampfung im elektrischen Feld, Ionenplattierung und andere bekannte Techniken ebenfalls eingesetzt werden können.
Das Schrägeinfall-Verdampfungsverfahren kann in bekannter Art, vorzugsweise unter Verwendung einer Elektronenstrahlkanone, durchgeführt werden, wobei der minimale Neigungswinkel gegen die Senkrechte auf das Substrat vorzugsweise wenigstens 20° beträgt. Einfallswinkel von weniger als 20° kommen aus elektromagnetischen Gründen nicht in Betracht. Die Verdampfungsbedingungen sind im übrigen nicht speziell beschränkt.
Die Verdampfungsatmosphäre kann eine inerte Atmosphäre, wie beispielsweise unter Argon, Helium und Vakuum sein oder eine Atmosphäre, die einen geringen Anteil von Sauerstoff enthält, wie üblich. Der Druck kann in der Größenordnung zwischen 10^-5 und 100 Pa liegen. Die Distanz zwischen der Verdampfungsquelle und dem Substrat, die Transportrichtung des Substrats und die Struktur und Anordnung des Topfes und einer Maske können unter bekannten Bedingungen in geeigneter Weise ausgesucht werden. In diesem Falle verbessert die Anwesenheit von Sauerstoff in der Verdampfungsatmosphäre die elektromagnetischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit. Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung kann der Gehalt von Sauerstoff auf 10^-3 Pa oder weniger herabgesetzt werden, so daß die Verdampfungseinrichtung ohne Störung betrieben werden kann und eine Oxidation des Quellenmaterials im Tiegel minimal wird.
Weitere Erläuterungen des Verdampfungsvorganges gehen aus D. E. Speliotis et al., J. Appl. Phys., 36, 3, 972 (1965) und Y. Maezawa et al., "Metal thin film video tape by vacuum deposition", IERE Conference Proceedings 54 (The Fourth International Conference on Video and Data Recording, The University of Southampton, Hampshire, England, 20.-23. Aprilil 1982), pp. 1-9, hervor.
Der magnetische Aufzeichnungsträger nach der Erfindung ist für Video- und Audio-Anwendungen und für Rechner als Bandmaterial, für Platten, insbesondere für Disketten, bestimmt. Er kann auch als ein Medium für vertikale Magnetisierung eingesetzt werden.
Der magnetische Aufzeichnungsträger nach der Erfindung weist den Vorteil verbesserter Haftung zwischen der magnetischen Schicht und dem Substrat, verminderter Gleitreibung der magnetischen Schicht und bessere Laufeigenschaften auf. Die Folge davon sind verbesserte Eigenschaften im Bildstillstandsbetrieb. Die verbesserte Korrosionsbeständigkeit ist ein weiteres Merkmal des magnetischen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung.
Da die Verwendung einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre vermieden wird oder der Anteil des Sauerstoffes bei der Ausbildung der magnetischen Schicht reduziert werden kann, kann die Verdampfungseinrichtung sehr bequem ohne Oxidation des Quellenmaterials betrieben werden.
Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben.

Beispiel 1

Unter Verwendung einer Kobalt-Nickel-Legierung mit einem Co/Ni-Gewichtsverhältnis von 4/1 wurde eine magnetische Schicht von 0,2 µm Dicke auf einem Polyäthylen-Terephthalat-Film von 12 µm Dicke durch Schrägeinfall-Aufdampfung ausgebildet. Das Substrat wurde kontinuierlich von einer Vorratsrolle zu einer Aufnahmerolle transportiert. Der Einfallswinkel des verdampften Materials betrug zwischen 90 und 45°. Die Verdampfungsatmosphäre hatte einen Argon-Partialdruck von 10^-2 Pa.
Ein Prüfmuster A 0 wurde unter den oben beschriebenen Bedingungen ohne Einführung von Sauerstoff hergestellt.
Separat wurde ein Vergleichsmuster A 1 unter den oben beschriebenen Bedingungen hergestellt mit der Ausnahme, daß die Verdampfungsatmosphäre einen Argon-Partialdruck P _Ar = 10^-2 Pa und einen Sauerstoff- Partialdruck P _O2 = 3×10^-2 Pa aufwies.
Muster gemäß der vorliegenden Erfindung wurden durch Einleitung von ionischem Sauerstoff plus neutralem Sauerstoff oder durch nur von neutralem Sauerstoff zu jenem Bereich der magnetischen Schicht, der sich 0,02 µm von seiner Grenzfläche mit dem Substrat und/oder jenes Bereiches der magnetischen Schicht, der sich 0,03 µm von seiner Oberfläche fern vom Substrat befindet, unter Verwendung einer Ionenkanone oder einer Neutralteilchenkanone hergestellt.
Die Ionenkanone hatte einen Strahlausgang von 100 mA und eine Beschleunigungsspannung von 1 kV und befand sich in einer Distanz von 150 mm vom Substrat, während die Sauerstoffquelle Argon plus Sauerstoff (O ₂) lieferte. Die Neutralteilchenkanone hatte einen Strahlausgang von 25 mA und eine Teilchenenergie von 2 keV und befand sich im Abstand von 100 mm vom Substrat, während die Sauerstoffquelle Argon plus Sauerstoff (O ₂) lieferte.
Für einige Beispiele wurde Sauerstoff mit einer Strömungsrate von 50 ml/Minute an den schichtbildenden Bereich jenes Oberflächenteiles der magnetischen Schicht geblasen, der sich 0,02 µm über die Grenzfläche zum Substrat und/oder jenen Oberflächenbereich der Magnetschicht, der sich 0,03 µm unter seiner dem Substrat abgewandten Oberfläche befindet. Eine elektrische Entladung mit Wechselspannung von 1 kV wurde an den schichtbildenden Bereich angelegt.
Am Ende der Magnetschichtausbildung wurde die Magnetschicht einer der nachfolgenden Oxidationsbehandlungen unterworfen.
Bei einigen Beispielen wurde die magnetische Schicht einer Glühentladung von 60 Hz, 500 V und 1 A in einer Atmosphäre, die 20% H₂O, 20% O₂ und 60% N₂ enthielt und einen Totaldruck von 2 Pa aufwies, ausgesetzt.
Bei anderen Beispielen wurde die magnetische Schicht einer Atmosphäre, die 5% Ozon enthielt und eine Temperatur von 60°C aufwies, ausgesetzt.
Bei wiederum anderen Beispielen wurde die magnetische Schicht auf eine Temperatur von 80°C in einer Atmosphäre aufgeheizt, die eine relative Feuchtigkeit von 30% aufwies.
Die oben beschriebenen Behandlungen wurden kombiniert, wie Tabelle 1 zeigt, so daß man Muster A 2, A 3 und B 1 bis B 8 erhielt. Die Muster wurden auf ihre verschiedenen Eigenschaften getestet. Ein handelsübliches Video-Bandgerät wurde mit jedem Muster als Videoband geladen.

1. Gleitreibung
Das Musterband wurde 50mal im Video-Bandgerät betrieben. Der Gleitreibungskoeffizient µ des Musters wurde bei einer Temperatur von 40°C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% sowohl am Anfang als auch nach den 50 Läufen gemessen.
2. Laufeigenschaften
Ein Musterband wurde 50mal im Video-Gerät betrieben. Die Amplitude des Ausgangssignals des Musters wurde bei 4 MHz sowohl am Anfang als auch nach 50 Läufen gemessen. Der Abfall des Ausgangspegels nach 50 Läufen wurde in dB ausgedrückt.
3. Lebensdauer bei Standbildbetrieb
Das Video-Bandgerät wurde mit einem Musterband geladen und wurde im Standbildbetrieb betrieben. Die Standbildzeit (ausgedrückt in Minuten) des Musterbandes wurde gemessen, bis das Standbild verschwand.
4. Ausfälle, Lücken
Ein Musterband wurde im Wiedergabebetrieb betrieben. Signallücken wurden als Anzahl pro Minute von Ausgangspegelabfällen von 16 dB oder mehr gemessen.
5. Korrosionsfestigkeit
Ein Band wurde 7 Tage einer Temperatur von 50°C und einer relativen Feuchtigkeit von 90% ausgesetzt.
Eine Verringerung im magnetischen Fluß Δ Φ m pro cm² wurde gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 2 zeigt die Dicke und das Atomverhältnis von Sauerstoff zu Kobalt und Nickel der oberen und unteren sauerstoffreichen Teilschichten 14 und 13 (in der Zeichnung) und das Atomverhältnis von Sauerstoff zu Kobalt und Nickel im Zwischenbereich der Muster B 1 bis B 8. Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Tabelle 2
Die Daten der Tabelle 1 zeigen klar die Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel wurde eine Legierung mit einem Gewichtsverhältnis von Co/Ni/Cr=65/30/5 zum Niederschlagen in einer Atmosphäre verwendet, die einen Argon-Partialdruck P_ar=10^-2 Pa und einen Sauerstoff-Partialdruck P_O&sub2;=10^-2 Pa aufwies. Ein Muster A11 wurde gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 hergestellt.
Ein Muster B11 wurde unter Verwendung einer Ionenkanone wie beimMuster B2 hergestellt. Die sauerstoffreichen Teilschichten des Musters B11 waren im wesentlichen äquivalent jenen des Musters B2.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Die Daten der Tabelle 3 zeigen ebenfalls klar die Vorteile der vorliegenden Erfindung. Tabelle 3

Claims

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem nichtmagnetischen Substrat und einer magnetischen Schicht in Form eines durchgehenden, dünnen, sauerstoffhaltigen Metallfilms auf dem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß an den benachbart und fern dem Substrat befindlichen Grenzflächen des Metallfilms Teilschichten vorgesehen sind, die sauerstoffreicher sind als der übrige Bereich der magnetischen Schicht.

2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt einer jeden der sauerstoffreichen Teilschichten in einem Atomverhältnisbereich von 0,2 bis 0,5 liegt.

3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sauerstoffreichen Teilschichten jeweils eine Dicke im Bereich zwischen etwa 5 und etwa 50 nm aufweisen.

4. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt einer jeden der sauerstoffreichen Teilschichten um wenigstens 50% höher ist als der des dazwischenliegenden Bereichs.

5. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht im wesentlichen aus Kobalt und Sauerstoff und gegebenenfalls Nickel und/oder Chrom besteht.

6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht Nickel enthält und das Gewichtsverhältnis von Kobalt und Nickel wenigstens 1,5 beträgt.

7. Aufzeichnungsträger nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht Chrom enthält und das Gewichtsverhältnis von Chrom zu Kobalt oder von Chrom zu Kobalt und Nickel im Bereich von etwa 0,001 bis etwa 0,1 liegt.

8. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht ein Atomverhältnis von Sauerstoff zu Kobalt und Nickel von etwa 0,5 oder weniger aufweist.

9. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht eine Dicke von etwa 0,05 bis etwa 0,5 µm hat.

10. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, durch Ausbilden einer magnetischen Schicht in Form eines durchgehenden Dünnfilms auf einem nichtmagnetischen Substrat durch Vakuumabscheidung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberfläche des Substrats, auf der die Magnetschicht ausgebildet wird, während einer Anfangsphase der Magnetschichtausbildung zusätzlicher Sauerstoff zugeführt wird, indem sauerstoffhaltige energiereiche Teilchen darauf gerichtet werden oder Sauerstoffgas eingeleitet wird, und daß während und/oder nach der Ausbildung des fern von dem Substrat befindlichen Oberflächenbereichs der Magnetschicht zusätzlicher Sauerstoff zugeführt wird, indem sauerstoffhaltige energiereiche Teilchen auf diesen Bereich gerichtet werden oder Sauerstoff eingeleitet oder oxidativ behandelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff ionischen Sauerstoff enthält.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff neutralen Sauerstoff enthält.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die energiereichen Teilchen während der Anfangsphase der Ausbildung der magnetischen Schicht auf das Substrat gerichtet werden, bis die magnetische Schicht zu einem Drittel der endgültigen Dicke ausgebildet ist, und während der Endphase der Magnetschichtausbildung, in der bereits zwei Drittel der endgültigen Schichtdicke der magnetischen Schicht erreicht ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die energiereichen Teilchen ein Energieniveau im Bereich von etwa 10 eV bis etwa 10 keV aufweisen.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht durch Niederschlagen von verdampftem Ausgangsmaterial auf die Oberfläche des Substrats unter einem Winkel gegen die Senkrechte auf die Substratoberfläche erzeugt wird.