DE69411476T2

DE69411476T2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69411476T2
Application number: DE69411476T
Authority: DE
Inventors: Tatsuaki Sakai-Shi Osaka-Fu Ishida; Ryuji Hirakata-Shi Osaka-Fu Sugita; Kiyokazu Hirakata-Shi Osaka-Fu Tohma
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1994-08-02
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: DE69411476D1; EP0642120B1; KR100212379B1; EP0642120A1; KR950009553A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Beschreibung des Standes der Technik

Mit dem Aufkommen von Geräten, mit denen die magnetische Aufzeichnung und/oder Wiedergabe in hoher Dichte durchgeführt wird, entstand ein Bedarf nach magnetischen Aufzeichnungsmedien, die gute Eigenschaften bei der kurzwelligen Aufzeichnung/Wiedergabe aufweisen. Es werden derzeit beschichtete magnetische Aufzeichnungsmedien eingesetzt, die ein Substrat aufweisen, auf die Magnetpuler aufbeschichtet ist; obwohl zur Verbesserung der Eigenschaften und zur Erfüllung dieser Anforderung eine Vielzahl von Versuchen unternommen wurde, scheinen diese an ihre Grenze gekommen zu sein.
Um diese Grenze zu überwinden, wurde ein magnetisches Dünnschichtaufzeichnungsmedium entwickelt, welches eine magnetische Dünnschicht aufweist, die auf einem Polymersubstrat abgeschieden ist. Dieses magnetische Dünnschichtaufzeichnungsmedium wird hergestellt unter Einsatz der Vakuumabscheidung, des Sputterns oder einer anderen Plattierungstechnik, und es wurde gefunden, daß das Aufzeichnungsmedium ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf kurzwellige Aufzeichnung/Wiedergabe hat. Als Material für die magnetische Dünnschicht wurde der Einsatz von Co. Co-Ni, Co-Ni-P, Co-O, Co-Ni-O, Co-Cr, Co-Ni-Cr und dergleichen untersucht; die Länge des magnetischen Aufzeichnungsbandes, welches eine mit Dampf beschichtung aufgebrachte magnetische Co-Ni-O-Schicht aufweist, wird derzeit als magnetisches Hi-8-Aufzeichnungsband für Videorecorder verkauft, die zum Aufzeichnen und/oder zur Wiedergabe nach den Hi-8-Standard K. Shinohara et al (Columnar Structure and Some Properties of Metal-Evaporated Tape, IEEE Transactions on Magnetics, Band Mag-20 (1984) 824-826) berichten über die Entwicklung von metallbedampften Videobändern (metal evaporated video tapes, ME-Bänder) für leistungsfähige und neuartige und in großen Stückzahlen hergestellte Video-Bandaufnahmegeräte. Durch Vakuum-Walzenbeschichtung in einer Sauerstoffatmosphäre unter Einsatz eines Polyestersubstrats wurde eine magnetische Aufzeichnungsschicht aus einer Ca-Ni-Schicht von 0,15 um hergestellt. Die Gestalt der säulenartigen Körner, die diese Schicht bilden, wird von diesem Abscheidungssystem beeinflußt, welches eine kontinuierlich veränderte Aufbringungs- und Abscheidungsgeschwindigkeit aufweist. Die anisotropischen säulenartigen Strukturen und die Eigenschaften der ME-Bänder wurden untersucht. Weiter wurden die magnetischen Eigenschaften einer Reihe von Schichten untersucht, die bei unterschiedlichen Minimums-Auftragungswinkeln hergestellt wurden; die Ergebnisse der magnetischen Anisotropie und der unterschiedlichen Aufzeichnungseigenschaften bei unterschiedlichen Richtungen des Bandtransports wurden dargestellt. Die Festbilddauer (still-frame life) und das Reibungsverhalten des ME- Bands zeigten für den Bandtransport keine Anisotropien.
J. Hokkyo et al (Co-Ni Obliquely Evaporated Tape and its Magnetic and Recording Characteristics, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Band 120 (1993) 281-285) beschreiben eine Technik für ein mit Co-Ni bedampftes Band, ein matallbedampftes Band oder ME-Band, welches durch Vakuumverdampfung hergestellt wird. Die Arbeit beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit den magnetischen Eigenschaften, der Mikrostruktur, den Aufzeichnungseigenschaften und dem Rauschverhalten. Das hohe Wiedergabeausgangssignal, das niedrige Rauschen und die hohe Auflösung des bei Einsatz eines Ringkopfs erhaltenen ME-Bands werden der geneigten Anisotropie und der teilchenförmigen Struktur zugeschrieben.
Das US-Patent 5 110 676 offenbart ein Aufzeichnungsmedium in Gestalt einer magnetischen Dünnschicht aus Metall, die Teilchen mit vorgewählter Größe aufweist, die auf der Oberfläche einer Basisschicht gleichmäßig verteilt sind, wobei darauf eine magnetische Dünnschicht aus Metall gebildet ist. Eine Schutzschicht aus Diamantkohlenstoff, eine Schutzschicht aus Kohlenstoff (z.B. aus einem Graphit) und eine Schicht aus einem Schmiermittel werden nacheinander auf der Dünnschicht aus Metall gebildet, um Schmierung und Schutz zu erreichen. Als Ergebnis einer Modifikation der Oberflächenkontur, die durch Erhebungen entsteht, die durch die Teilchen auf der Basisschicht gebildet werden, wird die Kontaktfläche zwischen dem Kopf und dem Aufzeichnungsmedium herabgesetzt. Dies (zusam men mit den mehrfach vorhandenen Schutzschichten) ergibt im Vergleich zu Gestaltungen des Standes der Technik eine außerordentlich größere Standzeit.
In Anbetracht des jüngsten Trends zu magnetischen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräten, die kompakt sind und gleichzeitig die Fähigkeit zur Verarbeitung großer Datenmengen haben, müssen die lineare Aufzeichnungsdichte und die Spurdichte verbessert werden, um diesem Trend gerecht zu werden. Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, welches ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis aufweist, insbesondere im kurzwelligen Bereich. Es ist ein Aspekt dieser Aufgabe, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Bandlaufstabilität und eine genügende Standzeit hat.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, wie es in Anspruch 1 definiert ist. Geeignete und bevorzugte Ausführungsformen des magnetischen Aufzeichnungsmediums sind in den Unteransprüchen definiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung stellt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zur Verfügung, welches ein polymeres Substrat, eine auf dem polymeren Substrat gebildete magnetische Dünnschicht und eine Schutzschicht sowie eine Schmierschicht aufweist, die beide so ausgebildet sind, daß sie auf der magnetischen Schicht liegen.
Erfindungsgemäß weist das polymere Substrat ein Vielzahl von Oberflächenerhebungen auf. Die Dichte der Oberflächenerhebungen, die eine Höhe von nicht kleiner als 20 nm haben, ist nicht größer als 2 pro um², wogegen die Dichte der Oberflächenerhebungen, die eine Höhe von nicht kleiner als 10 nm, jedoch kleiner als 20 nm haben, im Bereich von 0,1 bis 15 pro um² liegt. Daneben hat die magnetische Dünnschicht eine Schichtdicke von nicht größer als 0,12 um und weist eine Achse der leichten Magnetisierbarkeit auf, die gegenüber der Normalen der Schichtoberfläche geneigt ist.
Mit dem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium können ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis, sowie Bandlaufstabilität und eine ausreichende Standzeit sichergestellt werden; durch die Erfindung wird deshalb ein außerordentlich zuverlässiges Aufzeichnungsband von hoher Dichte erreicht.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; es zeigen:
Fig. 1: eine schematische Schnittansicht, die das Innere einer Vakuumabscheidungsvorrichtung zeigt, die zum Herstellen eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums eingesetzt wird;
Fig. 2: ein Diagramm, welches die einem Raster-Tunnelmikroskop (Scanning Tunnel Microscope, STM) gemessene Oberflächenbeschaffenheit eines polymeren Substrats des magnetischen Aufzeichnungsmediums zeigt;
Fig. 3: ein übertriebenes Diagramm, welches eine Querschnittsdarstellung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium zeigt;
Fig. 4: ein Diagramm ähnlich Fig. 2, welches dazu dient, den Durchmesser der Oberflächenerhebungen des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums zu erläutern;
Fig. 5: ein übertriebenes Diagramm, welches eine Querschnittsdarstellung eines beispielhaften polymeren Substrats zeigt, welches Oberflächerhebungen aufweist, die durch in das polymere Substrat eingebettete Teilchen gebildet werden;
Fig. 6: ein übertriebenes Diagramm, welches eine Querschnittsdarstellung eines anderen beispielhaften polymeren Substrats zeigt, welches Oberflächenerhebungen aufweist, die durch Teilchen gebildet werden, die an die Oberfläche des polymeren Substrats durch Einsatz einer Emulsion oder eines organischen Bindemittels gebunden sind; und
Fig. 7 und 8: Darstellungen ähnlich Fig. 3, die unterschiedliche Beispiele des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums zeigen.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird zunächst ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums beschrieben. Wie gezeigt ist, wird zur Herstellung einer magnetischen Dünnschicht auf einem polymeren Substrat 1 dieses polymere Substrat 1 in der durch den Pfeil 6 gezeigten Richtung von einer Vorratsrolle 4 um eine zylindrische Walze oder Rolle 2 zu einer Aufnahmerolle 5 bewegt. Eine Dampfquelle 8 ist allgemein unterhalb der zylindrischen Walze 2 angeordnet, so daß von der Dampfquelle 8 ausgesandte verdampfte Atome 9 auf einer äußeren Oberfläche des polymeren Substrats 1 durch eine Öffnung abgeschieden werden können, die zwischen Abschirmplatten 3A und 3B gebildet ist, die allgemein bogenförmig ausgebildet sind. Das zu verdampfende Material 7 der Dampfquelle 8 kann Co sein oder eine Legierung auf der Basis von Co, wie beispielsweise Co-Ni. Während der Bildung der Schicht wird Sauerstoff durch einen Sauerstoffeinlaß 10 in eine Vakuumkammer eingeführt, die die zylindrische Walze 2 und Dampfquelle 8 aufnimmt.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums ist es bevorzugt, daß der Einfallswinkel θi, unter dem die verdampften Atome auf der Oberfläche des polymeren Substrats 1 an einem Ort auftreffen, wo die Bildung der magnetischen Dünnschicht beginnt, nicht größer ist als 85º, wogegen der Einfallswinkel θf, unter dem die verdampften Atome auf der Oberfläche des polymeren Substrats 1 an einem Ort auftreffen, wo die Bildung der magnetischen Dünnschicht endet, nicht kleiner ist als 45º.
Die so hergestellte magnetische Dünnschicht aus Co-O oder Co-Ni-O hat eine säulenartige Struktur, die eine Achse der leichten Magnetisierbarkeit aufweist, die gegenüber der Normalen der Schichtoberfläche geneigt ist. Anders ausgedrückt liegt die Achse der leichten Magnetisierbarkeit weder in der Schichtoberfläche noch parallel zur Normalen der Schichtoberfläche, sondern ist relativ zur Normalen der Schichtoberfläche in einer senkrechten Ebene geneigt, die normal zum polymeren Substrat 1 liegt und die Einfallsrichtung der verdampften Atome auf das polymere Substrat 1 enthält. Damit eine magnetische Dünnschicht mit guten Eigenschaften erhalten wird, liegt der Neigungswinkel der Achse der leichten Magnetisierbarkeit innerhalb der senkrechten Oberfläche, die die Längsrichtung des magnetischen Aufzeichungsbandes enthält, bevorzugt im Bereich von 40 bis 85º. Die erwähnte Längsrichtung des Bandes ist die Richtung, die der Längsachse des magnetischen Aufzeichnungsbandes entspricht, und sie liegt während der Herstellung gemäß Fig. 1 parallel zur Bewegungsrichtung des polymeren Substrats 1 von der Versorgungsrolle 4 zur Aufnahmerolle 5 um die zylindrischen Walze 2.
Das polymere Substrat 1 kann eine Schicht bzw. ein Band aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polyimid, Polyamid, Polyetherimid oder aus jedem anderen geeigneten Polymer sein, wobei dessen Oberflächeneigenschaften wichtig sind. Wenn es nur um die Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses geht, ist die Verwendung eines polymeren Substrats mit einer glatten Oberfläche ausreichend, die so wenig wie möglich Oberflächenerhebungen aufweist, wobei jedoch das damit erhaltene magnetische Aufzeichnungsband Laufprobleme und keine zufriedenstellende Laufstabilität zeigt. Umgekehrt ergibt die Ausbildung von relativ hohen Erhebungen zwar ein magnetisches Aufzeichnungsband mit stabilen Lauf, man erreicht jedoch kein hohes Signal/Rausch-Verhältnis.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Oberflächeneigenschaften des polymeren Substrats und der darauf gebildeten magnetischen Dünnschicht untersucht und gefunden, daß lediglich eine Kontrolle entweder des polymeren Substrats oder der magnetischen Dünnschicht nicht zu einem magnetischen Aufzeichnungsband führt, welches sowohl hohe Zuverlässigkeit als auch ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis aufweist, und daß man ein magnetisches Aufzeichnungsband erhalten kann, welches sowohl die hohe Zuverlässigkeit als auch ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis aufweist, indem man beide Parameter gleichzeitig optimiert.
Die grundlegenden Bedingungen zum Erreichen dieses Ziels gemäß der Erfindung liegen darin, daß das polymere Substrat eine Vielzahl von Oberflächenerhebungen aufweist, wobei die Dichte der Oberflächenerhebungen, die eine Höhe von nicht kleiner als 20 nm haben, bzw. diejenige mit einer Höhe im Bereich von 10 bis 20 nm so gewählt wird, daß sie nicht größer als 2 pro um² ist, bevorzugt nicht größer als 0,5 pro um², bzw. innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 15 um² liegt, bevorzugt innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 10 pro um², und daß die magnetische Dünnschicht eine Schichtdicke von nicht größer als 0,12 um hat und daneben eine. Achse der leichten Magnetisierbarkeit aufweist, die gegenüber der Normalen der Schichtoberfläche geneigt ist.
Die auf der Oberfläche des polymeren Substrats erscheinenden Oberflächenerhebungen können mit jedem geeigneten Hochleistungsmikroskop beobachtet werden, beispielsweise mit einem Raster-Tunnelmikroskop (Scanning Tunnel Microscope, STM) einem AFM (Atomic Force Microscope,) oder einem Raster-Elektronenmikroskop (Scanning Electron Microscope, SEM). Die Oberflächenbeschaffenheit eines polymeren Substrats des magnetischen Aufzeichnungsmediums bei Messung mit STM ist in Fig. 2 wiedergegeben. Wie dort gezeigt ist, wird die Höhe einer Oberflächenerhebung mit h bezeichnet und definitionsgemäß von einer mittleren Grundlinie aus zu einem Peak 12 der Oberflächenerhebung gemessen, wobei die mittlere Grundlinie durch die gedachte Linie 11 gezeigt ist und die im allgemeinen flachen Bereiche des polymeren Substrats betrifft, in denen sich keine Oberflächenerhebungen befinden.
Wenn die Höhe und die Dichte der Oberflächenerhebungen auf dem polymeren Stubstrat kleiner sind als erfindungsgemäß gefordert und vorstehend diskutiert, ergeben sich Probleme dadurch, daß das entstehende Magnetband instabil wird (d.h. keine ausreichende Stabilität des Bandlaufs hat), wenn es in einem magnetischen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabedeck bewegt wird, und zwar aufgrund eines hohen Reibungskoeffizienten und/oder weil es eine geringe Standzeit zeigt. Insbesondere bei hoher Feuchtigkeit zeigt der Reibungskoeffizient eine Neigung zur Zunahme in einem Umfang, daß dies zu Schwierigkeiten beim weichen Lauf des magnetischen Aufzeichnungsbandes führt. Wenn andererseits die Höhe und die Dichte der Oberflächenerhebungen des polymeren Substrats höher ist als erfindungsgemäß gefordert und vorstehend diskutiert, wird nicht nur die magnetische Anisotropie der magnetischen Schicht herabgesetzt, sondern auch der Abstand zwischen dem Medium und dem magnetischen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabekopf nimmt zu, was zu einer Abnahme des Signal/Rausch-Verhältnisses führt.
Die magnetische Dünnschicht muß so geartet sein, daß das Rechtecksverhältnis in der Längsrichtung des Magnetbands nicht kleiner ist als 0,85. Es ist festzuhalten, daß die erwähnte Längsrichtung mit der Richtung zusammenfällt, in der das Substrat während der Schichtbildung bewegt wird, und daß das erwähnte Rechtecksverhältnis das Verhältnis aus Restmagnetisierung (Remanenz) relativ zur Sättigungsmagnetisierung in einer Hysteresisschleife ist, die von der magnetische Dünnschicht in Längsrichtung erzeugt wird. Wenn die magnetische Dünnschicht ein Rechtecksverhältnis von kleiner als 0,85 hat, ist nicht nur das Wiedergabeausgangssignal niedrig, sondern auch die Standzeit nicht zufriedenstellend. Der Grund dafür, daß die Verwendung einer magnetischen Dünnschicht mit einem Rechtecksverhältnis von kleiner als 0,85 zu einer unzureichenden Standzeit führt, scheint in folgendem zu liegen. Im allgemeinen gilt, daß die kristallinen Teilchen der magnetischen Dünnschicht umso einheitlicher orientiert sind, je größer das Rechtecks verhältnis ist. Weil die Orientierung der kristallinen Teilchen einer magnetischen Dünnschicht mit relativ kleinem Rechtecksverhältnis beträchtlich grob ist, wird die Packung verringert, und/oder die inneren Belastungen nehmen in einem Ausmaß zu, daß dies zu einer Verminderung der Festigkeit der Dünnschicht führt. Eine von den Erfindern durchgeführte Versuchsserie zeigte, daß zur Sicherstellung einer ausreichenden Standzeit das Rechtecksverhältnis der magnetischen Dünnschicht in Längsrichtung nicht kleiner sein darf als 0,85.
Um die Laufstabilität des Bandes und die Standzeit der magnetischen Dünnschicht sicherzustellen, ist es erforderlich, auf einer Oberfläche der magnetischen Dünnschicht eine Schutzschicht und eine Schmierschicht zu bilden. Die Schutzschicht kann die Gestalt einer Schicht haben, die aus C, Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, SiNx, CrN, BN und dergleichen gebildet ist, jedoch ist eine diamantartige Kohlenstoffschicht dafür geeignet. Diese Schutzschicht kann unter Einsatz bekannter CVD-Verfahren oder mit der Sputter-Technik hergestellt werden.
Eine grundlegende Struktur des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums ist in Fig. 3 gezeigt. Das dort gezeigte magnetische Aufzeichnungsmedium weist ein Polymersubstrat 13 auf, welches Oberflächenerhebungen nicht kleiner als 20 nm mit einer Dichte von nicht größer als 2 pro um² aufweist, bevorzugt 0,5 pro um², und auch Oberflächenerhebungen nicht kleiner als 10 nm, jedoch kleiner als 20 nm, mit einer Dichte im Bereich von 0,1 bis 15 pro um² aufweist, bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 10 um². Auf einer Oberfläche des polymeren Substrats ist eine magnetische Dünnschicht 14 mit einer Schichtdicke von nicht größer als 0,12 um ausgebildet, die wiederum von einer Schutzschicht 15 und einer Schmierschicht 16 bedeckt wird, die auf der Schutzschicht 15 liegen.
Die so hergestellte magnetische Dünnschicht 14 weist allgemein eine Oberflächenschicht eines Oxids des Materials für die magnetische Dünnschicht 14 auf, wobei diese Schicht eine Dicke in Bereich von wenigen nm bis 20 nm aufweist. Diese Oxidschicht wird notwendigerweise gebildet, wenn die Bildung der magnetischen Dünnschicht 14 durch Einleiten von Sauerstoff in die Vakuumkammer erfolgt. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums ist es bevorzugt, daß die Oxidschicht auf der magnetischen Dünnschicht so bearbeitet wird, daß sie eine Schichtdicke von nicht kleiner als 2 nm hat. Dies kann bewerkstelligt werden mit der Ätztechnik oder einer reduzierenden Technik, bei der die Gesamtoberfläche der magnetischen Dünnschicht beispielsweise einer Plasmaatmosphäre ausgesetzt wird, bevor oder während die Bildung der Schutzschicht 15 folgt. Dadurch kann sowohl das Wiedergabeausgangssignal als auch die Standzeit verbessert werden. Die Zunahme des Wiedergabeausgangssignals kann einer Verminderung des Kopfabstandsverlustes zugeschrieben werden, die sich aus einer Verkleinerung einer nichtmagnetischen Schicht ergibt, während man die Zunahme der Standzeit einer Verbesserung einer Adhäsionskraft der Schutzschicht an die magnetische Dünnschicht zuschreiben kann. Es wurde experimentell bestätigt, daß keine zufriedenstellende Standzeit erhalten werden kann, wenn nicht die Schichtdicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Dünnschicht auf einen Wert abnimmt, der kleiner als 2 nm ist. Die am meisten bevorzugte Form besteht darin, daß die magnetische Dünnschicht keine Oxidschicht auf ihrer Oberfläche aufweist. Die Schichtdicke der Oxidschicht kann durch Auger-Elektronenspektroskopie gemessen werden.
Jeder Oberflächenerhebung hat einen mittleren Durchmesser d, der bezüglich der Breite der jeweiligen Oberflächenerhebung definiert ist, und zwar durch Messung bei der halben Höhe h der jeweiligen Oberflächenerhebung, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Erfindungsgemäß haben 90% oder mehr der Erhebungen deren Höhe nicht kleiner als 10 nm ist, einen mittleren Durchmesser d, der gleich oder kleiner ist als 100 nm. Wenn der mittlere Durchmesser d die Obergrenze von 100 nm übersteigt, nimmt die Steilheit der Oberflächenerhebungen ab, was schließlich von einer Zunahme des Reibungskoeffizienten begleitet ist. Dies ist insbesondere bei einer Umgebung mit hoher Feuchte in Erwägung zu ziehen.
Die Bildung der Oberflächenerhebnung auf dem polymeren Substrat kann auf jede geeignete Art und Weise durchgeführt werden. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf den Einsatz eines speziellen Verfahrens zur Bildung der Oberflächenerhebungen beschränkt werden möchte, erhält man die stabilsten Eigenschaften bezüglich Aufzeichnung/Wiedergabe, wenn die Oberflächenerhebungen durch Teilchen 17 gebildet werden, die gemäß Fig. 5 in das polymere Substrat 13 eingebettet sind. Dies ist darauf zurückzuführen, daß durch die Abscheidung der Teilchen 17 auf der Oberfläche des polymeren Substrats 13 mit einer Emulsion oder einem organischen Bindemittel 18 (wie in Fig. 6 gezeigt) die Anwesenheit einer Schicht der Emulsion oder des organischen Bindemittels die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Dünnschicht nachteilig beeinflußt, was zu einer Verschlechterung der Eigenschaften bezüglich Aufnahme/Wiedergabe führt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß selbst bei Oberflächenerhebungen, die nicht durch Einbettung der Teilchen in das polymere Substrat gebildet werden, ausgezeichnete Ergebnisse mit der Erfindung festzustellen sind, solange die Oberflächenerhebun gen die Anforderungen der Erfindung in bezug auf Höhe und Dichte erfüllen.
Wenn die Schichtdicke der magnetischen Dünnschicht 14 eine Grenze von 0,12 um überschreitet, nimmt die Teilchengröße der die magnetische Dünnschicht bildenden kristallinen Teilchen zu, was in Anwesenheit der größeren kristallinen Teilchen zu einer rauhen Oberfläche führt. Als Ergebnis werden die Oberflächeneigenschaften des polymeren Substrats auf der Oberfläche des magnetischen Dünnfilms nicht reflektiert, und deshalb nimmt selbst dann, wenn das polymere Substrat eine Oberfläche aufweist, die den Anforderungen der Erfindung genügt, der Reibungskoeffizient in einem Umfang zu, daß sich Schwierigkeiten beim Bandlauf ergeben.
Andererseits kann ein abnormes Wachstum der kristallinen Teilchen, welches bei der Bildung der magnetischen Dünnschicht stattfindet, vorteilhaft herabgesetzt werden, wenn (wie in Fig. 7 gezeigt) die magnetische Dünnschicht aus zwei oder mehr Lagen gebildet wird, wobei jede Lage eine relativ kleine Schichtdicke hat. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist die magnetische Dünnschicht eine magnetische Dünnschicht aus zwei Lagen, d.h. sie weist zwei Lagen auf, die das Bezugszeichen 19 tragen.
Die magnetische Dünnschicht der obigen Ausführungsform wurde so dargestellt und beschrieben, daß sie direkt auf dem polymeren Substrat gebildet wird. Bei der Ausführung der Erfindung kann jedoch die magnetische Dünnschicht 14 auf der Oberfläche des polymeren Substrats 13 mit Zwischenlegen einer nichtmagnetischen Unterschicht 20 gebildet werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel darf jedoch die Summe aus der Dicke der Unterschicht 20 und der magnetischen Dünnschicht 14 nicht größer als 0,14 um sein, weil sonst die Oberfläche der magnetischen Dünnschicht beträchtlich rauher wird, was dazu führt, daß sie nicht das gewünschte Betriebsverhalten zeigt. Die nichtmagnetische Unterschicht 20 ist geeigneterweise eine Oxidschicht auf der Basis von Co mit einer Dicke von nicht größer als 50 nm, oder beispielsweise aus CoO oder CoNiO. Die Anwesenheit der nichtmagnetischen Unterschicht 20 verbessern wirksam das Wiedergabeausgangssignal und das Rauschen. Auch bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel müssen die Oberflächen des polymeren Substrats 13 und die magnetische Dünnschicht 14 den obigen Anforderungen genügen; gleichzeitig ist der Einsatz der Schutzschicht 15 und der Schmierschicht 16 wesentlich.
Die Erfindung wird nachfolgend durch nicht beschränkende Beispiele beschrieben.
Unter Einsatz der Vakuumabscheidevorrichtung mit dem in Fig. 1 gezeigten grundsätzlichen Aufbau wurde die Co-O-Schicht auf dem polymeren Substrat 1 mit einer Dicke von 7 um gebildet. Die Vakuumabscheidung wurde durchgeführt mit Co, welches als in die Dampfquelle 8 eingefülltes verdampfbares Material 7 eingesetzt wurde. Die zylindrische Rolle 2 hatte einen Durchmesser von 1 Meter. Für das hochpolymere Substrat 1 wurde eine Schicht aus Polyethylenterephthalat eingesetzt, die zur Bildung der Oberflächenerhebungen eingebettete SiO&sub2;-Teilchen aufwies. Die jeweiligen Einfallswinkel θi und θf der verdampften Atome auf das polymere Substrat 1 wurden auf 85º bzw. 60º eingestellt. Während des Verfahrens wurde das polymere Substrat 1 bei Zimmertemperatur gehalten. Die Sauerstoffversorgungsöffnung 10 wurde an dem in Fig. 1 gezeigten Ort angebracht, so daß Sauerstoff in die Vakuumkammer mit einer Rate von 0,81 pro Minute eingeführt werden kann. Die mittlere Abscheidungsgeschwindigkeit auf der Schicht wurde auf 0,3 um pro Sekunde eingestellt.
Mit den vorstehenden Verfahrensbedingungen wurde eine Reihe von Proben hergestellt, die in den Beispielen 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 28 angegeben sind. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß nur in Beispiel 4 und den Vergleichsbeispielen 20 und 21 die Unterschicht gebildet wurde und daß mit Ausnahme von Beispiel 5 und der Vergleichsbeispiele 10 und 20 die magnetische Dünnschicht unmittelbar auf dem polymeren Substrat gebildet wurde. Es wird auch darauf hingewiesen, daß die Größe der in den Beispielen 1 bis 5 und Vergleichsbeispielen 1 bis 28 erwähnten Obeflächenerhebungen sich auf Oberflächenerhebungen bezieht, die auf dem polymeren Substrat gebildet wurden, nicht jedoch auf solche, die nach der Bildung der magnetischen Dünnschicht gebildet wurden.

Beispiel 1 (Probe a)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Beispiel 2 (Probe b)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 1,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 13 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Beispiel 3 (Probe c)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Zweilagige Struktur, wobei jede Lage eine Dicke von 0,05 um hat
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Beispiel 4 (Probe d)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Unterschicht: CoO-Schicht mit einer Dicke von 0,02 um
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Beispiel 5 (Probe e)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 0,2 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 1 (Probe f)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 0,05 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 2 (Probe g)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 20 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 3 (Probe h)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 3 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 4 (Probe i)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,15 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 5 (Probe i)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: nicht eingesetzt
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 6 (Probe k)

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: nicht eingesetzt

Vergleichsbeispiel 7 (Probe a')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 8 (Probe b')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 1,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 13 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 9 (Probe c')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Zweilagige Struktur, wobei jede Lage eine Dicke von 0,05 um hat
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 10 (Probe d')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Unterschicht: CoO-Schicht mit einer Dicke von 0,02 um
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 11 (Probe e')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 0,2 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 12 (Probe f')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 0,05 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 13 (Probe g')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 20 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 14 (Probe h')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 3 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 15 (Probe i')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,15 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 16 (Probe i')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: nicht eingesetzt
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 17 (Probe k')

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,8
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 0 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: nicht eingesetzt

Vergleichsbeispiel 18 (Probe a")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 19 (Probe b")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 1,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 13 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 20 (Probe c")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Zweilagige Struktur, wobei jede Lage eine Dicke von 0,05 um hat
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 21 (Probe d")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Unterschicht: CoO-Schicht mit einer Dicke von 0,02 um
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 22 (Probe e")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 0,2 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 23 (Probe f")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 0,05 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 24 (Probe q")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 20 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 25 (Probe h")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 3 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 26 (Probe i")

Vergleichsbeispiel 27 (Probe j")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: nicht eingesetzt
- Schmierschicht: Fluor enthaltene Schicht mit einer Dicke von 3 nm

Vergleichsbeispiel 28 (Probe k")

- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 20 nm oder größer: 0,5 pro um²
- Dichte der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 bis kleiner als 20 nm: 10 pro um²
- Mittlerer Durchmesser der Oberflächenerhebungen mit einer Höhe von 10 nm oder größer:
nicht größer als 100 nm bei 90% oder mehr davon
- Magnet. Schicht: Einlagige Struktur mit einer Dicke von 0,1 um
- Rechtecksverhältnis in Längsrichtung: 0,9
- Dicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht: 5 nm
- Schutzschicht: Diamantartige Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 10 nm
- Schmierschicht: nicht eingesetzt
Bei den Proben a bis k hatte die magnetische Dünnschicht ein Rechtecksverhältnis von 0,9 in Längsrichtung und weist keinen Oxidfilm auf ihrer Oberfläche auf. Die Proben a' bis k' sind in ihrem Aufbau im wesentlichen ähnlich dem Proben a bis k,. wobei jedoch bei den Proben a' bis k' das Rechtecksverhältnis 0,8 beträgt. Die Proben a" bis k" sind in ihrem Aufbau ähnlich den Proben a bis k, wobei jedoch die Schichtdicke der Oxidschicht auf der Oberfläche der magnetischen Dünnschicht bei den Proben a" bis k" 5 nm beträgt.
Die Proben a bis k, a' bis k' und a" bis k" wurden jeweils durch Schneiden in Längsrichtung in eine streifenartige Gestalt gebracht, damit sich jeweils Probenbänder ergaben, die anschließend zur Bestimmung der Aufnahme/Wiedergabe-Eigenschaften, der Bandlaufstabilität und der Standzeit getestet wurden. Beim Bestimmen der Aufzeichnungs/Wiedergabe-Eigenschaften wurde ein Magnetkopf in Gestalt eines Ringes eingesetzt, der aus Sendust hergestellt war und eine Spaltlänge von 0,15 um aufwies. Das Wiedergabeausgangssignal stellt einen für eine Aufzeichnungswellenlänge von 0,4 um gültigen Wert dar, und das Rauschen repräsentiert ein moduliertes Rauschen, welches bei einer Frequenz angegeben wird, die 1 MHz kleiner ist als die Frequenz des aufgezeichneten Signals, wenn das Signal bei der Aufzeichnungswellenlänge von 0,4 um aufgezeichnet wurde. Die Bandlaufstabilität wurde untersucht, indem für jedes Musterband der Reibungskoeffizient gemessen wurde. Die Standzeit wurde untersucht durch Drehen eines jeden Musterbands unter einer Belastung von 30 g um einen Drehzylinder in einem Videobandrecorder, der mit dem Magnetkopf ausgerüstet war, was den Drehzylinder in eine Rotation von 1.800 min¹ brachte, wobei das jeweilige Musterband stillgehalten wurde, Aufzeichnen des Signals einer Wellenlänge von 0,4 um auf dem jeweiligen Musterband und Messen der Zeit, die erforderlich war, damit sich das Wiedergabeausgangssignal um 6 dB erniedrigte.
Die Ergebnisse der Erprobung sind in den Tabellen 1 bis 3 angegeben. Es wird darauf hingewiesen, daß in den Tabellen 1 bis 3 das Wiedergabeausgangssignal als Wert relativ zum Signal der Probe a angegeben wird, welches zu 0 dB gesetzt wird. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3
Wie Tabelle 1 entnommen werden kann, wird deutlich, daß die erfindungsgemäßen Proben a, b, c, d und e bezüglich aller Aspekte der Aufzeichnungs/Wiedergabe- Eigenschaften, des Reibungskoeffizienten und der Standzeit ein ausgezeichnetes Verhalten zeigen. Insbesondere ist festzuhalten, daß die Probe b zwar eine höhere Dichte der Oberflächenerhebungen hat als Probe a und deshalb ein um 0,5 dB kleineres Wiedergabeausgangssignal zeigte als Probe a, jedoch trotzdem bezüglich der anderen Eigenschaften mit Probe a vergleichbar ist. Anders ausgedrückt, obwohl selbst Probe b ausgezeichnete Eigenschaften hat, ist Probe a Probe b überlegen. Probe c zeigte ein um 0,5 dB höheres Wiedergabeausgangssignal als Probe a, weil die magnetische Dünnschicht als zweilagige Struktur eingesetzt wurde, zeigte jedoch ein um 1,5 dB kleineres Rauschen als Probe a, wobei sowohl der Reibungskoeffizient als auch die Standzeit gleich denen von Probe a sind. Probe d zeigte ein um 1 dB höheres Wiedergabeausgangssignal als Probe a und ein um 0,5 dB kleineres Rauschen als Probe a aufgrund der Verwendung der CoO- Unterschicht, die anderen Eigenschaften sind jedoch denen von Probe a gleich. Probe e zeigte einen Reibungskoeffizienten und eine Standzeit, die kleiner sind als es jeweils die Proben a bis d zeigten, jedoch sind die Werte akzeptabel.
Von Probe f ist zu sagen, daß das gezeigte Wiedergabeausgangssignal zwar um 1 dB höher ist als das der erfindungsgemäßen Probe a, die Probe trotzdem nicht praktisch eingesetzt werden kann, weil der Reibungskoeffizient hoch und die Standzeit niedrig ist. Probe g zeigte einen Reibungskoeffizienten und eine Standzeit, die beide im wesentlichen gleich denen von Probe a waren, jedoch ist das von Probe g gezeigte Wiedergabeausgangssignal und das Rauschen um 1 dB kleiner bzw. um 1 dB größer als das von Probe a. Probe h zeigte ein Wiedergabeausgangssignal, welches um 2 dB kleiner ist als das von Probe a, während Probe i ein Wiedergabeausgangssignal und ein Rauschen zeigte, die 0,5 dB kleiner bzw. 2 dB größer sind als die von Probe a. Zusätzlich sind der Reibungskoeffizient und die Standzeit beträchtlich größer bzw. kleiner als die von Probe a.
Bei den Proben j und k ist die Standzeit extrem niedrig, und deshalb können diese Proben nicht praktisch eingesetzt werden.
Wie Tabelle 2 zu entnehmen ist, zeigten die Proben a' bis k' - die im wesentlichen ähnlich den Proben a bis k sind, wobei jedoch das Rechtecksverhältnis der Proben a' bis h' jeweils 0,8 beträgt - ein Wiedergabeausgangssignal, welches um 1 bis 2 dB kleiner ist als das der Proben a bis k, und eine Standzeit von etwa 2/3 der Proben a bis k, die ein Rechtecksverhältnis von 0,9 haben.
Schließlich kann Tabelle 3 entnommen werden, daß die Proben a" bis k" - die im wesentlichen ähnlich den Proben a bis k sind, wobei jedoch der Oxidfilm auf der Oberfläche der magnetischen Dünnschicht eine Schichtdicke von 5 nm aufweist - ein Wiedergabeausgangssignal zeigten, welches um etwa 1 dB kleiner ist als das der Proben a bis k, die auf der Oberfläche der magnetischen Dünnschicht keine Oxidschicht tragen. Jedoch mit Ausnahme von Probe j" beträgt die Standzeit, die jeweils von den Proben mit einer Oxidschicht mit 5 nm Dicke gezeigt wird, etwa 112 der Proben, die keine Oxidschicht aufweisen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ergeben sich für den Fachmann eine Vielzahl von Veränderungen und Modifikationen. Beispielsweise wurde bei der Beschreibung der voranstehenden Ausführungsform der Erfindung angegeben, daß die magnetische Dünnschicht aus Co-O hergestellt ist; das Material für die magnetische Dünnschicht muß jedoch darauf nicht beschränkt sein, sondern kann Co-Ni-O sein oder kann eine geringe Menge eines zugesetzten Elements enthalten, wobei selbst dann ein hohes Signal/Rausch- Verhältnis, eine hohe Bandlaufstabilität und eine ausreichende Standzeit erreicht werden.
Obwohl bei der Beschreibung des Substrats angegeben wurde, daß dieses aus Polyethylenterephthalat hergestellt ist, können als Schicht für das Substrat andere Polymere eingesetzt werden, wie beispielsweise Polyethylennaphthalat, Polyimid, Polyamid oder Polyetherimid.
Schließlich sind die Dichte der Oberflächenerhebungen, das Verfahren zur Bildung der Oberflächenerhebungen, die Schichtdicke der magnetischen Dünnschicht, die Winkel θi und θf die Temperatur des Substrats, die Menge des eingeleiteten Sauerstoffs, die Geschwindigkeit der Schichtabscheidung und andere Parameter nicht auf die Daten beschränkt, die vorstehend angegeben sind. Die zwischen dem polymeren Substrat und der magnetischen Dünnschicht eingeschobene nichtmagnetische Unterschicht kann ebenfalls auf CoO beschränkt sein.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, aufweisend ein polymeres Substrat (13) mit einer Vielzahl von Oberflächenerhebungen, eine auf dem polymeren Substrat (13) gebildete magnetische Dünnschicht (14), eine Schutzschicht (15) und eine Schmierschicht (16), die auf dem polymeren Substrat (13) gebildet sind, so daß sie auf der magnetischen Dünnschicht (14) liegen,

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) das polymere Substrat (13) in bezug auf Oberflächenerhebungen; die eine Höhe von nicht kleiner als 20 nm haben, eine Dichte von nicht größer als 2 pro um² aufweist und in bezug auf Oberflächenerhebungen, die eine Höhe von nicht kleiner als 10 nm, jedoch kleiner als 20 nm haben, eine Dichte in Bereich von 0,1 bis 15 pro um² aufweist;

(b) die magnetische Dünnschicht (14) eine Schichtdicke von nicht größer als 0,12 um hat und eine Achse der leichten Magnetisierbarkeit aufweist, die gegenüber der Normalen der Schichtoberfläche geneigt ist;

(c) die magnetische Dünnschicht (14) in ihrer Längsrichtung ein Rechtecksverhältnis aufweist, welches nicht kleiner ist als 0,85; und

(d) mindestens 90% der Oberflächenerhebungen, die eine Höhe von nicht kleiner als 10 nm haben, einen mittleren Durchmesser von nicht größer als 100 nm aufweisen, wobei der mittlere Durchmesser definitionsgemäß bei einer Höhe von 1/2 der Höhe der Oberflächenerhebungen gemessen wird.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, aufweisend ein polymeres Substrat (13) mit einer Vielzahl von Oberflächenerhebungen, eine auf dem polymeren Substrat (13) gebildete magnetische Dünnschicht (14), eine Schutzschicht (15) und eine Schmierschicht (16), die auf dem polymeren Substrat (13) gebildet sind, so daß sie auf der magnetischen Dünnschicht (14) liegen,

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) das polymere Substrat (13) in bezug auf Oberflächenerhebungen, die eine Höhe von nicht kleiner als 20 nm haben, eine Dichte von nicht größer als 2 pro um² aufweist und in bezug auf Oberflächenerhebungen, die eine Höhe von nicht kleiner als 10 nm, jedoch kleiner als 20 nm haben, eine Dichte in Bereich von 0,1 bis 15 pro um² aufweist;

(b) zwischen dem polymeren Substrat (13) und der magnetischen Dünnschicht (14) eine nichtmagnetische Unterschicht (20) eingefügt ist, wobei die Summe der Dicken der magnetischen Dünnschicht (14) und der nichtmagnetischen Unterschicht (20) nicht größer ist als 0,14 um und die magnetische Dünnschicht (14) eine Achse der leichten Magnetisierbarkeit aufweist, die gegenüber der Normalen der Schichtoberfläche geneigt ist;

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste erwähnte Dichte der Oberflächenerhebungen nicht größer ist als 0,5 pro um² und die zweite erwähnte Dichte der Oberflächenerhebungen im Bereich von 0,2 bis 10 pro um² liegt.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Dünnschicht (14) eine Schicht eines Oxids der magnetischen Dünnschicht (14) aufweist, wobei die Oxidschicht eine Schichtdicke von nicht kleiner als 2 nm hat.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Dünnschicht (14) eine Schichtstruktur aufweist, die zwei oder mehr Lagen hat.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Teilchen (17) aufweist, die zur Bildung der Oberflächenerhebungen in das polymere Substrat (13) eingebettet sind.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (15) eine diamantartige Kohlenstoffschicht ist.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Unterschicht (20) aus einer Schicht eines Oxids auf Cobaltbasis hergestellt ist, die eine Schichtdicke nicht größer als 50 nm hat.