JP2001023142A

JP2001023142A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2001023142A
Application number: JP11190692A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Onodera; 誠一小野寺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2001-01-26
Also published as: EP1067516A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ＧＭＲヘッドに合わせて磁性層である金属磁
性薄膜の膜厚、残留磁化量を最適化し、例えばＧＭＲヘ
ッドを用いたヘリカルスキャンシステムに適用すること
で、これまでにない高密度記録システムを構築する。【解決手段】非磁性支持体上に金属磁性薄膜が形成さ
れてなり、当該金属磁性薄膜の残留磁化量Ｍｒと膜厚δ
の積Ｍｒ・δの値が０．５〜１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²で
あることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる金属磁性
薄膜型の磁気記録媒体に関するものであり、特に巨大磁
気抵抗効果型再生ヘッドを用いたヘリカルスキャン磁気
記録システムに用いて好適な磁気記録媒体に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、非磁
性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の
粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分
散せしめた磁性塗料を塗布、乾燥することにより作製さ
れる、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く使用されて
いる。

【０００３】これに対して、高密度記録への要求の高ま
りとともに、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ等の金属磁
性材料をメッキや真空薄膜形成手段（真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法等）によって非
磁性支持体上に直接被着した、いわゆる金属磁性薄膜型
の磁気記録媒体が提案され、注目を集めている。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保
磁力、残留磁化、角形比等に優れ、短波長での電磁変換
特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みをきわめて薄
くできるため、記録減磁や再生時の厚み損失が小さいこ
と、磁性層中に非磁性材である結合剤を混入する必要が
ないため、磁性材料の充填密度を高め、大きな磁化を得
ることができる等、数々の利点を有している。

【０００５】さらに、この種の磁気記録媒体の電磁変換
特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるよ
うにするため、磁気記録媒体の磁性層を形成するに際
し、磁性層を斜方に蒸着する、いわゆる斜方蒸着が提案
され、高画質ＶＴＲ用、デジタルＶＴＲ用の磁気テープ
として実用化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような利点を有
する金属磁性薄膜型の磁気記録媒体（いわゆる蒸着テー
プ）であるが、感度の高い磁気抵抗効果型の磁気ヘッド
（ＭＲヘッド）による再生を考えた場合、これまでの蒸
着テープでは、発生する磁束量が大きすぎるため、ヘッ
ドが直線性を保つ領域を外れてしまい、歪みのない特性
を得ることができないのが実情である。

【０００７】また、更に感度の高い巨大磁気抵抗効果型
再生ヘッド（いわゆる、ＧＭＲヘッド）により再生を行
った場合、蒸着テープでは、上述したＭＲヘッドを用い
た場合よりもさらに歪みのない特性を得ることが困難で
ある。言い換えると、蒸着テープでは、ＧＭＲヘッドを
用いて優れた出力特性を示すことができない。

【０００８】本質的に塗布型の磁気記録媒体に比較して
低ノイズを示す蒸着テープは、ＧＭＲヘッドの使用に対
して優位性を持っているが、ＧＭＲ素子の飽和、歪みを
起こさないために、磁気記録媒体表面の磁束量を決定す
る膜厚、残留磁化量を最適化する必要がある。

【０００９】そこで本発明は、このような実情に鑑みて
提案されたものであり、ＧＭＲヘッドに合わせて磁性層
である金属磁性薄膜の膜厚、残留磁化量を最適化し、例
えばＧＭＲヘッドを用いたヘリカルスキャンシステムに
適用することで、これまでにない高密度記録システムを
構築することが可能な磁気記録媒体を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体
は、磁性層である金属磁性薄膜の厚さ、残留磁化量をこ
れまでよりも小さくし、ＧＭＲ再生ヘッドの特性に合わ
せて最適化したものである。

【００１１】すなわち、本発明の磁気記録媒体は、非磁
性支持体上に金属磁性薄膜が形成されてなり、当該金属
磁性薄膜の残留磁化量Ｍｒと膜厚δの積Ｍｒ・δの値が
０．５〜１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²であることを特徴とす
るものである。

【００１２】金属磁性薄膜の残留磁化量Ｍｒと膜厚δの
積Ｍｒ・δの値を上記範囲とすることにより、ＧＭＲ再
生ヘッドが直線性を保つ領域で信号が再生され、歪みの
ない特性が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、非磁性
支持体上に磁性層として金属磁性薄膜を形成してなるも
のであり、磁性層である金属磁性薄膜の厚さ、残留磁化
量をこれまでよりも小さくし、ＧＭＲ再生ヘッドの特性
に合わせて最適化したものである。

【００１４】金属磁性薄膜の厚さは、ラインスピードを
変化させることにより制御することが可能であり、残留
磁化量は成膜中の酸素導入量を変化させることにより制
御することが可能である。

【００１５】これら二つのパラメータを制御することに
より、ＧＭＲ再生ヘッドを飽和させず、歪みの無い状態
で、最大の出力が得られるようにする。具体的には、金
属磁性薄膜の残留磁化量Ｍｒと膜厚δの積Ｍｒ・δの値
が０．５〜１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²となるようにする。

【００１６】上記積Ｍｒ・δの値が０．５ｍｅｍｕ／ｃ
ｍ²未満であると、十分な再生出力が得られない。逆
に、１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²を越えると、ＧＭＲ再生ヘ
ッドが飽和してしまい、歪みが生ずる。

【００１７】上記範囲であれば膜厚δや残留磁化量Ｍｒ
は任意に設定することが可能であるが、膜厚δや残留磁
化量Ｍｒがあまり小さすぎると、上記積Ｍｒ・δの値を
０．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²以上確保することが難しい。逆
に、膜厚δや残留磁化量Ｍｒがあまり大きすぎると、歪
みが問題となる。

【００１８】したがって、金属磁性薄膜の膜厚δは、１
５〜６０ｎｍとすることが好ましい。残留磁化量Ｍｒ
は、２００〜４００ｅｍｕ／ｃｃとすることが好まし
い。

【００１９】また、本発明の磁気記録媒体の面内方向で
の保磁力は、低ノイズ、高分解能を実現するためには、
１０００Ｏｅ以上に保つ必要がある。ただし、保磁力が
２５００Ｏｅを越えると、十分な記録ができなくなり、
再生出力が低下する。したがって、上記保磁力は、１０
００〜２５００Ｏｅとすることが好ましい。

【００２０】高分解能、低ノイズを両立するためには、
磁気記録媒体の面内方向での角形比は、０．６〜０．９
の範囲にあることが望ましい。

【００２１】また、金属磁性薄膜は、スパッタリング
法、ＣＶＤ（Chemical Vaper Deposition）法、真空蒸
着法、イオンプレーティング法等、従来公知の手法を用
いて成膜される。中でも、金属磁性薄膜としては、スパ
ッタリング法により成膜されたものが好ましい。スパッ
タリング法により成膜された金属磁性薄膜は、真空蒸着
法により成膜された金属磁性薄膜と比較して、非磁性支
持体に対する付着力に優れ、且つ、耐食性に優れたもの
となる。したがって、スパッタリング法を用いることに
よって、例えば、１５〜６０ｎｍといった膜厚の金属磁
性薄膜を確実に成膜することができる。

【００２２】金属磁性薄膜は、例えば、Ｃｒ下地層上に
成膜される。下地層としては、Ｃｒの他に、ＣｒＴｉ、
ＣｒＭｏ、ＣｒＶ等が使用される。

【００２３】金属磁性薄膜としては、成膜時に非磁性支
持体の温度を上げられない場合、ＣｏＰｔ系であること
が好ましく、具体的には、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ
Ｐｔ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ₂、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ₂、ＣｏＣ
ｒＴａＰｔＮｂ等を例示することができる。また、金属
磁性薄膜としては、成膜時に非磁性支持体の温度を約２
００℃以上に上げることができる場合、ＣｏＣｒＴａを
例示することができる。また、ＣｏＣｒＴａＰｔ、Ｃｏ
ＣｒＴａＰｔＮｂについては、成膜時に非磁性支持体の
温度を約２００℃以上に上げることができる場合にも適
用できる。

【００２４】なお、本発明に係る磁気記録媒体において
は、磁性層表面に保護層が形成されていてもよいが、こ
の材料としては、通常の金属磁性薄膜用の保護膜として
使用されるものであれば、如何なるものであってもよ
い。例示するならば、カーボンや、ＣｒＯ₂、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ
₃Ｏ₄、ＳｉＮ_x、ＳｉＣ、ＳｉＮ_x−ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、
ＴｉＯ₂、ＴｉＣ等が挙げられる。これらの単層膜であ
ってもよいし、多層膜あるいは複合膜であってもよい。

【００２５】もちろん磁気記録媒体の構成はこれに限定
されるものではなく、必要に応じて非磁性支持体上に下
塗層が形成されたり、非磁性支持体における金属磁性薄
膜が成膜された面とは反対側の面にバックコート層を設
けたり、金属磁性薄膜または保護膜表面に潤滑剤や防錆
剤等よりなるトップコート層を形成したりしてもよい。
さらに、磁気記録媒体としては、複数の磁性層を積層し
たものであってもよい。さらにまた、磁気記録媒体とし
ては、垂直異方性或いは面内ランダム配向性を有するデ
ィスク状であってもよい。

【００２６】上記磁気記録媒体は、ＧＭＲ再生ヘッドを
用いたヘリカルスキャン磁気記録システムの磁気テープ
として好適である。

【００２７】この場合、ＧＭＲ再生ヘッドとしては、Ｇ
ＭＲ素子をシールドで挟み込んだシールド型のＧＭＲヘ
ッドを用い、これを回転ドラムに搭載して記録再生装置
を構成する。

【００２８】ＧＭＲ再生ヘッドを用いたヘリカルスキャ
ン磁気記録システムと本発明の磁気記録媒体を組み合わ
せることにより、これまでにない高密度記録システムを
構築することができる。

【００２９】上記ヘリカルスキャン磁気記録システムの
磁気記録再生装置は、回転ドラムを用いて記録再生を行
うヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置であり、回
転ドラムに搭載された再生用磁気ヘッドとして、ＧＭＲ
ヘッドを使用する。

【００３０】この磁気記録再生装置に搭載される回転ド
ラム装置の一構成例を図１及び図２に示す。なお、図１
は回転ドラム装置１の概略を示す斜視図であり、図２は
回転ドラム装置１を含む磁気テープ送り機構１０の概略
を示す平面図である。

【００３１】図１に示すように、回転ドラム装置１は、
円筒状の固定ドラム２と、円筒状の回転ドラム３と、回
転ドラム３を回転駆動するモータ４と、回転ドラム３に
搭載された一対のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５
ｂと、回転ドラム３に搭載された一対のＧＭＲヘッド６
ａ，６ｂとを備える。

【００３２】上記固定ドラム２は、回転することなく保
持されるドラムである。この固定ドラム２の側面には、
磁気テープ７の走行方向に沿ってリードガイド部８が形
成されている。後述するように、記録再生時に磁気テー
プ７は、このリードガイド部８に沿って走行する。そし
て、この固定ドラム２と中心軸が一致するように、回転
ドラム３が配されている。

【００３３】回転ドラム３は、磁気テープ７に対する記
録再生時に、モータ４によって所定の回転速度で回転駆
動されるドラムである。この回転ドラム３は、固定ドラ
ム２と略同径の円筒状に形成されてなり、固定ドラム２
と中心軸が一致するように配されている。そして、この
回転ドラム３の固定ドラム２に対向する側には、一対の
インダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂ及び一対のＧＭ
Ｒヘッド６ａ，６ｂが搭載されている。

【００３４】インダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂ
は、一対の磁気コアが磁気ギャップを介して接合される
とともに、磁気コアにコイルが巻装されてなる記録用磁
気ヘッドであり、磁気テープ７に対して信号を記録する
際に使用される。そして、これらのインダクティブ型磁
気ヘッド５ａ，５ｂは、回転ドラム３の中心に対して互
いに成す角度が１８０°となり、それらの磁気ギャップ
部分が回転ドラム３の外周から突き出すように、回転ド
ラム３に搭載されている。なお、これらのインダクティ
ブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂは、磁気テープ７に対してア
ジマス記録を行うように、アジマス角が互いに逆となる
ように設定されている。

【００３５】一方、ＧＭＲヘッド６ａ，６ｂは、磁気テ
ープ７からの信号を検出する感磁素子としてスピンバル
ブ素子を備えた再生用磁気ヘッドであり、磁気テープ７
から信号を再生する際に使用される。そして、これらの
ＧＭＲヘッド６ａ，６ｂは、回転ドラム３の中心に対し
て互いに成す角度が１８０°となり、磁気ギャップ部分
が回転ドラムの外周から突き出すように、回転ドラム３
に搭載されている。なお、これらのＧＭＲヘッド６ａ，
６ｂは、磁気テープ７に対してアジマス記録された信号
を再生できるように、アジマス角が互いに逆となるよう
に設定されている。

【００３６】そして、磁気記録再生装置は、このような
回転ドラム装置１に磁気テープ７を摺動させて、磁気テ
ープ７に対する信号の記録や、磁気テープ７からの信号
の再生を行う。

【００３７】すなわち、記録再生時に磁気テープ７は、
図２に示すように、供給リール１１からガイドローラ１
２，１３を経て、回転ドラム装置１に巻き付くように送
られ、この回転ドラム装置１で記録再生がなされる。そ
して、回転ドラム装置１で記録再生がなされた磁気テー
プ７は、ガイドローラ１４，１５、キャプスタン１６、
ガイドローラ１７を経て、巻き取りロール１８へと送ら
れる。すなわち、磁気テープ７は、キャプスタンモータ
１９により回転駆動されるキャプスタン１６によって所
定の張力及び速度にて送られ、ガイドローラ１７を経て
巻き取りロール１８に巻き取られる。

【００３８】このとき、回転ドラム３は、図１中の矢印
Ａに示すように、モータ４によって回転駆動される。一
方、磁気テープ７は、固定ドラム２のリードガイド部８
に沿って、固定ドラム２及び回転ドラム３に対して斜め
に摺動するように送られる。すなわち、磁気テープ７
は、テープ走行方向に沿って、図１中矢印Ｂに示すよう
にテープ入口側から固定ドラム２及び回転ドラム３に摺
接するようにリードガイド部８に沿って送られ、その
後、図１中矢印Ｃに示すようにテープ出口側へと送られ
る。

【００３９】次に、上記回転ドラム装置１の内部構造に
ついて、図３を参照して説明する。

【００４０】図３に示すように、固定ドラム２及び回転
ドラム３の中心には、回転軸２１が挿通されている。な
お、固定ドラム２、回転ドラム３及び回転軸２１は導電
材料からなり、これらは電気的に導通しており、固定ド
ラム２が接地されている。

【００４１】そして、固定ドラム２のスリーブの内側に
は、２つの軸受け２２，２３が設けられており、これに
より、固定ドラム２に対して回転軸２１が回転可能に支
持されている。すなわち、回転軸２１は、軸受け２２，
２３により、固定ドラム２に対して回転可能に支持され
ている。一方、回転ドラム３には、その内周部にフラン
ジ２４が形成されており、このフランジ２４が回転軸２
１の上端部に固定されている。これにより、回転ドラム
３は、回転軸２１の回転に伴って回転するようになされ
ている。

【００４２】また、回転ドラム装置１の内部には、固定
ドラム２と回転ドラム３との間で信号の伝送を行うため
に、非接触型の信号伝送装置であるロータリトランス２
５が配されている。このロータリトランス２５は、固定
ドラム２に取り付けられたステータコア２６と、回転ド
ラム３に取り付けられたロータコア２７とを有してい
る。

【００４３】ステータコア２６及びロータコア２７は、
フェライト等のような磁性材料が、回転軸２１を中心と
する円環状に形成されてなる。また、ステータコア２６
には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂに
対応した一対の信号伝送用リング２６ａ，２６ｂと、一
対のＧＭＲヘッド６ａ，６ｂに対応した信号伝送用リン
グ２６ｃと、一対のＧＭＲヘッド６ａ，６ｂの駆動に必
要な電力を供給するための電力伝送用リング２６ｄと
が、同心円状に配置されている。同様に、ロータコア２
７にも、一対のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂ
に対応した一対の信号伝送用リング２７ａ，２７ｂと、
一対のＧＭＲヘッド６ａ，６ｂに対応した信号伝送用リ
ング２７ｃと、一対のＧＭＲヘッド６ａ，６ｂの駆動に
必要な電力を供給するための電力伝送用リング２７ｄと
が、同心円状に配置されている。

【００４４】これらのリング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，
２６ｄ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、回転軸２
１を中心として円環状に巻回されたコイルからなり、ス
テータコア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２
６ｄと、ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ，２７ｄとがそれぞれ対向するように配されてい
る。そして、このロータリトランス２５は、ステータコ
ア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、
ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｄとの間で、非接触にて信号や電力の伝送を行うよう
になっている。

【００４５】また、回転ドラム装置１には、回転ドラム
３を回転駆動させるモータ４が取り付けられている。こ
のモータ４は、回転部分であるロータ２８と、固定部分
であるステータ２９とを有している。ロータ２８は、回
転軸２１の下端部に取り付けられており、駆動用マグネ
ット３０を備えている。一方、ステータ２９は、固定ド
ラム２の下端部に取り付けられており、駆動用コイル３
１を備えている。そして、駆動用コイル３１に電流を供
給することにより、ロータ２８が回転駆動される。これ
により、ロータ２８に取り付けられている回転軸２１が
回転し、それに伴って、回転軸２１に固定されている回
転ドラム３が回転駆動されることとなる。

【００４６】つぎに、以上のような回転ドラム装置１に
よる記録再生について、この回転ドラム装置１並びにそ
の周辺回路についての回路構成の概略を示す図４を参照
して説明する。

【００４７】上記回転ドラム装置１を用いて磁気テープ
７に信号を記録する際は、先ず、モータ４の駆動用コイ
ル３１に電流が供給され、これにより、回転ドラム３が
回転駆動される。そして、回転ドラム３が回転している
状態にて、図４に示すように、外部回路４０からの記録
信号が記録用アンプ４１に供給される。

【００４８】記録用アンプ４１は、外部回路４０からの
記録信号を増幅し、一方のインダクティブ型磁気ヘッド
５ａによって信号を記録するタイミングの時、当該イン
ダクティブ型磁気ヘッド５ａに対応したステータコア２
６の信号伝送用リング２６ａに記録信号を供給し、ま
た、他方のインダクティブ型磁気ヘッド５ｂによって信
号を記録するタイミングの時、当該インダクティブ型磁
気ヘッド５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用
リング２６ｂに記録信号を供給する。

【００４９】ここで、一対のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ａ，５ｂは、上述したように、回転ドラム３の中心
に対して互いに成す角度が１８０°となるように配され
ているので、これらのインダクティブ型磁気ヘッド５
ａ，５ｂは、１８０°の位相差を持って交互に記録する
こととなる。すなわち、記録用アンプ４１は、一方のイ
ンダクティブ型磁気ヘッド５ａに記録信号を供給するタ
イミングと、他方のインダクティブ型磁気ヘッド５ｂに
記録信号を供給するタイミングとを、１８０°の位相差
を持って交互に切り換える。

【００５０】そして、一方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ａに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ａに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ａに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ａに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ａに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ａにより、磁気
テープ７に対して信号の記録がなされる。

【００５１】同様に、他方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ｂに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ｂに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ｂにより、磁気
テープ７に対して信号の記録がなされる。

【００５２】また、上記回転ドラム装置１を用いて磁気
テープ７からの信号を再生する際は、先ず、モータ４の
駆動用コイル３１に電流が供給され、これにより、回転
ドラム３が回転駆動される。そして、回転ドラム３が回
転している状態にて、図４に示すように、オシレータ４
２から高周波の電流がパワードライブ４３に供給され
る。

【００５３】オシレータ４２からの高周波の電流は、パ
ワードライブ４３によって所定の交流電流に変換された
上で、ステータコア２６の電力伝送用リング２６ｄに供
給される。そして、ステータコア２６の電力伝送用リン
グ２６ｄに供給された交流電流は、非接触にてロータコ
ア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送される。そし
て、ロータコア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送さ
れた交流電流は、整流器４４により整流されて直流電流
とされレギュレータ４５に供給され、当該直流電流はレ
ギュレータ４５により所定の電圧に設定される。

【００５４】そして、レギュレータ４５によって所定の
電圧に設定された電流は、一対のＧＭＲヘッド６ａ，６
ｂにセンス電流として供給される。なお、一対のＧＭＲ
ヘッド６ａ，６ｂには、当該ＧＭＲヘッド６ａ，６ｂか
らの信号を検出する再生用アンプ４６が接続されてお
り、レギュレータ４５からの電流は、この再生用アンプ
４６にも供給される。

【００５５】ここで、ＧＭＲヘッド６ａ，６ｂは、外部
磁界の大きさによって抵抗値が変化するスピンバルブ素
子を備えている。そして、ＧＭＲヘッド６ａ，６ｂは、
磁気テープ７からの信号磁界により、スピンバルブ素子
の抵抗値が変化し、これにより、センス電流に電圧変化
が現れるようになされている。

【００５６】そして、再生用アンプ４６は、この電圧変
化を検出し、当該電圧変化に応じた信号を再生信号とし
て出力する。なお、再生用アンプ４６は、一方のＧＭＲ
ヘッド６ａによって信号を再生するタイミングの時、当
該ＧＭＲヘッド６ａによって検出した再生信号を出力
し、また、他方のＧＭＲヘッド６ｂによって信号を再生
するタイミングの時、当該ＧＭＲヘッド６ｂによって検
出した再生信号を出力する。

【００５７】ここで、一対のＧＭＲヘッド６ａ，６ｂ
は、上述したように、回転ドラム３の中心に対して互い
に成す角度が１８０°となるように配されているので、
これらのＧＭＲヘッド６ａ，６ｂは、１８０°の位相差
を持って交互に再生することとなる。すなわち、再生用
アンプ４６は、一方のＧＭＲヘッド６ａからの再生信号
を出力するタイミングと、他方のＧＭＲヘッド６ｂから
の再生信号を出力するタイミングとを、１８０°の位相
差を持って交互に切り換える。

【００５８】そして、再生用アンプ４６からの再生信号
は、ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｃに供給さ
れ、この再生信号は、非接触にてステータコア２６の信
号伝送用リング２６ｃに伝送される。ステータコア２６
の信号伝送用リング２６ｃに伝送された再生信号は、再
生用アンプ４７によって増幅された上で、補正回路４８
に供給される。そして、再生信号は、補正回路４８によ
り所定の補正処理が施された後、外部回路４０へと出力
される。

【００５９】なお、図４に示したような回路構成とした
場合、一対のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂ、
一対のＧＭＲヘッド６ａ，６ｂ、整流器４４、レギュレ
ータ４５及び再生用アンプ４６は、回転ドラム３に搭載
され、回転ドラム３と共に回転する。一方、記録用アン
プ４１、オシレータ４２、パワードライブ４３、再生用
アンプ４７及び補正回路４８については、回転ドラム装
置１の固定部分に配するか、或いは、回転ドラム装置１
とは別に構成された外部回路とする。

【００６０】つぎに、上記回転ドラム３に搭載されるＧ
ＭＲヘッド６ａ，６ｂについて、図５を参照して詳細に
説明する。なお、ＧＭＲヘッド６ａ及びＧＭＲヘッド６
ｂは、アジマス角が互いに逆となるように設定されてい
る他は、同一の構成を有している。そこで、以下の説明
では、これらのＧＭＲヘッド６ａ，６ｂをまとめてＧＭ
Ｒヘッド６と称する。

【００６１】ＧＭＲヘッド６は、回転ドラム３に搭載さ
れ、ヘリカルスキャン方式によって磁気テープ７からの
信号を、巨大磁気抵抗効果を利用して検出する再生専用
の磁気ヘッドである。一般に、ＧＭＲヘッド６は、電磁
誘導を利用して記録再生を行うインダクティブ型磁気ヘ
ッドや異方性磁気抵抗効果型磁気ヘッドよりも感度が高
く再生出力が大きいので、高密度記録に適している。し
たがって、再生用磁気ヘッドとしてＧＭＲヘッド６を用
いることで、より高密度記録化を図ることができる。

【００６２】そして、このＧＭＲヘッド６は、図５に示
すように、Ｎｉ−Ｚｎ多結晶フェライト等のような軟磁
性材料からなる一対の磁気シールド５１，５２と、絶縁
体５３を介して一対の磁気シールド５１，５２によって
挟持された略矩形状のＧＭＲ素子部５４とを備える。な
お、ＧＭＲ素子部５４の両端からは、一対の端子が導出
されており、これらの端子を介して、ＭＲ素子部５４に
センス電流を供給できるようになされている。

【００６３】また、このＧＭＲヘッド６において、一対
の磁気シールド５１，５２とＧＭＲ素子部５４との間隔
は、１００ｎｍ以下とした。一対の磁気シールド５１，
５２とＧＭＲ素子部５４との間隔を１００ｎｍ以下とす
ることによって、ＧＭＲヘッド６は、周波数特性に優れ
たものとなる。

【００６４】ＧＭＲ素子部５４は、外部磁界に対して磁
化方向を変化させる磁化自由層と、固定磁化を有する磁
化固定層とが非磁性層を介して積層されてなるスピンバ
ルブ素子を有している。また、このスピンバルブ素子に
おいては、磁化固定層の磁化を固定する反強磁性層が当
該磁化固定層上に積層されている。

【００６５】このＧＭＲ素子部５４は、略矩形状に形成
されてなり、一側面が磁気テープ摺動面５５に露呈する
ように、一対の磁気シールド５１，５２によって絶縁体
５３を介して挟持されている。詳細には、このＧＭＲ素
子部５４は、短軸方向が磁気テープ摺動面５５に対して
略垂直となり、長軸方向が磁気テープ摺動方向に対して
略直交するように、一対の磁気シールド５１，５２によ
って絶縁体５３を介して挟持されている。

【００６６】このＧＭＲヘッド６の磁気テープ摺動面５
５は、当該磁気テープ摺動面５５にＧＭＲ素子部５４の
一側面が露呈するように、磁気テープ７の摺動方向に沿
って円筒研磨されているとともに、磁気テープ７の摺動
方向に対して直交する方向に沿って円筒研磨されてい
る。これにより、このＧＭＲヘッド６は、ＧＭＲ素子部
５４或いはその近傍部分が最も突出するようになされて
いる。このように、ＧＭＲ素子部５４或いはその近傍部
分が最も突出するようにすることにより、ＧＭＲ素子部
５４の磁気テープ７に対する当たり特性を良好なものと
することができる。

【００６７】そして、以上のようなＧＭＲヘッド６を用
いて磁気テープ７からの信号を再生する際は、図６に示
すように、磁気テープ７をＧＭＲ素子部５４に摺動させ
る。なお、図６中の矢印は、磁気テープ７が磁化されて
いる様子を模式的に示している。

【００６８】そして、このように磁気テープ７をＧＭＲ
素子部５４に摺動させた状態で、ＧＭＲ素子部５４の両
端に接続された端子５４ａ，５４ｂを介して、ＧＭＲ素
子部５４にセンス電流を供給し、当該センス電流の電圧
変化を検出する。具体的には、ＭＲ素子部５４の一端に
接続された端子５４ａから、所定の電圧Ｖｃを印加する
とともに、ＭＲ素子部５４の他端に接続された端子５４
ｂを、回転ドラム３に接続しておく。ここで、回転ドラ
ム３は回転軸２１を介して固定ドラム２に電気的に導通
しており、また、固定ドラム２は接地されている。した
がって、ＭＲ素子部５４に接続された一方の端子５４ｂ
は、回転ドラム３、回転軸２１及び固定ドラム２を介し
て接地されている。

【００６９】そして、磁気テープ７を摺動させた状態で
ＧＭＲ素子部５４にセンス電流を供給すると、磁気テー
プ７からの磁界に応じて、磁化自由層の磁化方向が変化
し、磁化固定層の磁化方向と磁化自由層の磁化方向とが
なす相対角度が変化する。このとき、ＧＭＲ素子部５４
に供給されたセンス電流は、磁化固定層の磁化方向と磁
化自由層の磁化方向とがなす相対角度に依存して抵抗値
が変化することとなる。このため、ＧＭＲ素子部５４に
供給するセンス電流の電流値を一定にすることにより、
スピンバルブ素子における抵抗値が変化すると、センス
電流に電圧変化を生ずることとなる。そこで、このセン
ス電流の電圧変化を検出することにより、磁気テープ７
からの信号磁界が検出され、磁気テープ７に記録されて
いる信号が再生される。

【００７０】このとき、ＧＭＲヘッド６においては、再
生出力が６００μＶ／μｍ〜１０ｍＶ／μｍであること
が好ましい。上述した磁気テープ７では、Ｍｒ・δの値
が０．５〜１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²に規定されているた
め、再生出力が６００μＶ／μｍ〜１０ｍＶ／μｍとさ
れたＧＭＲヘッド６より確実に再生されることとなる。
言い換えると、Ｍｒ・δが０．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²未満
の場合には、上述したように再生出力が規定されたＧＭ
Ｒヘッド６により再生することが困難となってしまう虞
がある。また、Ｍｒ・δが１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²を超
える場合には、上述したように再生出力が規定されたＧ
ＭＲヘッド６のスピンバルブ素子を飽和させてしまい、
歪みのない正確な再生出力を得ることが困難となる虞が
ある。

【００７１】また、このＧＭＲヘッド６においては、図
６中ａで示すＧＭＲ素子部５４の高さが０．５〜１．０
μｍであることが好ましい。ＧＭＲ素子部５４の高さを
０．５〜１．０μｍとすることによって、磁気テープ摺
動面５５の摩耗を考慮した場合にもスピンバルブ素子を
確実に動作させることができる。具体的には、例えば、
磁気テープ摺動面５５が０．１〜０．３μｍ程度摩耗し
た場合であっても、ＧＭＲ素子部５４の高さを０．５〜
１．０μｍとすることによって、スピンバルブ素子を確
実に動作させることができる。

【００７２】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、実験結果に基づき詳細に説明する。

【００７３】実施例１先ず、厚さ１０μｍ、幅１５０ｍｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルムを用意し、この表面にアクリルエス
テルを主成分とする水溶性ラテックスを１０００万個／
ｍｍ²なる密度となるように塗布して下塗層を形成し
た。

【００７４】続いて、この上にＣｏＰｔＣｒ系の金属磁
性薄膜をスパッタリング法により成膜した。なお、金属
磁性薄膜は、膜厚６０ｎｍのＣｒ下地層上に成膜する。
成膜条件を以下に示す。

【００７５】成膜条件スパッタ前到達真空度：８×１０^-5ＰａＡｒガス圧：５ｍＴｏｒｒ投入電圧：０．３ｋＷこのスパッタリング法により２５ｎｍの膜厚となるよう
に、ＣｏＰｔ₁₂Ｃｒ₁₅の金属磁性薄膜を形成した。その
後、上述のようにして形成された磁性層上にスパッタあ
るいはＣＶＤ法によりカーボン膜を厚さ約１０ｎｍ形成
した。

【００７６】そして、非磁性支持体における磁性層が形
成された面とは反対側の面に、カーボンとウレタン樹脂
からなるバックコート層を０．６μｍなる厚さに形成す
るとともに、カーボン膜表面にパーフルオロポリエーテ
ルよりなる潤滑剤を塗布し、その後、８ｍｍ幅に裁断し
て磁気テープを完成した。

【００７７】このようにして作製されたサンプルテープ
においては、残留磁化が３００ｅｍｕ／ｃｃであり、保
磁力が１８００Ｏｅであり、角形比が０．８である。

【００７８】次に、サンプルテープに対して、電磁変換
特性の測定を行った。具体的には、８ｍｍＶＴＲを改造
したものを用い、各サンプルテープに記録波長０．５μ
ｍにて情報信号を記録した後、ヨーク型ＧＭＲヘッドに
より再生出力、ノイズレベル、エラーレートの測定を行
った。

【００７９】ここで、ヨーク型ＧＭＲヘッドとしては、
ＣｏＦｅからなる磁化自由層を有して抵抗変化率が約５
％であるスピンバルブ素子を備え、一対のシールド間距
離が０．１７μｍであるものを使用した。また、ヨーク
型ＧＭＲヘッドにおいて、トラック幅を３μｍ、アジマ
ス角を２５ｄｅｇとし、ヨークハイトを約１μｍとして
いる。

【００８０】実施例２〜実施例５、比較例１〜比較例３実施例２〜実施例５、比較例１〜比較例３では、Ｍｒ・
δを表１に示すようにした以外は、実施例１と同様にし
てサンプルテープを作製した。

【００８１】そして、これら実施例１〜実施例５、比較
例１〜比較例３に関して、再生出力（記録波長０．５μ
ｍ）、ノイズレベル（キャリア信号から１ＭＨｚ下がっ
た周波数での値）、エラーレート［シンボルエラーレー
ト（Symbol Error Rate）］を測定した。結果を表１に
示す。

【００８２】

【表１】

【００８３】この表１からも明らかなように、Ｍｒ・δ
の値が０．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²未満（比較例１）である
と、十分な再生出力が得られず、また１．５ｍｅｍｕ／
ｃｍ²を越える（比較例２及び比較例３）と、スピンバ
ルブ素子が飽和して再生波形が歪み、エラーレートが劣
化する。そのため、Ｍｒ・δの値としては、０．５〜
１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²が望ましいと言える。

【００８４】以上はＭｒ・δの規定に関するものである
が、同じＭｒ・δでも数字的には無数の組合せが存在す
る。そこで、より具体的に金属磁性薄膜の膜厚、残留磁
化量について検討を加えた。

【００８５】表２は、金属磁性薄膜の膜厚δを変化させ
たサンプル１〜７の再生出力、ノイズレベル、エラーレ
ートを示すものである。再生出力、ノイズレベルは、実
施例６を基準とした値である。また、このとき金属磁性
薄膜の残留磁化は３００ｅｍｕ／ｃｃに統一している。

【００８６】

【表２】

【００８７】サンプル７のように、膜厚δが６０ｎｍ以
上の場合には、スピンバルブ素子が飽和してしまい、波
形に歪みを生じてしまう。また、サンプル１のように、
膜厚δが１０ｎｍの場合には、十分な再生出力が得られ
ず、また保磁力も劣化するため、分解能が低下する傾向
にある。これらの結果から、金属磁性薄膜の膜厚δは、
１５〜６０ｎｍが最適である。

【００８８】次に、膜厚δを３５ｎｍ一定とし、残留磁
化量Ｍｒを変化させたサンプル８〜１４の再生出力、ノ
イズレベル、エラーレートについて調べた。結果を表３
に示す。再生出力、ノイズレベルは、サンプル９を基準
とした値である。

【００８９】

【表３】

【００９０】サンプル８のように残留磁化量Ｍｒが小さ
いと、十分な再生出力が得られず、また、サンプル１４
のように残留磁化量Ｍｒが大きすぎると、結果として保
磁力が低下してノイズが高くなり、分解能が低下する。
したがって、残留磁化量としては、２００〜４００ｅｍ
ｕ／ｃｃが最適である。

【００９１】次に、磁気記録媒体の膜面内で測定した保
磁力を変化させたサンプル１５〜２１の再生出力、ノイ
ズレベル、エラーレートを表４に示す。再生出力、ノイ
ズレベルは、サンプル１６を基準にした値である。

【００９２】

【表４】

【００９３】サンプル１５では、保磁力が小さく、ノイ
ズレベルが高い。サンプル２１では、保磁力が大きくな
りすぎて記録が困難になり、再生出力の低下が認められ
る。したがって、保磁力は、１０００Ｏｅから２５００
Ｏｅの範囲が望ましい。

【００９４】なお、表４には、保磁力を変化させたとき
の面内方向で測定した角形比を示すが、再生出力とノイ
ズレベルの観点から、０．６〜０．９の範囲が望まし
い。

【００９５】次に、磁気記録媒体の磁性層表面の表面粗
さを変化させたサンプル２２〜２８のヘッド摩耗、摩擦
係数、再生出力及びノイズレベルを測定した結果を表５
に示す。なお、再生出力、ノイズレベルは、サンプル２
３を基準にした値である。

【００９６】

【表５】

【００９７】サンプル２８では、表面粗さ（Ｒｚ）が大
きすぎるため、再生出力が低下しており、また、ノイズ
レベルも高くなっている。これに対して、サンプル２２
では、表面粗さが小さすぎるために磁気ヘッドに対する
摩擦係数が多くなり、ヘッド摩耗が大となってしまう。
したがって、表面粗さ（Ｒｚ）は、１０〜３０ｎｍであ
ることが好ましい。

【００９８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、金属磁性薄膜の残留磁化量Ｍｒと膜厚δ
の積Ｍｒ・δの値をＧＭＲ再生ヘッドの特性に合わせて
最適化しているので、ＧＭＲ素子の飽和を防ぎ、高出
力、低ノイズを実現可能である。

【００９９】特に、シールド型のＧＭＲ再生ヘッドを用
いたヘリカルスキャン磁気記録システムの磁気記録媒体
として用いることで、これまでにない高密度記録システ
ムを構築することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘリカルスキャン磁気記録方式の磁気記録再生
装置に搭載される回転ドラム装置の一構成例について、
その概略を示す斜視図である。

【図２】上記回転ドラム装置を含む磁気テープ送り機構
の一構成例について、その概略を示す平面図である。

【図３】上記回転ドラム装置の内部構造を示す断面図で
ある。

【図４】上記回転ドラム装置並びにその周辺回路につい
て、回路構成の概略を示す図である。

【図５】上記回転ドラムに搭載されるＧＭＲヘッドの一
例について、一部を切り欠いて示す斜視図である。

【図６】ＧＭＲヘッドを用いて磁気テープからの信号を
再生する様子を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１回転ドラム装置、２固定ドラム、３回転ド
ラム、４モータ、５ａ，５ｂインダクティブ型磁
気ヘッド、６（６ａ，６ｂ）ＧＭＲヘッド、７
磁気テープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に金属磁性薄膜が形成さ
れてなり、当該金属磁性薄膜の残留磁化量Ｍｒと膜厚δ
の積Ｍｒ・δの値が０．５〜１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²で
あることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】上記残留磁化量Ｍｒが２００〜４００ｅ
ｍｕ／ｃｃであることを特徴とする請求項１記載の磁気
記録媒体。
【請求項３】上記膜厚δが１５〜６０ｎｍであること
を特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】面内方向での保磁力が１０００〜２５０
０Ｏｅであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録
媒体。
【請求項５】面内方向での角形比が０．６〜０．９で
あることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項６】表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜３０ｎｍであ
ることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項７】巨大磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いた
ヘリカルスキャン磁気記録システムに用いられることを
特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項８】上記巨大磁気抵抗効果型再生ヘッドは、
再生出力が６００μＶ／μｍ〜１０ｍＶ／μｍであるこ
とを特徴とする請求項７記載の磁気記録媒体。
【請求項９】上記巨大磁気抵抗効果型再生ヘッドは、
スピンバルブ型磁気抵抗効果素子を有することを特徴と
する請求項７記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】上記金属磁性薄膜は、スパッタリング
により形成されたことを特徴とする請求項１記載の磁気
記録媒体。