JP2002216332A

JP2002216332A - 磁気記録媒体および磁気記録方法

Info

Publication number: JP2002216332A
Application number: JP2001014686A
Authority: JP
Inventors: Kaji Maezawa; 可治前澤; Hisayo Ohata; 久代大畑
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】オーデイオ、ビデオ機器、各種情報機器に用
いる磁気記録媒体であって、高密度記録に適した大容量
の磁気記録媒体、ならびに磁気記録方法を提供する。【解決手段】非磁性基板およびその一方の表面に形成
された強磁性金属薄膜から成る磁性層を有する磁気記録
媒体において、磁性層の厚さを１２０nm以下とし、磁性
層の厚さに対する非磁性基板の厚さの比を３０〜６６０
とし、磁性層を形成する金属粒子の粒径を５〜２５nmと
することで、ギャップ長が０．１０〜０．２５μｍの磁
気ヘッドを用いて信号を記録・再生するのに適した磁気
記録媒体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器、オーデ
ィオ機器およびビデオ機器で使用される、高密度記録に
適した磁気記録媒体、ならびに当該磁気記録媒体に信号
を記録する磁気記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高機能性薄膜の技術的発展は目ざ
ましく、その応用分野も多岐にわたっている。高機能性
薄膜が利用される一例として磁気記録媒体がある。磁気
記録媒体においては磁性層（即ち、記録層）が高機能性
薄膜の一種とみなされ、その性状は磁気記録密度の向上
と密接に関係している。

【０００３】磁性層が高機能性薄膜である磁気記録媒体
としては、強磁性金属が蒸着されて成る金属薄膜で磁性
層を形成した、金属薄膜型磁気記録媒体または高密度磁
気記録媒体と称されている磁気記録媒体がある。この磁
気記録媒体は、磁性層がバインダー等の介在物を有しな
いために、従来の塗布型磁気記録媒体よりも高密度記録
に適している。

【０００４】従来の塗布型磁気記録媒体とは、具体的に
は、γ−Ｆｅ_２Ｏ_３粉末、ＣｒＯ_２粉末、または純鉄粉
末等を樹脂等のバインダーとともに高分子フィルム上に
塗着せしめて磁性層を形成したものをいう。塗布型磁気
記録媒体は一般に、オーディオ用またはビデオ用テープ
として用いられる。

【０００５】一方、金属薄膜型磁気記録媒体は、真空蒸
着、イオンプレーティング、スパッタリングまたはクラ
スターイオンビーム蒸着等の方法を用いて、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉおよび／またはＣｒ等の磁性金属を単独、また
は合金の形態で高分子フィルムまたはガラス基板上に蒸
着して磁性層を形成したものである。金属薄膜型磁気記
録媒体は、斜方入射蒸着法により磁性層を形成したビデ
オ用テープ、ならびにガラス基板にスパッタリング法で
磁性層を形成したハードデイスクとして既に実用化され
ている。

【０００６】金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法の一例
を図３を参照して説明する。図３は、非磁性基板に、記
録層として磁性金属薄膜を真空蒸着法により形成する方
法を模式的に示している。図３に示す真空蒸着法は、連
続巻取真空蒸着法とも呼ばれるもので、生産性において
優れており、現実的な量産方法として有力な製造方法で
ある。図３において、非磁性基板は高分子フィルム（30
1）である。一般に、高分子フィルムの一方の表面に
は、ＳｉＯ_２等から成る微粒子が分散し、固着してい
る。微粒子は磁気記録媒体の磁性層側の表面に凹凸を付
与し、それにより磁気記録媒体の走行性を向上させてい
る。

【０００７】高分子フィルム（301）は送り軸（302）に
セットされ、ここから連続的に送り出され、冷却ドラム
（306）を経て、巻取軸（310）で巻き取られる。このと
き、電子ビーム（312）で強磁性金属（314）を溶解して
蒸発させ、下方より高分子フィルム（301）の表面に蒸
着させる。蒸着中、不要な磁性金属は遮蔽板（316，32
0）でカットされる。磁性層に酸素が含まれるようにす
る場合には、ノズル（318）から酸素が供給される。磁
性層の真空蒸着が終了した後、必要に応じて磁性層の上
に保護層および潤滑剤層等を形成し、高分子フィルムの
磁性層が形成された面とは反対の面にバックコート層を
形成する。それから、スリッティングしてテープ状の磁
気記録媒体を得る。

【０００８】この方法により得られるテープ状の磁気記
録媒体（以下、「蒸着テープ」または「ＭＥテープ」と
も呼ぶ）の厚さ方向の断面図を模式的に図４に示す。図
示した磁気記録媒体において、非磁性基板（１）の一方
の面には微粒子（２）が分散し、固着しており、この微
粒子（２）が存在する面に磁性層（３）が形成され、磁
性層（３）の上には保護層（４）および潤滑剤層（５）
が形成されている。したがって、磁気記録媒体の表面
（潤滑剤層（５）の表面）は微粒子（２）により付与さ
れた凹凸を有している。非磁性基板の磁性層が形成され
た面とは反対の面にはバックコート層（６）が形成され
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般に金属薄膜型磁気
記録媒体は塗布型磁気記録媒体よりも薄いため、記録容
量の大きい磁気記録媒体製品（例えばＭＥテープ）の提
供を可能にしている。しかし、磁気記録媒体に対する性
能向上の要求は厳しく、より多くの情報を記録し得る磁
気記録媒体製品がなお望まれている。

【００１０】磁気記録媒体の記録容量を大きくする１つ
の方法として、磁気記録媒体の記録密度を向上させる方
法がある。磁気記録媒体の記録密度は、記録周波数をよ
り高くし、トラック幅をより小さくすることにより高密
度化される。記録周波数は、磁気ヘッドと磁気記録媒体
との間の相対速度が一定である場合には、記録波長を短
くすることによってより高くし得る。したがって、記録
波長を短くしたときに高い再生出力を確保できれば、記
録密度の向上した磁気記録媒体を得ることができる。

【００１１】短い記録波長でＭＥテープと塗布型磁気記
録媒体に信号を記録すると、一般に前者から得られる再
生出力は後者から得られる再生出力よりも高い。即ち、
ＭＥテープは塗布型磁気記録媒体と比較して高密度記録
に適している。そのため、ＭＥテープは大きな記録容量
が要求されるデータストレージ用テープとして使用され
ている。ＭＥテープはまた、その記録密度が高いため
に、オーディオ機器またはビデオ機器用の記録媒体とし
て用いられる場合、音質および画質の良い再生信号を与
える。

【００１２】ＭＥテープに対しては、その記録密度がよ
り向上するよう（即ち、より短い記録波長で記録し得る
よう）、更なる改善が求められている。しかし、ＭＥテ
ープの記録密度を向上させるには限界がある。それは、
第一には、短い記録波長で記録した信号を再生するとき
に高い再生出力を得られないことによる。

【００１３】記録周波数を高くして実施する高密度記録
は、高感度型ヘッドを用いることにより実施できる。例
えば、記録系のインダクティブヘッドと再生系のＭＲヘ
ッドを備えたギャップ長０．１〜０．２５μｍのＭＲ
（Magneto Resistive）型ヘッドを用いる場合には、１
ｋHz程度の記録周波数から、５０ＭHzという高い記録周
波数までの範囲で記録し、記録した信号を再生すること
が可能である。

【００１４】記録波長を短くすると、再生出力の厚み損
失に変化が生じ、そのことが再生信号の品質に好ましく
ない影響を及ぼす場合がある。厚み損失とは、磁性層の
厚さが記録波長よりも大きいことに起因して生じる再生
出力の低下をいう。一般に、磁性層の厚さが同じ場合に
おいて、記録波長が短いほど厚み損失は大きくなる傾向
にある。したがって、記録密度を向上させるには、磁性
層の厚さを小さくする必要がある。例えば、上記のＭＲ
ヘッドを使用する場合、磁性層の厚さは従来のデジタル
ビデオ用ＭＥテープの磁性層の厚さ（約１８０nm）の半
分以下とすることが、良好な再生出力（例えばＣＮ比）
を得るうえで好ましいとされている。

【００１５】しかし、磁性層の厚さを小さくすると、磁
気記録媒体全体の剛性が低下するという問題がある。磁
気記録媒体においては、磁性層は記録層として作用する
とともに一種の補強層としても機能するため、その厚さ
は、非磁性基板の厚さと同様、磁気記録媒体全体の剛性
に影響を及ぼす。したがって、例えば磁気記録媒体が磁
気テープである場合、磁性層の厚さが小さいと、ヘッド
とテープとの当たりが悪くなってヘッドでのテープの摺
動が不十分となる場合がある。かかる事情のために、Ｍ
Ｅテープの磁性層の厚さは高密度記録に最適な厚さにす
ることができない。

【００１６】さらに、短い記録波長で記録した信号から
の再生出力を高くすることができても、それ以上に媒体
ノイズが大きくなりＣＮ比が小さくなるという問題があ
る。磁気記録媒体の記録密度を高くしてもＣＮ比が小さ
ければ、ノイズレベルが相対的に高いために画質および
音質が悪くなる。したがって、そのような磁気記録媒体
は実用的でない。

【００１７】一方、磁気記録媒体については、その性能
のみならず、その製造に関しても種々の課題がある。そ
の１つとして、磁気記録媒体を製造するための原材料が
有効に利用されていない（即ち、材料歩留まりが悪い）
という課題がある。この課題は、生産コストを下げると
いう企業活動における一般的な要請のほか、省資源化を
図ることで環境を保全すべきであるという社会の要請に
反しており、解決が望まれている。

【００１８】この課題は、具体的には、ＭＥテープの磁
性層を形成する工程、即ち、図３を参照して説明した回
転ドラムを使用する斜方蒸着において顕著である。その
ような斜方蒸着においては蒸着効率が悪く、蒸発させた
磁性金属の１０％程度が磁性層の形成に使用されるにす
ぎない。したがって、蒸着工程で使用する（即ち、蒸発
させる）金属の絶対量を減らして、磁性層を形成しない
磁性金属の量を減らすことが、省資源の観点から要求さ
れている。

【００１９】本発明はかかる実情に鑑みてなされたもの
であり、高密度記録に適し、かつ優れた再生信号を与え
る磁気記録媒体であって、磁性金属の使用量を少なくし
て製造できる磁気記録媒体を提供することを課題とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、非磁性基板とその一方の表面に形成され
た磁性層を含む磁気記録媒体であって、磁性層が強磁性
金属薄膜であり、磁性層の厚さが１２０nm以下であり、
磁性層を形成する金属粒子の粒径が５〜２５nmの範囲内
にあり、磁性層の厚さに対する非磁性基板の厚さの比が
３０〜６６０の範囲内にある磁気記録媒体を提供する。

【００２１】本発明の磁気記録媒体は、磁性層の厚さ、
磁性層を形成する金属粒子の粒径および磁性層の厚さに
対する非磁性基板の厚さの比がそれぞれ特定範囲内にあ
ることを特徴とする。この特徴により、高密度記録が可
能であって、再生出力のノイズが小さく、かつヘッドと
テープとの当たりが良好な磁気記録媒体を得ることがで
きる。

【００２２】本発明の磁気記録媒体において、磁性層は
厚さ１２０nm以下の強磁性金属薄膜である。したがっ
て、本発明の磁気記録媒体を用いれば、狭ギャップ長
（例えば０．１〜０．２５μｍ）の磁気ヘッドを用い
て、短い記録波長でトラック幅を小さくして信号を記録
すること（即ち、高密度記録）を最適に実施できる。磁
性層の厚さが１２０nmを越えると、ギャップ長が０．１
〜０．２５μｍの磁気ヘッドを用いて記録した信号を同
じギャップ長の磁気ヘッドを用いて再生する場合に、ノ
イズレベルは変化しないが出力が飽和するためにＣＮ比
が小さくなる。

【００２３】本発明の磁気記録媒体において、磁性層は
強磁性金属薄膜であり、磁性層を形成する金属粒子の粒
径は５〜２５nmの範囲内にある。強磁性金属薄膜は一般
に柱状結晶構造を有する。柱状結晶は金属粒子が集合し
て成長することにより形成される。金属粒子は一般に略
球形であり、その径が粒径に相当する。

【００２４】金属粒子の粒径が小さいほど、信号再生時
のノイズは小さい。金属粒子の粒径が２５nmを超えると
ノイズが増加して、磁気記録媒体の電磁変換特性が悪く
なる。さらに、金属粒子の粒径が大きくなると、磁性層
の表面粗さが大きくなるためスペーシングロスが無視で
きなくなる。一方、金属粒子の粒径が５nm未満である
と、熱揺動が生じ、磁性層が消磁されて記録された信号
が消去されることがある。

【００２５】磁性層の厚さに対する非磁性基板の厚さの
比は、磁気記録媒体が磁気テープである場合、テープの
機械強度と剛性に影響を及ぼす。この比を適切に選択す
ることは、ヘッドとテープの接触状態を良好に保つため
に重要である。磁性層の厚さに対する非磁性基板の厚さ
の比は、３０〜６６０の範囲内にあることが好ましい。

【００２６】この比が３０未満である磁気記録媒体とし
ては、フイルムの厚さと磁性層がともに薄いもの、お
よび磁性層の厚さが大きいものがある。の記録媒体
は、フィルムの厚さおよび磁性層がともに薄いために、
その機械強度が小さいものである。磁気記録媒体の機械
強度が小さいと磁気記録媒体とヘッドとの接触が悪くな
り、その結果、出力が低くなる。の磁気記録媒体は、
磁性層の厚さが大きいために高密度記録に適さない。

【００２７】一方、この比が６６０を超える磁気記録媒
体としては、非磁性基板の厚さが極めて大きいもの、
および磁性層が極めて薄いものがある。の磁気記録
媒体は、その全厚が大きいものである。磁気記録媒体が
磁気テープである場合、その全厚が大きいと、所定寸法
のケースに収容できるテープ長が短くなり、記録容量
（即ち記録時間）が減少する。の磁気記録媒体におい
ては、磁性層の厚さが小さすぎるために熱揺動が生じ
て、磁性層が消磁され記録された信号が消去されること
がある。そのような磁気記録媒体は、磁気記録媒体とし
て機能し得ないものである。

【００２８】本発明の磁気記録媒体は、磁気記録媒体の
保磁力Ｈｃと磁性層の厚さδの積が０．７×１０^−３〜
２０×１０^−３［Ａ／ｍ］・ｍ（１０〜２５０Ｏｅ・μ
ｍ）の範囲内にあるものであることがより好ましい。

【００２９】本発明の磁気記録媒体はまた、磁気記録媒
体の保磁力Ｈｃと磁束密度Ｂｒと磁性層の厚さδの積が
０．２５×１０^−３〜８×１０^−３Ｔ・[Ａ／ｍ]・ｍ
（30000〜1000000Ｏｅ・Ｇ・μｍ）の範囲内にあるもの
であることがより好ましい。

【００３０】磁性層の磁化特性を示すヒステリシスルー
プの形と面積は、磁気記録媒体の磁気特性を決定する重
要な因子であり、磁気記録媒体の記録密度と密接に関係
する。ヒステリシスループから、磁気記録媒体（即ち磁
性層）の保磁力Ｈｃおよび残留磁束密度Ｂｒが解かる。

【００３１】一般に、磁気記録媒体の磁性層の厚さが一
定である場合、磁性層の保磁力を大きくすると電磁変換
特性は向上する。磁性層の厚さを小さくすると、磁気記
録媒体の磁性層の保磁力は小さくなる傾向にある。本発
明においては、磁性層の厚さδを１２０nm以下にすると
ともに、保磁力Ｈｃと磁性層の厚さδの積が０．７×１
０^−３〜２０×１０^−３［Ａ／ｍ］・ｍの範囲内にある
ようにすることで、その電磁変換特性が良好に維持され
るとともに、高い記録密度で信号を記録できる磁気記録
媒体を得ることができる。

【００３２】磁気記録媒体の保持力Ｈｃおよび残留磁束
密度Ｂｒがともに大きいと、磁気記録媒体の電磁変換特
性および記録密度がともに向上する。保持力と残留磁束
密度の積は磁気記録媒体が有する磁気的エネルギーに相
当する。本発明においては、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃ
と磁束密度Ｂｒと磁性層の厚さδの積Ｈｃ・Ｂｒ・δが
０．２５×１０^−３〜８×１０^−３Ｔ・[Ａ／ｍ]・ｍの
範囲内にあるように、磁気記録媒体を構成することが好
ましい。Ｈｃ・Ｂｒ・δが０．２５×１０^−３Ｔ・[Ａ
／ｍ]・ｍ（30000Ｏｅ・Ｇ・μｍ）以下では、ノイズは
低いものの出力も低いため、信号を十分に再生できない
場合がある。一方、Ｈｃ・Ｂｒ・δが８×１０^−３Ｔ・
[Ａ／ｍ]・ｍ（1000000Ｏｅ・Ｇ・μｍ）を超えると、
ヘッドの再生出力が飽和するため、ＣＮ比が悪くなる。

【００３３】本発明の磁気記録媒体は、少なくともギャ
ップ部端面が強磁性体で構成され、ギャップ長が０．１
０〜０．２５μｍである磁気ヘッドを用いて信号を記録
・再生する磁気記録媒体として特に好ましく用いられ
る。そのような磁気記録媒体は、具体的には、例えば、
情報機器で使用されるデータバックアップ用の磁気記録
媒体ならびに高画質および高信頼性が要求されるデジタ
ルビデオテープである。

【００３４】本発明の磁気記録媒体を使用すれば、少な
くともギャップ部端面が強磁性体で構成され、ギャップ
長が０．１０〜０．２５μｍである磁気ヘッドを用いて
信号を記録・再生する磁気記録方法が実施され得る。当
該方法により記録・再生される本発明の磁気記録媒体
は、高いＣＮ比およびＳＮ比を示し、質の高い再生信号
を与える。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。以下の説明を含む本明細書において、磁気
記録媒体の構成に関して、磁気記録媒体を構成する各層
の「表面」とは、各層が形成されたときに露出している
面、即ち、各層の非磁性基板から遠い側の面を意味す
る。磁気記録媒体の構成に関して、磁気記録媒体を構成
する各層の「上」というときもまた、特に断りのない限
り、各層の非磁性基板から遠い側の面を意味し、反対
に、各層の「下」というときは各層の非磁性基板に近い
側の面を意味する。したがって、例えば、「磁性層の上
に」というときは、「磁性層の非磁性基板から遠い側の
面に隣接する位置に」を意味し、「磁性層の下に」とい
うときは、「磁性層の非磁性基板に近い側の面に隣接す
る位置に」を意味する。

【００３６】磁気記録媒体の「磁性層側表面」とは、非
磁性基板の２つの面を基準としたときに磁性層が形成さ
れた側の磁気記録媒体の露出表面をいう。例えば、図４
に示すように非磁性基板の一方の面に形成された磁性層
の上に保護層および潤滑剤層が形成されている場合に
は、潤滑剤層の露出表面が「磁性層側表面」に相当す
る。

【００３７】本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板とそ
の一方の表面に形成された磁性層を含む磁気記録媒体で
あって、磁性層が柱状結晶構造を有する強磁性金属薄膜
であり、磁性層の厚さが１２０nm以下であり、磁性層を
形成する金属粒子の粒径が５〜２５nmの範囲内にあり、
磁性層の厚さに対する非磁性基板の厚さの比が３０〜６
６０の範囲内にある磁気記録媒体である。

【００３８】非磁性基板は、可撓性を有する高分子フィ
ルムであることが好ましい。高分子フィルムは、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド
（ＰＩ）、ポリ塩化ビニルおよびポリカーボネート等か
ら１または複数の材料を適宜選択して形成される。

【００３９】非磁性基板の厚さは、磁性層の厚さに対す
る非磁性基板の厚さの比が３０〜６６０となるように、
磁性層の厚さを考慮して選択する。それにより、磁気記
録媒体と磁気ヘッドとの接触を良好なものとするのに十
分な機械強度および剛性を有する磁気記録媒体が得られ
る。磁性層の厚さに対する非磁性基板の厚さの比は、よ
り好ましくは３０〜４５０、さらにより好ましくは４０
〜３００である。

【００４０】磁気記録媒体の機械強度および剛性はま
た、非磁性基板の材料によっても異なる。例えば、Ｐ
Ａ、ＰＥＮ、ＰＥＴから成る厚さ５μｍのフィルムを比
較した場合、ＰＥＮから成るフィルムはＰＥＴから成る
フィルムの１．４倍、ＰＡから成るフィルムはＰＥＴか
ら成るフィルムの１．７倍の強度を有する。また、Ｐ
Ａ、ＰＥＮ、ＰＥＴから成る同じ厚さのフィルムを用い
て磁気テープを作製し、再生時のＳＮ比を比較すると、
ＰＡを用いたものが最も高く、ＰＥＴを用いたものが最
も低くなる。これは、非磁性基板の機械強度が大きいほ
どヘッド当たりが良く、電磁変換特性が良好であること
に起因すると考えられる。したがって、機械強度を低下
させることなく、より薄い磁気記録媒体を得ようとする
場合には、ＰＥＮまたはＰＡから成るフィルムの使用が
適している。このように、非磁性基板の材料もまた、磁
気記録媒体の用途等に応じて磁気記録媒体の機械強度お
よび剛性を所望のものとするために適切に選択されるこ
とが好ましい。

【００４１】非磁性基板の磁性層が形成される面（即
ち、磁性層と接する側の面）には、磁気記録媒体の磁性
層側表面の走行性を向上させるために、ＳｉＯ_２、Ｔｉ
Ｏ_２、Ａｌ_２Ｏ_３またはＺｒＯ_２等の無機物質、あるい
はポリスルホン等の有機物質から成る微粒子が例えば１
μｍ^２につき３〜１５０個、分散し、固着していること
が好ましい。微粒子は、非磁性基板の表面に、例えば高
さ５〜５０nmの表面突起を形成するような形状および寸
法を有することが好ましい。一般に、突起の高さが５nm
未満では良好な走行性を確保することが難しくなり、５
０nmを超えると再生出力のスペーシング損が大きくなり
磁気記録媒体として使用することができない。

【００４２】非磁性基板の表面突起は、例えば、前記微
粒子と高分子樹脂（例えば、非磁性基板が高分子フィル
ムである場合には、高分子フィルムを形成する樹脂と同
じ樹脂）とを混合し、この混合物を高分子基板にコーテ
イングすることによって形成できる。あるいは、微粒子
を含む高分子材料でフィルムを製造することによって
も、表面に突起を有する非磁性基板を得ることができ
る。表面突起を有する非磁性基板は、特開平９−１６４
６４４号公報および特開平１０−２６１２１５号公報等
に開示されている。

【００４３】本発明の磁気記録媒体において、磁性層は
厚さ１２０nm以下の強磁性金属薄膜である。磁性層に適
した強磁性金属としては、Ｆｅ系金属、Ｃｏ系金属、お
よびＮｉ系金属がある。本発明においてはＣｏ系金属で
磁性層を形成することが特に好ましい。ここで、「Ｃｏ
系金属」とは、コバルト、およびコバルトを主成分とし
て好ましくは５０原子％以上含む合金をいう。「Ｆｅ系
金属」および「Ｎｉ系金属」も同様である。

【００４４】強磁性金属薄膜は、具体的には、Ｆｅ、Ｃ
ｏおよびＮｉ、ならびにＣｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、Ｃｏ−
Ｓｎ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆ
ｅ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−ＣｒおよびＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ等の合金から選択される１または複数の材料で形成さ
れる。強磁性金属薄膜は酸素を含んでいてよく、酸素は
これらの金属または合金の酸化物の形態で含まれていて
よい。

【００４５】強磁性金属薄膜は、単層膜の形態であって
もよく、あるいは多層膜の形態であってもよい。いずれ
の形態においても強磁性金属薄膜の全厚は、好ましくは
１５０nm以下、より好ましくは１２０nm以下である。強
磁性金属薄膜（即ち記録層）の厚さをこの程度とするこ
とにより、ギャップ長が０．１０〜０．２５μｍの磁気
ヘッド（例えば、ＭＩＧヘッド）を用いて、高い記録周
波数（例えば、２０ＭHz以上）で高密度記録を最適に実
施でき、記録された信号をギャップ長が０．１０〜０．
２５μｍの磁気ヘッド（例えば、ＭＲヘッド等）で良好
に再生できる。磁性層の厚さが大きくなると、ノイズレ
ベルはそのままで出力が飽和するためにノイズレベルが
相対的に高くなり、再生出力のＣＮ比が小さくなる。１
２０nmという厚さは、前記範囲のギャップ長を有する磁
気ヘッド（特にＭＲヘッド）を用いる場合に出力が飽和
する厚さにほぼ相当する。

【００４６】さらに、磁性層の厚さは、磁性層の厚さに
対する非磁性基板の厚さの比が上記範囲内にあるよう
に、非磁性基板の厚さを考慮して選択される。したがっ
て、例えば非磁性基板の厚さが予め決められている場合
には、磁性層の厚さを調節して、磁性層の厚さに対する
非磁性基板の厚さの比が上記範囲内にあるようにする。

【００４７】磁性層の厚さの好ましい下限値は、使用す
る磁気ヘッドの特性および記録波長等に応じて決定さ
れ、磁気記録媒体の記録再生特性および剛性等に悪影響
を及ぼさない限りにおいて薄くすることができる。した
がって、磁性層の厚さは１０nm以下としてもよい。磁性
層の厚さは、熱揺動が無視できなくなる厚さ（約５nm）
まで薄くすることも可能である。

【００４８】磁性層の厚さは、一般に好ましくは３〜１
５０nm、より好ましくは５〜１２０nm、さらにより好ま
しくは１０〜１２０nmである。磁性層の厚さは、具体的
には磁気記録媒体に記録した信号を再生する磁気ヘッド
の種類に応じて決定される。磁気記録媒体がＭＲヘッド
を用いて再生するものである場合、磁性層の厚さは１０
〜１００nmであることが好ましい。磁気記録媒体がＧＭ
Ｒ（Giant Magneto Resistive）ヘッドまたはＴＭＲ（T
unneling Magneto Resistive）ヘッドを用いて再生する
ものである場合、磁性層の厚さは８〜８０nmであること
が好ましい。

【００４９】本発明の磁気記録媒体において、強磁性金
属薄膜である磁性層は、粒径が５〜２５nmの範囲内にあ
る金属粒子から成る。

【００５０】強磁性金属薄膜は、好ましくは斜方蒸着法
により形成される。斜方蒸着は、真空蒸着槽内におい
て、適当な支持体上を移動する非磁性基板上に、所定の
高入射角成分から低入射角成分の金属蒸気流を蒸着する
ことによって実施される。非磁性基板は、キャン状回転
支持体またはベルト状支持体上を移動させる。強磁性金
属薄膜内に酸素を存在させる場合には、僅かに酸素を導
入した雰囲気下で蒸着を実施する。

【００５１】強磁性金属を非磁性基板の表面に斜方蒸着
させると、非磁性基板の表面には、柱状に斜め方向に成
長した結晶から成る強磁性金属薄膜が形成される。例え
ば、酸素を導入した雰囲気下でＣｏを斜方蒸着すると、
ＣｏとＣｏＯとが混合した粒塊が集合して成る柱状結晶
が形成される。

【００５２】金属粒子（または粒塊）の粒径は、磁性層
の厚さが大きいほど大きくなる傾向にある。したがっ
て、磁性層の厚さを調節することで、粒径を調節するこ
とが可能である。あるいは、粒径は斜方蒸着の諸条件を
変えることによって調節できる。例えば、最小入射角を
大きくして、金属がより高い入射角で蒸着されるように
すれば、粒径を大きくできる。酸素を導入した雰囲気下
で蒸着を実施すると、粒径は大きくなる傾向にある。酸
素の導入量をより多くすると、粒径はより大きくなる。
酸素に代えて又は酸素とともに他のガスを導入すること
によっても、粒径を調節できる。一般に、ガスを導入し
た雰囲気下で蒸着を実施すると、粒径は大きくなる傾向
にある。

【００５３】非磁性基板の表面に金属および／または金
属酸化物から成る下地層を形成し、下地層の上に磁性層
を形成すると、磁性層を形成する金属粒子の粒径は小さ
くなる傾向にある。したがって、下地層は金属粒子の粒
径を小さくするために好ましく形成される。下地層は、
磁性層を構成する金属と同じ結晶構造をとる金属および
／またはその酸化物で形成することが好ましい。磁性層
は非磁性金属および磁性金属のいずれで形成してもよ
い。下地層は、例えば真空蒸着法によって形成される。
金属酸化物を含む下地層は、例えば、酸素を導入して金
属を真空蒸着させることにより形成される。

【００５４】例えば、Ｃｏで磁性層を形成する場合、先
に蒸着される部分（磁性層の下側部分）に含まれる酸素
の量が多くなるように酸素を導入すれば、ＣｏＯを含む
下地層の上に形成されたＣｏの磁性層を形成できる。こ
の方法によれば、１つの蒸着装置で簡易に下地層を形成
できる。この方法でＣｏＯを含む下地層を形成するに
は、酸素を導入するノズルの数、ノズルと非磁性基板と
の間の距離、および酸素を供給する際の流量等を調節す
る必要がある。具体的には、蒸着開始点に酸素導入ノズ
ルを設けて局所的に酸素を導入すれば、１つの蒸着装置
内で１つの蒸着源を使用して下地層および磁性層を形成
できる。

【００５５】本発明の磁気記録媒体においては、磁気記
録媒体の磁気特性を調節して、良好な電磁変換特性を確
保することが好ましい。本発明においては、磁気記録媒
体の磁気特性を表す指標の１つとして、磁気記録媒体の
保磁力Ｈｃと磁性層の厚さδの積を採用する。本発明に
おいてはまた、磁気記録媒体の磁気特性を表す別の指標
として、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと残留磁束密度Ｂｒ
と磁性層の厚さδの積Ｈｃ・Ｂｒ・δを採用する。

【００５６】本発明の磁気記録媒体においては、磁気記
録媒体の保磁力Ｈｃと磁性層の厚さδの積が０．７×１
０^−３〜２０×１０^−３［Ａ／ｍ］・ｍの範囲内にある
ことが好ましい。また、本発明の磁気記録媒体において
は、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと残留磁束密度Ｂｒと磁
性層δの積が０．２５×１０^−３〜８×１０^−３Ｔ・
[Ａ／ｍ]・ｍの範囲内にあることが好ましい。

【００５７】磁気記録媒体の保磁力は、磁性層を構成す
る強磁性金属の保磁力および磁性層の厚さのほか、斜方
蒸着時の条件を調節することによっても調節することが
できる。具体的には、斜方蒸着時の入射角、ならびに酸
素を導入する場合には酸素を導入する方法および導入量
等により、磁気記録媒体の保磁力を調節できる。

【００５８】一般に、酸素を導入して磁性層を形成する
と、得られる磁気記録媒体の保磁力は大きくなる傾向に
ある。酸素導入ノズルと非磁性基板との間の距離、およ
びガスを導入する角度（ガスの流れと非磁性基板とがな
す角度）を調節することによっても保磁力を変化させ得
る。

【００５９】蒸着時の最小入射角を小さくして、金属が
より高い入射角で蒸着されるようにすれば、保磁力Ｈｃ
は大きくなる傾向にある。また、Ｃｏ金属又はＣｏおよ
びＣｒを含む合金にＰｔ、ＰｄまたはＭｏを添加したも
ので磁性層を形成すると、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃは
大きくなる傾向にある。本発明においては、磁気記録媒
体の保磁力を大きくするために採用されているその他の
手段を任意に使用できる。

【００６０】磁気記録媒体の保磁力はまた、磁性層の下
に下地層を設けることによっても調節できる。下地層
は、具体的には先に磁性層を構成する金属粒子の粒径に
関連して説明したものと同じである。磁性層と同じ結晶
構造を有する下地層を形成すると、磁気記録媒体の保磁
力は大きくなる傾向にある。

【００６１】磁気記録媒体の残留磁束密度は、ガス（例
えば酸素ガス）を導入しながら磁性層を蒸着により形成
する場合に、ガスの流量およびガスを導入するノズルと
非磁性基板との間の距離を調節することによって調節で
きる。例えば、ガスの流量が多いほど、残留磁束密度は
小さくなる傾向にある。ガスを導入する角度を調節する
ことによっても残留磁束密度を調節できる。例えば、ガ
スを金属蒸気流の低入射角成分に導入する場合、ガスの
流れが非磁性基板と平行となる方向にガスを導入すれ
ば、ガスが進行するにつれて非磁性基板から遠ざかる方
向にガスを導入する場合よりも、残留磁束密度は小さく
なる傾向にある。ガスが進行するにつれて非磁性基板に
近づく方向に（即ち、ガスが非磁性基板と衝突するよう
に）ガスを金属蒸気流の低入射角成分に導入すれば、残
留磁束密度はさらに小さくなる傾向にある。

【００６２】磁気記録媒体の残留磁束密度はまた、蒸着
時の入射角を調節することによっても調節できる。例え
ば、最小入射角を小さくして、金属がより高い入射角で
蒸着されるようにすれば、残留磁束密度は大きくなる傾
向にある。

【００６３】上記において説明した手段を１または複数
適宜選択することによって、磁気記録媒体の磁気特性を
所望のものとすることが好ましい。例えば、本発明の磁
気記録媒体は、ガス（好ましくは酸素ガス）を２ヶ所以
上から磁性金属の蒸気流に導入しながら磁性金属を蒸着
させて磁性層を形成することにより好ましく製造され
る。ガスは、下地層が形成されるように、蒸着開始点付
近および蒸着終了点付近の２箇所から導入することが好
ましい。その場合、蒸着開始点付近からは、非磁性基板
までのガスの流れと非磁性基板との間で形成される角度
であって、非磁性基板の進行方向の後側に形成される角
度が６０〜１５０°となるように、酸素を導入すること
が好ましい。蒸着終了点付近からは非磁性基板と平行な
方向に非磁性基板の進行方向とは反対の方向に向かって
酸素を導入することが好ましい。酸素導入ノズルと非磁
性基板との間の距離は、いずれも１５〜１００mm程度と
することが好ましいが、これに限定されない。

【００６４】本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板の磁
性層が形成された面とは反対の面に補強層が形成された
ものであってよい。補強層は磁気記録媒体の剛性をより
大きくする。したがって、磁気記録媒体が磁気テープで
ある場合には、補強層を設けることによって、磁気テー
プと磁気ヘッドとの接触状態をより良好にし得る。

【００６５】補強層は、実質的に非磁性体であることを
要する。即ち、補強層は、磁界内で実質的に磁化されな
いものである。補強層は、具体的には、マンガン、亜
鉛、アルミニウム、銅、チタン、スズ、鉄、ニッケル、
コバルトおよびクロムから選択される１または複数の金
属の酸化物を含むものであることが好ましい。特にアル
ミニウムは、それ自体が非磁性体であること、ならびに
低融点であり、蒸着で補強層を形成する場合には基板等
に与える熱的なダメージを小さくし得ることから、好ま
しく用いられる。補強層は、好ましくは、Ａｌ等の金属
を酸素雰囲気下で非磁性基板に真空蒸着することにより
形成される。

【００６６】補強層の厚さは、非磁性基板の材料および
厚さ、磁性層の厚さ、ならびに補強層を形成する材料等
に応じて、磁気記録媒体に所望の剛性が付与されるよう
に選択される。

【００６７】以上、本発明の磁気記録媒体を構成する非
磁性基板、磁性層、および補強層について説明したが、
上記において特に言及しなかった要素は、常套的に採用
されている材料および方法を用いて構成することができ
る。

【００６８】例えば、磁性層の上（磁性層の上に非磁性
層が形成されている場合には非磁性層の上）に保護層を
形成し、必要に応じて保護層の上に更に潤滑剤層を形成
してもよい。

【００６９】保護層は、例えば、スパッタリングもしく
はプラズマＣＶＤ等の方法で得られる、アモルファス
状、グラファイト状もしくはダイヤモンド状の炭素から
成る炭素膜、あるいはそれらの炭素を混合および／また
は積層して形成した炭素膜である。

【００７０】本発明では特にダイヤモンド状の炭素、す
なわちダイヤモンドライクカーボン（Diamond Like Car
bon；ＤＬＣ）で保護層を形成することが好ましい。Ｄ
ＬＣは適度な硬度を有するため、磁気記録媒体の損傷を
抑制するとともに磁気ヘッドの損傷をも抑制することが
できることから、最も好ましい材料である。いずれの材
料を用いて保護層を形成する場合も、保護層の厚さは１
〜５０nmであることが好ましい。

【００７１】潤滑剤層を形成する潤滑剤は、磁気記録媒
体用の潤滑剤として汎用されているものから任意に選択
できる。潤滑剤は、例えば、パーフルオロポリエーテル
等のフッ素系潤滑剤または炭化水素系潤滑剤であること
が好ましい。潤滑剤層は、潤滑剤以外の成分として、例
えば極圧剤および／または防錆剤等を含んでよい。潤滑
剤層は、例えば、潤滑剤を適当な溶媒に溶解または分散
させた塗布液を保護層（保護層が形成されていない場合
には磁性層）の上に塗布した後、溶媒を蒸発させること
によって形成できる。潤滑剤層の厚さは一般に０．０５
〜５０nmである。

【００７２】本発明の磁気記録媒体には、記録再生装置
における走行性を向上させるために、非磁性基板を介し
て磁性層と対向するようにバックコート層を設けてよ
い。補強層が非磁性基板の磁性層が形成されている面と
は反対の面に形成されている場合、バックコート層は補
強層の上に形成される。バックコート層は、ポリウレタ
ン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ポリエステル系樹
脂（例えばバイロン）、カーボンおよび炭酸カルシウム
等から選択される１種または複数種の材料を、適当な溶
媒（例えば、トルエンとメチルエチルケトンの混合溶
媒）に溶解および／または分散させた塗布液を、非磁性
基板の磁性層が形成された面とは反対の表面（当該表面
に補強層が形成されている場合は補強層の表面）に塗布
した後、乾燥して溶媒を蒸発させる湿式塗布法により形
成できる。このようにしてバックコート層を形成する場
合、その厚さは１００〜５００nmとすることが好まし
い。

【００７３】本発明の磁気記録媒体は、その磁性層が適
当な寸法の金属粒子で構成され、高密度記録に適した厚
さおよび磁気特性を有する強磁性金属薄膜であることを
特徴とする。この特徴により、本発明の磁気記録媒体に
は、ギャップ長の狭い磁気ヘッドを用いて、短い記録波
長で信号を記録でき、記録した信号は良好に再生され得
る。したがって、本発明の磁気記録媒体を用いれば、高
記録密度化によりその記録容量をより向上させた磁気記
録媒体製品（例えば、ケースに収容された磁気テープ）
を得ることができる。

【００７４】さらに、本発明の磁気記録媒体は従来の磁
気記録媒体と比較して磁性層の厚さを小さくしたもので
あるから、磁気記録媒体の製造において使用する磁性金
属の量を従来と比較して少なくし得る。したがって、本
発明の磁気記録媒体は、より少ない資源およびコストで
製造可能なものである。

【００７５】本発明の磁気記録媒体への記録は、少なく
ともギャップ部端面が強磁性体で構成され、ギャップ長
が０．１０〜０．２５μｍである磁気ヘッドを用いて最
適に実施される。ギャップ長が狭くなるとヘッドそのも
のの加工精度が悪くなって信号の再生処理が難しくな
る。そのため、ギャップ長が０．１０μｍ未満の磁気ヘ
ッドを使用すると、再生時の出力が低下するとともにノ
イズが高くなり、ＣＮ比が小さくなる。一方、ギャップ
長が０．２５μｍを超えると高密度記録を実施できな
い。

【００７６】本発明の磁気記録媒体への記録は、具体的
には、ＭＩＧヘッドおよびＬＡＭヘッドのようなインダ
クティブヘッドを使用して実施することが好ましい。こ
れらのヘッドで記録した信号は、ギャップ長が記録ヘッ
ドと同じであるＭＲヘッド、ＧＭＲ（Giant Magneto Re
sistive）ヘッド、ＴＭＲ（Tunneling Magneto Resisti
ve）ヘッド等、大容量の磁気記録媒体の記録再生装置に
用いられている磁気ヘッドを使用して再生することが好
ましい。これらのヘッドはそれぞれ種々の型に更に分類
される。本発明の磁気記録媒体に対しては、いずれの型
のものも好ましく使用できる。例えば、ＭＲヘッドに
は、ＳＡＬバイアス型、デュアルストライプ型および縦
型等があるが、いずれの型のものも使用できる。

【００７７】このように、本発明の磁気記録媒体を用い
れば、少なくともギャップ部端面が強磁性体で構成さ
れ、ギャップ長が０．１０〜０．２５μｍである磁気ヘ
ッドを用いて信号を記録する磁気記録方法を好ましく実
施できる。この方法によれば、大量の信号を、質の高い
再生信号が得られるように記録することが可能である。

【００７８】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。

【００７９】（試験例１）図４に示す断面構造を有する
磁気記録媒体を作製した。図１に示すようにして、非磁
性基板上に強磁性金属薄膜を形成した。非磁性基板とし
て、厚さ６．３μｍのポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）フィルムを使用した。このフィルムの片面には、
ＳｉＯ_２から成る直径１５nmの微粒子が１μｍ^２当り５
０個分散し、固着していた。また、強磁性金属としてＣ
ｏ金属を用意した。

【００８０】上部および下部冷却回転ドラム（106ａ、1
06ｂ）を冷却する冷媒の設定温度は−２０℃とした。非
磁性基板（101）は送り軸（102）にセットし、蒸着時の
ライン速度を２００ｍ／分に設定して、ニップローラ
（104）、上部冷却回転ドラム（106ａ）、板状ベルト
（108）、下部冷却回転ドラム（106ｂ）を経て巻取り軸
（110）で巻き取るようにした。エンドレスベルト（10
8）の傾斜角（θ）は磁性金属（114）の溶解面（本試験
例においては水平面に相当）に対し５５°とした。

【００８１】真空蒸着は、強磁性金属であるＣｏ（11
4）に電子ビーム（112）を照射して、Ｃｏを溶解および
蒸発させ、下方より斜方蒸着されるようにして実施し
た。金属蒸気流の広がりは２つの遮蔽板（116，120）に
より制限し、最大入射角（β）８７°から最小入射角
（α）３８°までの成分が蒸着されるようにした。この
とき、立体角（ω）は３４°であった。ここで、立体角
（ω）は、金属蒸気流の最小入射角（α）および最大入
射角（β）を規定する２つの線分の間に形成される角度
であり、金属蒸気流の広がりを示している。

【００８２】蒸着中、酸素ガスを、遮蔽板（116，120）
に近接して設けたノズル（118，122）から金属蒸気流に
導入し、強磁性金属薄膜中に酸素が含まれるようにし
た。使用したノズルはいずれも、直径１mmの小孔がフィ
ルム幅の１．２倍の長さにわたって等間隔に５０個形成
されたパイプであって、小孔からガスが吐出されるもの
であった。蒸着開始点付近に位置するノズル（122）と
ＰＥＴフィルム（101）との間の距離は４０mmとした。
蒸着終了点付近に位置するノズル（118）とＰＥＴフィ
ルム（101）との間の距離は２０mmとした。酸素のガス
圧は１５６ｋPa（１．６Kgｆ／cm^２）に設定した。ノズ
ル（122）からは０．２リットル／分の流量で非磁性基
板（101）に向かって非磁性基板と９０°の角度をなす
方向に酸素を導入した。ノズル（118）からは４リット
ル／分の流量で非磁性基板（101）の進行方向とは反対
側の方向に向かって非磁性基板と平行な方向に酸素を導
入した。蒸着は強磁性金属薄膜の厚さが１００nmとなる
ように実施した。

【００８３】磁性層（強磁性金属薄膜）を形成した後、
強磁性金属薄膜の表面に保護層としてＤＬＣ膜を設け、
更にＤＬＣ膜の上に潤滑剤層を形成した。非磁性基板の
補強層が形成された面とは反対の面には厚さ４００nmの
バックコート層を形成した。バックコート層はポリウレ
タン樹脂をメチルエチルケトンに溶解して調製した塗布
液を塗布した後、乾燥してメチルエチルケトンを蒸発さ
せることにより形成した。このようにして得た磁気記録
媒体をスリッティングしてテープとし、カセットに組み
込んで、性能評価用のサンプルを作製した。

【００８４】（試験例２）図２に示す装置を用いて、非
磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成した。非磁性基板と
して、厚さ４．５μｍのポリエチレンナフタレート（Ｐ
ＥＮ）フィルムを使用した。このフィルムの片面には、
ポリスルホンから成る直径１０nmの微粒子が１μｍ^２当
り７０個分散し、固着していた。強磁性金属としてＣｏ
金属を使用した。

【００８５】非磁性基板（201）は送り軸（202）にセッ
トし、蒸着時のライン速度を２００ｍ／分に設定して、
冷却回転ドラム（206）を経て巻取り軸（210）で巻き取
るようにした。

【００８６】冷却回転ドラム（206）を冷却する冷媒の
設定温度は−２５℃とした。真空蒸着は、電子ビーム
（212）を使用して試験例１と同様にして実施した。金
属蒸気流の広がりは２つの遮蔽板（216，220）により制
限し、最大入射角（β）８５°から最小入射角（α）４
０°までの成分が蒸着されるようにした。立体角（ω）
は１８°であった。

【００８７】蒸着中、１５６ｋPa（１．６Kgｆ／cm^２）
の酸素ガスを、遮蔽板（216，220）に近接して設けたノ
ズル（218，222）から金属蒸気流に導入した。使用した
ノズルはいずれも、試験例１で使用したものと同じノズ
ルである。蒸着開始点付近に位置するノズルノズル（22
2）とＰＥＮフィルム（201）との間の距離は６０mmと
し、蒸着終了点付近に位置するノズルノズル（218）と
ＰＥＮフィルム（201）との間の距離は３０mmとした。
ノズル（222）からは非磁性基板に向かって非磁性基板
（201）と９０°の角度をなす方向に、０．２リットル
／分の流量で酸素を導入した。ノズル（218）からは、
非磁性基板（201）の進行方向とは逆向きの方向に（即
ち、ガスのフローと非磁性基板（201）との間に形成さ
れる角度を０°として）、２リットル／分の流量で酸素
を導入した。蒸着により厚さ１００nmの磁性層が形成さ
れた。

【００８８】磁性層を形成した後、試験例１と同様にし
て、保護層および潤滑剤層を形成するとともに、試験例
１と同様にして厚さ４００nmのバックコート層を形成
し、磁気記録媒体を得た。それから、この磁気記録媒体
をスリッティングしてテープとし、カセットに組み込ん
で、性能評価用のサンプルを作製した。

【００８９】（試験例３）非磁性基板として、一方の表
面にＳｉＯ_２から成る直径１２nmの微粒子が１μｍ^２当
り３０個分散し固着している、厚さ４μｍのポリアラミ
ドフイルム（ＰＡ）を用いたこと以外は、試験例１と同
様にして磁気記録媒体を作製した。

【００９０】（試験例４）非磁性基板として、試験例１
で使用したＰＥＴフィルムと同じＰＥＴフィルムを用
い、蒸着時のライン速度を２９０ｍ／分とすることによ
り磁性層の厚さを７０nmとしたこと以外は、試験例１と
同様にして磁気記録媒体を作製した。

【００９１】（試験例５）非磁性基板として、試験例１
で使用したＰＥＴフィルムと同じＰＥＴフィルムを用
い、蒸着時のライン速度を１６７ｍ／分とすることによ
り磁性層の厚さを１２０nmとしたこと以外は、試験例１
と同様にして磁気記録媒体を作製した。

【００９２】（試験例６）非磁性基板として、試験例１
で使用したＰＥＴフィルムと同じＰＥＴフィルムを用
い、蒸着時のライン速度を５００ｍ／分とすることによ
り磁性層の厚さを４０nmとしたこと以外は、試験例１と
同様にして磁気記録媒体を作製した。

【００９３】（試験例７）非磁性基板として、厚さ４．
５μｍのＰＥＴフィルムを用い、試験例１と同様にして
厚さ１００nmの磁性層を形成した。次いで、磁性層が形
成された面とは反対の面に、アルミニウムを酸素雰囲気
中にて真空蒸着することにより、厚さ４００nmの酸化ア
ルミニウムから成る補強層を形成した。次に、磁性層の
表面に試験例１と同様にして保護層および潤滑剤層を形
成し、磁気記録媒体を得た。それから、この磁気記録媒
体をスリッティングしてテープとし、カセットに組み込
んで、性能評価用のサンプルを作製した。

【００９４】（試験例８）図３に示す装置を用いて、非
磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成した。本試験例では
非磁性基板として、試験例１で使用したものと同一のポ
リエステル（ＰＥＴ）フィルムを使用し、強磁性金属と
してＣｏ金属を使用した。非磁性基板（301）は送り軸
（302）にセットし、蒸着時のライン速度を９０ｍ／分
に設定して、冷却回転ドラム（306）を経て巻取り軸（3
10）で巻き取るようにした。

【００９５】冷却回転ドラム（306）を冷却する冷媒の
設定温度は−２０℃とした。真空蒸着は、電子ビーム
（312）を使用して試験例１と同様にして実施した。金
属蒸気流の広がりは２つの遮蔽板（316，320）により制
限し、最大入射角（β）９０°から最小入射角（α）４
０°までの成分が蒸着されるようにした。立体角（ω）
は１６°であった。

【００９６】蒸着中、蒸着終了点付近に設けたノズル
（318）から、１５６ｋPa（１．６Kgｆ／cm^２）の酸素
ガスを２リットル／分の流量で金属蒸気流に導入した。
使用したノズルは、試験例１で使用したものと同じであ
る。ノズル（318）とＰＥＴフィルム（301）との間の距
離は３０mmとした。ノズル（318）からは、非磁性基板
（301）の進行方向と平行であり、かつ進行方向と逆向
きに酸素を導入した。蒸着は、強磁性金属薄膜の厚さが
１５０nmとなるように実施した。磁性層を形成した後、
試験例１と同様にして保護層および潤滑剤層を形成し、
性能評価用のサンプルを作製した。

【００９７】（試験例９）蒸着時のライン速度を１６２
ｍ／分とし、最大入射角（β）９０°から最小入射角
（α）５２°までの成分が蒸着されるように蒸着を実施
して、厚さ１００nmの磁性層を形成したことを除いて
は、試験例８と同様にして磁気記録媒体を作製した。

【００９８】（試験例１０）蒸着時のライン速度を２０
００ｍ／分とし、各ノズルからの酸素の流量をそれぞれ
４分の１にしたことを除いては、試験例２と同様にして
磁気記録媒体を作製した。

【００９９】（試験例１１）蒸着時のライン速度を４０
０ｍ／分にし、各ノズルからの酸素の流量をそれぞれ２
分の１にしたことを除いては、試験例３と同様にして磁
気記録媒体を作製した。

【０１００】各試験例で得られたサンプルの性能を評価
した。サンプルの性能は、以下の方法に従って評価し
た。

【０１０１】［磁気記録媒体の全厚］市販の厚み計
（商品名：ミリトロン、FEINPRUH社製）を用い、磁気記
録媒体を１０枚重ねた状態で厚さを測定し、その厚さか
ら全厚を求めた。

【０１０２】［磁性層の厚さ］テープの破断面の透過
型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真（倍率５００，０００）か
ら求めた。

【０１０３】［金属粒子の粒径］原子間力顕微鏡（Ａ
ＦＭ）で、磁性層表面１μｍ^２当たりの粒子の数を測定
し、１μｍ^２を粒子の数で除して、粒子１個あたりの面
積を近似的に求め、この面積から粒径（粒子の直径）を
算出した。この測定を場所を変えて１０箇所で実施し
て、粒径を算出した。１０箇所で算出した粒径の平均を
金属粒子の粒径とした。

【０１０４】［磁気特性］東英工業株式会社製の振動
型磁力計（型番ＶＳＭ）を用いて、磁気記録媒体の残留
磁束密度および保磁力を測定した。測定した残留磁束密
度Ｂｒ、保磁力Ｈｃ、および磁性層の厚さδから、Ｈｃ
・δおよびＨｃ・Ｂｒ・δを求めた。

【０１０５】［電磁変換特性］ＤＶ用シリンダーにギ
ャップ長０．２μｍのＭＲヘッドおよびＭＩＧヘッドを
搭載して、相対速度１０．２ｍ／ｓ、トラック幅６μ
ｍ、最大記録周波数５０ＭHz（最短記録波長０．２μ
ｍ）で信号をＭＩＧヘッドで記録し、記録した信号をＭ
Ｒヘッドで再生してノイズを測定した。電磁変換特性
は、試験例８で得たサンプルのＣＮ比（キャリア２０Ｍ
Hzおよび４０ＭHz）を基準（０ｄＢ）とし、各試験例で
得たサンプルの相対値（基準値との差に相当する値）を
比較することにより、評価した。

【０１０６】表１に各試験例で得たサンプルの性能を示
す。

【０１０７】

【表１】

【０１０８】表１に示すように、試験例１〜７で得た磁
気記録媒体は、いずれも試験例８（従来品に相当）と比
べて、ＣＮ比が大きく優れた電磁変換特性を示した。

【０１０９】例えば試験例１のサンプルと試験例８のサ
ンプルは、２０ＭＨｚでのＣＮ比は８ｄＢ、４０ＭＨｚ
でのＣＮ比は２３ｄＢ違う。試験例８のサンプルは磁性
層の厚さが１８０nmと大きいために、磁性層の厚さが小
さい試験例１のサンプルよりも剛性が大きい。したがっ
て、試験例８のサンプルはヘッドと良好に接触し、試験
例１のサンプルよりも優れた電磁変換特性を示すと予想
された。しかし、試験例１のサンプルは磁性層の厚さが
高密度記録に適したものであるために、試験例８のサン
プルよりも優れた電磁変換特性を示していると考えられ
る。

【０１１０】試験例９のサンプルは、金属粒子の粒径が
大きいために、同じ構成の試験例１のサンプルと比較し
て電磁変換特性が悪くなっている。試験例１０および試
験例１１のサンプルは、Ｈｃ・Ｂｒ・δの値が０．２２
×１０^−３Ｔ・[Ａ／ｍ]・ｍおよび０．２３×１０^−３
Ｔ・[Ａ／ｍ]・ｍと小さいために、それぞれ試験例２お
よび３のサンプルと比較して電磁変化特性が劣る。

【０１１１】試験例１のサンプルと同じ構成の磁気記録
媒体であって磁性層の厚さが異なる複数の磁気記録媒体
についてＣＮ比を測定した。その結果、ＭＲヘッドとの
組み合わせでは短波長域、特に４０ＭＨｚでのＣＮ比は
磁性層の厚さが１００nmであるときにピークに達し、磁
性層がそれより厚くなると減少することが確認された。

【０１１２】ギャップ長０．２２μｍのＭＩＧヘッドお
よびＭＲヘッドを用いて同様の評価を行ったところ、磁
性層の厚さが１２０nm以上になると出力よりノイズの方
が高く、ＣＮ比が悪くなる傾向にあった。この傾向は４
０ＭHzの短波長領域においてさらに顕著に認められた。
磁性層が厚い試験例８のサンプルのＣＮ比は、さらに２
ｄＢ低くなる。

【０１１３】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、強磁性金属薄
膜から成る磁性層の厚さを１２０nm以下とし、磁性層の
厚さに対する非磁性基板の厚さの比を３０〜６６０と
し、強磁性金属薄膜を構成する金属粒子の粒径を５〜２
５nmとした点に特徴を有する。かかる特徴を有する磁気
記録媒体に狭ギャップ長の磁気ヘッドを使用して短い記
録波長で信号を記録した場合、高出力でノイズが低い安
定した信号が再生される。したがって、本発明の磁気記
録媒体によれば、記録容量が大幅に増加した磁気記録媒
体製品を提供することができる。さらに、本発明の磁気
記録媒体は磁性層の厚さが薄いため、その製造に要する
資源およびコストを減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】真空蒸着装置の一例の模式図である。

【図２】真空蒸着装置の一例の模式図である。

【図３】真空蒸着装置の一例の模式図である。

【図４】一般的なＭＥテープの構成を模式的に示す断
面図である。

【符号の説明】

１...高分子フイルム（非磁性基板）２...微粒子３...磁性層（強磁性金属薄膜）４...保護膜５...潤滑剤層６...バックコ−ト層 101，201，301...非磁性基板（高分子フイルム） 102，202，302...送り軸 104...ニップローラ 106ａ，106b，206，306...冷却回転ドラム 108...ベルト 110，210，310...巻き取軸 112，212，312...電子ビーム 114，214，314...強磁性金属（蒸着源） 116，216，316...遮蔽板（低入射角側） 120，220，320...遮蔽板（高入射角側） 118，218，318...酸素ノズル（低入射角側） 122，222...酸素ノズル（高入射角側）

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板とその一方の表面に形成され
た磁性層を含む磁気記録媒体であって、磁性層が強磁性
金属薄膜であり、磁性層の厚さが１２０nm以下であり、
磁性層を形成する金属粒子の粒径が５〜２５nmの範囲内
にあり、磁性層の厚さに対する非磁性基板の厚さの比が
３０〜６６０の範囲内にある磁気記録媒体。
【請求項２】非磁性基板とその一方の表面に形成され
た磁性層を含む磁気記録媒体であって、磁性層が柱状結
晶構造を有する強磁性金属薄膜であり、磁性層の厚さが
１２０nm以下であり、磁性層を形成する金属粒子の粒径
が５〜２５nmの範囲内にあり、磁気記録媒体の保磁力Ｈ
ｃと磁性層の厚さδの積が０．７×１０^−３〜２０×１
０^−３［Ａ／ｍ］・ｍの範囲内にある請求項１に記載の
磁気記録媒体。
【請求項３】非磁性基板とその一方の表面に形成され
た磁性層を含む磁気記録媒体であって、磁性層が柱状結
晶構造を有する強磁性金属薄膜であり、磁性層の厚さが
１２０nm以下であり、磁性層を形成する金属粒子の粒径
が５〜２５nmの範囲内にあり、磁気記録媒体の保磁力Ｈ
ｃと残留磁束密度Ｂｒと磁性層の厚さδの積が０．２５
×１０^−３〜８×１０^−３Ｔ・[Ａ／ｍ]・ｍの範囲内に
ある請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】非磁性基板が高分子フイルムである請求
項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】非磁性基板の磁性層が形成された面とは
反対の面に形成された補強層を有する請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】補強層が金属酸化物を含む請求項５に記
載の磁気記録媒体。
【請求項７】磁性層が真空蒸着法により形成されたも
のである請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気記録
媒体。
【請求項８】磁性層が、酸素ガスを非磁性基板の蒸着
開始点付近および蒸着終了点付近にて金属蒸気流に導入
しながら真空蒸着法により形成されたものである請求項
１〜６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】磁性層の上に保護層として形成された炭
素膜、および炭素膜の上に形成された潤滑剤層を更に含
む請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】非磁性基板を介して磁性層と対向する
バックコート層を更に有する請求項１〜９のいずれか１
項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】少なくともギャップ部端面が強磁性体
で構成され、ギャップ長が０．１０〜０．２５μｍであ
る磁気ヘッドを用いて信号を記録・再生するために使用
される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気記録
媒体。
【請求項１２】請求項１１に記載の磁気記録媒体に、
少なくともギャップ部端面が強磁性体で構成され、ギャ
ップ長が０．１０〜０．２５μｍである磁気ヘッドを用
いて信号を記録・再生する磁気記録・再生方法。