JP2004039195A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を得る。
【解決手段】長尺状の非磁性支持体１の一主面に、真空薄膜形成技術によって形成された膜厚５５ｎｍ以下の磁性層３を有し、磁性層３の長手方向断面カラム構造における磁性微粒子３ａの成長方向の、非磁性支持体１の長手方向に対する法線との為す角度をθとし、磁性層初期成長部分における平均角度をθｉとし、磁性層成長終端部分における平均角度をθｆとしたとき、下記の関係を有する磁気記録媒体１０を提供する。
θｉ−θｆ≦２５°
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高密度磁気記録媒体に関するものであり、特に、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）、若しくは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を用いたシステムにおいて、信号の再生がなされる磁気記録媒体に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオテープレコーダー等の分野における磁気記録媒体としては、さらなる高画質化及び高記録密度化を達成するために、直接非磁性支持体上に磁性金属材料、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−ＣｏＯ系金属酸化物等の各種磁性材料を真空薄膜形成技術により被着させて磁性層を形成した構成の、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体が適用されている。
【０００３】
さらに、上記のような磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させ、より大きな出力が得られるようにするため、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、この方法によって磁性層が形成された磁気記録媒体は、ハイバンド８ｍｍビデオテープレコーダー、デジタルビデオテープレコーダー用の蒸着テープとして実用化されている。
【０００４】
上述したような金属薄膜型の磁気記録媒体は、保磁力や角型比に優れ、また磁性層を極めて薄層に形成できることから、短波長領域での電磁変換特性に優れ、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さい。また、磁性粉を結合剤に分散させた磁性塗料を非磁性支持体に塗布して磁性層を形成するいわゆる塗布型の磁気記録媒体と異なり、磁性層中に非磁性材料である結合剤が混入しないので、強磁性金属材料の充填密度が高められ、高記録密度化を図る際に有利であるという利点を有している。
【０００５】
また、斜方蒸着による磁気テープは、例えば長尺状の非磁性支持体を長手方向に走行させ、走行状態で非磁性支持体の一主面側に磁性材料を堆積させて磁性層を形成する方法によって作製され、高い生産性と優れた磁気特性が確保できる。
【０００６】
一方、磁気テープ等の磁気記録媒体のデータストリーマーとしての需要が高まるに伴い、さらなる磁気記録媒体の高記録密度化が要求されてきている。さらに記録情報の再生を行う際に用いる磁気ヘッドとして、従来の誘導型ヘッドに代わり磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）が適用されるようになってきている。このＭＲヘッドは磁性層からの微小な漏洩磁束を高感度に検出することができるので、記録密度の向上を図るために有効である。
【０００７】
ところで上記ＭＲヘッドは、漏洩磁束に対する感度が飽和する検知限界があり、ＭＲヘッドの設計以上に大きな漏洩磁束を検出することができないため、磁気記録媒体の磁性層膜厚を薄層化することにより最適化することが必要である。
【０００８】
さらに、高記録密度化を達成するためには、磁気記録媒体の磁性層を構成する磁性微粒子を微細化することにより、媒体ノイズを低減化させるとともに、高出力化を達成するために磁性微粒子の配向性を達成することが重要である。
上述した斜方蒸着によって磁性層を形成する磁気テープにおいて磁性層を形成する際には、長尺状の非磁性支持体を長手方向に走行させ、走行する非磁性支持体の一主面側に磁性微粒子を堆積させて行う。このとき、磁性微粒子が非磁性支持体に対して入射する角度を最適化させる。また、磁性層形成雰囲気中に酸素や窒素等の反応性ガスを導入することによって磁性微粒子の微細化を図る。これにより磁性層を構成する磁性微粒子の径は５〜２０ｎｍ程度となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような長尺状の非磁性支持体を長手方向に走行させ、走行する非磁性支持体の一主面に磁性微粒子を堆積させて磁性層を形成する斜方蒸着を用いた磁気テープにおいては、高密度記録化の要請に伴って磁性層の膜厚が従来の２００ｎｍ程度から５５ｎｍ以下程度になると、磁性層の膜厚方向に含まれる磁性微粒子の数が２〜１１個程度と少なくなるため、磁性微粒子個々の配向性の離散的な分散が、磁性層全体の磁気特性に与える影響が大きくなり、優れた配向性が得られ難いという問題があった。
【００１０】
このような問題は、上述した長尺状の非磁性支持体を長手方向に走行させた状態で非磁性支持体の一主面側に磁性微粒子を堆積させて磁性層を形成する斜方蒸着を用いた方法においては非磁性支持体を円筒状の冷却キャンに沿って進行させながら成膜するので、磁性微粒子を一定の角度を保ったまま非磁性支持体上に堆積させることができないことに起因している。
例えば、デジタルビデオテープ用の磁気テープにおいては、磁性層成膜初期部分においては、非磁性支持体の長手方向に対して平行に近い角度で磁性微粒子が成長し始め、次第に成長方向が非磁性支持体の長手方向に対して立ち上がり、成長角度が大きくなり、磁性層全体として磁性微粒子の成長方向が湾曲したカラム構造となっている。
【００１１】
図１Ａおよび図２Ａに、デジタルビデオテープ用磁気テープの、磁性層３中の磁性微粒子３ａの積層状態とその成長方向を矢印で示した概略図を示し、図１Ｂ、図２Ｂには、それぞれ図１Ａ、図２Ａに対応した磁性微粒子３ａの成長方向について、それらの変化をわかり易くするために座標の一の基準点からの矢印に示した。
なお図１Ａ、Ｂは磁性層３の膜厚を２００ｎｍ程度とした磁気テープの概略図を示し、図２Ａ、Ｂは磁性層３の膜厚を５５ｎｍ以下程度とした磁気テープの概略図を示す。
【００１２】
図１Ａに示すように、磁性層３の膜厚を２００ｎｍ程度とした場合には、その中の磁性微粒子３ａは相対的に充分小さく、湾曲したカラム構造に含まれる磁性微粒子３ａの配列方向は、図１Ｂに示すように全体として連続的であるとみなすことができる。
しかしながら、図２Ａに示すように磁性層３の膜厚が５５ｎｍ以下程度になると、磁性微粒子３ａのそれぞれの配向性が、湾曲したカラム構造に追従できなくなり、図２Ｂに示すように、その配向方向は離散的になってしまい、磁性層３の配向性が劣化するという問題があった。
【００１３】
上述したような問題点は、磁気記録媒体に対する再生用磁気ヘッドとしてＭＲヘッドに代わり、より再生感度が高く、高周波用として高密度記録に好適である巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を適用した場合に、磁性層の膜厚をより薄層化する必要があるため、さらに深刻な問題となる。
【００１４】
そこで本発明においては上述した問題に鑑みて、特に薄層化した磁性層を有する磁気記録媒体の磁性層を構成する磁性微粒子の配向性の向上についての検討を行い、高記録密度に対応した磁気記録媒体を提供することとした。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録媒体は、長尺状の非磁性支持体の一主面に、真空薄膜形成技術によって形成された膜厚５５ｎｍ以下の磁性層を有する磁気記録媒体であって、磁気抵抗効果型磁気ヘッド若しくは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを摺動することにより信号の再生が行われるものであるとし、磁性層の長手方向断面カラム構造における磁性微粒子の成長方向の、非磁性支持体の長手方向に対する法線との為す角度をθとし、磁性層初期成長部分における平均角度をθｉとし、磁性層成長終端部分における平均角度をθｆとしたとき、下記の関係を有するものとする。
θｉ−θｆ≦２５°
【００１６】
本発明によれば、磁気記録媒体の磁性層を構成する磁性微粒子の配向性を磁性微粒子の成長方向の角度に着目して改善させたことにより、電磁変換特性の向上を図ることができる。これにより例えばテープストリーマー用途を始めとした各種磁気記録テープシステムに適用する高記録密度の磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００１７】
また、本発明の磁気記録媒体においては、磁性層を構成する磁性微粒子の配向性を改善させ、電磁変換特性の向上を図ることができるので、ＭＲヘッド若しくはＧＭＲヘッドの高再生感度に対応して極めて有利なものとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体の具体的な実施形態について説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
本発明の磁気記録媒体１０の一例の概略断面図を図３に示す。
磁気記録媒体１０は、長尺状の非磁性支持体１上に、下地層２、磁性層３、および保護層４が順次形成されてなる構成を有している。
なお、保護層４上に所定の潤滑剤によって潤滑剤層５を形成してもよく、磁性層３形成面側とは反対側にバックコート層を形成してもよい。
【００１９】
非磁性支持体１としては、従来の磁気テープにおいて用いられている公知の材料をいずれも適用できる。例えば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）等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート等のセルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のプラスチック類等が挙げられる。
【００２０】
最終的に得られる磁気記録媒体１０の耐久性や走行性、および磁気テープ成膜時のハンドリングを向上させるために、バインダー樹脂、フィラー及び界面活性剤等を含有する塗料により下地層２を形成して表面に微細な凹凸を付加したり、機械的な強度を高めたりしてもよい。
この下地層２を形成するバインダー樹脂としては、例えば水性ポリエステル樹脂、水性アクリル樹脂、水性ポリウレタン樹脂等が挙げられる。フィラーとしては、耐熱性ポリマーからなる粒子、二酸化珪素、炭酸カルシウム等の粒子が挙げられる。
下地層２を構成するフィラーの平均粒径は、５〜３０ｎｍ、フィラーによって形成される表面突起の密度は５０万〜３０００万個／ｍｍ^２程度とすることが好ましく、これにより最終的に得られる磁気記録媒体１０は、より良好な走行耐久性と電磁変換特性を実現することができるようになる。
【００２１】
上述した方法の他、リソグラフィー技術によって非磁性支持体１上に人工的に凹凸を形成したり、メッキや真空薄膜形成技術によって金属、無機化合物または有機高分子によって島状構造を形成する方法を用いて表面に微小突起を形成してもよい。
【００２２】
磁性層３は、真空下で強磁性金属材料を加熱蒸発させて被着させる真空蒸着法によって形成する。
長尺状の非磁性支持体１を長手方向に走行させ、走行する非磁性支持体１の一主面側に磁性微粒子を堆積させて磁性層を形成する斜方蒸着の製法は、成膜性が良好で、生産性が高く、操作も容易であるという利点を有している。
【００２３】
上記磁性層３を形成する真空蒸着装置としては、図４に示すような連続巻き取り式の真空蒸着装置４０を適用することができる。
この真空蒸着装置４０においては、いわゆる斜方蒸着用として構成され、内部が例えば１×１０^−３Ｐａ程度の真空にされた真空室４１内に、例えば−２０℃程度に冷却され、図中矢印Ａで示す方向に回転する冷却キャン４２と、これに対向するように強磁性金属薄膜用の蒸着源４３が配置されている。
【００２４】
この真空蒸着装置４０においては、真空室４１内に、図中の供給ロール４４と、巻き取りロール４５も配設されており、下地層２が形成された後の非磁性支持体１は供給ロール４４から図中矢印Ｂで示す方向に繰り出され、冷却キャン４２の周面に沿って走行した後、巻き取りロール４５に巻き取られる。
【００２５】
なお、供給ロール４４と冷却キャン４２との間、及び冷却キャン４２と巻き取りロール４５との間にはそれぞれガイドローラー４７、４８が配置され、供給ロール４４から冷却キャン４２、及びこの冷却キャン４２から巻き取りロール４５に従って走行する非磁性支持体１に所定のテンションをかけ、非磁性支持体１が円滑に走行するようになされている。
【００２６】
蒸着源４３は坩堝等の容器にＣｏ等の強磁性金属材料が収容されたものであり、この真空蒸着装置４０においては、この蒸着源４３の強磁性金属材料を加熱、蒸発させるための電子ビーム発生源４９も配設されている。すなわち、電子ビーム発生源４９から電子ビーム５０を蒸着源４３の強磁性金属材料に加速照射してこれを図中矢印Ｃで示すように加熱し、蒸発させる。すると強磁性金属材料は蒸着源４３と対向する冷却キャン４２の周面に沿って走行する非磁性支持体１上に被着し、強磁性金属薄膜が形成される。
【００２７】
なお、真空蒸着装置４０においては、蒸着源４３と冷却キャン４２との間に第１のシャッタ５１、および第２のシャッタ５２が設けられている。第１のシャッタ５１は走行する非磁性支持体１の前段側に位置し、第２のシャッタ５２は走行する非磁性支持体１の後段側に位置する。これら第１のシャッタ５１および第２のシャッタ５２は冷却キャン４２の周面に沿って走行する非磁性支持体１のうちの所定領域のみを外方に露出させている。
【００２８】
さらに、このような強磁性金属薄膜の蒸着に際し、図示しない酸素ガス導入口を介して非磁性支持体１の表面近傍に酸素ガスを供給し、これによって強磁性金属薄膜の磁性特性、耐久性及び耐候性の向上が図られるようにすることが好ましい。また、蒸着源を加熱するためには、上述のような電子ビームによる加熱手段の他、例えば抵抗加熱手段、高周波加熱手段、レーザ加熱手段等の公知の手段を使用できる。
【００２９】
このように構成された真空蒸着装置４０においては、蒸着源４３から強磁性金属材料を蒸発させるとともに冷却キャン４２の周面に非磁性支持体１を走行させる。蒸発した強磁性金属材料は、第１のシャッタ５１および第２のシャッタ５２の間から外方に露出した部分のみに堆積することとなる。
ここで第１のシャッタ５１は、走行する非磁性支持体１の前段側に配設されて、蒸発する金属磁性材料のうち最大入射角αｉを規定する。一方第２のシャッタ５２は、走行する非磁性支持体１の後段側に配設されて、蒸発する金属磁性材料のうち最小入射角αｆを規定する。ここで入射角とは、蒸発した強磁性金属材料が非磁性支持体１上に入射する方向と非磁性支持体１の強磁性金属が入射した位置における非磁性支持体の法線とがなす角度を意味する。
【００３０】
また、この真空蒸着装置４０は、第１のシャッタ５１側から第２のシャッタ５２側に向かって非磁性支持体１を走行させるため、蒸発した強磁性金属材料は、先ず第１のシャッタ５１側の非磁性支持体１上に堆積する。そして第１のシャッタ５１側から第２のシャッタ５２側に向かって非磁性支持体１が走行するに連れて、蒸発した強磁性金属材料が順次堆積することとなる。
このため、強磁性金属材料は先ず最大入射角で非磁性支持体１上に堆積することとなり、最終的に最小入射角で堆積し終わることとなる。
【００３１】
上述した成膜方法によって磁性微粒子の入射角度を制限して形成した磁性層３の長手方向断面のカラム構造においては、入射方向のタンジェントルールに従った方向で磁性微粒子が成長することが知られている。そのため、実際にカラム成長する角度は、磁性微粒子の入射角度と異なるものの、上記最大入射角αｉと最小入射角αｆとの差分より広くなることはないことが判っている。
【００３２】
従って、図５に示す磁性層長手方向断面のカラム構造の模式図において、図中矢印Ａと法線Ｌとの成す角度すなわち磁性層初期成長部分における角度θｉと、図中矢印Ｂと法線Ｌとの成す角度すなわち磁性層成長終端部分における角度θｆとで、θｉ−θｆ≦２５°となるように成膜するためには、上記最大入射角αｉと上記最小入射角αｆとで、少なくともαｉ−αｆ≦２５°となるように成膜範囲を制限する必要がある。
【００３３】
また、本発明の磁気記録媒体は、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッドを有する記録再生装置に適用するものであって、ノイズの低減化を図り、Ｃ／Ｎの向上を図るために、磁性層３は極めて薄層に形成することが望ましく、特に５〜５５ｎｍとすることが好適である。磁性層３が５ｎｍ未満の場合、例えば高感度のＧＭＲヘッドを用いても充分に再生出力が得られないことがあり、５５ｎｍよりも厚く形成すると、ＭＲヘッド若しくはＧＭＲヘッドを適用した場合に所望の記録密度を達成できないことがある。
【００３４】
磁性層３を形成する強磁性金属材料としては、この種の磁気記録媒体の作製に通常用いられる従来公知の金属材料や磁性合金をいずれも適用可能である。
例えば、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性金属、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｂ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ系合金等の各種材料、あるいはこれらの材料を酸素雰囲気中で成膜し、膜中に酸素を含有させたもの、またはこれらの材料に一種または二種以上のその他の元素を含有させたものが挙げられる。
【００３５】
本発明の磁気記録媒体１０においては、上記磁性層３と非磁性支持体１との間に下地層２の他にも、磁性層３の結晶粒子の微細化と配向性向上を目的として真空薄膜形成技術を用いて中間層（図示せず）を形成してもよい。
真空薄膜形成技術としては、真空下で所定の材料を加熱蒸発させて被処理体に被着させる真空蒸着法、所定の材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法、およびアルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、生じたアルゴンイオンでターゲットの表面原子をたたき出すスパッタリング法等のいわゆる物理的成膜法（ＰＶＤ法）等が挙げられる。
中間層を構成する材料としては、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ等の金属材料の他、これらの任意の２種類以上を組み合わせた合金、またはこれらの金属材料と酸素や窒素との化合物、酸化ケイ素、窒化ケイ素、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ　ｔｉｎ　ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｒＯ等の化合物、カーボン、ダイヤモンドライクカーボン等が挙げられる。
【００３６】
上記磁性層３上には、良好な走行耐久性および耐食性を確保するためにダイヤモンドライクカーボン等からなる保護層４が形成されることが望ましい。
保護層４は、例えばプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）連続膜形成装置を用いて、ＣＶＤ法によって形成することができる。
ＣＶＤ方式としては、メッシュ電極ＤＣプラズマ方式、電子ビーム励起プラズマソース方式、冷陰極イオンソース方式、イオン化蒸着方式、触媒ＣＶＤ方式等の従来公知の方式をいずれも使用することができる。
ＣＶＤ方式に使用する炭素化合物としては、炭化水素系、ケトン系、アルコール系等の従来公知の材料をいずれも使用することができる。また、プラズマ生成時には、炭素化合物の分化を促進するためのガスとして、Ａｒ、Ｈ_２等が導入されていてもよい。
【００３７】
上記保護層４上には、走行性を良好ならしめるために、例えば任意のパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布して潤滑剤層５を形成してもよい。
また、磁性層３形成面側とは反対側には、走行性の向上や帯電防止等を目的としてバックコート層６を形成する。
バックコート層６は膜厚０．２〜０．７μｍ程度であることが好適である。バックコート層６は、例えば無機顔料等の固体粒子を結合剤中に分散させ、結合剤の種類に応じた有機溶剤とともに混練してバックコート層用塗料を調整し、これを非磁性支持体１の裏面側に塗布して形成される。
さらにバックコート層６の表面にも所定の潤滑剤を塗布することが望ましい。
【００３８】
上述のようにして作製される本発明の磁気記録媒体１０は、ＭＲヘッドを用いたヘリカルスキャン磁気記録システム用の磁気記録媒体として好適である。
ここでＭＲヘッドとは、磁気記録媒体からの信号を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ＭＲヘッドとは、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よりも感度が高く再生出力が大きいので、高密度記録の磁気記録媒体に好適である。
【００３９】
ＭＲヘッドは、例えばＮｉ−Ｚｎ多結晶フェライトのような軟磁性材料からなる一対の磁気シールドに絶縁体を介して挟持された略矩形状のＭＲ素子部を備えるものである。なおＭＲ素子部の両端からは、一対の端子が導出されており、これらの端子を介してＭＲ素子部にセンス電流を供給できるようになされている。
【００４０】
ＭＲヘッドを用いて磁気記録媒体からの信号を再生する際には、磁気記録媒体にＭＲ素子部を摺動させる。そしてこの状態でＭＲ素子部の両端に接続された端子を介して、ＭＲ素子部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。磁気記録媒体にＭＲ素子部を摺動させた状態でＭＲ素子部にセンス電流を供給すると磁気記録媒体からの磁界に応じて、ＭＲ素子部の磁化方向が変化し、ＭＲ素子部に供給されたセンス電流と磁化方向との相対角度が変化する。そして、ＭＲ素子部の磁化方向とセンス電流の方向とがなす相対角度に依存して抵抗値が変化する。このため、ＭＲ素子部に供給するセンス電流の値を一定にすることにより、センス電流に電圧変化が生じることになる。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、磁気記録媒体からの信号磁界が検出され、磁気記録媒体に記録されている信号が再生される。
【００４１】
なお、再生用磁気ヘッドとしては、いわゆる巨大磁気抵抗効果方磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）も適用可能である。
ＭＲ素子にバイアス磁界を印加する手法は、ＳＡＬバイアス方式の他、例えば永久磁石バイアス方式、シャント電流バイアス方式、自己バイアス方式、交換バイアス方式、バーバーポール方式、分割素子方式、サーボバイアス方式等、種々の手法が適用可能である。なお、巨大磁気抵抗効果素子や各種バイアス方式については、例えば丸善株式会社発行の「磁気抵抗ヘッド−基礎と応用　林和彦　訳」に詳細に記載されている。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の磁気記録媒体の具体的な実施例について、実験結果に基づいて説明する。
〔実施例１〕
非磁性支持体１として、膜厚６．３μｍ、幅１５０ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用意した。
この非磁性支持体１の磁性層形成面側に膜厚５ｎｍの下地層２を形成した。下地層２は、アクリルエステルを主成分とする水溶性ラテックスに直径が１０ｎｍのシリカ粒子を分散させた塗料を非磁性支持体１上に、密度が１×１０^７個／ｍｍ^２程度となるように塗布して形成した。
次に、下地層２上にダイヤモンドライクカーボンからなる中間層を、プラズマＣＶＤ法によって膜厚３ｎｍに形成した。
【００４３】
次に図４に示した真空蒸着装置４０を用いて磁性層３を形成した。
原料である金属磁性材料をＣｏとし、酸素ガス導入管から酸素を６．０×１０^−４ｍ^３／ｍｉｎ導入し、電子ビーム発生源４９から電子ビーム５０を照射して加熱し、反応性真空蒸着により、Ｃｏ−ＣｏＯ系磁性層を５０ｎｍの膜厚に形成した。このとき、第１のシャッタ５１および第２のシャッタ５２により、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角度を４５°、最大入射角度を７０°に調整した。
【００４４】
次に、上述のようにして形成した磁性層３上に、ダイヤモンドライクカーボン膜よりなる保護層４をプラズマＣＶＤ法によって膜厚１０ｎｍに形成した。
保護層４上にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を塗布して膜厚２ｎｍの潤滑剤層５を形成した。
また、磁性層形成面側とは反対側の主面に、平均粒径２０ｎｍのカーボン粒子とウレタン樹脂からなる塗料をダイレクトグラビア法による塗布装置を用いて塗布し、膜厚０．５μｍのバックコート層６を形成し、目的とする磁気記録媒体１０の原反を得た。
さらに原反を８ｍｍ幅に裁断してサンプルの磁気テープを得た。
【００４５】
次に、上述した磁気記録媒体の作製条件のうち、所定の条件を下記のようにし、実施例２、実施例３、比較例１〜比較例５のサンプルの磁気テープを作製した。
【００４６】
〔実施例２〕
磁性層３の膜厚を３０ｎｍとし、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角を４０°、最大入射角を６０°に調整し、その他の条件は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
〔実施例３〕
磁性層３の膜厚を４０ｎｍとし、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角を６５°、最大入射角を９０°に調整し、その他の条件は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【００４７】
〔比較例１〕
磁性層３の膜厚を５０ｎｍとし、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角を４０°、最大入射角を７０°に調整し、その他の条件は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
〔比較例２〕
磁性層３の膜厚を５０ｎｍとし、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角を４５°、最大入射角を７５°に調整し、その他の条件は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
〔比較例３〕
磁性層３の膜厚を３０ｎｍとし、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角を４０°、最大入射角を７０°に調整し、その他の条件は実施例２と同様にして磁気テープを作製した。
〔比較例４〕
磁性層３の膜厚を４０ｎｍとし、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角を４５°、最大入射角を９０°に調整し、その他の条件は実施例３と同様にして磁気テープを作製した。
〔比較例５〕
磁性層３の膜厚を５７ｎｍとし、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角を４５°、最大入射角を７０°に調整し、その他の条件は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【００４８】
上述のようにして作製した各サンプル磁気テープに対して、以下に示す方法を用いて長手断面方向のカラム構造観察、および電磁変換特性の評価を行った。
【００４９】
具体的には、磁性層の長手断面方向のカラム構造は、透過型電子顕微鏡を用いて観察した。観察用のサンプルは、ウルトラミクロトームを用いた超薄切片法で作製し、磁性層長手方向にスライスして試料厚さが３０ｎｍとなるように作製した。
【００５０】
上述のようにして作製したサンプルについて、電磁変換特性の評価を行った。記録ヘッドはギャップ長０．２２μｍ、トラック幅２０μｍのＭＩＧヘッドを使用した。電磁変換特性の測定は、ＭＩＧヘッドで記録波長０．３μｍにて記録し、トラック幅５μｍのＮｉＦｅＭＲヘッドを用いて再生することにより測定し、キャリア出力と媒体ノイズの比（ＣＮＲ）についての評価を行った、なお、磁気テープとＭＲヘッドとの相対速度は７ｍ／ｓｅｃとした。
【００５１】
各サンプル磁気テープの磁性層膜厚、磁性層形成における磁性粒子の入射角度（最大入射角度αｉ、最小入射角度αｆ）、磁性層長手方向カラム構造（初期成長部分の角度θｉ、成長終端部分の角度θｆ）を下記表１に示し、θｉ−θｆの値、および電磁変換特性（ＣＮＲ）の評価結果を下記表２に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【表２】

【００５４】
上記表１、表２から明らかなように、真空薄膜形成技術によって形成された膜厚５５ｎｍ以下の磁性層３を有し、磁性層３の長手方向断面カラム構造の、非磁性支持体１の法線方向と為す角度をθとし、磁性層初期成長部分における角度をθｉとし、磁性層成長終端部分における角度をθｆとしたとき、θｉ−θｆ≦２５°の関係を満たしているものとした実施例１〜実施例３の磁気テープは、いずれも上記比較例１〜比較例５の磁気テープに比較して良好な電磁変換特性を有していた。
【００５５】
一方、磁性層３の膜厚を実施例１と共通とし、磁性層初期成長部分における角度θｉと、磁性層成長終端部分における角度θｆとが、θｉ−θｆ＞２５°である比較例１、２の磁気テープにおいては、上記実施例１のサンプル磁気テープに比較して電磁変換特性が劣化した。
【００５６】
磁性層３の膜厚を実施例２と共通とし、磁性層初期成長部分における角度θｉと、磁性層成長終端部分における角度θｆとが、θｉ−θｆ＞２５°である比較例３の磁気テープにおいては、上記実施例２のサンプル磁気テープに比較して電磁変換特性が劣化した。
【００５７】
磁性層３の膜厚を実施例３と共通とし、磁性層初期成長部分における角度θｉと、磁性層成長終端部分における角度θｆとが、θｉ−θｆ＞２５°である比較例４の磁気テープにおいては、上記実施例３のサンプル磁気テープに比較して電磁変換特性が劣化した。
【００５８】
比較例５のサンプル磁気テープは、ＭＲヘッドの出力が飽和し、正確な電磁変換特性の測定を行うことができなかった。
【００５９】
次に、図４に示した真空蒸着装置を用いて磁性層３の膜厚が５０ｎｍの磁気テープと１５０ｎｍの磁気テープとを作製した。
このとき、磁性微粒子の最大入射角と最小入射角を制御することによって、磁性層初期成長部分における角度θｉと磁性層成長終端部分における角度θｆとの差の値を変化させた複数のサンプルを作製した。
これらのサンプル磁気テープについて、電磁変換特性の測定を行い、ｔａｎ（θｉ−θｆ）の値と電磁変換特性（相対値）との関係について図６に示した。
【００６０】
図６に示すように、ｔａｎ（θｉ−θｆ）の値と電磁変換特性（相対値）とには因果関係が認められ、特に磁性層の膜厚が５０ｎｍの高密度記録型の磁気テープにおいては、ｔａｎ（θｉ−θｆ）の値が０．４〜０．６の範囲で電磁変換特性の変化が見られた。
電磁変換特性の劣化の値を実用上問題の無い範囲として、−０．５ｄＢ程度に設定すると、これに相当するｔａｎ（θｉ−θｆ）の値は０．４７程度となった。
すなわち、磁性層の膜厚が５０ｎｍの高密度記録型の磁気テープにおいては、ｔａｎ（θｉ−θｆ）の値が０．４７以下つまりθｉ−θｆが２５°以下となると、良好な電磁変換特性が得られることが明らかになった。
【００６１】
【発明の効果】
真空薄膜形成技術によって形成された膜厚５５ｎｍ以下の磁性層を有する磁気記録媒体において、非磁性支持体の長手方向断面カラム構造における磁性微粒子の成長方向の、非磁性支持体の長手方向に対する法線との為す角度をθとし、磁性層初期成長部分における平均角度をθｉとし、磁性層成長終端部分における平均角度をθｆとしたとき、θｉ−θｆ≦２５°の関係を満たしているものとしたことにより、電磁変換特性の向上を図ることができた。したがって、例えばテープストリーマー用途を始めとした各種磁気テープシステムを用いての高記録密度の磁気記録媒体を提供することが可能となった。
【００６２】
また、本発明においては、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッドのような高再生感度の磁気ヘッドに好適な磁気記録媒体を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ　磁性層の長手方向断面における磁性粒子のカラム構造の概略図を示す。
Ｂ　磁性層膜厚方向における磁性微粒子の成長方向変化を模式的に示す。
【図２】Ａ　磁性層の長手方向断面における磁性粒子のカラム構造の概略図を示す。
Ｂ　磁性層膜厚方向における磁性微粒子の成長方向変化を模式的に示す。
【図３】磁気記録媒体の概略構成図を示す。
【図４】磁性層形成用の真空蒸着装置の概略構成図を示す。
【図５】磁性層カラム構造における磁性層初期成長部分における角度θｉと、磁性層成長終端部分における角度θｆの概略図を示す。
【図６】磁性層初期成長部分における角度θｉと磁性層成長終端部分における角度θｆとの差のタンジェントと電磁変換特性（相対値）との関係を示す。
【符号の説明】
１……非磁性支持体、２……下地層、３……磁性層、３ａ……磁性微粒子、４……保護層、５……潤滑剤層、６……バックコート層、１０……磁気記録媒体、４０……真空蒸着装置、４１……真空室、４２……冷却キャン、４３……蒸着源、４４……供給ロール、４５……巻き取りロール、４９……電子ビーム発生源、５０……電子ビーム、５１……第１のシャッタ、５２……第２のシャッタ

Claims (1)

1. 長尺状の非磁性支持体の一主面に、真空薄膜形成技術によって形成された膜厚５５ｎｍ以下の磁性層を有する磁気記録媒体であって、
   磁気抵抗効果型磁気ヘッド若しくは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを摺動することにより信号の再生が行われるものであり、
   上記磁性層の長手方向断面カラム構造における磁性微粒子の成長方向の、上記非磁性支持体の長手方向に対する法線との為す角度をθとし、上記磁性層初期成長部分における平均角度をθｉとし、上記磁性層成長終端部分における平均角度をθｆとしたとき、下記の関係を有することを特徴とする磁気記録媒体。
   θｉ−θｆ≦２５°

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