JP2004326888A

JP2004326888A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2004326888A
Application number: JP2003118535A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Motohashi; 一成本橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2004-11-18
Also published as: US20040214044A1; US7258935B2

Abstract

【課題】リニア方式に適用可能な単層構造の磁性層を有する磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】長尺状の非磁性支持体１と、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斜方柱状構造を有する単層の磁性層３とを有し、磁性層に垂直で、かつ磁気記録媒体の長手方向を含む面内における保磁力の最大値Ｈｃｍａｘと、磁気記録媒体の長手方向の保磁力Ｈｃ０との比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０が１．２以下である磁気記録媒体。
【選択図】図１

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し、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、磁気テープの長手方向に対して磁気ヘッドを双方向に動かしながら記録する、いわゆるリニア方式の磁気記録テープシステムにおいて、信号の再生がなされる磁気記録媒体に関する。
【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ている。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。
【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）あるいは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）が適用されるようになってきている。このＭＲヘッドやＧＭＲ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】
ＭＲヘッドやＧＭＲ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ヘッドやＧＭＲ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。したがって、磁気記録媒体の磁性層膜厚を薄層化することにより、漏洩磁束に対する感度を最適化する必要がある。
【０００８】
ところで、データストリーマー用途としての磁気テープの記録再生のシステムには、ヘリカルスキャン方式とリニア方式の２種類が実用化されている。ヘリカルスキャン方式は、回転ドラム上に配置された磁気ヘッドが、高速に回転しながら磁気テープ上をスキャンすることで記録再生を行う方式である。
【０００９】
ヘリカルスキャン方式の特徴は、記録トラックを精密に記録できるだけでなく、再生時には記録したトラックを正確にスキャンできるように制御することが原理的に可能なことである。したがって、磁気テープシステムにおいて高記録密度を達成することが可能である。こうしたヘリカルスキャン方式は、ＶＨＳなどの家庭用ビデオ録画装置や、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として幅広く実用化されている。
【００１０】
一方、リニア方式は磁気テープの幅方向にトラックを設け、長手方向に記録を行う方式である。高速でテープを走行させることが容易であると同時に、磁気ヘッドを並列に数多く並べることによって記録再生の転送レートを向上させることが可能である。
【００１１】
カムコーダ用途などの磁気記録テープシステムでは高記録密度が達成可能なヘリカルスキャン方式が有利であるが、磁気記録テープシステムの体積に制約の少ないデータストレージ用途では、上記リニア方式が幅広く実用化され、市場においてもＤＬＴ（ｄｉｇｉｔａｌｌｉｎｅａｒｔａｐｅ）やＬＴＯ（ｌｉｎｅａｒｔａｐｅ−ｏｐｅｎ）といった商品が主流となっている。
【００１２】
こうしたリニア方式のデータストレージ用途の磁気テープ媒体としては、いわゆる塗布型の磁気テープのみが用いられており、斜方蒸着による磁気テープ媒体は用いられてこなかった。これは、ヘリカルスキャン方式では、磁気テープと磁気ヘッドの相対的な動きが一定方向であるのに対し、リニア方式では磁気テープと磁気ヘッドが相対的に、テープ長手方向の双方向に動くためである。
【００１３】
図４は斜方蒸着により得られる磁気テープ媒体の模式的な断面図である。図４に示すように、非磁性支持体１０１上に磁性層１０２が形成されている。斜方蒸着による磁気テープ媒体は、記録した磁気ビットが向く磁化容易軸がテープ面内方向ではなく面内から立ち上がった構造となっている。
【００１４】
そのため、記録再生に際してヘッドが斜方蒸着膜の柱状構造に対して正方向（矢印Ａ方向）に摺動する場合は良好な記録再生特性が発揮されるが、斜方蒸着の柱状構造に対して逆方向（矢印Ｂ方向）に摺動する場合には、最適記録電流、位相特性、ＣＮ比、出力特性などの特性が正方向に摺動した場合に比べて劣り、十分な記録再生特性が得られないという欠点がある。
【００１５】
そのため、記録再生を双方向に行うリニア方式においては、斜方蒸着を用いた磁気テープ媒体はほとんど用いられてこなかった。一方、ヘッドが斜方蒸着膜の柱状構造に対して正方向に摺動する場合と逆方向に摺動する場合で記録再生特性が異なるという問題を解決する方法として、成長方向が互いに異なる２層の斜方蒸着膜により斜方蒸着テープの磁性層を構成する方法が提案されている（特許文献１参照）。図５は特許文献１記載の磁気テープ媒体の模式的な断面図である。
【００１６】
図５に示すように、非磁性支持体１０１上に磁性層１０２が形成され、磁性層１０２は下層強磁性金属薄膜１０２ａと上層強磁性金属薄膜１０２ｂが積層された構造を有する。下層強磁性金属薄膜１０２ａと上層強磁性金属薄膜１０２ｂの斜方柱状構造は、非磁性支持体１０１の長手方向において逆向きに成長している。下層強磁性金属薄膜１０２ａと上層強磁性金属薄膜１０２ｂの厚さは、双方向での記録再生特性の差が低減されるように最適化される。
【００１７】
また、特許文献２にも、斜方柱状構造の成長方向が互いに異なる２層の斜方蒸着膜を積層させた磁気記録媒体が開示されている。特許文献２記載の磁気記録媒体によれば、印加磁界角度を０°から１８０°まで可変させた際に得られる保磁力の最小値／最大値を０．６５以上として、双方向での記録再生特性を改善している。
【００１８】
一方、特許文献３には、単層のコバルト系斜方蒸着膜からなる磁性層の厚さを記録ヘッドギャップ長の１／２以下とすることにより、リニア方式での記録再生を可能とする磁気記録方法が開示されている。この方法によれば、好適には、厚さ４０ｎｍ以下、保磁力１８００エルステッド以上のコバルト系斜方蒸着膜が用いられる。
【００１９】
【特許文献１】
特開平４−３５３６２２号公報
【特許文献２】
特開平９−７３６２１号公報
【特許文献３】
特開２０００−３３９６０５号公報
【非特許文献１】
「第二版磁気抵抗ヘッドとスピンバルブヘッド−基礎と応用−」林和彦訳、丸善株式会社、２００２年発行
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１および２記載の手法により双方向の記録再生特性を改善した斜方蒸着磁気テープ媒体は、成長方向が互いに異なる２層の磁性層を有するため、磁性層の成膜工程を２回行う必要がある。したがって、磁気記録媒体のコスト増につながる。近年のテープストレージ市場において磁気記録媒体のコストを下げることは市場確保の為に非常に重要であり欠くことができない。
【００２１】
また、特許文献１では磁性層の全厚を１６０ｎｍ〜２００ｎｍとし、特許文献２の実施例においても厚さ９０ｎｍの磁性膜を２層積層させ、磁性層の全厚を１８０ｎｍとしている。ＭＲヘッドやＧＭＲヘッドは高感度であるため、磁性層の厚さをこのような範囲とすると、ヘッドが飽和して漏洩磁束を検出できない。特許文献３では、磁性層の厚さを規定しているが、保磁力の印加磁界角度依存性や磁性層の磁気異方性については特に記載されていない。
【００２２】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、リニア方式に適用可能な単層構造の磁性層を有する磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の磁気記録媒体は、長尺状の非磁性支持体と、前記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斜方柱状構造を有する単層の磁性層とを有し、前記磁性層に垂直で、かつ前記磁気記録媒体の長手方向を含む面内における保磁力の最大値Ｈｃｍａｘと、前記磁気記録媒体の長手方向の保磁力Ｈｃ０との比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０が１．２以下であることを特徴とする。
【００２４】
これにより、単層の磁性層を有する磁気記録媒体においても、双方向での記録再生特性の差を低減できる。また、２層の磁性層を積層させないため、磁気記録媒体の製造コストを低減でき、磁性層の形成に要する時間も短縮できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の磁気記録媒体の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の磁気記録媒体の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、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が順次形成された構成を有する蒸着テープである。必要に応じて、保護層４上に所定の潤滑剤によって潤滑剤層５を形成してもよい。また、非磁性支持体１の磁性層３が形成されている側の面と反対側の面に、バックコート層６を形成してもよい。
【００２６】
磁気記録媒体１０の磁性層３は斜方蒸着により形成され、斜方柱状構造を有する。図１の矢印Ａ、Ｂは磁気記録媒体の長手方向を示し、矢印Ａ、Ｂの向きは逆である。図１に示すように、磁気記録媒体１０の長手方向と印加磁界Ｈの方向とがなす角度を印加角度θとする。磁性層３に垂直で、かつ磁気記録媒体１０の長手方向を含む面内、すなわち図１の紙面と平行な面内において、磁性層３の保磁力Ｈｃは印加角度θに依存して変化する。
【００２７】
印加角度θを０°から１８０°まで変化した際に得られる保磁力の最大値をＨｃｍａｘとする。また、印加角度θが０°のときの保磁力、すなわち磁気記録媒体１０の長手方向の保磁力をＨｃ０とする。本実施形態の磁気記録媒体１０は、保磁力Ｈｃｍａｘと保磁力Ｈｃ０の比（Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０）が１．２以下である。
【００２８】
これにより、ヘッドと磁気記録媒体１０を相対的に矢印Ａの向きに移動させて記録再生を行った場合と、矢印Ｂの向きに移動させて記録再生を行った場合の記録再生特性の差が、リニア方式での記録再生に適した範囲内となる。上記の比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０は、磁性層を成膜する際の酸素導入量や、非磁性支持体に対する蒸着粒子の入射角度に依存するため、これらの条件を制御して上記の比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０を最適化する。
【００２９】
図２は本実施形態の磁気記録媒体の保磁力の印加磁界角度依存性を示すグラフである。蒸着テープのように、強磁性磁気微粒子が特定の角度にある程度揃ったような構造をもつ場合、その磁化容易軸と９０°を成す角度の保磁力が極小をとることが知られている。図２では、θが約５０°〜７０°の範囲にある極小がそれに該当する。一方、この極小点の両側（図２のθ＝３０°近傍とθ＝９０°近傍）に発生する極大点では、磁化容易軸方向の磁気微粒子の相互作用が大きい。
【００３０】
保磁力の最大値Ｈｃｍａｘがθ＝０°の場合の保磁力Ｈｃ０に対して大きくなるにつれ、斜方蒸着テープで斜め方向（磁性層の法線方向と面内方向の間の方向）の磁気異方性が大きくなる。図２のａとｂは磁性層の成膜条件が異なり、保磁力の最大値Ｈｃｍａｘはｂの方が大きい。図２のａでは、保磁力の最大値Ｈｃｍａｘと印加角度θ＝０°における保磁力Ｈｃ０との比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０が１．２より小さいが、ｂでは比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０が１．２を超えている。ａとｂはいずれも斜め方向に磁気異方性を有するが、ａの方が磁性層内部の磁気異方性が小さい。
【００３１】
磁性層で斜め方向の磁気異方性が大きくなると、正方向と逆方向で記録再生した際の出力差が大きくなる。ａとｂでは、ａの方が双方向での出力差が小さくなる。前述したように、単層磁性層の蒸着テープをリニア方式での記録再生に用いる場合、双方向での記録再生特性の差が問題となるが、磁性層の保磁力の比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０を上記の範囲内とすることにより、双方向での記録再生特性の差を低減でき、必要な再生出力が得られる。本発明の磁気記録媒体を、テープストリーマー用途を始めとした各種リニア方式の磁気記録再生システムに適用することにより、高密度記録が可能となる。
【００３２】
次に、図１に示す本実施形態の磁気記録媒体１０を構成する各層について、詳細に説明する。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。
【００３３】
下地層２は、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性を向上させる目的で、必要に応じて設けられる。例えば、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。
【００３４】
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、例えば有機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用いられる。フィラーの平均粒径は例えば５〜３０ｎｍ、フィラーによって形成される表面突起の密度は例えば５０万〜３０００万個／ｍｍ^２程度とすることが好ましい。
【００３５】
下地層２を構成するフィラーの平均粒径や、フィラーによって形成される表面突起の密度は、最終的に得られる磁気記録媒体１０の走行耐久性と電磁変換特性が良好となる範囲で適宜設定できる。あるいは、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からなる微小突起を形成したりしてもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
磁性層３を形成する真空蒸着装置としては、図３に示すような連続巻き取り式の真空蒸着装置２０を適用することができる。真空蒸着装置２０の真空室２１は斜方蒸着用として構成され、内部が例えば１×１０^−３Ｐａ程度の真空にされる。真空室２１内には冷却キャン２２と蒸着源２３が配置されている。冷却キャン２２は例えば−２０℃程度に冷却され、図中矢印Ａで示す方向に回転する。蒸着源２３は冷却キャン２２と対向するように配置されている。
【００３８】
真空室２１内には供給ロール２４と、巻き取りロール２５が配設されている。下地層２（図１参照）が形成された後の非磁性支持体１は、供給ロール２４から図中矢印Ｂで示す方向に繰り出され、冷却キャン２２の周面に沿って走行した後、巻き取りロール２５に巻き取られる。
【００３９】
なお、供給ロール２４と冷却キャン２２との間、及び冷却キャン２２と巻き取りロール２５との間にはそれぞれガイドローラー２７、２８が配置されている。ガイドローラー２７は供給ロール２４から冷却キャン２２に走行する非磁性支持体の張力を調節する。ガイドローラー２８は冷却キャン２２から巻き取りロール２５に走行する非磁性支持体１の張力を調節する。これにより、非磁性支持体１が円滑に走行する。
【００４０】
蒸着源２３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、真空蒸着装置２０には蒸着源２３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２９が配設されている。電子ビーム発生源２９から電子ビーム３０を蒸着源２３の強磁性金属材料に加速照射することにより、蒸着源２３の強磁性金属材料が図中矢印Ｃで示すように蒸発する。強磁性金属材料は蒸着源２３と対向する冷却キャン２２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。
【００４１】
蒸着源２３と冷却キャン２２との間には、第１のシャッタ３１と第２のシャッタ３２が設けられている。第１のシャッタ３１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３２は走行する非磁性支持体１の後段側に位置する。第１のシャッタ３１と第２のシャッタ３２は、冷却キャン２２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（強磁性金属材料が蒸発している雰囲気）に露出させる。すなわち、第１のシャッタ３１と第２のシャッタ３２は、非磁性支持体１に対する強磁性金属材料気体の入射角度を制限する。
【００４２】
強磁性金属薄膜の蒸着に際しては、非磁性支持体１の表面近傍で、かつ強磁性金属材料が入射する部分に、図示しない酸素ガス導入口を介して酸素ガスを供給する。これにより、成膜される磁性層に酸素が導入される。酸素導入量を最適化することにより、斜方蒸着テープの磁気的な異方性を抑制することが可能であり、リニア方式での記録再生に適した蒸着テープが得られる。
【００４３】
また、磁性層の酸化を適切に制御することにより、強磁性金属薄膜の耐久性および耐候性などを向上させることもできる。蒸着源の加熱には上記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。
【００４４】
上記の構成の真空蒸着装置２０においては、蒸着源２３から強磁性金属材料を蒸発させるとともに冷却キャン２２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３１と第２のシャッタ３２の間から外方に露出した部分にのみ堆積する。
【００４５】
真空蒸着装置２０は第１のシャッタ３１側から第２のシャッタ３２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、まず第１のシャッタ３１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３１側から第２のシャッタ３２側に向かって非磁性支持体１が走行するにつれて、蒸発した強磁性金属材料が順次堆積する。したがって、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は、斜方構造をとる特徴がある。磁性微粒子の入射角度によっても、磁性層の斜め方向の磁気異方性が変化するため、成膜時の酸素導入量および磁性微粒子の入射角度は、装置構成や磁性材料の種類等に応じて最適化することが望ましい。
【００４６】
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比の向上を図るためには、磁性層３は極めて薄層に形成することが望ましい。そこで、磁性層３の膜厚は４０〜１００ｎｍとする。
【００４７】
磁性層３の膜厚が４０ｎｍ未満の場合は、磁性層が非常に薄くなることで結晶成長性が劣化し、高いＣ／Ｎ比を得るための十分な磁気特性が得られない。また、磁性層を１００ｎｍよりも厚い膜厚で形成すると、ヘッドの飽和現象が顕著となり、ＭＲヘッドもしくは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。
【００４８】
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２種以上のその他の元素を含有させたものが挙げられる。
【００４９】
本実施形態の磁気記録媒体１０においては、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）、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（ＤＬＣ）等が挙げられる。
【００５２】
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ＤＬＣからなる保護層４が形成されていることが望ましい。保護層４は、例えばプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）連続膜形成装置を用いて、ＣＶＤ法によって形成できる。
【００５３】
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。
【００５４】
保護層４上には、走行性を良好にするために、例えばパーフルオロポリエーテル系などの任意の潤滑剤を塗布して潤滑剤層５を形成してもよい。
また、非磁性支持体１の磁性層３が形成されている側の面と反対側の面には、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。
【００５５】
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。
【００５６】
上述のようにして作製される本実施形態の磁気記録媒体１０は、ＭＲヘッドを用いたリニア方式の磁気記録テープ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、磁気抵抗効果を利用して磁気記録媒体からの信号を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。
【００５７】
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。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っている。
【００５８】
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、このセンス電流の電圧変化を検出する。
【００５９】
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。
【００６０】
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。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。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型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）も適用可能である。
【００６１】
ＭＲ素子にバイアス磁界を印加する手法は、ＳＡＬ（ｓｏｆｔａｄｊａｃｅｎｔｌａｙｅｒ）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、例えば非特許文献１に詳細に記載されている。
【００６２】
【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８．０μｍ、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。
【００６３】
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シリカ粒子を分散させた塗料を、非磁性支持体１上に塗布して形成した。シリカ粒子は直径１０ｎｍのものを用い、非磁性支持体１上でシリカ粒子の密度が１×１０^７個／ｍｍ^２程度となるようにした。
【００６４】
次に、図３に示した真空蒸着装置２０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７．０×１０^−４ｍ^３／ｍｉｎの導入量で導入し、電子ビーム発生源２９から電子ビーム３０を照射して加熱し、反応性真空蒸着により、Ｃｏ−ＣｏＯ系磁性層を形成した。磁性層３は、膜厚を６０ｎｍとなるように形成した。このとき、第１のシャッタ３１および第２のシャッタ３２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。
【００６５】
次に、上述のようにして形成した磁性層３上に、ＤＬＣ膜からなる保護層４を、プラズマＣＶＤ法によって膜厚１０ｎｍで形成した。さらに、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。
【００６６】
また、非磁性支持体１の磁性層３が形成されている側の面と反対側の面に、カーボン粒子とウレタン樹脂を含むバックコート用塗料を塗布して、膜厚０．５μｍのバックコート層６を形成した。カーボン粒子は平均粒径２０ｎｍのものを用いた。バックコート用塗料の塗布には、ダイレクトグラビア法による塗布装置を用いた。以上の工程により、目的とする磁気記録媒体１０の原反を得た後、原反を１／２インチ幅に裁断して、サンプルの磁気テープを得た。
【００６７】
（実施例２）
磁性層形成時の酸素導入量を８．０×１０^−４ｍ^３／ｍｉｎとした以外は、実施例１と同様にしてサンプルを作製した。
（比較例１）
磁性層形成時の酸素導入量を５．０×１０^−４ｍ^３／ｍｉｎとした以外は、実施例１と同様にしてサンプルを作製した。
（比較例２）
磁性層形成時の酸素導入量を９．０×１０^−４ｍ^３／ｍｉｎとした以外は、実施例１と同様にしてサンプルを作製した。
【００６８】
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電磁変換特性および磁気特性の評価を行った。電磁変換特性の評価にはドラムテスタを用いた。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。電磁変換特性の評価では、ＭＩＧヘッドで記録波長０．６μｍと０．３μｍにて記録し、トラック幅５μｍのＮｉＦｅＭＲヘッドを用いて再生したときのキャリア出力を測定した。
【００６９】
測定方向は、磁気テープと磁気ヘッドを相対的に正方向と逆方向で動作するようにした状態でそれぞれ測定した。記録ヘッドの記録電流は、それぞれのサンプルにおいて正方向で測定した際の再生出力が最大となる値とし、逆方向の測定においても同じ記録電流に固定した。正方向記録再生時の記録波長０．３μｍと記録波長０．６μｍの信号出力差は、実施例１での（記録波長０．３μｍでの出力）−（記録波長０．６μｍでの出力）を基準（０ｄＢ）とした。それぞれのサンプルでの（記録波長０．３μｍでの出力）−（記録波長０．６μｍでの出力）が実施例１（基準）に対してマイナスの場合、実施例１よりも短波長での出力劣化の度合いが大きい。
【００７０】
なお、磁気テープとＭＲヘッドとの相対速度は７ｍ／ｓｅｃとした。磁気特性は、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。外部磁場印加中において試料を回転させながら、それぞれの角度においてヒステリシスループを測定することにより、保磁力の印加磁場角度依存性を測定した。上記の実施例１、２および比較例１、２の評価結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】

【００７２】
表１に示すように、実施例１、２の磁気テープは、Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０が１．２以下であり、斜方蒸着テープの磁気異方性が弱く、正方向と逆方向の出力差が小さく３ｄＢ以内に収まった。３ｄＢ以内であれば、単層磁性層の蒸着テープに於いても、リニア方式での記録再生の実用化が可能である。また、実施例１、２ではＨｃ０が１００（ｋＡ／ｍ）以上となった。
【００７３】
一方、比較例１の磁気テープは、磁気異方性が強く正逆方向の出力差が大きくなるため、リニア方式用の記録媒体として好適な特性が得られなかった。
また、比較例２の磁気テープは、磁気異方性は弱いものの、Ｈｃ０が低く短波長領域での出力低下が大きいため、高記録密度用途の磁気記録媒体としては好適でない。
【００７４】
以上のように、上記の本発明の実施形態の磁気テープによれば、Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０が１．２以下となるように、斜方蒸着磁気テープの磁気異方性を弱めることによって、記録再生特性の双方向での差が低減される。
【００７５】
したがって、本実施形態の磁気テープは、ＭＲヘッド等の高感度ヘッドを使用するリニア方式の磁気記録再生システムで、高記録密度の記録再生を低コストの単層蒸着テープによって行うことができる。本発明の磁気記録媒体の実施形態は、上記の説明に限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の磁気記録媒体によれば、リニア方式での記録再生に適した磁気特性が得られ、かつ低コストで磁性層を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の磁気記録媒体の断面図である。
【図２】図２は本発明の磁気記録媒体の保磁力の印加磁界角度依存性を示す図である。
【図３】図３は本発明の磁気記録媒体の磁性層を形成するための真空蒸着装置を示す概略図である。
【図４】図４は従来の磁気記録媒体の断面図である。
【図５】図５は従来の磁気記録媒体の断面図である。
【符号の説明】
１…非磁性支持体、２…下地層、３…磁性層、４…保護層、５…潤滑層、１０…磁気記録媒体、２０…真空蒸着装置、２１…真空室、２２…冷却キャン、２３…蒸着源、２４…供給ロール、２５…巻き取りロール、２７、２８…ガイドローラー、２９…電子ビーム発生源、３０…電子ビーム、３１…第１のシャッタ、３２…第２のシャッタ、１０…１非磁性支持体、１０２…磁性層、１０２ａ…下層強磁性金属薄膜、１０２ｂ…上層強磁性金属薄膜。

Claims

長尺状の非磁性支持体と、
前記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斜方柱状構造を有する単層の磁性層とを有し、
前記磁性層に垂直で、かつ前記磁気記録媒体の長手方向を含む面内における保磁力の最大値Ｈｃｍａｘと、前記磁気記録媒体の長手方向の保磁力Ｈｃ０との比Ｈｃｍａｘ／Ｈｃ０が１．２以下である
磁気記録媒体。
前記保磁力Ｈｃ０が１００（ｋＡ／ｍ）以上である
請求項１記載の磁気記録媒体。
前記磁性層の残留磁化Ｍｒと膜厚δとの積であるＭｒ・δが式（１）で表される範囲にあり、記録された信号が磁気抵抗効果型磁気ヘッドの摺動により再生される
１２（ｍＡ）≦Ｍｒ・δ＜３０（ｍＡ）・・・（１）
請求項１記載の磁気記録媒体。
前記磁性層の残留磁化Ｍｒと膜厚δとの積であるＭｒ・δが式（２）で表される範囲にあり、記録された信号が巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドの摺動により再生される
３（ｍＡ）≦Ｍｒ・δ＜１２（ｍＡ）・・・（２）
請求項１記載の磁気記録媒体。
長手方向に平行に複数のトラックを有し、リニア方式で信号の記録および再生が行われる
請求項１記載の磁気記録媒体。
前記磁性層上に保護層を有する
請求項１記載の磁気記録媒体。
前記保護層はダイヤモンドライクカーボン膜を含む
請求項６記載の磁気記録媒体。