JP2546268B2 - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

垂直磁気記録媒体

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JP2546268B2 JP62125564A JP12556487A JP2546268B2 JP 2546268 B2 JP2546268 B2 JP 2546268B2 JP 62125564 A JP62125564 A JP 62125564A JP 12556487 A JP12556487 A JP 12556487A JP 2546268 B2 JP2546268 B2 JP 2546268B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度記録化に対応する垂直磁気記録媒体
に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、非磁性支持体上にCo−O系垂直磁化膜を形
成してなる垂直磁気記録媒体において、角形比Rsを所
定の範囲とすることにより、電磁変換特性の向上を図
り、機械的耐久性に優れ、生産性の高い垂直磁気記録媒
体を提供しようとするものである。
〔従来の技術〕
近年、磁気記録における短波長化と狭トラック化によ
る記録密度の向上は目覚ましく、光記録に近い面記録密
度の実用化が膜面の垂直方向に磁化可能な、所謂垂直磁
化膜を利用した垂直磁気記録媒体を用いることで期待さ
れている。このような状況の中にあって、垂直磁化膜と
してCo−Cr系垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録媒体とCo
−O系垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録媒体が提案され
ている。上記Co−O系垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録
媒体は、上記Co−Cr系垂直磁化膜を利用した垂直磁気記
録媒体と比較した場合、製造上は有利であるものの、そ
の磁気特性においては、電磁変換特性が充分ではなく、
特に短波長域での記録・再生特性が充分ではないという
問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のようにCo−O系垂直磁気記録媒体は、垂直磁気
記録媒体として従来提案されているCo−Cr系垂直磁気記
録媒体よりもその磁気特性は劣るという問題がある。
そこで、本発明は上述の実情に鑑みて提案されたもの
であって、Co−O系垂直磁気記録媒体の磁気特性の向上
を図ることを目的とし、これにより電磁変換特性、機械
的耐久性に優れ、生産性の高い垂直磁気記録媒体を提供
することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、上述の目的を達成するために鋭意研究
の結果、Co−O系垂直磁気記録媒体を製造する際の垂直
磁気記録媒体の垂直磁気異方性の目安となるRsを所定
の値とすることにより、磁気特性に優れたCo−O系垂直
磁気記録媒体を得ることができるとの知見を得るに至っ
た。
本発明は、上述の知見に基づいて提案されたもので、
第1図に示すように、非磁性支持体上にCo−O系垂直磁
化膜を形成してなる垂直磁気記録媒体において、前記垂
直磁化膜の膜面に垂直方向のヒステリシス曲線(H)が
横軸(X)と交わる部分おける傾き(θ)と等しい傾
き(θ)を有し且つ原点(O)を通る直線(S)とヒ
ステリシス曲線(H)との交点(N)における磁化をMr
とし、このMrを飽和磁化Msで割った値Mr/MsをRsと定
義したとき、Rsが0.83以上であることを特徴とするも
のである。
ここで、上記Rsとは、本発明において本発明者等が
新たに導入した垂直磁気記録媒体の垂直磁気異方性を評
価する手法の一つである。
一般に面内磁化膜を評価する手法の一つとしてヒステ
リシスループの角形比を用いることは広く知られてい
る。上記面内磁化膜はこの角形比が高い程良好な面内配
向性を示していると判断されている。これに対して、垂
直磁気記録媒体の垂直磁化膜の垂直磁気異方性を評価す
る場合においても上記角形比を適用することができる。
しかしながらこの場合、反磁界の働きによりヒステリシ
ス曲線が見掛け上傾いてしまうため、角形比を求めるに
あったては補正をする必要がある。上記補正の手法の一
つとして、反磁界Hd=4πMで補正する方法が提案され
ている。しかし反磁界Hd=4πMで補正するという手法
では、充分な補正を施すことができず、垂直磁気異方性
の正確な評価をすることができない。
そこで、第1図に示すように、垂直磁化膜の垂直方向
ヒステリシス曲線(H)が横軸(X)と交わる部分にお
ける傾き(θ)と等しい傾き(θ)を有し、且つ原
点(O)を通る直線(S)とヒステリシス曲線(H)と
の交点(N)における磁化をMrとし、このMrを飽和磁化
Msで割った値Mr/Msを角形比Rsと定義して、垂直磁化
膜の垂直磁気異方性を評価することとした。
上記角形比Rsは、Co− O垂直磁化膜を作製する
際、導入する酸素濃度により影響を受ける飽和磁束密度
Bsの変化に伴って変化するものである。したがって、Co
−O系垂直磁化膜を作製する際の導入酸素濃度により所
定の飽和磁束密度Bsを得ることが重要となり、作製する
Co−Oの磁性層が垂直磁気異方性を示すのは、飽和束密
度Bsが5000<Bs<12000の時である。従って、あまり酸
素の導入量が多くてもBsの値が小さくなることになって
しまい好ましくない。本発明者等の実験によれば、Co含
有量85原子%、酸素含有量15原子%となるときのCo−O
系垂直磁化膜が最も磁気特性に優れたものであった。
本発明において上記角形比Rsは、0.83以上であるこ
とが好ましい。角形比Rsが0.83より小さい場合には、
所定の垂直磁気異方性を得ることができない。
本発明において、垂直磁気記録媒体を作製する際に
は、導入する酸素はCo発蒸気流の入射角に近い状態で入
射させ、Co−O垂直磁化膜の垂直磁気異方性を乱さない
ようにすることが好ましく、0゜<ψ≦45゜の範囲内と
することが好ましい。酸素ガスの入射角が0゜の場合に
は、Co蒸発蒸気流の比磁性支持体上への入射角と同一と
なってしまい実用上の問題から不適当である。又、酸素
ガスの入射角が45゜より大きい場合には、Co蒸発蒸気流
の非磁性支持体上への入射の状態を乱すことになり、Co
−O垂直磁化膜の垂直磁気異方性が乱れやすく、電磁変
換特性等の磁気特性の低下を招く虞があるためである。
また、酸素ガスは、非磁性支持体移動方向の上流側
(第2図中矢印A方向)から導入しても、又非磁性支持
体移動方向の下流側(第2図中矢印B方向)から導入し
てもよい、垂直磁気記録媒体の垂直磁気異方性、電磁変
換特性等の磁気特性には全く影響はないが、好ましくは
非磁性支持体移動方向の上流側から導入する方がよい。
非磁性支持体移動方向の上流側から酸素ガスを導入した
場合には、酸素ガスの濃度勾配が作製されるCo−O垂直
磁化膜の下層部分に酸素が多く存在することになり、Co
−O垂直磁化膜と非磁性支持体との剥離強度を高めるこ
とができ、Co−O垂直磁化膜表面の強度も高くなる。こ
れに対して非磁性支持体移動方向の下流側から酸素ガス
を導入した場合には、酸素ガスの濃度勾配が作製される
Co−O垂直磁化膜の上層部分に酸素が多く存在すること
になり、Co−O垂直磁化膜表面が傷付き易くなる虞があ
る。
本発明で使用される非磁性支持体の材料としては、通
常の磁気記録媒体の非磁性支持体として使用されている
材料であれば何れの材料をも使用することができる。特
に加工性、成形性、可撓性等の点で、有機重合体材料が
適しており、中でもポリエチレンテレフタレート,ポリ
エチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレ
ン,ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリメチルメ
タアクリレート、ポリカーボネート、ポリスルフォン、
ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリフェニレンスルフ
ィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアミドイミド、
ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、酢
酸セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂或いはこれらの混合物、共
重合物等が適している。又、非磁性支持体の形状として
は、ドラム状、ディスク状、シート状、テープ状、カー
ド状等いずれでもよい。これら非磁性支持体は、磁気記
録層を形成するに先立ち、易接着化、平面性改良、着
色、帯電防止、耐摩耗性付与等の目的で表面処理や前処
理が行われてもよい。
本発明で垂直磁気記録媒体を製造する際に適用される
真空蒸着法としては、抵抗加熱蒸着、誘導加熱蒸着、電
子ビーム蒸着、イオンビーム蒸着、イオンプレーティン
グ、レーザービーム蒸着、アーク放電蒸着等の真空蒸着
法のいずれもが実施可能であるが、垂直磁気記録媒体の
保磁力、異方性磁界等の磁気特性を向上させる上で、又
速い蒸着速度を得るために電子ビーム蒸着、イオンプレ
ーティング等の方法が適しており、さらに操作性、量産
性の工業的観点からは電子ビーム蒸着法が最も適してい
る。
〔作用〕
本発明によれば、垂直磁化膜の角形比Rsを0.83以上
とすることにより、垂直磁気異方性に優れたCo−O系垂
直磁化膜が作製できるため、垂直磁気記録媒体の電磁変
換特性の向上を図ることが可能となる。
また、導入する酸素濃度を調整することによって飽和
磁束密度や角形比を調整することができるため、所定の
磁気特性を有する垂直磁気記録媒体が容易に作製され
る。
〔実施例〕
以下、本発明を適用した実施例について図面を参考に
して説明する。
実施例1 第2図は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法
を実施する電子ビーム蒸着装置の一例でらる。上記電子
ビーム蒸着装置は、排気系(5)と電子銃(8)を備え
たチャンバー(6)中に非磁性支持体(9)の供給ロー
ラー(2)、冷却キャン(1)、垂直磁気記録媒体
(9)の巻き取りローラー(3)からなる長尺状非磁性
支持体(9)の走行系と、Coを備えたルツボ(4)と酸
素ガス導入管(7)からなる蒸着系とを備えてなるもの
である。
Co−O系垂直磁化膜が蒸着形成される非磁性支持体
(9)は、非磁性支持体(9)の供給ローラー(2)か
ら供給され、冷却キャン(1)上でCo−O系垂直磁化膜
が形成された後、巻き取りローラー(3)によって巻き
取られる。尚、Co−O系垂直磁化膜を蒸着形成する冷却
キャン(1)は、その表面温度が0℃付近に制御される
ように図示されない冷却機能を有している。
上記Co−O系垂直磁化膜を蒸着形成する冷却キャン
(1)とCoを備えたルツボ(4)との間には遮蔽板(1
0),(10)が備えられ、ルツボ(4)からのCo蒸発蒸
気流の蒸着状態と酸素ガス導入管(7)からの酸素ガス
の導入状態を制御するようになっている。
Coを備えたルツボ(4)は、チャンバー(6)に備え
た電子銃(8)からの電子ビームによって加熱され蒸発
しCo蒸発蒸気流として冷却キャン(1)上に走行する非
磁性支持体(9)表面に蒸着する。その際、非磁性支持
体移動方向上流側に備えられた酸素ガス導入管(7)か
ら酸素ガスも同時に導入され、Co−O系垂直磁化膜が非
磁性支持体(9)上に蒸発形成される。尚、電子銃
(8)からの電子ビームによって加熱され蒸発するCo
は、その蒸着速度を任意に制御して蒸着することができ
る。又、Coを蒸着形成する際に酸素導入管(7)から導
入される酸素ガスの導入量を制御することにより所定の
酸素濃度勾配を有したCo−O系垂直磁化膜を形成するこ
とができる。
尚、本発明の製造方法に使用される装置は、上述の装
置に限定されるものではない。
上述のような装置を使用して垂直磁気記録媒体を作製
した。このとき、ルツボ(4)には純度99.9%のCoを用
意し、蒸着速度3600Å/sec、非磁性支持体(9)の走行
速度16m/minとし、膜厚が2000Åとなるようにした。ま
た、酸素導入管(7)は非磁性支持体移動方向の上流側
に設置し、導入酸素ガスの入射角を30゜、酸素ガス流量
を300cc/minに設定した。蒸着中の雰囲気ガス圧は2×1
0-4Torrであった。以上のようにしてサンプルテープを
作製した。
比較例1 上述のような装置を使用して垂直磁気記録媒体を作製
した。このとき、ルツボ(4)には純度99.9%のCoを用
意し、蒸着速度3600Å/sec、非磁性支持体(9)の走行
速度16m/minとし、膜厚が2000Åとなるようにした。ま
た、酸素導入管(7)は非磁性支持体移動方向の上流側
に設置し、導入酸素ガスの入射角を50゜、酸素ガス流量
を500cc/minに設定した。蒸着中の雰囲気ガス圧は2×1
0-4Torrであった。以上のようにしてサンプルテープを
作製した。
比較例2 第3図は、比較例2において使用される電子ビーム蒸
着装置の一例である。上記電子ビーム蒸着装置は、排気
系(20)と電子銃(18),(19)を備えたチャンバー
(11)中に非磁性支持体(22)の供給ローラー(12)、
第1の冷却キャン(11)、中間ローラー(14)、第2の
冷却キャン(12)、垂直磁気記録媒体(22)の巻き取り
ローラー(15)からなる長尺状非磁性支持体(22)の走
行系と、Tiを備えた第1のルツボ(16)とCo−Crを備え
た第2のルツボ(17)からなる蒸着系とを備えてなるも
のである。
上述のような装置を使用して垂直磁気記録媒体を作製
した。このとき、第1のルツボ(16)には純度99.9%の
Tiを用意し、蒸着速度900Å/sec、非磁性支持体の走行
速度16m/minとし、膜厚が500Åとなるように成膜した。
続いて、第2のルツボ(17)にCo−20重量%Crを用意
し、蒸着速度2700Å/sec、非磁性支持体の走行速度16m/
minとし、膜厚が1500Åとなるように成膜した。この時
の蒸着中の雰囲気ガス圧は3×10-4Torrであった。以上
のようにしてサンプルテープを作製した。
上述のようにして作製した各サンプルテープについ
て、飽和磁束密度Bs、垂直方向保磁力Hc、異方性磁界H
k、角形比Rs、機械的耐久性について測定を行った。
尚、機械的耐久性については、磁性層表面にリン酸エス
テル潤滑剤を塗布し、スチル耐久性及びスチル耐久性測
定後の目視観察による表面状態を評価した。表面状態
は、スチル耐久性測定後の磁性層表面に傷の発生がない
ものを○印で、又スチル耐久性測定後の磁性層表面に傷
の発生があったものを×印で表した。その結果を第1表
に示す。また、実施例1,実施例2及び比較例1について
の記録波長と再生出力の関係を第4図に示す。尚、第4
図中記号Iは実施例1に、記号IIは比較例1に、記号II
Iは比較例2にそれぞれ対応している。
第1表及び第4図より明らかなように、Co−O系垂直
磁化膜からなる実施例1とCo−Cr系垂直磁化膜からなる
比較例2の垂直磁気記録媒体は、Rsの値については本
発明の範囲内に含まれており、又電磁変換特性について
もあまり変わりないものであるが、飽和磁束密度Bs、ス
チル耐久性、垂直磁気記録媒体の表面性等の点でCo−O
系垂直磁化膜からなる実施例1に比べCo−Cr系垂直磁化
膜からなる比較例2は劣っていることがわかる。
したがって、これらの結果より本発明による垂直磁気
記録媒体は、優れた磁気特性、電磁変換特性、機械的耐
久性を兼ね備えていることがわかる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明を適用した垂
直磁気記録媒体は、垂直磁化膜の角形比Rsを0.83以上
とすることにより、垂直磁気異方性に優れたCo−O系垂
直磁化膜とすることができるため、電磁変換特性に優れ
た垂直磁気記録媒体とすることができる。
又、導入する酸素濃度を調整することによって飽和磁
束密度や角形比を調整することができるため、所定の磁
気特性を有する垂直磁気記録媒体が容易に作製される。
さらに、酸素ガスの導入箇所を非磁性支持体移動方向
の上流側に設定することにより、酸素濃度がCo−O系垂
直磁化膜の下層部分で高くなるため、Co−O系垂直磁化
膜と非磁性支持体との剥離強度が増し、機械的強度に優
れたCo−O系垂直磁化膜を形成することができる。
従って、本発明を適用することによって、垂直磁気異
方性及び電磁変換特性に優れ、機械的強度の高いCo−O
系垂直磁化膜を有する垂直磁気記録媒体を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、角形比Rsを説明するための説明図である。 第2図は本発明を適用した垂直磁気記録媒体を作製する
際に使用される真空蒸着装置の一例を示す概略図であ
る。 第3図は比較例となる垂直磁気記録媒体を作製する際に
使用される真空蒸着装置の一例を示す概略図である。 第4図は本発明を適用した垂直磁気記録媒体の記録波長
と再生出力との関係を示す特性図である。 H……ヒステリシス曲線 θ1……傾き O……原点 S……直線 N……交点 Ms……飽和磁化 Mr……磁化 Rs……角形比

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上にCo−O系垂直磁化膜を形
    成してなる垂直磁気記録媒体において、 前記垂直磁化膜の膜面に垂直方向のヒステリシス曲線が
    横軸と交わる部分おける傾きと等しい傾きを有し且つ原
    点を通る直線とヒステリシス曲線との交点における磁化
    をMrとし、このMrを飽和磁化Msで割った値Mr/MsをRs
    と定義したとき、Rs が0.83以上であることを特徴とす
    る垂直磁気記録媒体。
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