JP2729544B2 - Magnetic recording medium and method of manufacturing the same - Google Patents

Magnetic recording medium and method of manufacturing the same

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、真空蒸着法により非磁
性基体上に強磁性金属薄膜を磁性層として形成してな
る、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体の改良に
関し、特にハイビジョン用途等の広帯域信号記録および
高密度記録に適した強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a so-called ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium in which a ferromagnetic metal thin film is formed as a magnetic layer on a non-magnetic substrate by a vacuum deposition method, and more particularly to a high-vision application. And a ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium suitable for wideband signal recording and high density recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気記録媒体は高密度記録が強く指向さ
れ続けている。高密度記録の達成のためには、再生出力
を大きくすること、ノイズを低減させること、或いは両
者を達成していわゆるC/N(再生出力Cとノイズの
比)を高くすることが必要である。
2. Description of the Related Art In a magnetic recording medium, high-density recording has been strongly oriented. In order to achieve high-density recording, it is necessary to increase reproduction output, reduce noise, or achieve both to increase the so-called C / N (ratio of reproduction output C to noise). .

【0003】従来より広く使われている塗布型の磁気記
録媒体においても使用する磁性材料を酸化鉄粉末から強
磁性金属粉末にするなど材料自体を変更すると共に、夫
々の材料に於いても磁気特性の向上、微粒子化などの改
良を図り、高密度で高S/Nの磁気記録再生特性を達成
してきた。
The magnetic material used in a coating type magnetic recording medium, which has been widely used in the past, is changed from iron oxide powder to ferromagnetic metal powder, and the material itself is changed. The magnetic recording / reproducing characteristics of high density and high S / N have been achieved by improving the magnetic field and improving the particle size.

【0004】しかしながら、これらの努力にも拘らず塗
布型の記録媒体では高密度記録に限界が見られ始め、次
の高密度記録達成のための新たな材料として金属薄膜型
媒体の開発が進められている。金属磁性薄膜の作成方法
としては、高分子フィルム等の基体上に強磁性金属をス
パッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム
蒸着法などの真空中で薄膜を形成する真空成膜方法、お
よび水溶液中で基体上に薄膜を形成するいわゆるメッキ
方法などが知られている。
However, despite these efforts, the limits of high-density recording have begun to be seen in coating-type recording media, and the development of metal thin-film media as a new material for achieving the next high-density recording has been promoted. ing. As a method for forming a metal magnetic thin film, there are a vacuum film forming method of forming a thin film in a vacuum such as a sputtering method, an ion plating method, and an electron beam evaporation method on a ferromagnetic metal on a substrate such as a polymer film; A so-called plating method for forming a thin film on a substrate is known.

【0005】これらの中で電子ビーム蒸着法による磁気
テープ媒体の一部は8ミリビデオシステム用の磁気テー
プ、いわゆる「Hi−8ME」として実用に供され始め
ている。しかしながら近年、更なる高記録密度達成への
要望は極めて強く、例えば、ハイビジョンシステム用の
記録媒体としての要求など、大容量記録への要求はます
ます強くなってきている。このような要請に応えるため
に、強磁性金属薄膜型磁気記録媒体に於いても、その特
性改良研究が進められてきている。
[0005] Among them, a part of magnetic tape media obtained by the electron beam evaporation method has begun to be put into practical use as a magnetic tape for an 8 mm video system, so-called "Hi-8ME". However, in recent years, the demand for achieving a higher recording density has been extremely strong, and for example, the demand for large-capacity recording, such as a demand as a recording medium for a high-vision system, has been increasing. In order to respond to such demands, studies have been made on improving the characteristics of ferromagnetic metal thin-film magnetic recording media.

【0006】これまでの金属薄膜型の記録媒体の特性改
良方法としては、Co−Niを採用した電子ビーム蒸着
法によるものでは、 磁性膜粒子構造の改良、例えば
真空蒸着時の酸素導入による保磁力の増大とノイズの低
減、耐蝕性を向上させる技術(例えば、特公昭57−2
3931号公報、特開昭58−32234号公報に開示
されている。)、 強磁性金属蒸気流を非磁性基体上
に斜めに導入して成膜する斜方入射蒸着法により、磁気
特性を改良する方法(例えば、特公昭41−14812
号公報、特公昭56−52377号公報に開示されてい
る。)、 複数層の蒸着膜を多層構造化することによ
るノイズの低減および磁性膜の磁気特性改良による記録
再生特性を改善させる方法(非磁性中間層を設けること
も含む)(例えば、特公昭57−3133号公報に開示
されている。)、 斜方入射蒸着による膜を多層構造
化して、磁性粒子の成長方向を制御することにより、記
録再生特性の方向依存性をなくす技術(例えば、特開昭
54−141608号公報、特開昭57−3223号公
報に開示されている。)等の試みがなされてきた。
As a method of improving the characteristics of a metal thin film type recording medium, an electron beam evaporation method employing Co-Ni has been proposed to improve the magnetic film particle structure, for example, a coercive force by introducing oxygen during vacuum evaporation. Technology for increasing noise, reducing noise, and improving corrosion resistance (for example, Japanese Patent Publication No. 57-2)
3931 and JP-A-58-32234. ), A method of improving magnetic properties by oblique incidence vapor deposition in which a ferromagnetic metal vapor stream is obliquely introduced onto a non-magnetic substrate to form a film (for example, Japanese Patent Publication No. 41812/1972)
And Japanese Patent Publication No. 56-52377. A method of reducing noise by forming a multilayer structure of a plurality of deposited films and improving recording / reproducing characteristics by improving magnetic characteristics of a magnetic film (including providing a non-magnetic intermediate layer) (for example, Japanese Patent Publication No. No. 3133). A technique for eliminating the direction dependency of the recording / reproducing characteristics by controlling the growth direction of magnetic particles by forming a film by oblique incidence vapor deposition into a multilayer structure (for example, 54-141608 and JP-A-57-3223).

【0007】これらの試みの中でも、特に強磁性薄膜中
に酸素を導入する方法及び斜方入射蒸着法は磁気特性を
高め電磁変換特性の優れた高密度記録用の磁気記録媒体
の作成技術として注目されている。
[0007] Among these attempts, the method of introducing oxygen into a ferromagnetic thin film and the oblique incidence evaporation method are particularly noted as techniques for producing a magnetic recording medium for high-density recording with improved magnetic characteristics and excellent electromagnetic conversion characteristics. Have been.

【0008】しかしながら、これらの技術は、広い記録
信号の周波数帯域に渡って、その再生出力やC/Nを向
上させるには不十分であり、ハイビジョンシステムのよ
うに記録波長が0.4μm以下、トラック幅5μm以下
で、1μm2 /bit以下の高密度記録信号や高転送レ
ートのデジタル信号を高密度に記録するために必要な、
広い周波数領域、即ち広い記録波長の領域に渡って、高
い再生出力が得られるような磁気記録媒体を得るには充
分でなかった。
However, these techniques are not sufficient to improve the reproduction output and C / N over a wide frequency band of a recording signal, and the recording wavelength is 0.4 μm or less as in a high-vision system. It is necessary for recording a high-density recording signal of 1 μm 2 / bit or less and a digital signal of a high transfer rate with a track width of 5 μm or less at a high density.
It has not been sufficient to obtain a magnetic recording medium capable of obtaining a high reproduction output over a wide frequency range, that is, a wide recording wavelength range.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来の状況に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は
広い記録周波数領域にわたり、高い再生出力と高いC/
N比を得るため、特に高い周波数領域、即ち短波長にお
いて、再生出力とC/N比の向上を達成しうる強磁性金
属薄膜型の磁気記録媒体を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional situation, and an object of the present invention is to provide a high reproduction output and a high C / C over a wide recording frequency range.
An object of the present invention is to provide a ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium capable of achieving an improvement in reproduction output and C / N ratio particularly in a high frequency region, that is, in a short wavelength, in order to obtain an N ratio.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、非磁性
基体上に、真空成膜法で形成された非磁性薄膜及び該非
磁性薄膜上に強磁性薄膜を有し、該強磁性薄膜は厚さが
1000〜2000Åで残留磁束密度(Br(ガウ
ス))と抗磁力(Hc(エルステッド))の積(Br×
Hc)が6.5×106 (ガウス・エルステッド)以上
の高磁気エネルギー層であり、且つ該強磁性薄膜中の前
記非磁性薄膜との界面近傍100Åにおける平均酸素濃
度が12〜16原子%であり、前記強磁性薄膜表面近傍
100Åでの平均酸素濃度が10〜50原子%であっ
て、さらに前記非磁性薄膜との界面近傍100Åにおけ
る平均酸素濃度の方が前記強磁性薄膜表面近傍100Å
での平均酸素濃度よりも小さいことを特徴とする磁気記
録媒体、および非磁性基体上に、非磁性薄膜を真空成膜
法で形成した後、該非磁性薄膜の上に強磁性金属蒸気流
の前記非磁性基体に対する入射角が最大入射角(θmax
)から最小入射角(θmin )へと連続的に変化し、且
つ前記最大入射角(θmax )近傍よりも最小入射角(θ
min )近傍の方が酸素の導入量が多くなるように、前記
強磁性金属気流中に酸化性ガスを導入する斜方入射蒸着
法により高磁気エネルギー層を形成することを特徴とす
る上記磁気記録媒体の製造方法により達成できる。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a non-magnetic thin film formed on a non -magnetic substrate by a vacuum film forming method and the non-magnetic thin film.
A ferromagnetic thin film on the magnetic thin film, the ferromagnetic thin film having a thickness
At 1000 to 2000 °, the product of the residual magnetic flux density (Br (Gauss)) and the coercive force (Hc (Oersted)) (Br ×
Hc) is 6.5 × 10 6 (Gauss Oersted) or more of the high magnetic energy layer, and prior to the ferromagnetic thin film
Average oxygen concentration at 100 ° near the interface with the non-magnetic thin film
Degree of 12-16 atomic%, near the surface of the ferromagnetic thin film
The average oxygen concentration at 100 ° is 10 to 50 atomic%.
At an angle of 100 ° near the interface with the non-magnetic thin film.
The average oxygen concentration is 100 ° near the surface of the ferromagnetic thin film.
After forming a non-magnetic thin film on a non-magnetic substrate by a vacuum film forming method on a magnetic recording medium characterized by being smaller than the average oxygen concentration in the non-magnetic thin film, The maximum angle of incidence (θmax
) To the minimum incident angle (θmin), and the minimum incident angle (θ
min), a high magnetic energy layer is formed by an oblique incidence vapor deposition method in which an oxidizing gas is introduced into the ferromagnetic metal gas stream so that the amount of oxygen to be introduced becomes larger near the min .
This can be achieved by the above-described method for manufacturing a magnetic recording medium.

【0011】即ち、本発明は非磁性基体上に非磁性薄
真空成膜法により設けた上に、同じく真空成膜法によ
り膜厚方向の酸素分布をその表面側における酸素濃度の
方が非磁性基体側における酸素濃度よりも特定量高くな
るように制御した強磁性薄膜を設け、かつ強磁性薄膜の
BrとHcの積を6.5×106 (ガウス・エルステッ
ド)以上にすることを特徴とするものである。
[0011] Namely, the present invention is a non-magnetic thin film on a nonmagnetic substrate
On provided by a vacuum deposition method, towards the oxygen concentration of oxygen distribution in the thickness direction at the surface side is controlled to be higher specific weight than the oxygen concentration in the non-magnetic base side similarly by the vacuum deposition method A ferromagnetic thin film is provided, and the product of Br and Hc of the ferromagnetic thin film is 6.5 × 10 6 (Gauss Oersted) or more.

【0012】言い換えれば、本発明の磁気記録媒体は、
Br×Hcが大きい高磁気エネルギー層を有するので、
広帯域信号記録に対応すると共に記録波長が小さい、例
えば、0.4μm以下程度の磁気記録方式にあっても高
出力が維持できる。このことは、磁気記録の原理に基づ
くものである。
In other words, the magnetic recording medium of the present invention
Since it has a high magnetic energy layer with a large Br × Hc,
High output can be maintained even in a magnetic recording system that supports wideband signal recording and has a small recording wavelength, for example, about 0.4 μm or less. This is based on the principle of magnetic recording.

【0013】このような高磁気エネルギー層が形成され
る機構の詳細は不明であるが、およそ次のように考えら
れる。非磁性基体に強磁性薄膜を直接成膜した場合、表
面が高温に晒されることによりポリエチレンフタレート
のような高分子フィルムの表面から発生する低分子量成
分、水分等の気体成分により強磁性結晶粒子の初期の成
長に対し何等かのゆらぎを誘発しこの成長が乱される
が、本発明のように高磁気エネルギー層の下部に強磁性
薄膜または非磁性薄膜が設けられているとこれを防止で
きること、およびこの高磁気エネルギー層の酸素分布を
上記の如く規定することにより前記と同様に強磁性結晶
粒子の初期成長の乱れを最小限に抑えることができるこ
とによると考えられる。
Although the details of the mechanism for forming such a high magnetic energy layer are unknown, it is considered as follows. When a ferromagnetic thin film is formed directly on a non-magnetic substrate, the ferromagnetic crystal particles are formed by gas components such as low molecular weight components and moisture generated from the surface of a polymer film such as polyethylene phthalate by exposing the surface to a high temperature. Inducing some fluctuations to the initial growth and disturbing this growth, but if a ferromagnetic thin film or non-magnetic thin film is provided below the high magnetic energy layer as in the present invention, it can be prevented, It is considered that by defining the oxygen distribution of the high magnetic energy layer as described above, the disturbance of the initial growth of the ferromagnetic crystal grains can be minimized as described above.

【0014】このような、高磁気エネルギー層を有する
磁気記録媒体を製造するための具体的方法は特に制限は
ないが、高磁気エネルギー層をその成膜後期(高磁気エ
ネルギー層の表面形成時)に酸素の導入量を多くするこ
とにより製造できる。具体的には、上述の通り高磁気エ
ネルギー層を形成する強磁性金属蒸気流を非磁性基体に
対する入射角が最大入射角(θmax )から最小入射角
(θmin )へと連続的に変化し、且つ前記最大入射角
(θmax )近傍よりも最小入射角(θmin )近傍の方が
酸素の導入量が多くなるように、前記強磁性金属気流中
に酸化性ガスを導入する斜法入射蒸着法により製造でき
る。ここで、本発明の斜法入射蒸着法においては、高磁
気エネルギー層は、非磁性薄膜上に設けられるが、この
非磁性薄膜と非磁性基体の間に任意の磁性及び/又は非
磁性の薄膜層が設けられたものでもよい。
The specific method for producing such a magnetic recording medium having a high magnetic energy layer is not particularly limited, but the high magnetic energy layer is formed at a later stage of film formation (at the time of forming the surface of the high magnetic energy layer). Can be produced by increasing the amount of oxygen introduced. Specifically, as described above, the incident angle of the ferromagnetic metal vapor forming the high magnetic energy layer with respect to the non-magnetic substrate continuously changes from the maximum incident angle (θmax) to the minimum incident angle (θmin), and Manufactured by oblique incidence vapor deposition in which an oxidizing gas is introduced into the ferromagnetic metal gas stream so that the amount of oxygen introduced is greater near the minimum incident angle (θmin) than near the maximum incident angle (θmax). it can. Here, in the oblique incidence evaporation method of the present invention, high magnetic
The energy layer is provided on the non-magnetic thin film.
Any magnetic and / or non-magnetic material between the non-magnetic thin film and the non-magnetic substrate
A magnetic thin film layer may be provided.

【0015】本出願人は、本発明に至る過程で、同一の
非磁性基体上に単一の磁性層、下地層+磁性層、下層磁
性層+非磁性中間層+上層磁性層などの様々な層構成よ
りなる強磁性金属薄膜型磁気記録媒体を数多く作製し、
基体より最も離れた強磁性薄膜層AのBr×Hcおよび
膜中酸素分布状態と短波長領域でのC/Nとの関係を調
べた。前述のように本発明は強磁性薄膜層A、即ち高磁
気エネルギー層と非磁性薄膜を有し、高磁気エネルギー
層の残留磁束密度Br(ガウス)と抗磁力Hc(エルス
テッド)との積Br×Hcが6.5×106 (ガウス・
エルステッド)以上であり、高磁気エネルギー層の特定
表面側に含まれる酸素濃度と非磁性薄膜との界面の特
定近傍に含まれる酸素濃度とが各々特定範囲で前者が後
よりも高いことが、短波長領域で高いC/Nを得るた
めに重要であることを見出した。
In the process leading to the present invention, the present applicant has made various proposals such as a single magnetic layer, an underlayer + a magnetic layer, a lower magnetic layer + a nonmagnetic intermediate layer + an upper magnetic layer on the same nonmagnetic substrate. Producing many ferromagnetic metal thin film type magnetic recording media with layer structure,
The relationship between Br × Hc of the ferromagnetic thin film layer A farthest from the substrate and the distribution of oxygen in the film and C / N in the short wavelength region was examined. As described above, the present invention has a ferromagnetic thin film layer A, that is, a high magnetic energy layer and a nonmagnetic thin film, and the product Br × of the residual magnetic flux density Br (Gauss) and the coercive force Hc (Oersted) of the high magnetic energy layer. Hc is 6.5 × 10 6 (Gauss ·
Oersted) or higher and identification of high magnetic energy layer
Characteristics of the interface between the oxygen concentration on the surface
Oxygen concentration in the vicinity of the constant range is within a specific range, and the former is the latter.
Higher than who has been found to be important for obtaining a high C / N at short wavelength region.

【0016】即ち、強磁性薄膜層Aの基体側に多くの酸
素を含む場合、Br×Hcを大きくするには成膜時の導
入酸素量を少なくして、Brを大きくする方法が有効で
あるが、導入酸素量が少なくなると磁性層を形成してい
る粒子の大きさが増大し、それに伴ってノイズレベルが
急激に大きくなり、Br増大により出力レベルが上がっ
てもC/Nとしては大きくならないのに対し、本発明に
おける高磁気エネルギー層の如く表面側の導入酸素量を
特に少なくしなくとも前記酸素濃度分布に制御すること
により比較的容易にBrを大きくすることができ、その
結果ノイズレベルを上げることなく出力レベルを上げる
ことができ、C/Nが大きくなるのである。
That is, when a large amount of oxygen is contained on the substrate side of the ferromagnetic thin film layer A, it is effective to increase Br × Hc by reducing the amount of oxygen introduced during film formation to increase Br × Hc. However, when the amount of introduced oxygen decreases, the size of the particles forming the magnetic layer increases, and the noise level sharply increases accordingly. Even if the output level increases due to the increase in Br, the C / N does not increase. whereas, by controlling the oxygen concentration distribution is not particularly necessary to reduce the oxygen amount introduced如rather surface side of the high magnetic energy layer in the present invention
As a result , Br can be relatively easily increased, and as a result, the output level can be increased without increasing the noise level, and the C / N is increased.

【0017】本発明の磁気記録媒体における高磁気エネ
ルギー層の磁気特性の測定は、非磁性基体上に非磁性層
を真空成膜法で成膜し、その上に高磁気エネルギー層と
同じ構成の磁性層を同一条件で成膜した測定用試料を、
別途、作成して行った。該磁気特性は、振動試料型磁力
計(VSM)により測定した。
In the measurement of the magnetic properties of the high magnetic energy layer in the magnetic recording medium of the present invention, a nonmagnetic layer is formed on a nonmagnetic substrate by a vacuum film forming method, and a nonmagnetic layer having the same structure as the high magnetic energy layer is formed thereon. The measurement sample with the magnetic layer formed under the same conditions
Created separately. The magnetic properties were measured with a vibrating sample magnetometer (VSM).

【0018】本発明において構成層の最上層の強磁性薄
膜層(即ち基体よりも最も離れた所に位置する磁性層で
ある高磁気エネルギー層)の膜中酸素分布は、非磁性薄
膜との界面近傍100Åにおける平均酸素濃度が12〜
16原子%であり、前記強磁性薄膜表面近傍100Åで
の平均酸素濃度が10〜50原子%であって、さらに前
記非磁性薄膜との界面近傍100Åにおける平均酸素濃
度の方が前記強磁性薄膜表面近傍100Åでの平均酸素
濃度よりも小さいことを満たしていればよい
In the present invention, the oxygen distribution in the film of the uppermost ferromagnetic thin film layer of the constituent layers (that is, the high magnetic energy layer which is the magnetic layer located farthest from the base) is represented by a nonmagnetic thin film.
The average oxygen concentration at 100 ° near the interface with the film is 12 to
16 atomic%, and 100 ° near the surface of the ferromagnetic thin film.
Has an average oxygen concentration of 10 to 50 atomic%,
Average oxygen concentration at 100 ° near the interface with the non-magnetic thin film
Is the average oxygen at 100 ° near the surface of the ferromagnetic thin film.
What is necessary is just to satisfy that it is smaller than the concentration .

【0019】本発明の磁気記録媒体における前記高磁気
エネルギー層の積(Br×Hc)は6.5×106
上、好ましくは7.0×106以上、更に好ましくは
8.0×106 エルステッド・ガウス以上である。
The product (Br × Hc) of the high magnetic energy layer in the magnetic recording medium of the present invention is 6.5 × 10 6 or more, preferably 7.0 × 10 6 or more, and more preferably 8.0 × 10 6. More than Oersted Gauss.

【0020】他の磁気特性については特に限定するもの
ではないが、Brが3000ガウス以下と小さすぎると
高密度記録に十分な出力が得られず、Hcが800エル
ステッド以下と小さすぎても高密度記録に十分な出力が
得られない。従ってBrは3000ガウス以上が好まし
く、特に4500ガウス以上が好ましい。また、Hcは
800エルステッド以上が好ましく、特に1300エル
ステッド以上が好ましい。
The other magnetic properties are not particularly limited, but if Br is too small at 3000 Gauss or less, sufficient output for high-density recording cannot be obtained, and if Hc is too small at 800 Oe or less, high density is obtained. Not enough output for recording. Therefore, Br is preferably 3000 Gauss or more, and particularly preferably 4500 Gauss or more. Hc is preferably 800 Oe or more, and more preferably 1300 Oe or more.

【0021】前記高磁気エネルギー層の厚みは1000
〜2000Åである。
The thickness of the high magnetic energy layer is 1000
20002000Å .

【0022】厚みが1000Åより薄い膜では磁気特性
を確保することは実質的に困難である。また厚みが
00Åを越えると、表面粗さが粗くなりスペーシングロ
スの増大に伴い出力が低下すると共に、柱状粒子の大き
さが大きくなり再生時のノイズが増加して実用的でな
い。
[0022] In the thin film from the thickness of 10 Å that is substantially difficult to secure the magnetic properties. The thickness is 20
If it exceeds 00 °, the surface roughness becomes coarse, the output decreases with an increase in spacing loss, and the size of the columnar particles increases to increase the noise during reproduction, which is not practical.

【0023】本発明における高磁気エネルギー層を最上
層とする層構成は、非磁性基体上に、真空成膜法で形成
された非磁性薄膜及び該非磁性薄膜上に強磁性薄膜を有
した構成であれば、非磁性基体と非磁性薄膜との間で
層させる層の数や各々の層の材質、厚み、作製方法につ
いては何等制限するものではない
In the present invention, the layer structure having the high magnetic energy layer as the uppermost layer is formed on a non-magnetic substrate by a vacuum film forming method.
, Non-magnetic thin film and structure der lever having a ferromagnetic thin film on a non-magnetic thin film, the number and each layer of the layer to the product <br/> layer between the nonmagnetic substrate and a non-magnetic thin film material There is no limitation on the thickness, the production method, or the like .

【0024】本発明による磁気記録媒体の層構成の具体
例としては、図1、2の構成が例示できる。図1の例で
は、非磁性基体1の上に非磁性下地層2を形成した後、
高磁気エネルギー層3を形成した構造であり、図2の例
は、非磁性基体1の上に下層磁性層4、非磁性中間層
5、高磁気エネルギー層6を順次積層した構成である。
FIGS. 1 and 2 show specific examples of the layer structure of the magnetic recording medium according to the present invention. In the example of FIG. 1, after forming a non-magnetic underlayer 2 on a non-magnetic substrate 1,
2 is a structure in which a high magnetic energy layer 3 is formed. In the example of FIG. 2, a lower magnetic layer 4, a nonmagnetic intermediate layer 5, and a high magnetic energy layer 6 are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate 1.

【0025】強磁性金属薄膜の形成手段としては、気相
メッキ法、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、CVD法等が例示される。本発明の目的を更
に効果的に達成するためには、高磁気エネルギー層の形
成手段として斜方入射蒸着法が好ましく、これにより形
成される斜方柱状粒子からなる強磁性金属薄膜がよい。
As means for forming the ferromagnetic metal thin film, a vapor phase plating method, a sputtering method, a vapor deposition method, an ion plating method, a CVD method and the like are exemplified. In order to more effectively achieve the object of the present invention, an oblique incidence evaporation method is preferable as a means for forming the high magnetic energy layer, and a ferromagnetic metal thin film formed by the oblique columnar particles is preferable.

【0026】この斜方柱状粒子とは、具体的に構造の特
徴を述べれば、微結晶の集合体である柱状粒子が斜めに
折り重なって配列しているもの等が挙げられる。斜方入
射蒸着とは、移動する基体に対して蒸発源からそれらの
金属の蒸発原子を最大入射角(θmax )から最小入射角
(θmin )へと連続的に変化させながら基体上に蒸着さ
せることにより形成するもので、基体を円筒状のキャン
に沿わせて搬送する場合は、蒸着された強磁性金属薄膜
は湾曲した柱状の強磁性金属結晶よりなる。
As the oblique columnar particles, specifically speaking, the structural features include those in which columnar particles, which are aggregates of microcrystals, are obliquely folded and arranged. Oblique incidence deposition is the process of evaporating atoms of a metal from a vapor source onto a moving substrate while continuously changing the vaporized atoms of the metal from a maximum incident angle (θmax) to a minimum incident angle (θmin). When the substrate is transported along a cylindrical can, the deposited ferromagnetic metal thin film is made of a curved columnar ferromagnetic metal crystal.

【0027】本発明の製造方法において、該θmax の範
囲としては、60〜90度、好ましくは80〜90度
が、該θmin の範囲としては、20〜60度、好ましく
は30〜50度が挙げられる。
In the production method of the present invention, the range of θmax is 60 to 90 degrees, preferably 80 to 90 degrees, and the range of θmin is 20 to 60 degrees, preferably 30 to 50 degrees. Can be

【0028】また、本発明の磁気記録媒体及びその製造
方法においては、該斜方入射蒸着中に真空槽に酸素を含
む酸化性ガスもしくは酸化性ガスと不活性ガスとの混合
ガスを導入して酸化物を含む柱状の粒子形態の膜を形成
することができる。
In the magnetic recording medium and the method of manufacturing the same according to the present invention, an oxidizing gas containing oxygen or a mixed gas of an oxidizing gas and an inert gas is introduced into the vacuum chamber during the oblique incidence deposition. A film in the form of columnar particles containing an oxide can be formed.

【0029】酸化性ガスとしては、酸素の他、オゾン、
過酸化水素等が使用できる。また、不活性ガスとして
は、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。特に、強磁性
金属蒸気流の該θmax 近傍からよりも該θmin 近傍から
の酸素導入量を多くすることにより、前記高磁気エネル
ギー層内の酸素の分布を基体に近い方よりも表面に近い
方を多くなるようにすることが出来るので好ましい。該
θmax 近傍、該θmin 近傍とは、θmax 、θmin をも包
含する意味である。
As the oxidizing gas, in addition to oxygen, ozone,
Hydrogen peroxide or the like can be used. In addition, examples of the inert gas include helium and argon. In particular, by increasing the amount of oxygen introduced into the ferromagnetic metal vapor stream from near the θmin than from the vicinity of the θmax, the distribution of oxygen in the high magnetic energy layer can be made closer to the surface than to the base. This is preferable because it can be increased. The vicinity of θmax and the vicinity of θmin mean that θmax and θmin are included.

【0030】ここで、該θmax および該θmin における
強磁性金属蒸気流への酸素導入量の具体的量としては、
特に制限はなく、蒸着装置の大きさ規模等により適宜調
整される。
Here, the specific amount of oxygen introduced into the ferromagnetic metal vapor flow at θmax and θmin is as follows:
There is no particular limitation, and it is appropriately adjusted depending on the size and scale of the vapor deposition apparatus.

【0031】従って、前記高磁気エネルギー層を斜方入
射蒸着法で成膜する際の酸化性ガスの導入を低入射角側
のみから行ってもよい。これら酸化性ガスを導入して得
た膜では特に、磁気特性に優れ、再生出力やノズルに優
れると共に、磁気テープとした場合の耐久性の向上がで
きる。
Therefore, the oxidizing gas may be introduced only from the low incident angle side when the high magnetic energy layer is formed by oblique incidence deposition. In particular, the film obtained by introducing these oxidizing gases is excellent in magnetic properties, is excellent in reproduction output and nozzles, and can improve durability when used as a magnetic tape.

【0032】一方、高磁気エネルギー層以外の強磁性薄
膜層または非磁性層の形成方法は、真空成膜法によるも
のであれば特に制限されない。例えば、真空蒸着法、ス
パッタリング法、イオンプレーティング法、CVD法等
が挙げられる。
On the other hand, the method of forming the ferromagnetic thin film layer or the nonmagnetic layer other than the high magnetic energy layer is not particularly limited as long as it is a vacuum film forming method. For example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a CVD method, and the like can be given.

【0033】本発明にける非磁性基体への成膜の層構
成は、真空槽内で連続して行うことが好ましく、また、
連続した非磁性基体上に高速で成膜可能な方法が望まし
い。前記高磁気エネルギー層と非磁性基体との間の非磁
性層を蒸着法で成膜する場合には、基本的に強磁性金属
薄膜を作製するための真空蒸着装置が使用できる。即
ち、蒸着させる金属材料を例えばCu、Pt、Ti、A
l、Cr、Biなどの非磁性金属材料を用いること、或
いはこれらの金属材料の蒸発を酸素含有ガスを導入しつ
つ行うことなどによって作製できる。或いは、本発明の
実施にあたっては非磁性層は実質的に非磁性であればよ
いので、磁性金属材料を使用する場合には、蒸着時に酸
素含有ガスを導入しつつ行うことによって非磁性酸化物
として作製することができる。好ましい金属単体として
は、Cu、Ti、Au及びAl等が、好ましい金属酸化
物としては、Co、Ni、Si及びTi等の酸化物が挙
げられる。
The layer structure of the film formation on our Keru nonmagnetic substrate in the present invention is preferably carried out continuously in a vacuum chamber, also,
A method capable of forming a film at high speed on a continuous nonmagnetic substrate is desirable. When a nonmagnetic layer between the high magnetic energy layer and the nonmagnetic substrate is formed by a vapor deposition method, a vacuum vapor deposition apparatus for producing a ferromagnetic metal thin film can be basically used. That is, the metal material to be deposited is, for example, Cu, Pt, Ti, A
It can be manufactured by using a non-magnetic metal material such as l, Cr, Bi, or by evaporating these metal materials while introducing an oxygen-containing gas. Alternatively, in the practice of the present invention, the non-magnetic layer may be substantially non-magnetic, and therefore, when a magnetic metal material is used, the non-magnetic layer is formed by introducing an oxygen-containing gas during vapor deposition. Can be made. Preferred metal simple substances include Cu, Ti, Au and Al, and preferred metal oxides include oxides such as Co, Ni, Si and Ti.

【0034】図3に本発明の製造に使用しうる真空蒸着
装置例の概略を示す。この装置は図示しない真空ポンプ
によって所定の真空度、例えば、1×10-4Torr以
下にする。酸素ガスを導入して磁性膜を形成する時は圧
力を1×10-3Torr以下にする。また、非磁性層を
金属酸化物で形成する時は1×10-3Torr以上にす
る。真空槽7の内部に、20KeV程度の電子ビーム加
熱装置8等の加熱手段によって加熱される蒸発源9、蒸
着原子の入射角θmin を規制するための遮蔽板10、冷
却用の円筒状キャン11、基体の表面洗浄及び帯電除去
に使用されるグロー放電処理室12、酸素等ガスのガス
導入部13、14、巻出しロール15及び巻取りリール
16などが配置されている。巻出しロール15より供給
される非磁性基体1を上記キャン11に沿わせて連続的
に走行させながら、上記蒸発源9からの蒸発原子を上記
基体に被着させ、この蒸発原子の連続膜を磁性層または
非磁性層として形成する。
FIG. 3 schematically shows an example of a vacuum deposition apparatus that can be used in the production of the present invention. This apparatus is set to a predetermined degree of vacuum, for example, 1 × 10 −4 Torr or less by a vacuum pump (not shown). When forming a magnetic film by introducing oxygen gas, the pressure is set to 1 × 10 −3 Torr or less. When the nonmagnetic layer is formed of a metal oxide, the pressure is set to 1 × 10 −3 Torr or more. An evaporation source 9 heated by a heating means such as an electron beam heating device 8 of about 20 KeV, a shielding plate 10 for regulating an incident angle θmin of vapor deposition atoms, a cylindrical can 11 for cooling, A glow discharge treatment chamber 12 used for cleaning the surface of the base and removing static electricity, gas introduction parts 13 and 14 for a gas such as oxygen, an unwind roll 15 and a take-up reel 16 are arranged. While continuously moving the non-magnetic substrate 1 supplied from the unwinding roll 15 along the can 11, the evaporated atoms from the evaporation source 9 are adhered to the substrate, and a continuous film of the evaporated atoms is formed. It is formed as a magnetic layer or a nonmagnetic layer.

【0035】従って、上記の真空蒸着法のみを使用して
本発明を製造する場合には同一装置にて複数回繰り返し
蒸着することによって図1もしくは図2に示すような構
造の磁気記録媒体を得ることができる。この場合、蒸発
源9の金属種は交換してもしなくともよい。
Therefore, when the present invention is manufactured using only the above-described vacuum deposition method, a magnetic recording medium having a structure as shown in FIG. 1 or FIG. be able to. In this case, the metal species of the evaporation source 9 may or may not be replaced.

【0036】本発明に使用される強磁性金属薄膜の材料
としては、特にFe、Co、Ni等の金属、或いはこれ
らの合金、或いはこれらの金属にCu、Pt、Crなど
が添加された合金が望ましい。
As the material of the ferromagnetic metal thin film used in the present invention, in particular, metals such as Fe, Co, and Ni, or alloys thereof, or alloys obtained by adding Cu, Pt, Cr, etc. to these metals. desirable.

【0037】本発明に使用される非磁性基体としては、
ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、ポリ
エチレンナフタレートフィルム(PEN)、ポリアラミ
ドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム
などのベースが使用される。それらの厚みは磁気テープ
用途としては数ミクロンから十数ミクロンのものが主と
して用いられる。これらの材料、その厚みなどは磁気記
録媒体システムに適合するものを選択するべき事項であ
り、本発明を規定するものではない。これらベースの表
面には、山状突起やしわ状突起などの突起を一種以上設
けてもよい。これらを設けることによって磁性層表面に
微小突起を形成して磁気記録媒体としての耐久性を向上
させることができる。上記山状あるいは粒状突起は、高
分子フィルム成膜時に有機粒子あるいは無機粒子を内添
したり、フィルム表面に有機粒子あるいは無機粒子を塗
布するなどによって得られる。しわ状突起は例えば樹脂
の希薄溶液を塗布・乾燥することによって形成すること
ができる。これらの高さ、分布、密度などは適宜選択す
れば良いが、突起の高さは30〜200Å、密度は1×
104 〜3×107 個/mm2 程度のものが好ましい。
The non-magnetic substrate used in the present invention includes:
Bases such as polyethylene terephthalate film (PET), polyethylene naphthalate film (PEN), polyaramid film, polyimide film and polyamide film are used. Thicknesses of several microns to several tens of microns are mainly used for magnetic tape applications. These materials, their thicknesses, and the like are matters to be selected that are compatible with the magnetic recording medium system, and do not define the present invention. On the surface of these bases, one or more projections such as mountain-like projections and wrinkle-like projections may be provided. By providing these, fine protrusions can be formed on the surface of the magnetic layer, and the durability as a magnetic recording medium can be improved. The mountain-like or granular protrusions can be obtained by internally adding organic particles or inorganic particles at the time of forming a polymer film, or by coating organic or inorganic particles on the film surface. The wrinkle-like projections can be formed, for example, by applying and drying a dilute solution of a resin. The height, distribution, density, etc. may be appropriately selected, but the height of the projection is 30 to 200 ° and the density is 1 ×.
It is preferably about 10 4 to 3 × 10 7 pieces / mm 2 .

【0038】真空成膜の際の発熱によって、非磁性層基
体上から多くの成分の脱ガスがある。本発明では高磁気
エネルギー層を形成する前に他の層を非磁性基体上に形
成しておくので、高磁気エネルギー層の成膜には、この
脱ガスは影響を受けない。従って、前記のように非磁性
基体上に該塗布層を形成した場合には本発明の磁気記録
媒体は特に有利である。
Due to the heat generated during vacuum film formation, many components are degassed from the nonmagnetic layer substrate. In the present invention, since other layers are formed on the non-magnetic substrate before forming the high magnetic energy layer, the degassing is not affected in forming the high magnetic energy layer. Therefore, when the coating layer is formed on the non-magnetic substrate as described above, the magnetic recording medium of the present invention is particularly advantageous.

【0039】本発明の高磁気エネルギー層の最外表面
は、磁性膜の耐食性や耐久性などを向上させるための保
護膜や潤滑剤或いは両者を設けることができる。保護膜
としては、酸化物の薄膜、窒化物の薄膜及びカーボン系
の薄膜等が挙げられる。潤滑剤としては、各種脂肪酸、
そのエステル、パーフルオロポリエーテル等が挙げら
れ、通常、2〜40mg/m2 、好ましくは、3〜20
mg/m2 の範囲でそのままもしくは有機溶剤等にて希
釈して塗布される。
The outermost surface of the high magnetic energy layer of the present invention can be provided with a protective film and / or a lubricant for improving the corrosion resistance and durability of the magnetic film. Examples of the protective film include an oxide thin film, a nitride thin film, and a carbon-based thin film. Various fatty acids,
The ester, perfluoropolyether, etc. are mentioned, Usually, 2-40 mg / m < 2 >, Preferably, 3-20.
It is applied as it is in the range of mg / m 2 or diluted with an organic solvent or the like.

【0040】磁性層の表面形状は特に規定されないが、
10〜500Åの高さの突起を有している場合、特に走
行性・耐久性に優れる。
Although the surface shape of the magnetic layer is not particularly defined,
When the projections have a height of 10 to 500 °, the running performance and durability are particularly excellent.

【0041】磁気記録媒体の形状は、テープ、シート、
カード、ディスク等いずれでもよいが、特に好ましいの
はテープ状、ディスク状である。本発明の磁気記録媒体
の走行耐久性を更に高めるため磁性層がある面とは反対
側の面に非磁性粒子と結合剤樹脂からなるバック層を設
けることができる。
The shape of the magnetic recording medium can be tape, sheet,
Although any of a card, a disk, and the like may be used, a tape shape and a disk shape are particularly preferable. In order to further increase the running durability of the magnetic recording medium of the present invention, a back layer made of non-magnetic particles and a binder resin can be provided on the surface opposite to the surface on which the magnetic layer is provided.

【0042】[0042]

【実施例】以下に本発明を実施例により更に具体的に説
明する。ここに示す成分、割合、操作順序等は本発明の
精神から逸脱しない範囲において変更しうるものである
ことは本業界に携わるものにとっては容易に理解される
ことである。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. It is easily understood by those skilled in the art that the components, ratios, operation orders, and the like shown here can be changed without departing from the spirit of the present invention.

【0043】従って、本発明は下記の実施例に制限され
るべきではない。図3にその概略を示す蒸着装置を用い
て、図1にその断面図を示す構成の実施例について説明
する。非磁性基体1として強磁性金属薄膜が被着される
側の表面に高さが約200Å、密度1.2×107 個/
mm2 のSiO2 の微粒子よりなる微小突起が設けられ
ている厚さ10μmのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを使用した。
Therefore, the present invention should not be limited to the following embodiments. An embodiment of a configuration whose sectional view is shown in FIG. 1 will be described using a vapor deposition apparatus whose outline is shown in FIG. The surface on the side on which the ferromagnetic metal thin film is deposited as the nonmagnetic substrate 1 has a height of about 200 ° and a density of 1.2 × 10 7 /
A 10 μm-thick polyethylene terephthalate film provided with microprojections made of mm 2 SiO 2 fine particles was used.

【0044】先ずは非磁性下地層を形成するために該非
磁性基体1を、その中に含まれる水分の除去および該基
体表面のクリーニングのための酸素プラズマによるグロ
ー放電処理室12を通過させた後、冷却用の円筒状キャ
ン11に沿って、電子ビーム加熱装置8と蒸発源9と遮
蔽板10およびガス導入部13、14より構成される成
膜部を通過させた。蒸発源9としてCuを用い、電子ビ
ーム加熱することによって蒸発させ、該基体に厚さ約2
00Åの非磁性下地層を被着させた。
First, in order to form a non-magnetic underlayer , the non-magnetic substrate 1 is passed through a glow discharge treatment chamber 12 using oxygen plasma for removing moisture contained therein and cleaning the substrate surface. Then, the film was passed along a cooling cylindrical can 11 through an electron beam heating device 8, an evaporation source 9, a shielding plate 10, and a film formation unit including gas introduction units 13 and 14. Using Cu as the evaporation source 9 and evaporating it by electron beam heating, a thickness of about 2
A nonmagnetic underlayer of 00 ° was deposited.

【0045】次に高磁気エネルギー層3を形成するため
に、非磁性下地層2が設けられた基体を上記と同様に搬
送しつつ、蒸発源としてCo80%、Ni20%の組成
の合金を用い、電子ビーム加熱することによって蒸発さ
せ、該基体に下層磁性層を被着させた。この時、電子ビ
ームの強度・2箇所のガス導入部13、14から導入さ
れる酸素ガスの量・非磁性基体の搬送速度・遮蔽板10
と蒸発源9の相対位置、即ち、θmax 、θmin を適当に
選ぶことにより、高磁気エネルギー層の厚さが約100
0〜2000Åで、磁気特性および膜中酸素分布を調整
した。この時の酸素ガス導入量500〜1500SCC
M(Standard Cubic Centimeter per Minute)は、表1
に記載した。また、電子ビームの強度は、20keV、
非磁性基体の搬送速度は0.5m/秒、θmax は90
度、θmin は40度とした。
Next, in order to form the high magnetic energy layer 3, while transporting the substrate provided with the nonmagnetic underlayer 2 in the same manner as above, an alloy having a composition of 80% Co and 20% Ni was used as an evaporation source. Evaporation was performed by electron beam heating, and a lower magnetic layer was applied to the substrate. At this time, the intensity of the electron beam, the amount of oxygen gas introduced from the two gas introduction portions 13 and 14, the transport speed of the non-magnetic substrate, and the shielding plate 10
The thickness of the high magnetic energy layer can be reduced to about 100 by appropriately selecting the relative positions of
The magnetic properties and oxygen distribution in the film were adjusted at 0 to 2000 °. At this time, the introduced amount of oxygen gas is 500 to 1500 SCC.
M (Standard Cubic Centimeter per Minute)
It described in. The intensity of the electron beam is 20 keV,
The transport speed of the non-magnetic substrate is 0.5 m / sec, and θmax is 90
Degree and θmin were set to 40 degrees.

【0046】以上の手順により、非磁性下地層2は同一
で、磁気特性および膜中酸素分布の異なる高磁気エネル
ギー層3を有する2層構造の磁性膜を持つ磁気テープサ
ンプル#1〜#7を作製した。#1、2、3、4は高磁
気エネルギー層作製時にガス導入部13のみより酸素を
導入して作製し、#5、6、7は高磁気エネルギー層作
製時にガス導入部13および14より酸素を導入して作
製した。また、比較のため非磁性下地層2が無く、厚み
が約2000Åである強磁性単層膜サンプル#8をガ
ス導入部13および14より酸素を導入して作製した。
#2、3、4は本発明の実施例であり、#1、5、6、
7、8は比較例である。
According to the above procedure, magnetic tape samples # 1 to # 7 having a two-layered magnetic film having a high magnetic energy layer 3 having the same non-magnetic underlayer 2 but different magnetic properties and oxygen distribution in the film were obtained. Produced. # 1, 2, 3, and 4 were produced by introducing oxygen only from the gas introduction part 13 when producing the high magnetic energy layer, and # 5, 6, and 7 were produced by introducing oxygen from the gas introduction parts 13 and 14 when producing the high magnetic energy layer. Was introduced. For comparison, a sample # 8 of a ferromagnetic single-layer film having no non-magnetic underlayer 2 and a thickness of about 2000 ° was produced by introducing oxygen from the gas introduction sections 13 and 14.
# 2, 3, 4 are embodiments of the present invention, and # 1, 5, 6,
7 and 8 are comparative examples.

【0047】サンプル#1〜#7の高磁気エネルギー層
又はサンプル#8の強磁性単層膜に関する特性として、
厚み、面内長手方向の磁気特性、表面近傍100Åおよ
び非磁性下地層2(#1〜#7の場合)もしくは非磁性
基体(#8の場合)との界面近傍100Åでの平均酸素
濃度とを表1に示す。
The characteristics of the high magnetic energy layer of samples # 1 to # 7 or the ferromagnetic single layer film of sample # 8 are as follows.
The thickness, the magnetic characteristics in the longitudinal direction in the plane, the surface near 100 ° and the average oxygen concentration in the vicinity of the interface with the nonmagnetic underlayer 2 (in the case of # 1 to # 7) or the nonmagnetic substrate (in the case of # 8) 100 ° It is shown in Table 1.

【0048】磁気特性の測定には振動試料型磁力計(T
OEI社製VSMP−1)を用いた。ここで面内長手方
向とは膜面内にあって基体搬送方向と平行な方向であ
る。平均酸素濃度の測定は、オージェ電子分光法によ
り、作製した膜に含まれるCo、Ni、O、Cuの深さ
方向の濃度分布を求めその内の酸素濃度について表面よ
り100Åおよび非磁性下地層または非磁性基体との界
面より100Åでの平均値を算出した。測定には、アル
バックファイ社製PHI660型を用い、1次電子の加
速電圧は3kVで電流値は50nAであり、アルゴンイ
オンによるエッチングは加速電圧3.5kV、電流値
0.5μAで2mm×2mmをラスタスキャンで行っ
た。
For measurement of magnetic properties, a vibrating sample magnetometer (T
OEI VSMP-1) was used. Here, the in-plane longitudinal direction is a direction parallel to the substrate transport direction in the film plane. The average oxygen concentration was measured by Auger electron spectroscopy to determine the concentration distribution of Co, Ni, O, and Cu contained in the prepared film in the depth direction. The average value at 100 ° from the interface with the non-magnetic substrate was calculated. For measurement, a PHI660 type manufactured by ULVAC-PHI was used. The acceleration voltage of primary electrons was 3 kV and the current value was 50 nA. Etching with argon ions was performed at an acceleration voltage of 3.5 kV and a current value of 0.5 μA at 2 mm × 2 mm. Performed by raster scan.

【0049】次に、サンプル#1〜#8の磁性層と反対
側の基体面にバック層を塗布すると共に、磁性層表面に
丸和物産(株)製KRYTOX−K157SLを20m
g/m2 となるようにエニモント社製FOMBLIN
ZS−100に溶解して塗布した。次いで8mm幅に裁
断して、8ミリビデオ用カセットに組み込み電磁変換特
性を測定した。
Next, a back layer was applied to the substrate surface opposite to the magnetic layer of Samples # 1 to # 8, and KRYTOX-K157SL manufactured by Maruwa Bussan Co., Ltd. was coated on the surface of the magnetic layer for 20 m.
g / m 2 FOMBLIN manufactured by Enimont
It was dissolved in ZS-100 and applied. Next, it was cut into a width of 8 mm and incorporated into an 8 mm video cassette, and the electromagnetic conversion characteristics were measured.

【0050】電磁変換特性の測定は、富士写真フィルム
製Hi−8ムービーM870HRを改造し、周波数が9
MHzの単波長信号を最適記録電流にて記録し、その時
の再生レベルと6MHzでのノイズレベルをヒューレッ
トパッカード社製スペクトラムアナライザー3585A
を用いて求め、その差をC/Nとした。サンプル#8の
C/Nを測定基準(0dB)とした結果を表1に示す。
The measurement of the electromagnetic conversion characteristics was performed by modifying a Hi-8 movie M870HR made by Fuji Photo Film Co., Ltd.
A single-wavelength signal of MHz is recorded at an optimum recording current, and the reproduction level at that time and the noise level at 6 MHz are measured by a Hewlett-Packard Spectrum Analyzer 3585A.
And the difference was defined as C / N. Table 1 shows the results obtained by using C / N of sample # 8 as a measurement standard (0 dB).

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】表1の結果を磁性層のBr×HcとC/N
の関係に注目してみると、Br×Hcが大きい程、高い
C/Nが得られることが分かる。特にBr×Hcが6.
5×106 Oe・G(エルステッド・ガウス)より大き
い範囲では、Br×Hcの値が同程度でも、表面側の酸
素濃度が界面側の酸素濃度より高くなっている実施例の
方が、界面側の酸素濃度が表面側の酸素濃度より高くな
っている比較例よりも約2dB程高いC/Nが得られて
いる。これは膜中酸素分布によって説明できる。即ち、
比較例のように界面側に多くの酸素を含む場合、Br×
Hcを大きくするには蒸着時の導入酸素量を少なくし、
Brを大きくする方法が有効であるが、導入酸素量が少
なくなると磁性層を形成している粒子の大きさが増大
し、それに伴ってノイズレベルが急激に大きくなり、B
r増大により出力レベルが上がってもC/Nとしては大
きくならないのに対し、実施例のように非磁性下地層が
あり且つ界面側に含まれる酸素の量が少ない場合、導入
酸素量を特に少なくしなくとも比較的容易にBrを大き
くすることができ、その結果ノイズレベルを上げること
なく出力レベルを上げることができ、C/Nが比較例よ
りも大きくなるのである。
The results in Table 1 show the Br × Hc and C / N of the magnetic layer.
Note that the larger the Br × Hc, the higher the C / N can be obtained. In particular, Br × Hc is 6.
In the range larger than 5 × 10 6 Oe · G (Oersted Gauss), the embodiment in which the oxygen concentration on the surface side is higher than the oxygen concentration on the interface side, even if the value of Br × Hc is almost the same, A C / N higher by about 2 dB is obtained than the comparative example in which the oxygen concentration on the side is higher than the oxygen concentration on the surface side. This can be explained by the oxygen distribution in the film. That is,
When a large amount of oxygen is contained on the interface side as in the comparative example, Br ×
To increase Hc, reduce the amount of oxygen introduced during deposition,
The method of increasing Br is effective. However, when the amount of introduced oxygen decreases, the size of the particles forming the magnetic layer increases, and the noise level sharply increases.
Although the C / N ratio does not increase even if the output level increases due to the increase in r, when the nonmagnetic underlayer is present and the amount of oxygen contained on the interface side is small as in the embodiment, the introduced oxygen amount is particularly small. Without this, Br can be increased relatively easily, and as a result, the output level can be increased without increasing the noise level, and the C / N becomes larger than in the comparative example.

【0053】この様に、膜中酸素分布により磁気特性が
変化する機構の詳細についてはまだ不明であるが、界面
での酸素等のガスの存在が強磁性薄膜形成の初期の段階
における結晶成長に対し何らかのゆらぎを誘発し、磁気
特性の劣化を招いているものと考えられる。一方界面近
傍での酸素導入が無く、なお且つCu下地層のような薄
膜層の上に作製された強磁性薄膜では、このようなゆら
ぎが少なく、良好な磁気特性が得られるものと考えられ
る。
As described above, the details of the mechanism by which the magnetic properties change due to the oxygen distribution in the film are still unknown, but the presence of a gas such as oxygen at the interface causes the crystal growth in the initial stage of the formation of the ferromagnetic thin film. On the other hand, it is considered that some fluctuations are induced and the magnetic characteristics are degraded. On the other hand, it is considered that a ferromagnetic thin film formed on a thin film layer such as a Cu underlayer without introducing oxygen near the interface has few such fluctuations and can obtain good magnetic properties.

【0054】以上、本発明の実施例として、非磁性下地
層にCuを用いた例で示したが、非磁性下地層に用いる
材料としては、非磁性に近い特性であれば如何なる材料
でも用いることは可能である
As described above, the embodiment of the present invention has been described with an example in which Cu is used for the non-magnetic underlayer. However, as the material to be used for the non-magnetic underlayer, any material having characteristics close to non-magnetic can be used. Is possible .

【0055】また、本発明の実施例として図3に示す装
置を使用した場合について説明したが、円筒状キャンを
2個、或いは3個を持つ蒸着装置を用いて一度の2層或
いは3層を形成することによって本発明の磁気記録媒体
を作製することも可能である。
Further, the case where the apparatus shown in FIG. 3 is used as an embodiment of the present invention has been described, but two or three layers can be formed at once using a vapor deposition apparatus having two or three cylindrical cans. By forming the magnetic recording medium, the magnetic recording medium of the present invention can be manufactured.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明による磁気記録媒体は、非磁性基
体よりも最も離れた強磁性金属薄膜層のBr×Hcが
6.5×106 (ガウス・エルステッド)以上であり、
該薄膜層においてその表面側に含まれる酸素濃度が基体
側に含まれる酸素濃度よりも高いことを特徴とすること
により、特に短波長領域において高い出力と低いノイズ
を得ることができ、C/N比を飛躍的に向上させること
ができる。またこれにより、ハイビジョン用等のビデオ
テープを安価に製造することができる。
According to the magnetic recording medium of the present invention, the ferromagnetic metal thin film layer furthest away from the nonmagnetic substrate has Br × Hc of 6.5 × 10 6 (Gauss Oersted) or more,
Since the concentration of oxygen contained on the surface side of the thin film layer is higher than the concentration of oxygen contained on the substrate side, high output and low noise can be obtained particularly in a short wavelength region, and C / N The ratio can be dramatically improved. This also makes it possible to manufacture video tapes for high definition use at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の磁気記録媒体の断面の一例を模式的に
示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a cross section of a magnetic recording medium of the present invention.

【図2】本発明の磁気記録媒体の断面の一例を模式的に
示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a cross section of the magnetic recording medium of the present invention.

【図3】本発明の磁気記録媒体を製造するために用いる
真空蒸着装置の具体例を説明するための図である。
FIG. 3 is a view for explaining a specific example of a vacuum evaporation apparatus used for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非磁性基体 2 非磁性下地層 3 高磁気エネルギー層 4 下層磁性層 5 非磁性中間層 6 高磁気エネルギー層 7 真空槽 8 電子ビーム加熱装置 9 蒸発源 10 遮蔽板 11 円筒状キャン 12 グロー放電処理室 13 ガス導入部 14 ガス導入部 15 巻き出しロール 16 巻き取りロール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonmagnetic base 2 Nonmagnetic underlayer 3 High magnetic energy layer 4 Lower magnetic layer 5 Nonmagnetic intermediate layer 6 High magnetic energy layer 7 Vacuum tank 8 Electron beam heating device 9 Evaporation source 10 Shielding plate 11 Cylindrical can 12 Glow discharge treatment Chamber 13 Gas inlet 14 Gas inlet 15 Unwind roll 16 Take-up roll

フロントページの続き (72)発明者 中三川 順一 神奈川県小田原市扇町2丁目12番1号 富士写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−98133(JP,A)Continuation of the front page (72) Inventor Junichi Nakamikawa 2-2-1-1, Ogimachi, Odawara-shi, Kanagawa Fuji Photo Film Co., Ltd. (56) References JP-A-57-98133 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 非磁性基体上に、真空成膜法で形成され
非磁性薄膜及び該非磁性薄膜上に強磁性薄膜を有し、
該強磁性薄膜は厚さが1000〜2000Åで残留磁束
密度(Br(ガウス))と抗磁力(Hc(エルステッ
ド))の積(Br×Hc)が6.5×106 (ガウス・
エルステッド)以上の高磁気エネルギー層であり、且つ
該強磁性薄膜中の前記非磁性薄膜との界面近傍100Å
における平均酸素濃度が12〜16原子%であり、前記
強磁性薄膜表面近傍100Åでの平均酸素濃度が10〜
50原子%であって、さらに前記非磁性薄膜との界面近
傍100Åにおける平均酸素濃度の方が前記強磁性薄膜
表面近傍100Åでの平均酸素濃度よりも小さいことを
特徴とする磁気記録媒体。
A non-magnetic thin film formed on a non -magnetic substrate by a vacuum film-forming method, and a ferromagnetic thin film on the non-magnetic thin film;
The ferromagnetic thin film has a thickness of 1000 to 2000 ° and a product (Br × Hc) of the residual magnetic flux density (Br (Gauss)) and the coercive force (Hc (Oersted)) of 6.5 × 10 6 (Gauss ·
Oersted) or higher magnetic energy layer, and
Near the interface between the ferromagnetic thin film and the non-magnetic thin film 100 °
Has an average oxygen concentration of 12 to 16 atomic%,
The average oxygen concentration at 100 ° near the surface of the ferromagnetic thin film is 10
50 atomic%, and near the interface with the non-magnetic thin film.
The average oxygen concentration at the near 100 ° is the above ferromagnetic thin film
A magnetic recording medium characterized by having an average oxygen concentration lower than 100 ° near the surface .
【請求項2】 非磁性基体上に、非磁性薄膜を真空成膜
法で形成した後、該非磁性薄膜の上に強磁性金属蒸気流
の前記非磁性基体に対する入射角が最大入射角(θmax
)から最小入射角(θmin )へと連続的に変化し、且
つ前記最大入射角(θmax )近傍よりも最小入射角(θ
min )近傍の方が酸素の導入量が多くなるように、前記
強磁性金属気流中に酸化性ガスを導入する斜方入射蒸着
法により高磁気エネルギー層を形成することを特徴とす
る請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法。
2. After a non-magnetic thin film is formed on a non-magnetic substrate by a vacuum film-forming method, the incident angle of the ferromagnetic metal vapor stream on the non-magnetic substrate is set to the maximum incident angle (θmax).
) To the minimum incident angle (θmin), and the minimum incident angle (θ
min), a high magnetic energy layer is formed by an oblique incidence deposition method in which an oxidizing gas is introduced into the ferromagnetic metal gas stream so that the amount of introduced oxygen is larger in the vicinity .
A method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1 .
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