JP2882524B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2882524B2 JP31661897A JP31661897A JP2882524B2 JP 2882524 B2 JP2882524 B2 JP 2882524B2 JP 31661897 A JP31661897 A JP 31661897A JP 31661897 A JP31661897 A JP 31661897A JP 2882524 B2 JP2882524 B2 JP 2882524B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に関
し、更に詳しくはCoを主体とした強磁性金属薄膜を非
磁性基体に支持させた水平記録型の磁気記録媒体に関す
る。本発明は特に電磁変換特性が優れたこの型の磁気記
録媒体を提供し、望ましい例では耐酸化性に優れたこの
型の磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年磁気記録媒体はますます高密度化し
ており、中でもCoを主体としNi等を添加した強磁性
金属薄膜を用いた磁気記録媒体は飽和磁束密度が大きく
しかも保磁力が高いので盛んに研究されている。この型
の磁気記録媒体は種々の方法で製造されるが、特に優れ
た方法としては斜め蒸着法により2層以上の多層構造と
することが提案されている。すなわち斜め蒸着法におい
ては強磁性金属薄膜各層は、蒸着等の気相法により強磁
性金属の蒸気を非磁性基体の表面に特定の角度で差し向
けることにより強磁性金属の柱状結晶粒を他の強磁性金
属薄膜の柱状結晶粒の成長方向と交差した特定の方向に
成長させた強磁性金属膜を形成する(特公昭 56-26891、
56-42055、63-21254 及び 60-37528、特開昭 54-603、 54-
147010、 56-94520、57-3233、57-30228、57-13519、57-1410
27、57-41028、57-141029、 57-143730、 57-143731、 57-14
7129、58-14324、58-50628、60-76025、61-110333、61-18712
2、63-10315、63-13117、63-14317、63-14320 及び 63-3912
7 等)。これにより保磁力その他の電磁変換特性、ある
いは機械特性が向上するがなお不十分であった。本発明
者はこのうちの水平記録用の磁気記録媒体を種々の点か
ら検討したところ各強磁性薄膜における柱状粒子の成長
方向と相互関係、厚さと相互関係の検討が充分でなく、
電磁変換特性及び耐久性が不十分であったことを見出し
た。
【0003】このような問題点を解決するために本出願
人は柱状粒子の成長方向が交差する2層のCo−Ni系
強磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体において、上層を
薄く下層を厚くすることにより電磁変換特性及び耐久性
を改善し更に走行性を改善した(特開昭63-9015 )。し
かし走行性と耐久性は向上するものの電磁変換特性の向
上は不十分である。他の試みとして同様な2層型磁気記
録媒体において最小入射角(各強磁性金属薄膜層の最終
蒸着部分における金属粒子の入射方向)を調整すること
により電磁変換特性と耐久性を向上することを提案した
(特開昭63-10314)。しかし上層の最小入射角が比較的
大きいこと及び2層であることにより耐久性とくに高温
高湿下の耐久性に劣りまた電磁変換特性が充分でなかっ
た。
【0004】更に3層以上の強磁性金属薄膜を有する斜
め蒸着型の磁気記録媒体では各強磁性金属の厚さの検討
がなくまた金属粒子の入射角が大きすぎるために充分な
電磁変換特性を得ることができなかったりあるいは耐湿
耐温度性に劣る問題(特開昭56-134317 )、各層がほぼ
同一の500〜700Åの厚さを有すると共に金属粒子
の入射角が各層とも22-72 度と大きい角度を有するため
に耐食性に劣る問題(特開昭53-60205)、最上層の強磁
性金属薄膜を酸化して酸化物にして耐久性を増すと酸化
物による電磁変換特性の低下が生じる問題(特開昭 63-
39127、特開昭63-10315)などがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は多層の強磁性
金属薄膜を有する斜め蒸着型磁気記録媒体において電磁
変換特性を向上すること及び耐候性を改善することを課
題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性基体に
少なくとも3層のCoを主体とする強磁性金属薄膜を順
次互いに隣接させて設けて成る水平記録型磁気記録媒体
において、前記強磁性金属薄膜はそれぞれ厚さが400
〜1000Åであり、前記強磁性金属薄膜のうち少なく
とも隣接する2層の蒸着入射方向が強磁性金属薄膜の面
の法線に関して互いに逆方向になっており、前記少なく
とも2層の各々における前記入射方向は、前記法線から
測って前記少なくとも2層の各々の表面付近で10〜4
0度の最小入射角度を有しいることを特徴とする磁気記
録媒体を提供する。好ましくは、強磁性金属薄膜はモル
比でCo約80%、Ni約20%の合金であり、好まし
くは、各強磁性金属薄膜の厚みが400〜1000Åで
ある。良好な特性は、前記少なくとも隣接する2層の強
磁性金属薄膜の一方に隣接する他の層の入射方向が該一
方の層の入射方向と逆の方向にあることであるが、前記
少なくとも隣接する2層の強磁性金属薄膜の一方に隣接
する他の層の入射方向が該一方の層の入射方向と同じ方
向にあっても良い。また、耐食性を向上させるには支持
基体側の強磁性金属薄膜の層を上記角度の範囲内でさら
に小さい最小入射角度に設定することである。
【0007】
【作用】本発明によれば、3層以上の構造にして逆方向
の成分を持たせながら最上層の磁性層の厚みをコントロ
ールすることにより7.0 MHz などの高域出力を向上させ
ることができ、また磁性層の全厚を厚くすることにより
0.75 MHzなどの低域出力も高くすることができる。従来
の多層構造では同一の全厚でも高い出力は期待できな
い。本発明は最小入射角を規定することにより磁性層の
耐食性を向上させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】次ぎに本発明を詳しく説明する。
本発明で3層構造の強磁性金属薄膜を有する型の磁気記
録媒体に使用する強磁性金属材料としてはCoを主体と
する合金である。特にCo−Ni合金、中でもCoがモ
ル比で約80%、Niが約20%より成る合金が好適で
ある。場合により10%までの少量のCrを含有してい
ても良い。場合により少量の酸素を表面層に含有させて
耐久性を増すことも出来る。その他の金属成分を含有さ
せても良い(特開昭63-10315等に記載の金属が使用可
能)。
【0009】各層の強磁性金属薄膜の厚みは約400〜
1000Åにすることが好ましい。好ましくは最上層か
ら下層に向けて厚さが増すことである。最上層の厚さが
400Åより薄くなると7.0 MHz などの高域信号の記録
が充分にできなくなり出力が低下する。一方1000Å
よりも厚くなると雑音が増えて信号体雑音比が低下す
る。強磁性金属薄膜の全厚は2000Å以上にする。こ
れにより0.75MHz における出力を充分に大きくすること
ができる。
【0010】3層以上の強磁性金属薄膜はそれぞれ斜め
蒸着法により製作される。斜め蒸着装置及び方法は上に
引用した各種の文献に記載されているのでそれらの任意
のものを採用すれば良いのでここでは詳述しない。蒸着
は一般に回転するドラムの表面にポリエチレンテレフタ
レート等のフイルム(特開昭63-10315に記載の各種材料
が使用可能)を添わせて送りながら一個以上の定置金属
源から斜め蒸着をするものであるが、蒸発金属粒子のフ
イルムの法線に対して初期の最大入射角から最終の最小
入射角に及ぶ蒸着を行ない図1に図示の様に柱状粒子が
弧状に整列する様に成長させるのが一般である。なお、
金属粒子の入射方向と柱状結晶粒子の成長方向は比例関
係にあるが一致しないので、本明細書では方向を定める
のに金属粒子の入射方向を使用することにする。
【0011】本発明の好ましい実施例では最小入射角は
40度以下、好ましくは10〜40度、更に好ましくは
10〜30度である。また最大入射角は90度以下であ
る。最小入射角をこのように選定する理由は斜め蒸着法
の利点を保ちながら強磁性金属薄膜の密度を高めて緻密
化し耐食性を上昇させることにあり、また記録媒体の平
面性を高くするためである。すなわち最小入射角及び最
大入射角を小さく押えることにより蒸着効率を上げ、基
体のポリエステル等に対する熱的な損傷効果を最小限度
に押えることができるのである。
【0012】次ぎに斜め蒸着の方向は隣接した強磁性金
属薄膜間で法線方向に関して交差することが好ましい。
各層内でも金属粒子の入射方向が変化する。少なくとも
2つの隣接強磁性金属薄膜の柱状結晶粒の成長方向は交
差する。これにより電磁変換特性の向上が見られる。
【0013】以下に本発明の実施例を述べる。 実施例1、2、3、6及び比較例1〜8 厚さ7μのポリエチレンテレフタレートを円筒上冷却キ
ャンの周面に添わせて移動させ、アルゴンの10-4とし
たチャンバー内でCo80%のCo−Ni合金を溶解
し、各層とも最大入射角90度、最小入射角20度の条
件で第1表の様に入射角の方向を変えて3層の成膜を行
なった。なお第1表中L、M、Uは下層、中間層、最上
層の強磁性金属薄膜をそれぞれ表わす。得られた磁気記
録媒体の中心周波数0.75MH及び7MHzのC/N
を測定した。測定はソニー株式会社製のA−300ビデ
オデッキ、ヘッドとしてスパッタセンダスト製のものを
使用し、走行モードはSPモードで測定した。C/N比
はビデオテープのカラー信号の記録再生特性の評価に使
用される周知の指標である。またエンベロープ平坦度は
RF出力の単周期の変動すなわち(RFmin /RFmax)
×100%、また瞬間ヘッド目づまり回数は、ヘッドの
瞬間的に回復する目づまりであり、ドロップアウトはそ
のとき数千個発生する。測定はレベルレコーダの瞬間的
な出力低下を検出して行う。
【0014】
【表1】
【0015】上表から分かる様に、最上層の厚さが40
0〜1000Åであることが先ず重要であることが分か
る。下限より薄いと高域の出力特性がC/N比1.5以
上(比較例8を基準)にならない。上限値より厚いと同
様に高域のC/N比が低下するがこれは雑音Nの増加に
よるものと思われる。下側の層の厚みは本例ではいずれ
も同一の厚さに取ってあるが最上層と同等以下の厚さで
なければならないことが分かる。また強磁性金属薄膜の
全厚は約2000Å以上であるときに電磁変換特性が良
くなる。これより薄いと低域高域とも充分なC/Nが取
れない。第1表のうち記号1−1、2−1、3−1、4
−1、5−1の試料のC/Nをグラフ化したものを図1
に示す。
【0016】さらに2層構造に比べて3層構造にすると
磁気ヘッドに対する当たりが全く異なることが分った。
これを実施例1の試料と第1層、第2層共1000Åの
試料とを比較したところ、エンベロープ平滑度は本発明
で95%、比較試料で87%であった。さらに瞬間目づ
まりはそれぞれ平均1回/200時間及び10回/20
0時間であった。また、最小入射角の影響はかなり顕著
であり高域及び低域両方の電磁変換特性を改善するには
少なくとも3層のうち2層の間で金属粒子の入射方向が
交差していなければならない。
【0017】実施例9〜10、比較例11〜15 次ぎに先の実施例と同様にして、中間層700Å、最上
層600Å、全厚1500Å〜2000Åの強磁性金属
薄膜を有する磁気記録媒体を、各層の最小入射角を変え
て実験した。なお最大入射角は90度とした。得られた
磁気記録媒体のカッピング、初透磁率、初期残留磁束密
度、及び60℃及び相対湿度90%で1週間保存後の残
留磁束密度減少率ΔBrを測定した。カッピングは基体
の変形の度合いを示す指標であり、テープ幅8mmのサ
ンプルを光学式メジャースコープにより測定し高さを測
定した。結果を第2表に示す。
【0018】
【表2】
【0019】第2表から明らかな様に最小入射角が大き
くなるとカッピングが大きくなる。従って、約40度以
下の入射角が必要である。また入射角と高温高湿下の耐
久性は同様に入射角に大きく依存することが分かり、そ
の面でも40度以下の入射角が重要であることが分か
る。これは入射角を小さく選択することにより強磁性金
属薄膜の表面が緻密化して水分の侵入を防止できること
によるものと考えられる。また2層及び単層の場合と比
較するとカッピングが著しく少なくなっており、平面性
の良い記録媒体を得るには3層以上の強磁性金属薄膜が
必須であることが分かる。比較例14によると最上層の
最小入射角が耐候性にもっとも影響があることが分か
る。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によると、3層構造
で膜厚の相互関係を規定することにより電磁変換特性を
向上させることができた。更に最小入射角を押えること
により耐久性と磁気テープの平面性を向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】3層の強磁性金属薄膜の最上層の膜厚と出力特
性の関係を示すグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 小林 康二 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 葉山 真志 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティ ーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−3223(JP,A) 特開 昭56−134317(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/66

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基体に少なくとも3層のCoを主
    体とする強磁性金属薄膜を順次互いに隣接させて設けて
    成る水平記録型磁気記録媒体において、前記強磁性金属
    薄膜はそれぞれ厚さが400〜1000Åであり、前記
    強磁性金属薄膜のうち少なくとも隣接する2層の蒸着入
    射方向が強磁性金属薄膜の面の法線に関して互いに逆方
    向になっており、前記少なくとも2層の各々における前
    記入射方向は、前記法線から測って前記少なくとも2層
    の各々の表面付近で10〜40度の最小入射角度を有し
    いることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 強磁性金属薄膜はモル比でCo約80
    %、Ni約20%の合金である請求項1の磁気記録媒
    体。
  3. 【請求項3】 前記少なくとも隣接する2層の強磁性金
    属薄膜の一方に隣接する他の層の入射方向が該一方の層
    の入射方向と逆の方向にある、前記請求項1ないし2の
    いずれかの磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記少なくとも隣接する2層の強磁性金
    属薄膜の一方に隣接する他の層の入射方向が該一方の層
    の入射方向と同じ方向にある、前記請求項1ないし3の
    いずれかの磁気記録媒体。
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