JP3248700B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP3248700B2 JP12716893A JP12716893A JP3248700B2 JP 3248700 B2 JP3248700 B2 JP 3248700B2 JP 12716893 A JP12716893 A JP 12716893A JP 12716893 A JP12716893 A JP 12716893A JP 3248700 B2 JP3248700 B2 JP 3248700B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、VTR、磁気ディスク
装置等に用いる磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、Co-OおよびCo-Ni-O蒸着テープ
は、磁気記録媒体として研究されている。すでにCo-Ni-
Oテープはハイバンド8ミリ用テープ(通称MEテープ)と
して実用化されるに至っている。図3に真空蒸着法によ
るCo-OおよびCo-Ni-O膜の作製装置の真空槽内部の概略
を示す。高分子基板1は、巻出しロール4から巻き出さ
れ矢印Aの方向に円筒状キャン6の周面に沿って走行
し、巻取りロール5に巻きとられる。この間に円筒状キ
ャン6の周面上で電子ビーム蒸発源9より飛来した蒸発
原子10が高分子基板1へ付着してCo部分酸化膜の薄膜
が形成される。この時蒸着原子の基板1への入射角(蒸
発原子10の基板1への入射方向と膜法線のなす角)φ
は遮蔽板7により規制されて初期入射角φi(MEテープ
の場合は90゜)から終期入射角φfまで連続的に変化す
る。一般に、このφが大きいほど膜面内基板搬送方向(M
D方向)に大きな保磁力を示すテープが得られる。また保
磁力を大きくするために、酸素ガス導入管11より、酸
素ガスを導入している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のCo部分酸化膜の
保磁力を増加させる方法としては、蒸発原子10の基板
1への入射角φを大きくする方法と、導入酸素量を増や
す方法があった。
【0004】しかしながら、入射角φを大きくし過ぎる
と、膜の充填率が低くなってしまうために、飽和磁化が
低下し、記録再生特性は十分改善されないという課題が
ある。この場合には生産性も悪くなるという課題もあ
る。また、酸素導入量を増加させた場合にも、過剰に酸
素を導入すると、膜の飽和磁化が低下して、記録再生特
性は改善されないという課題がある。
【0005】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、飽和磁化が低下せず、保持力を増加させることがで
きる磁気記録媒体を提供することを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空蒸着法を
用いて形成した磁気記録媒体であって、非磁性基板上に
蒸着により100nm以下の膜厚のCo酸化物からなる
第1薄膜層が形成され、その第1薄膜層上に斜め方向の
蒸着により100nm未満の膜厚のCo部分酸化物から
なる第2薄膜層が形成され、前記Co部分酸化物の柱状
粒の傾斜角が前記第2薄膜層の法線に対して30°以上
であり、前記第1の薄膜層が前記第2の薄膜の結晶成長
を促進していることを特徴とする磁気記録媒体である。
【0007】
【作用】本発明では、酸化物の第1薄膜層が、磁性金属
の部分酸化物の第2薄膜層の結晶成長を促進し、飽和磁
化の低下を抑制して保持力を増加させる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
【0009】図1は、本発明にかかる一実施例の磁気記
録媒体の構成を示す断面図である。すなわち、磁気記録
媒体のベースとなる高分子基板1は、その材料として、
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、ポリアミド、ポリイミドなどが用いら
れる。その高分子基板1上には、第1薄膜層である酸化
物層2が形成されている。酸化物層2としては、例えば
Co,Ni,Co-Ni合金,Al,Tiなどの金属の酸化物が適当であ
る。ここでCoなどの磁性体を酸化物層2として用いる場
合には、飽和磁化Msが100emu/cc以下であることが望ま
しい。これは、酸化物層2の役割としては、その酸化物
層2上に形成された第2薄膜層であるCo部分酸化物層3
の特性を改善することにあり、飽和磁化Msが大きくなる
と、磁気記録媒体の特性に悪い影響を及ぼす可能性があ
るためである。酸化物層2の膜厚としては、Co部分酸化
物層3の特性を改善するためには少なくとも5nmの膜厚
を必要とする。逆に膜厚が100nmを超えると、Co部分酸
化膜を形成した場合に、全体の膜厚が厚くなりすぎて、
薄膜の基板1への付着力等の点で問題が出てくる。
【0010】一般に、真空蒸着法で形成した薄膜におい
ては、結晶が柱状に成長するいわゆる柱状構造が見られ
る場合があることが知られている。図3に示すような連
続蒸着法により薄膜を形成する場合には、柱状粒は膜法
線からMD方向に傾斜し、その傾斜角度θは膜厚方向に連
続的に変化する。この場合は、柱状粒の傾斜角θは中点
の深さでの傾斜角で定義する。本願の磁気記録媒体に於
いては、第2薄膜層の柱状粒の膜法線からの傾きθが30
゜以上である必要がある。柱状粒の傾きが 30゜以下で
あると、酸化物層2の効果がなく、酸化物層2があって
もなくても保磁力はほぼ同じで低い値となる。酸化物層
2による保磁力の増加は、下地(酸化物層2)の結晶粒
によるシャドーイング効果がCo部分酸化膜の結晶成長に
影響を及ぼすことに起因すると考えられ、膜面垂直に近
い方向にCo部分酸化膜を形成する蒸着原子が入射する
と、シャドーイング効果が薄れ下地膜の効果がなくなる
と考えられる。図2に示すように、酸化物下地層2があ
る場合は、Co部分酸化膜3の膜厚が低下するのに伴い
Hcは単調に増加する。それに対して、酸化物下地層2
が無い場合は、Co部分酸化膜3の膜厚を次第に薄くし
ていくと、約80nmぐらいまではHcが単調に増加
し、それから50nm程度まではほとんど変化が無く、
それ以下では急激にHcが低下する。従って、酸化物下
地層2の効果は(つまり図2の酸化部下地上と下地有り
でのHcの差)、Co部分酸化膜の膜厚を薄くするに従
って大きくなり、150nm以下ぐらいで効果が出始
め、80nm以下程度で特に大きくなる。また、Co部分
酸化物層3の飽和磁化Msとしては、500emu/cc以上700em
u/cc以下がよい。Msが500emu/cc未満であると、保 持力
Hcは増加するが、角形比Sは低下し、再生出力が低下す
る。逆に飽和磁化Ms が700emu/ccを越えると、角形比S
は大きいが、保持力Hcが大きく低下するのでやはり再生
出力は低下する。
【0011】次に本実施例の媒体を用いて記録再生特性
の評価を行ったのでそれについて説明する。基板として
は、幅500mm、厚み10μmのPET基板を用い、図3と同様
の真空蒸着装置を用いて、薄膜層を形成した。酸化物層
2を形成する場合には、蒸発源9の坩堝8にCoをセット
し、蒸発原子10の基板1への初期入射角φiを45゜、
終期入射角を-45゜となるように仕切り板7をセットし
て膜厚30nmに作製した。次に、巻きとった基板1を巻取
りロール5から巻出しロール4にセットしなおし、初期
入射角φiを90゜、終期入射角φfを40゜となるように仕
切り板7をセットして、膜厚130nm、飽和磁化Msが550em
u/ccのCo部分酸化膜3を作製した。この膜の柱状粒の傾
きを知るため、MD方向にスライスして、透過電子顕微鏡
で観察した。その結果、この膜のCo部分酸化膜3の柱状
粒の膜法線からの傾きθは、約50゜であった。
【0012】以上のようにして作製した本実施例の磁気
記録媒体を8mm 幅にスリットして、市販のハイバンド8
ミリデッキを用い輝度信号S/Nの評価を行った。その結
果、本実施例の磁気記録媒体は、市販の金属蒸着テープ
(ME テープ)に比べて4dB高いS/N 比を有することがわ
かった。これは本実施例の磁気記録媒体が酸化物下地層
を有しているため、市販のMEテープの保持力Hc が約120
0 Oe、飽和磁化Msが約400emu/ccであるのに比べて、保
持力Hcが1500 Oe、飽和磁化Msが550emu/cc程度と大きく
なっているためと考えられる。
【0013】又図2に、以上のように作製したCo部分酸
化膜の面内MD方向(薄膜形成時の基板走行方向)に測定
した保磁力Hc、およびMD方向に測定した残留磁化と飽和
磁化Msの比(角形比)Sを示す。この場合のCo部分酸化
膜のMsは約550emu/ccである。図2で実線は厚さ30nmのC
o酸化物下地をPET基板上に作製した後Co部分酸化膜を作
製した場合であり、点線は他の条件は同じでPET基板上
に直接Co部分酸化膜を作製した場合である。酸化物下地
上のCo部分酸化膜の場合には、膜厚が増大するに従い、
保持力Hcが低下していることがわかる。また、酸化物下
地の無いCo部分酸化膜に於いては、膜厚が増加するに従
い、一度保持力Hcは増大した後、低下している。酸化物
下地のある場合と無い場合で保持力Hcを比較すると、酸
化物下地のある方が保磁力Hcが大きく、特にその差は膜
厚の小さい方で大きな差となっていることがわかる。
述したように、S/N比の高い磁気記録媒体(テープ)を
得るためには、少なくとも1500Oe以上の保磁力を有する
ことが望ましく、そのためには、酸化物下地を用いた場
合にも、(前述したように)Co部分酸化膜3の膜厚とし
て130nm以下であるのがよい。図2に示すようにCo酸化
膜下地膜を用いる場合でもCo部分酸化膜の膜厚が130nm
以上の場合には、Hcが急速に低下して、望ましくない。
反対にCo部分酸化膜の膜厚が130nm以下の場合にはHcが
急激に増大し、望ましい。下地のない場合には、Co部分
酸化膜の膜厚を小さくしてもHcの増大はわずかであり、
1500Oeにも達しない。次に、角形比Sを見ると、酸化物
下地のある方は、0.9程度でほぼ一定であるのに対し
て、酸化物下地の無い場合には、膜厚の小さいところで
大きく低下している。また酸化物下地の膜厚としては、
5nmから100nmの範囲でほぼ図2と同等の結果が得られ
た。以上の結果より、酸化物下地を設けることにより、
Co部分酸化膜形成初期の特性が大幅に改善されているこ
とがわかる。このようにして作製した膜の微細構造を透
過電子顕微鏡を用いて観察すると、酸化物下地上に作製
したCo部分酸化膜は、下地の無い場合に比べて結晶粒は
大きくなっていた。あらかじめ酸化物下地を設けること
により、膜形成初期に於いて、結晶成長が促進され、大
きな保磁力を示す膜が形成されると考えられる。また、
酸化物下地上に作製したCo部分酸化膜は、飽和磁化Msが
下地無しの場合と比べて変化がない。このため本発明の
方法に依れば、入射角をより大きくする場合や、酸素を
より多く導入する場合と異なり、飽和磁化、角形比、保
磁力の全てが大きい媒体の作製が可能となり、優れた記
録再生特性を実現することができる。
【0014】なお、上記実施例では、Co部分酸化物層3
を1層で形成する場合について説明したが、これに限ら
ず、1層当りの膜厚を薄くして2層以上に積層してCo部
分酸化物層3を形成するようにしてもよい。この場合に
は1層の場合よりも更に保磁力が増大し、優れた記録再
生特性が得られる。ただし柱状粒の膜法線からの傾斜方
向を同方向に揃えるのが望ましい。
【0015】
【0016】
【0017】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、基板上に酸化物の第1薄膜層が形成され、その
第1薄膜層上に磁性金属の部分酸化物の第2薄膜層が形
成されているので、飽和磁化が低下せず、保持力を増加
させることができるという長所を有する。
【0018】また、角形比を大きくできるという利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる一実施例の磁気記録媒体の構成
を示す断面図である。
【図2】Co部分酸化膜の面内MD方向の保磁力Hcおよび角
形比Sを示す図である。
【図3】従来の真空蒸着装置内部の概略を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 高分子基板 2 酸化物層 3 Co部分酸化物層 4 巻出しロール 5 巻取りロール 6 円筒状キャン 7 仕切り板 8 坩堝 9 蒸発源 10 蒸発原子 11 酸素ガス導入管
フロントページの続き (72)発明者 東間 清和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 石田 達朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−63027(JP,A) 特開 平4−370518(JP,A) 特開 昭60−64413(JP,A) 特開 昭60−121530(JP,A) 特開 平2−267722(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空蒸着法を用いて形成した磁気記録媒
    体であって、非磁性基板上に蒸着により100nm以下
    の膜厚のCo酸化物からなる第1薄膜層が形成され、そ
    の第1薄膜層上に斜め方向の蒸着により100nm未満
    の膜厚のCo部分酸化物からなる第2薄膜層が形成さ
    れ、前記Co部分酸化物の柱状粒の傾斜角が前記第2薄
    膜層の法線に対して30°以上であり、前記第1の薄膜
    層が前記第2の薄膜の結晶成長を促進していることを特
    徴とする磁気記録媒体。
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