JP6186859B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

本技術は、可撓性を有する基体を含む磁気記録媒体に関する。

近年、データストレージ用磁気記録媒体としては、磁性粉を非磁性支持体上に塗布した塗布型の磁気記録媒体が主流となっている。カートリッジ１巻当たりの記録容量を増やすためには、磁性粉を微粒子化して面記録密度を向上させる必要があるが、現在用いられている塗布法では、１０ｎｍ以下の微粒子で薄膜を形成することは困難である。

そこで、磁気異方性の高いＣｏＣｒＰｔ系の金属材料をスパッタ法などの手法により、可撓性を有する基体上に成膜し、かつ、その材料を基体の表面に対して垂直方向に結晶配向させた磁気記録媒体が提案されている。この磁気記録媒体については、磁気記録層の配向性を改善し、磁気特性を向上することが望まれており、この要望に応えるための技術が、近年種々検討されている。例えば特許文献１では、その技術の一つとして、基体上に、少なくとも、アモルファス層、シード層、下地層、磁性層、および保護層が順次積層された磁気記録媒体が開示されている。また、シード層をＴｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ合金、Ｃｒ合金、Ｚｒ合金のいずれかにより形成し、下地層をＲｕにより形成し、磁性層をグラニュラ構造とすることが開示されている。

特開２００５−１９６８８５号公報

しかしながら、上述の磁気記録媒体では、媒体の作製時または使用時において、基体上に積層された積層膜にクラックが発生することがある。このようにクラックが発生すると、磁気記録媒体の耐久性や信頼性が低下する。

したがって、本技術の目的は、磁気特性を向上でき、かつ、クラックの発生を抑制できる磁気記録媒体を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本技術は、
可撓性を有する長尺状の基体と、
ＴｉおよびＣｒを含む合金を含む、アモルファス状を有するシード層と、
Ｒｕを含む下地層と、
グラニュラ構造を有する記録層と
を含み、
シード層は、基体と下地層との間に設けられ、
下地層の厚さは、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内である磁気記録媒体である。

以上説明したように、本技術によれば、磁気特性を向上でき、かつ、クラックの発生を抑制できる磁気記録媒体を提供できる。

図１は、本技術の一実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、本技術の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造に用いられるスパッタ装置の構成の一例を示す概略図である。 図３は、クラックの評価方法を説明するための概略図である。 図４Ａは、実施例１−１〜１−４、比較例１−１、実施例２−１〜２−４、比較例２−１、実施例３−１〜３−５の磁気テープにおける耐クラック荷重の下地層厚み依存性の評価結果を示す図である。図４Ｂは、実施例１−１〜１−４、比較例１−１、実施例２−１〜２−４、比較例２−１、実施例３−１〜３−５の磁気テープにおける垂直方向の抗磁力Ｈｃの下地層厚み依存性の評価結果を示す図である。

本技術において、「耐クラック荷重」とは、以下の手順にて測定された荷重を意味する。まず、本技術に係る磁気記録媒体を幅１２．７５ｍｍの長尺状のサイズに切り出す。次に、その長尺状の磁気記録媒体の一端を固定し、他端を引っ張ることにより、磁気記録媒体に荷重を加える。次に、この荷重を増加させて、基体表面の積層膜にクラックが発生したときの荷重を測定する。この測定荷重を「耐クラック荷重」と定義する。

本技術において、シード層、下地層および記録層は、単層構造および多層構造のいずれであってもよい。磁気記録媒体の磁気特性および／または記録再生特性をさらに向上する観点からすると、多層構造を有するものを採用することが好ましい。製造効率を考慮すると、多層構造のうちでも２層構造を採用することが好ましい。

本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
１ 磁気記録媒体の構成
２ スパッタ装置の構成
３ 磁気記録媒体の製造方法
４ 効果

［１ 磁気記録媒体の構成］
図１は、本技術の一実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る磁気記録媒体は、いわゆる単層垂直磁気記録媒体であり、図１に示すように、基体１１と、基体１１の表面に設けられたシード層１２と、シード層１２の表面に設けられた下地層１３と、下地層１３の表面に設けられた磁気記録層１４と、磁気記録層１４の表面に設けられた保護層１５と、保護層１５の表面に設けられたトップコート層１６とを備える。なお、本明細書では、軟磁性裏打ち層を持たない磁気記録媒体を「単層垂直磁気記録媒体」と称し、軟磁性裏打ち層を有する磁気記録媒体を「二層垂直磁気記録媒体」という。

この磁気記録媒体は、今後ますます需要が高まることが期待されるデータアーカイブ用ストレージメディアとして用いて好適なものである。この磁気記録媒体は、例えば、現在のストレージ用塗布型磁気記録媒体の１０倍以上の面記録密度、すなわち５０Ｇｂ／ｉｎ²の面記録密度を実現することが可能である。このような面記録密度を有する磁気記録媒体を用いて、リニア記録方式のデータカートリッジを構成した場合には、データカートリッジ１巻当たり５０ＴＢ以上の大容量記録が可能になる。

（耐クラック荷重）
磁気記録媒体の耐クラック荷重は、好ましくは２００［g/12.75mm］以上、より好ましくは２００［g/12.75mm］以上７３０［g/12.75mm］以下、さらに好ましくは２００［g/12.75mm］以上５００［g/12.75mm］以下の範囲内である。耐クラック荷重が２００［g/12.75mm］未満であると、磁気記録媒体を用いてデータカートリッジを製造者が作製する段階で、もしくはデータカートリッジをユーザが使用する段階で、クラックが発生し易くなる。このようにクラックが発生すると、磁気記録媒体の耐久性や信頼性が低下する。一方、耐クラック荷重が７３０［g/12.75mm］以下であると、基体１１の材料として磁気記録媒体において一般的な可撓性高分子材料を用いることができる。

（基体）
基体１１は、この基体１１の表面に設けられる積層膜を支持する支持体である。基体１１は、例えば、長尺状のフィルムである。基体１１としては、可撓性を有する非磁性基体を用いることが好ましい。非磁性基体の材料としては、例えば、磁気記録媒体において一般的な可撓性高分子材料を用いることができる。このような高分子材料の具体例としては、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステルを１０質量％以上含む共重合体または混合体を用いることができる。

基体１１のヤング率は、好ましくは６２５０Ｎ／ｍｍ²以上１６０００Ｎ／ｍｍ²以下、より好ましくは６２５０Ｎ／ｍｍ²以上７０００Ｎ／ｍｍ²以下の範囲内である。基体１１のヤング率が６２５０Ｎ／ｍｍ²以上であると、後述するように下地層１３の厚さを５０ｎｍ以下にすることで、耐クラック荷重を２００［g/12.75mm］以上にすることができる。
一方、基体１１のヤング率を１６０００Ｎ／ｍｍ²以下にすることで、基体１１の材料として磁気記録媒体において一般的な可撓性高分子材料を用いることができる。このような可撓性高分子材料の具体例としては、上で例示したものが挙げられる。また、基体１１のヤング率を７０００Ｎ／ｍｍ²以下にすることで、磁気記録媒体において一般的な可撓性高分子材料のうちでも、特に安価なものを用いることができる。したがって、磁気記録媒体をさらに低廉化することができる。このような安価な可撓性高分子材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる

基体１１の厚みは、好ましくは１０．０μｍ以下、より好ましくは４．０μｍ以上１０．０μｍ以下の範囲内である。基体１１の厚みが１０．０μｍを超えると、本実施形態に係る磁気記録媒体を用いてリニア記録方式のデータカートリッジを構成した場合には、記録容量の低下が大きくなるからである。

（シード層）
シード層１２は、基体１１と下地層１３との間に設けられている。シード層１２は、アモルファス状態を有している。シード層１２の状態が結晶状態であると、結晶成長に伴うカラム形状が明瞭となり、基体１１の表面の凹凸が強調され、下地層１３の結晶配向が悪化する。すなわち、アモルファス状態のシード層１２には、基体１１の表面の凹凸を緩和する働きがある。

シード層１２は、ＴｉおよびＣｒを含む合金を含み、アモルファス状態を有していることが好ましい。ここで、「シード層」とは、下地層１３に類似した結晶構造を有し、結晶成長を目的として設けられる中間層ではなく、当該シード層１２の平坦性およびアモルファス状態によって下地層１３の垂直配向性を向上する中間層のことを意味する。「合金」とは、ＴｉおよびＣｒを含む固溶体、共晶体、および金属間化合物などの少なくとも一種を意味する。「アモルファス状態」とは、電子線回折法により、ハローが観測され、結晶構造を特定できないことを意味する。

ＴｉおよびＣｒを含む合金を含み、アモルファス状態を有するシード層１２には、基体１１の内部から放出された、もしくは基体１１の表面に吸着されたＯ₂ガスやＨ₂Ｏなどが下地層１３などの積層膜に影響を及ぼすことを抑制する働きがある。また、基体１１の表面の微細な凹凸を緩和し、基体１１の表面に金属性の平滑面を形成して、下地層１３の垂直配向性を向上する働きがある。

シード層１２に含まれるＴｉ、ＣｒおよびＯ（酸素）の総量に対するＯの割合は、好ましくは１５原子％（atomic％：at％）以下、より好ましくは１０原子％以下である。酸素の割合が１５原子％を超えると、ＴｉＯ₂結晶が生成することにより、シード層１２の表面に形成される下地層１３の結晶核形成に影響を与えるようになり、下地層１３の配向性が大きく低下する。

シード層１２に含まれるＴｉおよびＣｒの総量に対するＴｉの割合は、例えば１０原子％以上、好ましくは３０原子％以上１００原子％未満、より好ましくは５０原子％以上１００原子％未満の範囲内である。Ｔｉの比率が３０％未満であると、Ｃｒの体心立法格子（Body-Centered Cubic lattice：ｂｃｃ）構造の（１００）面が配向するようになり、シード層１２の表面に形成される下地層１３の配向性が低下する。

なお、上記元素の割合は次のようにして求めることができる。磁気記録媒体のトップコート層１６側からイオンビームによるエッチングを行い、エッチングされたシード層１２の最表面についてオージェ電子分光法による解析を実施し、膜厚に対する平均の原子数比率をその元素の比率とする。具体的には、Ｔｉ、ＣｒおよびＯの３元素について解析を行い、その百分率比率による元素量を同定する。

シード層１２に含まれる合金が、ＴｉおよびＣｒ以外の元素を添加元素としてさらに含んでいてもよい。この添加元素としては、例えば、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＡｌおよびＷなどからなる群より選ばれる１種以上の元素が挙げられる。シード層１２の厚さは、例えば１．０ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の範囲内である。

（下地層）
下地層１３は、磁気記録層１４と同様の結晶構造を有していることが好ましい。磁気記録層１４がＣｏ系合金を含んでいる場合には、下地層１３は、Ｃｏ系合金と同様の六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有する材料を含み、その構造のｃ軸が膜面に対して垂直方向（すなわち膜厚方向）に配向していることが好ましい。磁気記録層１４の配向性を高め、かつ、下地層１３と磁気記録層１４との格子定数のマッチングを比較的良好にできるからである。六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有する材料としては、Ｒｕを含む材料を用いることが好ましく、具体的にはＲｕ単体またはＲｕ合金が好ましい。Ｒｕ合金としては、例えば、Ｒｕ−ＳｉＯ₂、Ｒｕ−ＴｉＯ₂またはＲｕ−ＺｒＯ₂などのＲｕ合金酸化物が挙げられる。下地層１３におけるＲｕの含有量は、例えば１０原子％以上である。

下地層１３の厚さは、例えば３．０ｎｍ以上８０．０ｎｍ以下、好ましくは５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下、さらに好ましくは１０．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内である。下地層１３の厚さが５．０ｎｍ未満であると、抗磁力Ｈｃが著しく低下して、記録メディアとしての成立が困難となる。一方、下地層１３の厚さが５０．０ｎｍ以下であると、ヤング率が６２５０Ｎ／ｍｍ²以上の基体１１を用いることで、耐クラック荷重を２００［g/12.75mm］以上にすることができる。なお、耐クラック荷重が２００［g/12.75mm］未満であると、磁気記録媒体を用いてデータカートリッジを製造者が作製する段階で、もしくはデータカートリッジをユーザが使用する段階で、クラックが発生し易くなる。このようにクラックが発生すると、上述したように、磁気記録媒体の耐久性や信頼性が低下する。下地層１３の厚さは、透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope：ＴＥＭ）を用いて、磁気記録媒体の断面ＴＥＭ像を撮影し、この断面ＴＥＭ像から測定することができる。

（磁気記録層）
磁気記録層１４は、磁気記録材料が垂直方向に配向した垂直記録層である。磁気記録層１４は、記録密度を向上する観点から、Ｃｏ系合金を含むグラニュラ磁性層であることが好ましい。このグラニュラ磁性層は、Ｃｏ系合金を含む強磁性結晶粒子と、この強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界（非磁性体）とから構成されている。より具体的には、このグラニュラ磁性層は、Ｃｏ系合金を含むカラム（柱状結晶）と、このカラムを取り囲み、それぞれのカラムを磁気的に分離する非磁性粒界（例えばＳｉＯ₂などの酸化物）とから構成されている。この構造では、それぞれのカラムが磁気的に分離した構造を有する磁気記録層１４を構成することができる。磁気記録層１４におけるＣｏの含有量は、例えば１０原子％以上である。

Ｃｏ系合金は、六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有し、そのｃ軸が膜面に対して垂直方向（膜厚方向）に配向している。Ｃｏ系合金としては、少なくともＣｏ、ＣｒおよびＰｔを含有するＣｏＣｒＰｔ系合金を用いることが好ましい。ＣｏＣｒＰｔ系合金は、特に限定されるものではなく、ＣｏＣｒＰｔ合金がさらに添加元素を含んでいてもよい。添加元素としては、例えば、ＮｉおよびＴａなどからなる群より選ばれる１種以上の元素が挙げられる。

強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界は、非磁性金属材料を含んでいる。ここで、金属には半金属を含むものとする。非磁性金属材料としては、例えば、金属酸化物および金属窒化物のうちのいずれかを用いることができ、グラニュラ構造をより安定に維持する観点からすると、金属酸化物を用いることが好ましい。金属酸化物としては、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃｅ、ＹおよびＨｆなどからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の元素を含む金属酸化物が挙げられ、少なくともＳｉ酸化物（すなわちＳｉＯ₂）を含んでいる金属酸化物が好ましい。その具体例としては、ＳｉＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂またはＨｆＯ₂などが挙げられる。金属窒化物としては、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃｅ、ＹおよびＨｆなどからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の元素を含む金属窒化物が挙げられる。その具体例としては、ＳｉＮ、ＴｉＮまたはＡｌＮなどが挙げられる。グラニュラ構造をより安定に維持するためには、非磁性粒界が金属窒化物および金属酸化物のうち金属酸化物を含んでいることが好ましい。

ＳＮＲ（Signal-Noise Ratio）の更なる向上を実現する観点からすると、強磁性結晶粒子に含まれるＣｏＣｒＰｔ系合金と、非磁性粒界に含まれるＳｉ酸化物とが、以下の式（１）に示す平均組成を有していることが好ましい。反磁界の影響を抑え、かつ、十分な再生出力を確保できる飽和磁化量Ｍｓを実現でき、これにより、高いＳＮＲを確保できるからである。
（Ｃｏ_xＰｔ_yＣｒ_100-x-y）_100-z−（ＳｉＯ₂）_z ・・・（１）
（但し、式（１）中において、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、６９≦Ｘ≦７２、１２≦ｙ≦１６、９≦Ｚ≦１２の範囲内の値である。）

なお、上記組成は次のようにして求めることができる。磁気記録媒体のトップコート層１６側からイオンビームによるエッチングを行い、エッチングされた磁気記録層１４の最表面についてオージェ電子分光法による解析を実施し、膜厚に対する平均の原子数比率をその元素の比率とする。具体的には、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、ＳｉおよびＯの５元素について解析を行い、その百分率比率による元素量を同定する。

本実施形態に係る磁気記録媒体は、軟磁性材料を含む裏打ち層（軟磁性裏打ち層）を有さない単層磁気記録媒体であるが、この種の磁気記録媒体では、磁気記録層１４に起因する垂直方向への反磁界の影響が大きいと、垂直方向への十分な記録が困難となる傾向がある。反磁界は、磁気記録層１４の飽和磁化量Ｍｓに比例して大きくなるので、反磁界を抑えるためには飽和磁化量Ｍｓを小さくすることが望ましい。しかしながら、飽和磁化量Ｍｓが小さくなると、残留磁化量Ｍｒが小さくなり、再生出力が低下する。したがって、磁気記録層１４に含まれる材料は、反磁界の影響の抑制（すなわち飽和磁化量Ｍｓの低減）と、十分な再生出力を確保できる残留磁化量Ｍｒとを両立する観点から選択することが好ましい。上記（１）の平均組成においては、これらの特性を両立し、高いＳＮＲを確保できる。磁気記録層１４の厚さは、例えば３．０ｎｍ以上２０．０ｎｍ以下の範囲内である。

（保護層）
保護層１５は、例えば、炭素材料または二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を含み、保護層１５の膜強度の観点からすると、炭素材料を含んでいることが好ましい。保護層１５における炭素材料の含有量は、例えば１０％以上である。炭素材料としては、例えば、グラファイト、ダイヤモンド状炭素（Diamond-Like Carbon：ＤＬＣ）またはダイヤモンドなどが挙げられる。保護層１５の厚さは、例えば１．０ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の範囲内である。

（トップコート層）
トップコート層１６は、例えば潤滑剤を含んでいる。潤滑剤としては、例えば、シリコーン系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤またはフッ素化炭化水素系潤滑剤などを用いることができる。

［２ スパッタ装置の構成］
図２は、本技術の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造に用いられるスパッタ装置の構成の一例を示す概略図である。このスパッタ装置は、シード層１２、下地層１３および磁気記録層１４の成膜に用いられる連続巻取式スパッタ装置であり、図２に示すように、成膜室２１と、ドラム２２と、カソード２３ａ〜２３ｃと、供給リール２４と、巻き取りリール２５とを備える。スパッタ装置は、例えばＤＣ（直流）マグネトロンスパッタリング方式の装置であるが、スパッタリング方式はこの方式に限定されるものではない。

成膜室２１は、排気口２６を介して図示しない真空ポンプに接続され、この真空ポンプにより成膜室２１内の雰囲気が所定の真空度に設定される。成膜室２１の内部には、回転可能な構成を有するドラム２２、供給リール２４および巻き取りリール２５が配置されている。スパッタ時には、供給リール２４から巻き出された基体１１が、ドラム２２を介して巻き取りリール２５に巻き取られる。ドラム２２には、図示しない冷却機構が設けられており、スパッタ時には、例えば−２０℃程度に冷却される。成膜室２１の内部には、ドラム２２の円筒面に対向して複数のカソード２３ａ〜２３ｃが配置されている。これらのカソード２３ａ〜２３ｃにはそれぞれターゲットがセットされている。具体的には、カソード２３ａ、２３ｂ、２３ｃにはそれぞれ、シード層１２、下地層１３、磁気記録層１４を成膜するためのターゲットがセットされている。これらのカソード２３ａ〜２３ｃにより複数の種類の膜、すなわちシード層１２、下地層１３および磁気記録層１４が同時に成膜される。

スパッタ時の成膜室２１の雰囲気は、例えば、１×１０^-5Ｐａ〜５×１０^-5Ｐａ程度に設定される。シート層１２、下地層１３および磁気記録層１４の膜厚および特性（例えば磁気特性）は、基体１１を巻き取るテープライン速度、スパッタ時に導入するＡｒガスの圧力（スパッタガス圧）、および投入電力などを調整することにより制御可能である。

［３ 磁気記録媒体の製造方法］
本技術の一実施形態に係る磁気記録媒体は、例えば、以下のようにして製造することができる。

まず、図２に示したスパッタ装置を用いて、シード層１２、下地層１３および磁気記録層１４を基体１１の上に形成する。具体的には以下のようにして成膜する。まず、成膜室２１を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、成膜室２１内にＡｒガスなどのプロセスガスを導入しながら、カソード２３ａ〜２３ｃにセットされたターゲットをスパッタして、基体１１の表面にシード層１２、下地層１３および磁気記録層１４を順次成膜する。

次に、磁気記録層１４の表面に保護層１５を形成する。保護層１５の形成方法としては、例えば化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法または物理蒸着（physical vapor deposition：ＰＶＤ）法を用いることができる。

次に、例えば潤滑剤を保護層１５の表面に塗布し、トップコート層１６を形成する。潤滑剤の塗布方法はとしては、例えば、グラビアコーティング、ディップコーティングなどの各種塗布方法を用いることができる。
以上により、図１に示した磁気記録媒体が得られる。

［４ 効果］
一実施形態に係る磁気記録媒体では、可撓性を有する基体１１の表面に、アモルファス状を有するシード層１２と、Ｒｕを含む下地層１３、グラニュラ構造を有する磁気記録層１４を積層している。そして、この積層構成において下地層の厚さを５０．０ｎｍ以下の範囲内としている。したがって、磁気記録媒体に対して引張り応力または荷重などが加えられた場合に、もしくは磁気記録媒体が曲げられたりした場合に、基体１１の表面の積層膜に対するクラックの発生を抑制できる。したがって、製品としての磁気記録媒体の信頼性を向上することができる。また、下地層１３の厚さを５．０ｎｍ以上の範囲内としているので、磁気特性を向上することができる。

基体１１と下地層１３との間に、アモルファス状態を有し、ＴｉおよびＣｒを含む合金を含んでいるシード層１２が設けた場合には、基体１１に吸着したＯ₂ガスやＨ₂Ｏなどが下地層１３に対して及ぼす影響を抑制することができる。また、基体１１の表面に金属性の平滑面を形成して、下地層１３および磁気記録層１４の配向性を改善できる。したがって、優れた磁気特性を達成し、高出力化および低ノイズ化といった媒体性能の向上を実現できる。

シード層１２に含まれるＴｉ、ＣｒおよびＯの総量に対するＯの割合を、１５原子％以下とし、シード層１２に含まれるＴｉおよびＣｒの総量に対するＴｉの割合を、３０原子％以上１００原子％未満の範囲内とした場合には、磁気特性のさらなる向上を達成できる。

以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（ヤング率）
本実施例において、非磁性基体としての高分子フィルムのヤング率は、以下のように測定した。まず、高分子フィルムから幅１０ｍｍ×試長５０ｍｍの試験片を切り出した。次に、この試験片のヤング率をテンシロン引張試験機用いて室温２５°の環境下にて引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。

（膜厚）
本実施例において、非磁性基体上に積層される各層の厚さは、以下のように測定した。まず、磁気テープをその主面に対して垂直に切り出し、その断面をＴＥＭにより撮影した。次に、撮影したＴＥＭ写真から各層の厚さを求めた。

（実施例１−１〜１−４、比較例１−１）
（シード層の成膜工程）
まず、可撓性を有する非磁性基体として、ヤング率６２５０Ｎ／ｍｍ²の高分子フィルムを準備した後、以下の成膜条件にて、このフィルム上にＴｉＣｒシード層を厚さ５．０ｎｍ成膜した。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：Ｔｉ₅₀Ｃｒ₅₀ターゲット
到達真空度：１×１０^-5Ｐａ
ガス種：Ａｒ
ガス圧：０．５Ｐａ

（下地層の成膜工程）
次に、以下の成膜条件にて、ＴｉＣｒシード層上にＲｕ下地層を厚さ５．０ｎｍ〜５５．０ｎｍの範囲で成膜した。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：Ｒｕターゲット
ガス種：Ａｒ
ガス圧：１．５Ｐａ

（磁気記録層の成膜工程）
次に、以下の成膜条件にて、Ｒｕ下地層上に（ＣｏＣｒＰｔ）−（ＳｉＯ₂）磁気記録層を厚さ２０．０ｎｍ成膜した。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：（Ｃｏ₇₅Ｃｒ₁₀Ｐｔ₁₅）₉₀−（ＳｉＯ₂）₁₀ターゲット
ガス種：Ａｒ
ガス圧：１．５Ｐａ

（保護層の成膜工程）
次に、以下の成膜条件にて、（ＣｏＣｒＰｔ）−（ＳｉＯ₂）磁気記録層上にカーボンからなる保護層を厚さ５．０ｎｍ成膜した。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：カーボンターゲット
ガス種：Ａｒ
ガス圧：１．５Ｐａ

（トップコート層の成膜工程）
次に、フッ素系潤滑剤を保護層上に塗布し、保護層上にトップコート層を成膜した。
以上により、垂直磁気記録媒体である磁気テープを得た。

（実施例２−１〜２−４、比較例２−１）
可撓性を有する非磁性基体として、ヤング率６６８０Ｎ／ｍｍ²の高分子フィルムを用いる以外は実施例１−１〜１−４、比較例１−１と同様にして、磁気テープを得た。

（実施例３−１〜３−５）
可撓性を有する非磁性基体として、ヤング率１６０００Ｎ／ｍｍ²の高分子フィルムを用いる以外は実施例１−１〜１−４、比較例１−１と同様にして、磁気テープを得た。

＜比較例３＞
アモルファス状態のＴｉＣｒシード層を非磁性基体とＲｕ下地層との間に形成しないこと以外は実施例１−１と同様にして磁気テープを得た。

＜比較例４＞
結晶状態のＴｉＣｒシード層を非磁性基体とＲｕ下地層との間に形成すること以外は実施例１−１と同様にして磁気テープを得た。

（特性評価）
上述のようにして得られた実施例１−１〜１−４、比較例１−１、実施例２−１〜２−４、比較例２−１、実施例３−１〜３−５の磁気テープについて、以下の（ａ）〜（ｄ）の評価を行った。また、比較例３、４の磁気テープについて、以下の（ｃ）、（ｄ）の評価を行った。

（ａ）耐クラック荷重
図３を参照して、耐クラック荷重の評価方法について説明する。まず、磁気テープから幅１２．７５ｍｍ×試長５００ｍｍの試験片を切り出し、この試験片の長手方向の一端をステージの固定部に固定した。次に、試験片の長手方向の他端をばねばかり（プッシュプルゲージ）にくくりつけ、ばねばかりごと一方向に荷重をかけて引っ張り、磁気テープ表面を光学顕微鏡で観察した。そして、荷重を増加させていく段階で、基体表面の積層体にクラックが発生し始めたときの引張荷重をばねばかりの目盛で読み取り、この値を「耐クラック荷重」と定義した。その結果を表１および図４Ａに示す。ここで、「耐クラック荷重」とは、クラックが発生し始めるときの引張荷重を意味する。なお、本評価は、ドライブなどの記録再生装置に磁気テープをセットした際に、磁気テープを走行させるメカ機構の引張り応力に磁気テープが耐え得るかどうかを想定した評価である。

（ｂ）垂直方向の抗磁力Ｈｃ
磁気記録層の垂直方向の抗磁力Ｈｃを振動試料磁力計（Vibrating Sample Magnetometer：ＶＳＭ）を用いて調べた。その結果を表１および図４Ｂに示す。

（ｃ）下地層の垂直配向性
Ｘ線回折装置によりθ／２θ特性を調査し、下地層に含まれるＲｕの垂直配向性を以下の基準で評価した。その結果を表１に示す。
垂直配向性が良好：（０００２）のみのピークが観察された場合
垂直配向性が悪い：（０００２）のピークの以外に、（１０−１０）、（１０−１１）のピークも観察された場合
ここで、上記結晶方位における「−１」は、オーバーラインが付された「１」を意味する。

（ｄ）シード層の状態
電子線回折法によりＴｉＣｒシード層の状態を解析した。その結果を表１に示す。なお、電子線回折法では、ＴｉＣｒシード層が結晶状態であれば電子線回折像としてドットが得られ、ＴｉＣｒシード層が多結晶状態であれば電子線回折像としてリングが得られ、そして、ＴｉＣｒシード層がアモルファス状態であれば電子線回折像としてハローが得られる。

表１は、実施例１−１〜１−４、比較例１−１の磁気テープの構成および評価結果を示す。

表２は、実施例２−１〜２−４比較例２−１の磁気テープの構成および評価結果を示す。

表３は、実施例３−１〜３−５の磁気テープの構成および評価結果を示す。

表４は、比較例３、４の磁気テープの構成および評価結果を示す。

＜耐クラック荷重の下地層厚み依存性について（図４Ａ参照）＞
高分子フィルムのヤング率に関わらず、下地層の厚みの増加に従って、耐クラック荷重が低下する傾向がある。具体的には、下地層の厚みが５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内では、下地層の厚みの増加に従って、耐クラック荷重が緩やかに低下する傾向がある。一方、下地層の厚みが５０．０ｎｍ以上５５．５ｎｍ以下の範囲内では、下地層の厚みの増加に従って、耐クラック荷重が著しく低下する傾向がある。特に、この大きな低下の傾向は、ヤング率が最も大きい高分子フィルム（ヤング率：１６０００Ｎ／ｍｍ²）を用いた磁気テープほど顕著である。
ヤング率が最も小さい高分子フィルム（ヤング率：６２５０Ｎ／ｍｍ²）を用いた磁気テープでは、下地層の厚さが５０ｎｍを超えると、耐クラック荷重が２００［g/12.75mm］未満となる傾向がある。なお、耐クラック荷重が２００［g/12.75mm］未満であると、上述したように、データカートリッジの作製段階で、もしくはデータカートリッジの使用段階でクラックが発生し易くなる。
したがって、非磁性基体としてヤング率６２５０Ｎ／ｍｍ²以上の高分子フィルムを用いて、耐クラック荷重を２００［g/12.75mm］以上とするためには、下地層の厚みを５０ｎｍ以下とすることが好ましい。
ヤング率１６０００Ｎ／ｍｍ²の高分子フィルムを用いた場合には、ヤング率６２５０Ｎ／ｍｍ²、６６８０Ｎ／ｍｍ²の高分子フィルムを用いた場合に比して、下地層が同一厚さの条件において耐クラック荷重が高くなる。しかし、ヤング率１６０００Ｎ／ｍｍ²の高分子フィルムは高価であるために、この高分子フィルムを基体として用いると、製造コストの上昇を招くことになる。
したがって、製造コストの低廉化の観点からすると、非磁性基体としてヤング率が約６２５０Ｎ／ｍｍ²または約６６８０Ｎ／ｍｍ²である高分子フィルムを用いることが好ましい。なお、製造コストの低廉化の観点から使用可能な高分子フィルムは、上記高分子フィルムに限定されるわけではなく、ヤング率が６２５０Ｎ／ｍｍ²以上７０００Ｎ／ｍｍ²以下の範囲内のフィルムであれば、製造コストの低廉化の観点から使用可能である。

＜垂直方向の抗磁力Ｈｃの下地層厚み依存性について（図４Ｂ参照）＞
高分子フィルムのヤング率に関わらず、下地層の厚みの増加に従って、垂直方向の抗磁力Ｈｃが増加する傾向がある。具体的には、下地層の厚みが５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内では、下地層の厚みの増加に従って、抗磁力Ｈｃが著しく増加する傾向がある。一方、下地層の厚みが５０．０ｎｍ以上５５．５ｎｍ以下の範囲内では、下地層の厚みの増加に従って、抗磁力Ｈｃが緩やかに増加する傾向がある。
高分子フィルム（ヤング率：６６８０Ｎ／ｍｍ²）を用いた磁気テープでは、下地層の厚みが５．０ｎｍ未満であると、抗磁力Ｈｃが著しく低下して７５０Ｏｅ未満となる傾向がある。このように抗磁力Ｈｃが著しく低下すると、書き込んだ記録信号を保持できなくなり、記録メディアとして成立しなくなる。
上記評価結果を総合すると、基体としてヤング率６２５０Ｎ／ｍｍ²以上のものを用いる場合には、下地層の厚さが５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。

＜下地層の配向状態について＞
上述の実施例１−１〜１−４、比較例１−１、実施例２−１〜２−４、比較例２−１、実施例３−１〜３−５では、Ｒｕ下地層の垂直配向性を調べた結果、（１０−１０）、（１０−１１）のピークが観察されず、六方細密充填（ｈｃｐ）構造のｃ軸が垂直配向していることを示す（０００２）のみのピークが観察された。これより、アモルファス状態のＴｉＣｒシード層を非磁性基体とＲｕ下地層との間に設けた場合には、Ｒｕ下地層の垂直配向が大きく改善されることがわかった。
比較例３では、Ｒｕ下地層の垂直配向性を調べた結果、垂直配向を示す六方細密充填（ｈｃｐ）構造の（０００２）のピークは低く、それ以外に（１０−１０）、（１０−１１）のピークも観察された。これより、アモルファス状態のＴｉＣｒシード層を非磁性基体とＲｕ下地層との間に設けない場合には、Ｒｕ下地層では結晶配向がランダムとなり、十分な垂直配向が得られないことがわかった。
比較例４では、Ｒｕ下地層の垂直配向性を調べた結果、垂直配向を示す六方細密充填（ｈｃｐ）構造の（０００２）のピークの以外に、（１０−１０）、（１０−１１）のピークが比較例３と同様に観察された。これにより、結晶状態のＴｉＣｒシード層を非磁性基体とＲｕ下地層との間に設けた場合には、十分な垂直配向が得られないことがわかった。

以上、本技術の実施形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。

また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

また、本開示において用いた「含む（または含んでいる）」（comprising）という用語は、より制限的な用語である「から本質的になる」（consisting essentially of）および「からなる」（consisting of）を含んでいる。

また、上述の実施形態では、シード層の構成を単層構造とする場合を例として説明したが、シード層の構成を第１のシード層および第２のシード層を備える２層構造としてもよい。この場合、第１のシード層が下地層の側に設けられ、第２のシード層が基体の側に設けられる。第１のシード層は、上述の一実施形態におけるシード層と同様のものを用いることができる。第２のシード層は、例えば第１のシード層とは異なる組成の材料を含んでいる。この材料の具体例としては、ＮｉＷまたはＴａなどが挙げられる。このように磁気記録媒体が２層構造のシード層を備える場合には、下地層および磁気記録層の配向性をさらに改善し、磁気特性をさらに向上させることが可能となる。なお、シード層の構成を３層以上の多層構造体としてもよい。

また、上述の実施形態では、下地層の構成を単層構造とする場合を例として説明したが、下地層の構成を第１の下地層および第２の下地層を備える２層構造としてもよい。この場合、第１の下地層が磁気記録層の側に設けられ、第２の下地層がシード層の側に設けられる。第１の下地層の厚さは、第２の下地層の厚さよりも厚いことが好ましい。磁気記録媒体の特性を向上できるからである。なお、下地層の構成を３層以上の多層構造体としてもよい。

また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
可撓性を有する基体と、
アモルファス状を有するシード層と、
Ｒｕを含む下地層と、
グラニュラ構造を有する記録層と
を含み、
上記シード層は、上記基体と上記下地層との間に設けられ、
上記下地層の厚さは、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内である磁気記録媒体。
（２）
上記シード層は、ＴｉおよびＣｒを含む合金を含んでいる（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）
上記シード層により上記基体の表面の凹凸が緩和されている（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）
上記基体のヤング率が、６２５０Ｎ／ｍｍ²以上１６０００Ｎ／ｍｍ²以下の範囲内である（１）から（３）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（５）
上記基体のヤング率が、６２５０Ｎ／ｍｍ²以上７０００Ｎ／ｍｍ²以下の範囲内である（１）から（３）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（６）
上記基体の厚みが、１０．０μｍ以下である（１）から（５）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（７）
耐クラック荷重が、２００［g/12.75mm］以上５００［g/12.75mm］以下の範囲内である（１）から（６）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（８）
上記記録層は、Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを含む粒子が酸化物で分離されたグラニュラ構造を有する（１）から（７）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（９）
上記記録層は、以下の式（１）に示す平均組成を有している（８）に記載の磁気記録媒体。
（Ｃｏ_xＰｔ_yＣｒ_100-x-y）_100-z−（ＳｉＯ₂）_z ・・・（１）
（但し、式（１）中において、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、６９≦ｘ≦７２、１２≦ｙ≦１６、９≦ｚ≦１２の範囲内の値である。）

１１ 非磁性基体
１２ シード層
１３ 下地層
１４ 磁気記録層
１５ 保護膜
１６ トップコート層
２１ 成膜室
２２ ドラム
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ カソード
２４ 供給リール
２５ 巻き取りリール

Claims (12)

1. 可撓性を有する長尺状の基体と、
   ＴｉおよびＣｒを含む合金を含む、アモルファス状を有するシード層と、
   Ｒｕを含む下地層と、
   グラニュラ構造を有する記録層と
   を含み、
   上記シード層は、上記基体と上記下地層との間に設けられ、
   上記下地層の厚さは、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内である磁気記録媒体。
2. 上記シード層は、上記基体に隣接して設けられている請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 上記シード層により上記基体の表面の凹凸が緩和されている請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 上記基体のヤング率が、６２５０Ｎ／ｍｍ²以上１６０００Ｎ／ｍｍ²以下の範囲内である請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体。
5. 上記基体のヤング率が、６２５０Ｎ／ｍｍ²以上７０００Ｎ／ｍｍ²以下の範囲内である請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体。
6. 上記基体の厚みが、１０．０μｍ以下である請求項１から５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
7. 耐クラック荷重が、２００［g/12.75mm］以上５００［g/12.75mm］以下の範囲内である請求項１から６のいずれかに記載の磁気記録媒体。
8. 上記記録層は、Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを含む粒子が酸化物で分離されたグラニュラ構造を有する請求項１から７のいずれかに記載の磁気記録媒体。
9. 上記記録層は、以下の式（１）に示す平均組成を有している請求項８に記載の磁気記録媒体。
   （Ｃｏ_xＰｔ_yＣｒ_100-x-y）_100-z−（ＳｉＯ₂）_z ・・・（１）
   （但し、式（１）中において、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、６９≦ｘ≦７２、１２≦ｙ≦１６、９≦ｚ≦１２の範囲内の値である。）
10. 上記シード層に含まれるＴｉおよびＣｒの総量に対するＴｉの割合は、３０原子％以上である請求項１に記載の磁気記録媒体。
11. 上記シード層は、酸素をさらに含んでいる請求項１に記載の磁気記録媒体。
12. 上記シード層に含まれるＴｉ、ＣｒおよびＯの総量に対するＯの割合は、１５原子％以下であり、
    上記シード層に含まれるＴｉおよびＣｒの総量に対するＴｉの割合は、３０原子％以上である請求項１１に記載の磁気記録媒体。

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