JPH0125144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高密度磁気記録に適した、Ｓ／Ｎ比
の高い磁気記録媒体の製造法を提供することを目
的とする。

近年、磁気記録の高密度化を狙つてコバルト系
合金等をメツキ、スパツタ、イオンプレーテイン
グ、真空蒸着等の方法で基板上に形成した金属薄
膜磁気記録媒体が研究されているが、このＳ／Ｎ
特性に関しては、表面性の影響を考察した検討し
かなされておらず、磁性材料に関連したノイズの
解析は全くなされていないため、従来の塗布型媒
体に比べ出力の向上が確認されているにすぎず、
実用性能を決定するＳ／Ｎ比はあまり良くなつて
いないのが現状であつた。

塗布型磁気記録媒体の場合、Ｓ／Ｎ改善の指針
はほぼ明確になつており、抗磁力と磁化の強さを
大きくする、表面性を良くする、磁性粉のサイズ
を小さくする、針状比を大きくする、分散性を良
くする、配向性を良くするという方向でＳ／Ｎ改
良がはかられている。

一方、金属薄膜媒体の場合、出力向上に関して
は表面粗さを小さくする、抗磁力と磁化の強さを
大きくする、ノイズ低減に関しては表面性を良く
することしかわかつていなかつたし、これらは塗
布型媒体からの類推にすぎない。

本発明者は多くの実験の結果、コバルトと酸素
を主成分とする金属薄膜磁気記録媒体の消磁磁区
の大きさが、Ｓ／Ｎに本質的に関係していること
を発見した。すなわち、消磁磁区の大きさが、磁
気記録の方向に直角に測定して、0.3μ以下になる
磁性層を用いるとノイズは著しく小さくなり、ま
た、0.03μ以下になると出力が低下するというこ
とに基づくものである。

上記の理由はまだ学術的に十分解明されたとは
いいがたいが、本発明者は下記のように推定して
いる。

つまり、金属薄膜媒体の場合、ランダムな消磁
磁区が記録時に周期性の高い記録磁区に変形する
ことにより磁気記録再生が行なわれるが、消磁磁
区が大きいほど記録磁区もまた粗くなるという相
関があるため、磁壁からのランダムな漏洩磁界が
大きくなり、ノイズが増加すると考えられる。逆
に出力については消磁磁区が大きいほど磁性層内
部の強磁性的相互作用が強いことがわかつている
が、このため磁壁の移動度が大きくなり、同じ抗
磁力及び磁化の強さ（直流磁場で測定した値）で
も消磁磁区が大きい方が記録効率が高くなつてい
ると推定される。

本発明は上記に鑑み、真空蒸着法によるコバル
ト系媒体の製造に於て、磁性層から発生する磁性
材料に関連したノイズを解析した結果、Ｓ／Ｎ比
を飛躍的に改善した媒体を得ることに成功したも
のであり、以下に図面を用い具体的な説明を行
う。

第１図はコバルトと酸素を主成分とする薄膜を
真空蒸着法により基板上に形成した媒体をバルク
イレース（一活消磁）し、ローレンツ法或はビツ
ター法で観察した磁区の模式図である。斜方蒸着
により図のほぼｘ方向が磁化容易方向となるよう
磁気異方性を有する様に形成し、ｘ方向に磁気記
録を行なう。ｘ方向に直角な方向をｙ方向とし、
ｙ方向に測定した磁区の幅と、相対出力及び相対
ノイズレベルの関係を測定したデータを第２図に
示す。このときの記録波長は2μであつた。磁区
幅が大きくなるにつれ、出力は上昇し、0.03μ程
度以上でほぼ飽和する。このとき、ノイズレベル
も徐々に上昇するが、磁区幅0.3μ以上で急激に上
昇し、それ以降は磁区幅が２倍になると約４デシ
ベルの割合でノイズが増加する傾向を示す。な
お、試料としては抗磁力が800エルステツドで膜
厚がほぼ1000Åのものを用いたが、本発明者は抗
磁力は400エルステツドから2000エルステツド、
膜厚は200Åから4000Åまでの範囲で確認したが
傾向は全く同じで特異性はなく、媒体の限定要件
は磁区の幅にあることを確認している。

本発明による媒体は第１図の如きランダムなバ
ルクイレース磁区Ｍが、記録時に周期性の高い記
録磁区に変形することにより磁気記録再生が行な
われるが、磁区が大きいほど磁性層内部の強磁性
的相互作用が強く、そのため磁壁の移動度が大き
く、同じ抗磁力（直流磁場で測定した値）でも記
録効率が高くなり、0.03μ以上で出力が高くなる。
また、磁区が大きいほど磁壁からのランダムな漏
洩磁界が大きくなるため0.3μ以上の磁区幅でノイ
ズが急増していると考えられる。このためバルク
イレースした磁区の大きさが磁気記録の方向に直
角に測定して0.03μから0.3μの範囲のコバルトと
酸素を主成分とする真空蒸着法等による磁性層を
用いるとＳ／Ｎ比が飛躍的に改善された高密度記
録用磁気記録媒体を得ることが可能になつた。

なおここで従来法ならびに本発明による磁気記
録媒体の製造法を具体的実験例をもとに説明す
る。

実験例 １ 厚さ20μmのポリエステルフイルム上に入射角
度0゜、真空度１×10^-5Torrで蒸着速度１〜1000
Å／sec、基板温度10℃〜60℃でコバルトを蒸着
した。抗磁力が50〜100エルステツドと小さいた
め、出力も第２図のスケールで−20〜−25dBと
小さいが、ノイズレベルは＋20〜＋30dBと極め
て高い。この条件下で磁区幅は200μm〜500μmで
あつた。

実験例 ２ 厚さ20μmのポリエステルフイルム上に入射角
度60゜〜80゜、真空度１×10^-5Torr、基板温度10℃
〜60℃、蒸着速度１〜1000Å／secでコバルトを
蒸着した。抗磁力は100〜1000エルステツドで磁
区幅は2μm〜30μmであつた。抗磁力が500エルス
テツド以上のものは出力は0dB近くであつたが、
ノイズは＋10〜＋15dBと高かつた。

実験例 ３ 厚さ30μmのポリイミドフイルム上に入射角0゜、
アルゴン分圧１×10^-4〜５×10^-2Torr、速度１
〜200Å／secでコバルトをDC及び高周波でイオ
ンプレーテイングした。抗磁力が500〜1000エル
ステツドであつたが、磁区が形成されないか或
は、磁区幅が0.03μm以下であつた。ノイズは−
7dB程度であつたが出力が−５〜−6dBであり、
Ｓ／Ｎが悪い。

以上が従来の製造方法による実験結果である
が、これらの方法では本発明における磁区幅は得
られなかつた。次に本発明者が確立した製造条件
を説明する。

実験例 ４ 第３図は本発明による磁気記録媒体の製造法で
用いた蒸着装置の模式図であり、１は真空容器、
２は冷却キヤン、３はベースフイルム巻出機、４
は巻取機、５はポリエステルフイルム等のベース
フイルム、６はマスク、７は蒸着材料、８はルツ
ボである。蒸着材料７は電子ビーム等で加熱蒸発
され、ベースフイルム５は冷却キヤン２の周面に
そつて矢印の方向に走行する際、入射角度が90゜
から連続的に低くなり、最小入射角度θまでの範
囲で蒸着される。このとき、ガス導入ノズル９か
ら酸素ガス等を導入し、蒸着膜の諸特性をコント
ロールする。次に第４図は第３図の装置に於て目
的の磁区幅をもつた強磁性薄膜を製造する条件を
解析したデータを示す。横軸に蒸着膜中の酸素濃
度、最小入射角θ、基板温度、蒸着材料としてコ
バルトにニツケルを添加する場合のニツケル濃度
をとり、縦軸にそれらの条件と磁区幅とを関連づ
ける製造フアクタをプロツトしている。磁区幅
は、これらの５つの製造フアクタの積をミクロン
単位で表現した値にほぼ等しくなる。例えば酸素
濃度20％、最小入射角40゜、基板温度60℃、蒸着
速度1000Å／秒、ニツケル濃度20％のとき、製造
フアクタの積は0.37×1.01×1.05×0.6×0.42＝
0.1μとなり、高Ｓ／Ｎ比の磁気記録媒体が得られ
る。

以上のように、これまでは金属薄膜媒体の場
合、その歴史も浅いため、Ｓ／Ｎ改善の明解な指
針は得られていなかつたが、本発明により、金属
薄膜媒体特有の現象が発見され、従来にない高
Ｓ／Ｎの媒体が得られるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体のバルクイ
レース磁区の模式図であり、ｘは磁気記録方向、
ｙはそれに直角な方向を示し、第２図は磁気記録
方向に直角に測定したバルクイレース磁区の幅
と、媒体の出力及びノイズ特性の関係を示す図、
第３図は本発明による磁気記録媒体の製造に用い
た蒸着装置の模式図、第４図は第３図に示した装
置に於て本発明における磁区幅を得るための製造
条件要因を解析して示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上にコバルトと酸素を主成分とする金属
   薄膜磁性層を形成する磁気記録媒体の製造法であ
   つて、該磁性層の消磁磁区の大きさを、磁気記録
   の方向に直角に測定して0.03μから0.3μの範囲と
   することを特徴とする磁気記録媒体の製造法。