JPH028371B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気記録媒体およびその製造方法に
関するものである。さらに詳しくは、磁性超微粒
子を媒体基体の表面より一定深さまで注入するこ
とにより、高密度磁気記録が可能で高信頼性の磁
気記録媒体を提供するものである。

従来例の構成とその問題点 従来より、磁気記録媒体には、大きく分けて塗
布型と蒸着型がある。

塗布型の磁気記録媒では、一般にFe₂O₃やCoを
添加したｒ―Fe₂O₃等の磁性粉末をポリビニー
ル、ブチラール、トルエン、メチルイソブチルケ
トン等に混合分散して塗料化し、媒体基体表面に
４〜5μmの厚みで塗布する方法であるが、この方
法では製造が容易な半面、磁性粉末を小さくする
ことに限界があり、高密度記録用としては性能が
不十分であつた。

一方、蒸着型の磁気記録媒体では、記録密度は
塗布型に比べ良くなるが、耐久性に問題がある。
そこで、1000〜2000Åの金属を電子ビームやスパ
ツタ法で蒸着した上へ、オーバーコートを行い、
さらに磁気記録媒体表面に潤滑性を与えるために
滑剤を塗布しているか、まだ十分な耐久性が得ら
れていない現状である。さらに、オーバーコート
や滑剤が塗布されているため、記録用の磁気ヘツ
ドの磁界を相当大きくする必要があつた。

発明の目的 以上述べてきた従来法の欠点に鑑み、本発明の
目的は、従来の塗布法や蒸着法によらない。第３
の磁気記録媒体の製造方法を提供することにあ
る。さらに詳しくは、従来の塗布型や蒸着型の磁
気記録媒体に比べ、より高密度記録が可能な磁性
超微粒子よりなる磁気記録層が形成されたことを
特徴とする磁気記録媒体およびその製造方法を提
供することにある。

また、従来の蒸着型磁気記録媒体製造に必要で
あつたオーバーコートあるいは滑剤コートを必要
としない磁気記録媒体およびその製造方法を提供
することにある。

発明の構成 本発明は、媒体基体中へ、所定のエネルギーで
もつて磁気特性の良い磁性超微粒子を直接注入す
ることにより、媒体基体中の一定の深さの位置に
前記超微粒子よりなる磁気記録層を形成すること
を特徴とする。

また、媒体基体中の一定深さに磁性超微粒子層
を形成することにより、オーバーコートが不用と
なる。

さらにまた、前記媒体表面を反応性のプラズマ
で処理することにより、記録媒体表面の潤滑性を
向上させたり、硬度を上げることにより耐久性を
向上させたことを特徴とする。

実施例の説明 第１図に示すように、例えば、円板上の媒体基
体１（有機高分子膜を用いる場合にはポリエステ
ルやポリイミドフイルム等、金属を用いる場合に
は、非磁性金属であるAl，Cu板等）に表面より
イオン化した磁性金属原子あるいは磁性金属酸化
物分子ビーム２を一定の加速電圧でもつて全面に
注入する。

例えば、媒体基体１の表面より0.1μmの深さに
Fe，Ni，Cr，Coや希土類金属等の磁性金属超微
粒子の磁気記録層３を形成するためには、各金属
原子をイオン化し、加速電圧100KV程度で媒体
基体１表面より厚子数で10 18コ／cm³程度、注入
してやれば良い。このときできる磁気記録媒体４
の断面構造を第２図に示す。なお、磁気記録層３
は前記金属の酸化物であつてもよい。

さらに、磁気記録層３を、異る材質の磁性金属
による２層構造とする場合には、材質により加速
電圧を変えておけばよい。例えば、磁気記録層３
を、Co―Cr層とNi―Fe層の２層構造とする場合
には、Co，Crを第１の加速電圧で注入し、さら
にNiとFeを第１より高い第２の加速電圧で注入
することにより、第３図に示すような断面構造を
得ることができる。すなわち、Co―Cr層５を媒
体基体１の表面に近い部分に、さらに、Ni―Fe
層６をその下部に形成した磁気記録媒体を製造す
ることができる。

一方、より高密度記録を実現するためには、上
述の如く媒体基体３中へ磁性金属イオンを注入す
る際、さらに、媒体基体裏面よる磁場を印加して
おくことにより、磁化容易軸をそろえる。すなわ
ち、注入された磁性金属微粒子の磁気モーメント
を一定に配向させることが可能である。例えば、
第４図に示すように、磁気モーメント７を媒体基
体面に対し垂直に配向させる場合には、媒体基体
裏面より垂直成分の優勢な磁場８を媒体基体表面
に対し略垂直に印加しておけばよい。

さらに、磁気モーメントの方向を交互に変えた
い場合には、前記磁場として交流磁石９を用い、
媒体基体の送り（第４図中、矢印Ｂにて記載）に
同期させて磁場を変えながらイオン注入を行つて
やれば良い。

さらに一方、磁気記録層を均一に製造するため
には、イオンビームをランダムに走査してやれば
良いが、さらにより均一に行うためには、媒体基
体が円板状の場合には、イオン注入時、媒体基体
を回転させておけば（第１図矢印Ａにて記載）、
注入むらを極限まで低くすることができる。ま
た、媒体基体がテープ状であれば、第４図のごと
く送り方向に対して垂直にイオンビームを走査し
てやればよい。

なお、磁界を印加するための電磁石内部に冷却
水を通じておけば、媒体基体の昇温も防止するこ
とができる。

以上に述べてきた製造方法によると、製造され
た磁気記録媒体表面は、媒体基体が露出している
だけなので、従来のようなオーバーコートは必要
としないが、さらに、表面の滑化および耐摩耗性
を向上させるためには次の方法がある。

例えば、媒体基体として、有機高分子物質（ポ
リエステル、ポリイミドフイルム等）を用いる場
合、表面をフツ素を含むガス（CF₄ctc）中でプ
ラズマ処理するとにより、媒体基体表面を有機フ
ツ素化合物に変化させることができる。すなわ
ち、有機フツ素化合物は、テフロン（米・デユポ
ン社商標）でも良く知られているように、摩擦係
数が小さく耐摩耗性が高いので信頼性を大幅に向
上できる。なお、この有機フツ素化層は、媒体基
体表面が直接フツ素化されたものであるため、は
くりすることもない。例えば、媒体基体としてポ
リエステルフイルムを用い、真空度0.35〜0.4torr
で、反応ガスとして四弗化炭素（CF₄）ガスを流
入し、20Wの高周波電界をかけ、プラズマ化して
るガス雰囲気中で５分間程度処理した場合の媒体
基体表面のSIMS（２次イオン質量分析）による
分析結果を第５図ａ，ｂに示す。

第５図において縦方向は各分子の相対濃度、横
方向に各分子量を示す。第５図ａはブラズマ処理
を行なわなかつものであり、同ｂはプラズマ処理
を行つたものである。

第５図から明らかな様に、同ａでは分子量１９
（すなわちフツ素：Ｆ）及び分子量31（すなわちフ
ツ化カーボン：CF）の位置で相対濃度（カーボ
ン：Ｃに対する濃度）がほぼゼロであるが、同ｂ
では分子量１９，３１の位置での相対濃度が存在
することがわかる。この様に、プラズマ処理を行
つたものでは、CFの結合が存在していることが
明らかである。

このことは、プラズマ処理により、媒体基体表
面の炭化水素の結合が切断され、フツ素ラジカル
と再結合するためにおこるものと考えられる。

一方、媒体基体として非磁性金属、例えば、
AlやCuを用いる場合には、表面をO₂あるいはN₂
ガスプラズマ処理することにより、Al₂O₃，
AlN，CuO，Cu₃N₂等の膜を形成することがで
き、耐摩耗性の向上および酸化防止効果も得られ
る。

なお、これらのプラズマ処理は、磁気記録層形
成の前あるいは後で行つても同じ効果が得られ
る。さらにまた、媒体基体としてガラス、
PMMA，ポリカーボネート等の透明媒体を用い
ることにより、光、磁気記録媒体として用いるこ
とが可能である。なお、この場合、例えば
Cd_28.6-yTb_yCo_71.4等のような組成を高精度に制御
する必要がある光・磁気記録媒体の製造方法には
本発明は、特に適した方法である。

発明の効果 本発明により、 磁気記録層が、高密度磁気記録に適した磁気
特性の良い磁性超微粒子の形成された磁気記録
媒体を提供できる。

磁性層の磁気モーメントが媒体基体表面に垂
直に並んだ垂直磁気記録用の高密度磁気記録媒
体を提供できる。

オーバーコートや潤滑剤コートが不要で、は
くりのない高信頼性磁気記録媒体を提供でき
る。

なお、本発明では希土類金属のような高価な
磁性材料を用いる場合にも、材料ロスが極めて
少ないため、高性能の磁気記録媒体を低コスト
で提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を説明するための概略
図、第２図は本発明の方法により製造した磁気記
録媒体の断面図、第３図は本発明の方法により製
造した磁気記録媒体で磁気記録層を２層とした例
の断面図、第４図は本発明の磁気記録媒体の磁化
容易軸を媒体基体表面に垂直にそろえる場合の製
造方法を説明するための概念図、第５図ａ，ｂは
それぞれ本発明の磁気記録媒体で表面を滑化処理
しない場合とした場合のSIMSによる分析データ
を示す図である。 １……媒体基体、２……イオン化したビーム、
３……磁気記録層、４……磁気記録媒体、５……
Co―Cr層、６……Ni―Fe層、８……磁場。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 媒体基体の表面から所定の深さの位置に磁性
   超粒子層が注入形成されていることを特徴とした
   磁気記録媒体。 ２ 超微粒子層が、異る材質で多層構造となつて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の磁気記録媒体。 ３ 媒体基体面に垂直な方向に超微粒子の磁化容
   易軸が向いていることを特徴とした特許請求の範
   囲第１項記載の磁気記録媒体。 ４ 超微粒子の材料が、Fe，Ni，Co，Crあるい
   はこれらの酸化物を主成分とするものよりなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
   記録媒体。 ５ 媒体基体が、非磁性金属あるいは有機高分子
   物質でできており、形状が円板状あるいはテープ
   状であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気記録媒体。 ６ 媒体基体の表面から所定の深さの位置に、所
   定のエネルギーを用いて磁性超微粒子を注入して
   磁気記録層を形成することを特徴とした磁気記録
   媒体の製造方法。 ７ 磁性金属あるいはその酸化物をイオン化し、
   さらにイオン化状態で電界により加速して媒体基
   体内に注入することにより、磁性超微粒子層を形
   成して磁気記録層とすることを特徴とした特許請
   求の範囲第６項記載の磁気記録媒体の製造方法。 ８ 注入時に、媒体基体の注入方向とは反対面か
   ら前記媒体基体表面に略垂直に優勢な磁場を加え
   ておき、注入された磁性超微粒子の磁化容易軸を
   前記媒体基体面と垂直に配向させることを特徴と
   した特許請求の範囲第６項記載の磁気記録媒体の
   製造方法。 ９ 媒体基体表面を反応性プラズマで処理し、表
   面硬度を向上させたり、あるいは滑化することを
   特徴とした特許請求の範囲第６項記載の磁気記録
   媒体の製造方法。 １０ 媒体基体が金属よりなり酸素あるいは窒素
   ガスプラズマで処理することにより、前記媒体基
   体表面に酸化物層あるいは窒化物層を形成するこ
   とを特徴とした特許請求の範囲第９項記載の磁気
   記録媒体の製造方法。 １１ 媒体基体が有機高分子よりなり、フツ素を
   含むガス中でプラズマ処理することを特徴とした
   特許請求の範囲第９項記載の磁気記録媒体の製造
   方法。