JPH03237612A - 磁気記録媒体及び磁気記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度記録特性が優れディジタル信号の記録に
適した磁気記録媒体及び磁気記録方法に関する。

従来の技術 短波長記録特性の優れた磁気記録方式として、垂直磁気
記録方式がある。この方式においては垂直磁気異方性を
有する垂直磁気記録媒体が必要となる。このような媒体
に信号を記録すると磁化は媒体の膜面に垂直な方向を向
く。従って信号が短波長になるほど、媒体内反磁界が減
少し、高い再生出力が得られる。

現在−船釣に用いられている垂直磁気記録媒体は、高分
子フィルム等の非磁性基板上に直接に、あるいはＴｉ、
Ｇｅ、Ｓｉ、Ｃｏｏ、Ｓｉｎｇ。

高分子等の非磁性下地層を介して、Ｃｏ基の垂直磁気異
方性を有する合金磁性層をスパッタ法や真空蒸着法によ
り形威したものである。

発明が解決しようとする課題 従来の垂直磁気記録媒体は優れた短波長記録再生特性を
有しているが、再生波形に問題があった。

すなわち、従来のリング形磁気ヘッドを用いて孤立波形
の記録再生を行なうと、第２図に示すようなグイパルス
と呼ばれる再生波形が得られる。この再生波形はメイン
パルス７の直前にサブパルス８を有しており、取り扱い
が困難である。このままの波形でディジタル信号として
の処理を行なうと、サブパルス８がエラー及びピークシ
フトの原因となるために、回路的に処理を施す必要があ
る。

ところが、この処理回路の実現も容易なものではない。

そこで、高密度磁気記録媒体として孤立再生波形がグイ
パルスではなく、かつ狭いパルス幅を有する媒体の開発
が要望されている。

課題を解決するための手段 本発明は上記要望を実現するために、高分子基板上に直
接あるいは非磁性下地層を介して磁化容易軸が膜面の法
線に対して傾斜しているＣｏ基の第１の磁性層を形威し
、その上に磁化容易軸が膜面の法線に対して傾斜してい
るＣｏ基の第２の磁性層を形成し、前記第２の磁性層の
異方性磁界を前記第１の磁性層の異方性磁界よりも大き
く構成したものである。

作用 本発明の構成の媒体にリング形磁気ヘッドを用いて信号
を記録すると、第１及び第２の磁性層に記録された磁化
は膜面の法線に対して斜め方向に傾斜する。しかも、第
２の磁性層に記録された磁化方向の分散が、第１の磁性
層に記録された磁化方向の分散よりも小さい。このよう
に記録された信号をリング形磁気ヘッドで再生すると、
サブパルスが少なく、かつパルス幅の狭い信号が得られ
る。

この理由は次のように考えられる。第１の磁性層からの
再生波形と第２の磁性層からの再生波形を分離して考え
る。第１の磁性層及び第２の磁性層からの信号は、それ
ぞれ第３図（ａ）及び第３図中）に示すような再生波形
になる。このような波形になる理由はまだ明確にはなっ
ていないが、次の様に考えられる。第１の磁性層は、磁
気ヘッドのトレイリングコア（第６図におけるコア１９
）近傍の磁界で主に信号が記録され、第２の磁性層は、
磁気ヘッドのリーディングコア（第６図におけるコア１
８）近傍の磁界で主に信号が記録されることが推定され
る。

第１の磁性層と第２の磁性層からの再生波形を加え合わ
せると、磁性層全体からの再生波形となる。加え合わせ
の結果、第３図（ａ）のサブパルス８”は第３図（ｂ）
の９°の部分によって平坦化され、第３図（ｂ）のサブ
パルス８１は第３図（ａ）の９の部分によって平坦化さ
れる。第３図（ａ）と第３図（ｂ）を合成した再生波形
は第４図に示す如く、サブパルスが殆どなく、しかもパ
ルス幅が狭く、ディジタル信号として適した形になる。

実施例 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の構成の一例を示す、１
は高分子基板、２は磁化容易軸が膜面の法線に対して傾
斜しているＣｏ基の第１の磁性層である。３は磁化容易
軸が膜面の法線に対して傾斜しているＣｏ基の第２の磁
性層であネ。４は膜面の法線、５は第１の磁性層の磁化
容易軸の傾斜方向、φ１はその法線４に対する角度であ
る。６は第２の磁性層の磁化容易軸の傾斜方向、φ２は
その法線４に対する角度である。第１及び第２の磁性層
の成分の例としては、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃ。

Ｃｒ−Ｎｉ、　Ｃｏ−０，Ｃｏ−Ｎｉ−０，あるいはこ
れらに微量の不純物を含む薄膜がある。

次に、第１図に示す構造を有する媒体の製造法の−例を
、第５図に基づいて説明する。膜面の法線に対して磁化
容易軸が傾斜している薄膜媒体は真空蒸着法により作製
可能である。真空蒸着法においては高分子基板を円筒状
キャンの周面に沿って走行させつつ薄膜の形成を行うと
テープ状の磁気記録媒体が非常に生産性よく得られる。

第５図はこのような真空蒸着装置の内部構造の概略図で
ある。高分子基板１が円筒状キャン１ｏの周面に沿って
走行する。蒸発源１１と円筒状キャン１０との間には遮
へい板１２が配置されており、この遮へい板の開口部１
４を通って蒸発原子１３は高分子基板１に付着する。高
分子基板１を矢印１５の向きに走行させることにより、
開口部１４を通過した蒸発原子によって第１の磁性層が
形成される。以上のプロセスを再度実施することにより
、第２の磁性層が形成される。なお、Ｃｏ等の高融点金
属を高いレートで蒸発させるための蒸発源としては電子
ビーム蒸発源が適している。１６．１７はそれぞれ高分
子基板ｌの供給ロール及び巻き取りロールである。θ６
．θ２は、それぞれ蒸着開始部及び蒸着終了部における
蒸発原子の高分子基板ｌへの入射角である。

第１の磁性層が開口部１４の部分で形成される際に、蒸
発原子の基板への入射角は膜の成長にともなってθ、か
らθ２に変化する。本方法で底膜する際には、蒸発原子
の基板への入射角を１０°以上７０゜以下とすることに
より、磁化容易軸が膜面の法線に対して傾斜しており、
かつ第４図に示すような孤立再生波形を有する媒体が得
られる。

なお、第２の磁性層の異方性磁界を第１の磁性層の異方
性磁界よりも高くする手段の一例として、蒸着時の真空
槽内のガス圧の制御がある。すなわち、第１及び第２の
磁性層として同じ材料を用いる場合に、第１の磁性層蒸
着時よりも第２の磁性層蒸着時の真空槽内のガス圧を低
くすることにより、第２の磁性層の異方性磁界を第１の
磁性層の異方性磁界よりも高くすることが可能である。

上記方法の他に、材料による手段もある。すなわち、第
１の磁性層よりも第２の磁性層の方が、磁気異方性の大
きな材料を用いても、本発明の媒体が得られる。

第５図は、同一の蒸発源で、第１の磁性層及び第２の磁
性層を蒸着する例であるが、第１の磁性層用の蒸発源と
第２の磁性層用の蒸発源をそれぞれ別個に配置してもよ
い。

実際に第５図における、θ、θ２をそれぞれ５０’及び
２０°とし、蒸発源１１にＣｏ−Ｃｒ合金を充填して、
蒸着を行なった。高分子基板１としては膜厚８μｍのポ
リイミドフィルムを用いた。まず、高分子基板１を矢印
１５の向きに走行させて、第１の磁性層を形成した。こ
の際に真空槽内に外部からＡｒガスを導入し、真空槽内
のガス圧をｌＸｌ０−’Ｔｏｒｒとした０次に、第１の
磁性層の形成された高分子基板■を、矢印１５と反対の
向きに走行させて供給ロール１６に巻き取った後に、再
び矢印１５の向きに走行させて、第２の磁性層を形成し
た。この際に、真空槽内には外部からガスを導入せず残
留ガスの状態にした。真空槽内のガス圧は２　Ｘｌ０−
’Ｔｏｒｒであった。第１及び第２の磁性層の異方性磁
界は、それぞれ２．８ｋＯｅ及び４．２ｋＯｅであった
。なお、第１の磁性層及び第２の磁性層の膜厚は、それ
ぞれ０．１５μｍ及び０．０５μｍ、　Ｍｉ磁性層組成
はＣｒが約２０匈ｔ％である。

この媒体をテープ状にスリットし、Ｍｎ−Ｚｎフェライ
トから威るギャップ長０．１５μｍのリング形磁気ヘッ
ドで孤立信号を記録し、再生波形をオシロスコープによ
り観察すると、第４図に示すようなディジタル信号とし
て極めて適した波形がみられた。この再生波形の半値幅
は、媒体とヘッドとの相対速度が３．８ｍ／ｓの時に０
．０７μｓであり極めて狭いものであった。

なお、比較のために測定した従来の媒体の孤立再生波形
の半値幅は、８ミリビデオ用ＭＰテープ及びＭＥテープ
が約０．１１μｓであった。また、従来のＣｏ−Ｃｒ垂
直磁気記録媒体の場合には、メインパルスの半値幅は０
．０７μｓであったが、サブパルスが顕著であった。従
って、本発明の媒体は従来の媒体に比べて、優れた再生
波形を有していることがわかる。

なお、リング形磁気ヘッドにより本発明の媒体に信号を
記録する際には、それらの相対移動の向きが再生波形に
影響を及ぼすことが実験により確認された。このことに
ついて第６図を用いて以下に説明する。

第６図中の１８及び１９はリング形磁気へ・ンドのへン
ドコアであり、２０はへラドギャップである。この磁気
ヘッドの発生する磁束は図中の曲線２４の様になってい
る。第１の磁性層２及び第２の磁性層３の磁化容易軸の
方向を、それぞれ矢印２１及び２２の方向とする。磁気
ヘッドを媒体に対して矢印２３の向きに移動させた場合
とその逆向きに移動させた場合について、孤立再生波形
及び再生出力を比較すると、矢印２３の向きに移動させ
た場合の方が、サブパルスが少なく、かつ再生出力が高
かった。

なお′、矢印２３の向きに移動させた場合には、ヘッド
コア１８がリーディングコア、ヘッドコア１９がトレイ
リングコアとなる。矢印２３と逆の向きに移動させた場
合には、ヘッドコア１９がリーディングコア、ヘッドコ
ア１８がトレイリングコアになる。すなわち、媒体に対
する磁気ヘッドの相対移動の向きが、磁気ヘッドのリー
ディングコア近傍における磁界方向（第６図中の２５で
示した破線の丸の中及びその近傍の部分の磁界方向）と
、第２の磁性層３の磁化容易軸方向２２とが基板の法線
に対して同方向である場合に優れた特性が得られる。な
お、第６図においては、第１の磁性層２の磁化容易軸方
向が、第２の磁性層３の磁化容易軸方向と同じになって
いるが、第１の磁性層２の磁化容易軸方向は図示と逆で
あっても、上記と同様の結果が得られる。

また、本発明の媒体に記録再生するためのリング形磁気
ヘッドのギャップ長は、ｏ、　ｉａμｍ以下にすること
が望ましい。０．１８μｍ以下であれば第４図に示すよ
うな優れた孤立再生波形が得られるが、０．１８μｍを
越えるとサブパルスが現われる傾向があった。

以上では第１の磁性層及び第２の磁性層ともにＣｏ−Ｃ
ｒ合金を用いた例について説明したが、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ、　Ｃｏ　−０，Ｃｏ−Ｎｉ　−０等のＣｏ基薄膜に
より磁性層を形成しても、上記とほぼ同様の結果が得ら
れる。

第２の磁性層の膜厚としては、０．０２μｍ以上０．１
　μｍ以下が望ましい。この範囲外であると、第４図に
示すような孤立再生波形を得ることは困難であり、第３
図に近い再生波形になってしまう。

さらに、第１の磁性層の膜厚を第２の磁性層の膜厚より
も厚くする必要がある。その理由は、第１の磁性層と磁
気ヘッドとの間隔の方が、第２の磁性層の磁気ヘッドと
の間隔よりも大きいためである。すなわち、第１の磁性
層と第２の磁性層とが同じ膜厚だとすると、第２の磁性
層から発生する磁束の方が多く磁気ヘッドに流入するた
めに、サブパルスが残ってしまう。これに対し、第１の
磁性層の膜厚を第２の磁性層よりも厚くすることにより
、両磁性層から磁気ヘッドに流入する磁束量を同程度に
することができ、サブパルスの少ない孤立再生波形が得
られる。

第１及び第２の磁性層の磁化容易軸の傾斜角φ１及びφ
２は、いずれも１０’から７０°の範囲内にある場合に
サブパルスの少ない再生波形が得られる。１０’未満の
場合には従来の垂直磁気記録媒体と同様の孤立再生波形
になってしまう。７０°を越えると、従来の面内磁気記
録媒体と同様の特性になってしまう。すなわちこの場合
には、サブパルスは現われないが、高記録密度領域にお
ける再生出力が大幅に低下してしまう。

発明の効果 本発明によれば、高密度記録特性が優れディジタル信号
の記録に適した磁気記録媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の媒体構造の一例の概略図、第２図は垂
直磁気記録媒体にリング形磁気ヘッドによって記録再生
した場合の孤立再生波形を示す波形図、第３図は膜面の
法線に対して傾斜した方向に磁化容易軸を有する媒体に
リング形磁気ヘッドによって記録再生した場合の孤立再
生波形を示す波形図、第４図は本発明の媒体にリング形
磁気ヘッドによって記録再生した場合の孤立再生波形を
示す波形図、第５図は本発明の媒体を作製するための真
空蒸着装置内部の概略図、第６図は本発明の媒体とリン
グ形磁気ヘッドとの相対移動の向きについて説明するた
めの説明図である。 ■・・・・・・高分子基板、２・・・・・・第１の磁性
層、３・・・・・・第２の磁性層、４・・・・・・膜面
の法線、５・・・・・・第１の磁性層の磁化容易軸の方
向、６・・・・・・第２の磁性層の磁化容易軸の方向、
７・・・・・・孤立再生波形のメインパルス、８，８“
、８゛′・・・・・・孤立再生波形のサブパルス、ｌＯ
・・・・・・円筒状キャン、１１・・・・・・蒸発源、
１２・・・・・・遮蔽板、１３・・・・・・蒸発原子、
１４・・・・・・開口部、１８、１９・・・・・・リン
グ形磁気ヘッドのへラドコア、２０・・・・・・ギャッ
プ、２１・・・・・・第１の磁性層の磁化容易軸方向、
２２・・・・・・第２の磁性層の磁化容易軸方向、２４
・・・・・・リング形磁気ヘッドから発生する磁束。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子基板上に直接あるいは非磁性下地層を介し
   て磁化容易軸が膜面の法線に対して傾斜しているＣｏ基
   の第１の磁性層が形成され、その上に磁化容易軸が膜面
   の法線に対して傾斜しているＣｏ基の第２の磁性層が形
   成されており、前記第２の磁性層の異方性磁界が前記第
   １の磁性層の異方性磁界よりも高いことを特徴とする磁
   気記録媒体。
2. （２）第２の磁性層の膜厚が０．０２μｍ以上０１．μ
   ｍ以下であり、かつ第１の磁性層の膜厚よりも薄いこと
   を特徴とする請求項（１）記載の磁気記録媒体。
3. （３）第１及び第２の磁性層がＣｏとＣｒあるいはＣｏ
   とＮｉとＣｒあるいはＣｏと酸素あるいはＣｏとＮｉと
   酸素を主成分とすることを特徴とする請求項（１）また
   は（２）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
4. （４）磁気記録媒体に信号の記録を行なう際にリング形
   磁気ヘッドを使用し、前記磁気記録媒体と前記リング形
   磁気ヘッドとの相対移動の向きを、リング形磁気ヘッド
   のリーディングコア近傍における磁界方向と第２の磁性
   層の磁化容易軸方向が基板の法線に対して同方向とする
   ことを特徴とする磁気記録方法。
5. （５）リング形磁気ヘッドのギャップ長が０．１８μｍ
   以下であることを特徴とする請求項（４）記載の磁気記
   録方法。