JPH03242818A - 磁気記録媒体 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は強磁性金属薄膜を磁気記録層とする金属薄膜型
の磁気記録媒体に関する。

（ロ）従来の技術 金属薄膜型の磁気記録媒体は、磁性粉を樹脂バインダー
中に分散し非磁性基体上にコーティングして形成する塗
布型の磁気記録媒体と比較して磁束密度が大きく短波鼻
記録に適していることが知られている。このため、上記
金属薄膜型の磁気記録媒体は、小型ＶＴＲ（ビデオテー
プレコーダ）、高画質ＶＴＲ、デジタルＶＴＲ等の高密
度記録が要求される磁気記録分野で実用化が検討されて
いる。

従来、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性金属材料を真空中で連続斜
め入射蒸着して作製する金属薄膜型の磁気テープ（蒸着
テープ）は、短波長磁気記録特性が優れており、小型高
画質ＶＴＲ（ハイバンド８ミリＶＴＲ）用磁気テープと
して実用化されている。上記磁気記録媒体の磁性層の形
成としては例えば特公昭５７−２３９３１号公報（Ｇ１
１Ｂ５／８４）等に示されているようにＣｏ−Ｎｉ合金
を真空中でＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ベー
スフィルム上に電子ビーム加熱蒸着し、荊記ベースフィ
ルム付近で酸素ガスを導入して部分酸化磁性層を形成す
る方法がある。

一般に、連続斜め入射蒸着法により形成されるＣｏ−Ｎ
ｉ系の磁気記録媒体は、磁性膜面内の保磁力Ｈｃの増大
をさせたり、磁性膜の機械強度を向上させるために、真
空蒸着時に酸素ガスを導入する部分酸化磁性層構造をし
ている。しかし乍ら、上記部分酸化磁性層構造の磁気記
録媒体の場合、磁性層の形成を１回の真空蒸着で行うと
、磁性層の厚み方向での磁気特性の制御を理想的には行
えないという問題があった。

また、長波長領域での出力特性を改善するためには、磁
化強度の増大を図ることが必要であると考えられ、磁性
層の酸化度を低減させる必要がある。一方、磁性層の表
層部での保持力は、短波長領域での出力特性を低下させ
ないために高くする必要があり、表層部では酸化度を高
く維持しなければならない。しかし乍ら、上述のような
磁性層の厚み方向の酸化度の制御及び磁気異方性の制御
を行うことは、単層構造の磁気記録媒体では困難であっ
た。

市販されている塗布型のメタルテープ（ＭＰテープ）と
単層構造の金属薄膜テープ（ＭＥテープ）とを比較した
場合、下記の第１表に示したような磁気特性及び電磁変
換特性の違いがみられた。尚、電磁変換特性の比較はＭ
Ｐテープを基準としてデンベル換算して表示した。また
、特性測定に当ってはハイバンド８ミリＶＴＲの規格に
沿って行った。

以下余白 第１表 上記第１表から判るように、ＭＥテープは短波長領域で
ある輝度出力（Ｙ出力）の面でＭＰテープよりも優れて
いるが、長波長領域であるクロマ出力（Ｃ出力）の面で
は逆にＭＥテープよりもＭＰテープの方が優れている。

第４図は塗布型のメタルテープ（ＭＥテープ）と金属薄
膜テープ（ＭＥテープ）における再生出力の周波数特性
を示す図である（「テレビジョン学会技術報告Ｊ　Ｖｏ
ｌ、　１３．　Ｎ１３１．　ｐ、１９−２４Ｊｕｎｅ、
１９８９参照）。

この第４図から判るように、面内方向に磁気特性異方性
をもつ金属薄膜型の磁気記録媒体は、メタル塗布型テー
プを用いた場合と比較して記録波長約１．９μｍ以下の
短波長（高周波）記録領域で優れた出力特性を示す反面
、記録波長約１．９μｍ以上の長波長（低周波）記録領
域ではやや劣る出力特性が得られる。

尚、低周波から高周波にかけての広い周波数領域におい
て、金属薄膜型の磁気記録媒体の出力特性を改良するに
は、磁性層の膜厚方向での磁気特性の制御が重要である
。短波長高周波領域での特性に直接影響を及ぼすと考え
られるのは、磁性層表層部分での特性で保持力Ｈｃと残
留磁束密度Ｂｒとの積が高いほど出力特性が良くなるこ
とは知られている。一方、長波長低周波領域での記録特
性は、磁性層全体からの磁化強度に依存すると考えられ
る。塗布型のメタルテープ（ＭＰテープ）と従来の金属
薄膜テープ（ＭＥテープ）との単位面積当りの磁化強度
を比較すると、上述の第１表から判るようにＭＥテープ
はＭＰテープの約１７１０の磁化強度しか持たず、この
ため、ＭＥテープはクロマ出力（Ｃ出力）の面でＭＰテ
ープよりも劣る結果になったと考えられる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は短波長領域での出力特性を低下させることなく
、長波長領域での出力特性を向上させ、更には磁性膜の
機械的強度に優れた金属薄膜型の磁気記録媒体を提供す
ることを目的とするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の磁気記録媒体は、非磁性基体上に強磁性金属薄
膜よりなる第１磁性層を形成し、該第１磁性層上に強磁
性金属薄膜よりなる第２磁性層を形成してなるものであ
って、前記第２磁性層の酸素含有量は前記第１磁性層の
酸素含有量よりも多い、若しくは等しく、且つ前記第１
、第２磁性層の保持力を夫々Ｈｃ＋、ＨＣ！とし、前記
第１、第２磁性層の残留磁束密度を夫々Ｂｒ＋、Ｂｒｓ
とした場合、前記第１、第２磁性層は Ｈｃ＋≦ＨＣ３ 及び Ｂｒ１≧Ｂｒ２ 条件が満足されていることを特徴とする。

（ホ）作　用 上記構造の磁気記録媒体では、磁性層の表層部分は第２
磁性層の酸素含有量を多くすることで保磁力Ｈｃを高く
し、また第２磁性層の酸素含有量の増加により磁性層の
表層部分での残留磁束密度は低下するが、第１磁性層と
第２磁性層との間の磁気分離効果及び第１磁性層の低酸
化構造によるフ ループ磁化が形成さ記録表面からの漏れ磁束密度が強ま
るため短波長記録特性が改善される。また、第１磁性層
の酸素含有量を少なくすることにより、この部分での残
留磁束密度が増加し、単位面積当りの磁化強度が増大し
て長波長記録特性が向上する。また、磁性層の表層部分
である第２磁性層の酸素含有量が多いため、機械的強度
も向上する。

（へ）実施例 第１図は本発明の磁気テープの構造を示す要部断面図で
ある。

本発明の磁気テープは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド等よ
りなる非磁性基体（１）上にＣｏ−Ｎｉ合金等の強磁性
金属薄膜よりなる第１磁性層（２）が形成されており、
該第１磁性層（２）上にはＣｏ−Ｎｉ合金等の強磁性金
属薄膜よりなり、第１磁性層（２）とは結晶構造上識別
可能である第２磁性層（３）が形成されている。前記第
２磁性層（３）の酸素含有量は前記第１磁性層（２）の
酸素含有量よりも多く、前記第１、第２磁性層（２）（
３）の保持力を夫々Ｈｃ＋、ＨＣｔ、前記第１、第２磁
性層（２）（３）の残留磁束密度を 夫々Ｂｒ＋、Ｂｒ此すると、 Ｈｃ＋≦Ｈｃ　＊　　　　　　　　　　　　　（１）Ｂ
ｒ＋≧Ｂｒ＊　　　　　　　　　　　　　（２）の条件
が満足されている。

第２図は本実施例の磁気テープの製造装置の概略断面図
である。

図中、（４）は真空排気口（５）（６）により内部が所
定の真空度に保たれている真空槽であり、該真空槽（４
）の内部には送出しロール（７）、冷却ロール（８）、
巻取りロール（９）、るつぼ（１０）、電子銃（１１）
、酸素ガス導入ノズル（１２）及び、蒸気シールドマス
ク（１３）が配設されている。（１４）は非磁性基体（
１）となるフィルムベースであり、該フィルムベース（
１４）は送出しロール（７）から送出されて冷却ロール
（８）に巻き付けられ、巻取りロール（９）に巻き取ら
れる。また、前記るつぼ（１０）内にはｃｏ−Ｎｉ合金
（Ｃｏ：８０ｗｔ％、Ｎｉ２０ｗｔ％）等の蒸着源（１
５）が収納されている。

この製造装置では、送出しロール（７）より送出された
フィルムベース（１４）が冷却ロール（８）に巻き付け
られ、蒸気シールドマスク（１３）の開口部（１８）付
近を通過する際、電子銃（１１）からの電子ビーム（１
６）により加熱蒸発された蒸発源（１５）の蒸気は前記
開口部（１８）を通過して前記フィルムベース（１４）
上に強磁性金属薄膜として被着する。この被着の際、前
記開口部（１８）近傍には酸素ガス導入ノズル（１２）
より酸素ガスが導入されており、これにより前記強磁性
金属薄膜内には酸素が含有される。

尚、前記強磁性金属薄膜の膜厚制御は、透過光型膜厚モ
ニターにより行われる。

本実施例では、先ず、上述の製造装置を用いてフィルム
ベース（１４）上に酸素を含有する強磁性金属薄膜より
なる第１磁性層（２）を形成した後、更に上記製造装置
を用いて前記第１磁性層（２）上に酸素を含有する強磁
性金属薄膜よりなる第２磁性層（３）を形成する。尚、
前記第２磁性層（３）形成時の酸素ガス導入ノズル（１
２）からの酸素ガス導入量は第１磁性層（２）形成時の
酸素ガス導入量以上とする。

上述の本実施例の磁気テープでは、磁性層が第１磁性層
（２）と第２磁性層（３）との積層構造であるため、第
１磁性層（２）と第２磁性層（３）との境界部（１７）
に形成される非磁性の酸化層により磁気分離効果が生じ
面内異方性が強まると考えられる。更に、第１磁性層（
２）の酸化度が低いため、前記第１磁性層（２）は軟磁
性膜に近づき、膜厚方向の磁気異方性が弱められ、前述
の第１、第２磁性層（２）（３）間の境界部（１７）の
強い面内異方性に引っ張られる形で、前記境界部（１７
）から前記第１磁性層（２）にかけては上記第２磁性層
（３）と比較して強い面内配向性膜となる。このため、
第１図矢印穴に示すように第２磁性層（３）表面から斜
めに配向している磁化ベクトルは第１磁性層（２）で面
内方向に曲げられ、更には第２磁性層（３）表面に戻っ
ていく良好なループ磁化が形成され、磁性層表面からの
漏れ磁束強度が増大する。

また、前記第１磁性層（２）が低酸化膜であるた］　１ め、この部分での残留磁束密度が増大し、単位面積当り
の磁化強度が増大し、長波長記録に有利である。また、
前記第２磁性層（３）は酸化度が高いため保磁力Ｈｃが
高くなる。また、前記第２磁性層（３）の酸化度を高く
することにより、磁性層の表層部分での残留磁束密度は
低下したが、前述した第１、第２磁性層（２）（３）間
の境界部（１７）での磁気分離効果及び第１磁性層（２
）の低酸化構造による磁化ループにより、磁性層表面か
らの漏れ磁束強度が増大し、短波長記録にも有利である
。

尚、連続斜め蒸着法で作製された従来の単層構造の磁性
膜を有する磁気記録媒体の場合、磁化容易軸方向は面内
よりもやや立ち上がった斜め方向を示しており、特に明
瞭な面内方向容易軸が存在しないため、第５図の矢印Ｂ
に示すように磁化ベクトルの一部が磁性層（１９）の裏
面（１９ａ）より漏れて磁性層（１９）表面での磁束密
度が低下する。これに対して、本実施例の２層構造の磁
性膜では、境界部（１７）から第１磁性層（２）にかけ
ての強い面内異方性の影響で第２磁性層（３）からの斜
め方向の］　２ 磁化ベクトルは第１図に示すように前記第１磁性層（２
）内で曲げられ、前記第２磁性層（３）表面に戻る明瞭
な磁化ループが形成され、表面磁束密度が増大し出力特
性が改善される。

次に、上述の第２図の製造装置を用いて、排圧真空度２
　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ以下、蒸着真空度３〜４×１０
−”Ｔｏｒｒ、フィルムベース（１４）送り速度１５ｎ
ｕｉ／ｍｉｎ、の条件で酸素ガス導入量を下記の第２表
に示すように変化させて０１μｍ厚の第１磁性層（２）
と０．１μｍ厚の第２磁性層（３）とを形成して試料Ａ
、Ｂ、Ｃの磁気テープを作製した。

第２表 上記試料Ａ、Ｂ、Ｃ及び第１表のＭＥテープＭＰテープ
夫々について磁気特性を測定し、その結果を下記の第３
表に示す。

上記第３表から判るように、試料Ａ、Ｂ、Ｃにおける第
１磁性層（２）と第２磁性層（３）の保磁力Ｈｃ、、Ｈ
ｃ　を及び残留磁束密度Ｂｒ１、Ｂｒ２の関係は夫々、 試料Ａ Ｈｃ、＜Ｈｃ。

Ｂｒ、＞Ｂｒ。

試料Ｂ　　　Ｈｃ、＝Ｈｃ。

Ｂｒ、＝Ｂｒ。

試料ＣＨｃ　Ｈ＞　ＨＣ！ Ｂｒ、＜Ｂｒ。

である。

また、磁性層は酸素含有量が多いほど飽和磁束密度Ｂｓ
が小さくなるという傾向があり、このことから試料Ａは
第１磁性層よりも第２磁性層の方が酸素含有量は多く、
試料Ｂは第１磁性層と第２磁性層との酸素含有量が等し
く、試料Ｃは第２磁性層よりも第１磁性層の方が酸素含
有量は多いことが判る。

第３図は上記第３表に示した磁気テープの再生出力の周
波数特性を示す図である。

この第３図から判るように、本実施例に該当する試料Ａ
及び試料Ｂの磁気テープは長波長領域から短波長領域に
亘って従来のＭＰテープよりも再生出力は大きく、しか
も、従来のＭＥテープに対しても短波長領域での再生出
力は大きく、長波長領域でのＭＥテープ固有の再生出力
の低下はみられなかった。また、比較例として形成した
試料Ｃの磁気テープは長波長領域では試料Ａ、Ｂ並みの
再生出力が得られたが、短波長領域ではＭＥテープより
も再生出力が低下した。

試料Ａの磁気テープとＭＥテープとの電磁変換特性の比
較を下記の第４表に示す。尚、この比較は第１表と同様
にＭＰテープを基準としてデシベル換算して行った。

上記第４表から判るように本実施例の試料Ａの磁気テー
プは、短波長領域である輝度出力（Ｙ出力）及び長波長
領域であるクロマ出力（Ｃ出力）両方の面で従来のＭＰ
テープ及びＭＥテープよりも優れている。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、長波長領域から短波長領域にかけての
全ての周波数領域において出力特性が良く、且つ機械的
強度にも優れた金属薄膜型の磁気記録媒体を提供し得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係り、第１図は磁気テープ
の概略断面図、第２図は製造装置の概略断面図、第３図
は再生出力の周波数特性を示す図である。第４図及び第
５図は従来例に係り、第４図は再生出力の周波数特性を
示す図、第５図は磁気テープの概略断面図である。 （１）・・・非磁性基体、（２）・・・第１磁性層、（
３）・・・第２磁性層。 第４表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に強磁性金属薄膜よりなる第１磁性
   層を形成し、該第１磁性層上に強磁性金属薄膜よりなる
   第２磁性層を形成してなる磁気記録媒体であって、前記
   第２磁性層の酸素含有量は前記第１磁性層の酸素含有量
   以上であり、且つ前記第１、第２磁性層の保磁力を夫々
   Ｈｃ＿１、Ｈｃ＿２とし、前記第１、第２磁性層の残留
   磁束密度を夫々Ｂｒ＿１、Ｂｒ＿２とした場合、前記第
   １、第２磁性層は Ｈｃ＿１≦Ｈｃ＿２ 及び Ｂｒ＿１≧Ｂｒ＿２ の条件が満足されていることを特徴とする磁気記録媒体
   。