JPH0386914A - 磁気記録媒体及びその製造方法及び磁気記録方法 - 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その製造方法及び磁気記録方法
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
記録方式があも　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も 現在一般的に用いられている垂直磁気記録媒体ζよ　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、　ＣｏＱ、　５ｉＯａ、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成したも
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
有している力丈　再生波形に問題があったすなわ水　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図に示すようなダ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。

ところ力丈　この処理回路の実現も容易なものではなｌ
、Ｘｏ　　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したものであって、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第
１の磁性層と逆方向に傾斜しているＣｏ基の第２の磁性
層が形成されていることを特徴とする。

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Ｌ　第
１の磁性層に記録された磁化の方向と第２の磁性層に記
録された磁化の方向ｃ＆　　これらの層の磁化容易軸の
方向ゆえに　膜面の法線に対して互いに逆方向に傾斜す
も　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第３図
（ａ）あるいは第３図（ｂ）に示すような再生波形にな
も　ただしそれぞれの磁性層中の磁化の方向（よ　膜の
法線方向に対して逆方向に傾斜しているので、第１の磁
性層からの再生波形が第３図（ｂ）のようであるとすれ
は第２の磁性層からの再生波形は第３図（ａ）のように
なる。

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
の粘気　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８゛′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）を台底した再生波
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第１図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。　
ｌ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第１の磁性層と逆方向に傾斜
しているＣｏ基の第２の磁性層である。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随　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
化容易軸の傾斜方随　φ２はその法線４に対する角度で
あも第１及び第２の磁性層の成分の例として（よ　Ｃｏ
−Ｃｒ、　Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ、　Ｃｏ−Ｑ、　Ｃｏ−Ｎ
ｉ−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一例を
、第５図に基づいて説明すも　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
可能であも　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も第
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
ん　高分子基板工が円筒状キャン１０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１４
及び１５を通って蒸発原子１３は高分子基板１に付着す
も　高分子基板１を矢印１６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　開口部１５を通過した蒸発原子によっ
て第２の磁性層が形成されも　な抵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テビ
ーム蒸発源が適してい、４１７、１８はそれぞれ高分子
基板１の供給ロール及び巻き取りロールであも　θ１、
θ２（ヨ　　それぞれ第１の磁性層の蒸着開始部　及び
蒸着終了部における蒸発原子の高分子基板１への入射角
であもθ３、θ４はそれぞれ第２の磁性層の蒸着開始部
及び蒸着終了部の入射角であも 第５図に示す装置で、高分子基板ｌを矢印１６の向きに
走行させて磁性層を形成すると、第１図に示す構造の媒
体を作製できる。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θ１からθ２に変化する。本方法で底膜する
際にＣヨ　　蒸発原子の基板への入射角を１０°以上７
０’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。

第２の磁性層が開口部１５の部分で形成される際に（よ
　蒸発原子の基板への入射角は膜の成長にともなって０
３からθ４に変化する。第２の磁性層形成の際の入射角
は−１０”以下−７０’以上とすることにより、磁化容
易軸が膜面の法線に対して第１の磁性層と逆方向に傾斜
しており、かつ第４図に示すような孤立再生波形を有す
る媒体が得られた　なお第２の磁性層形成の際の入射角
にマイナス符号が付いているのζ上　法線に対して第１
の磁性層形成の際の入射角と逆方向になっていることを
意味する。

第５図Ｃｉ、同一の蒸発源で、第１の磁性層及び第２の
磁性層を連続的に蒸着する例であるバ　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（〜　また　第１の磁性層と第２の磁性層を
連続的に形成するのではなく、第１の磁性層のみを蒸着
して巻き取りロールに巻き取り、その後に　第１の磁性
層の形成された高分子基板を走行させて第２の磁性層を
蒸着してもよ（１ 実際に第５図におけ太　θ１、θ２、θ３及びθ４をそ
れぞれ５０″、３０″、２０°及び４０＠とヒ　蒸発源
１１にＣｏ−Ｃｒ合金を充填して、蒸着を行なっ？。

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１．）　　第１の磁性層及び第２の磁性層の膜厚を
、それぞれ０．１５μｍ及び０．０５μｍとしｔラ　　
磁性層の組成はＣｒが約２０ｗｔ％であも この媒体をテープ状にスリットＬＭｎ−Ｚｎフェライト
から戊るギャップ長０．１５μｍのリング形磁気ヘッド
で孤立波形を記録し　再生波形をオシロスコープにより
観察すると、第４ＦＩ！Ｊ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（戴　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ｔ４ な抵　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１．　　また　従来のＣｏ−Ｃ
ｒ垂直磁気記録媒体の場合に（よ　メインパルスの半値
幅は０．０７μｓであった戟　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ん な抵　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ｔラ　　このこ
とについて第６図を用いて以下に説明すも 第６図中の１９及び２０はリング形磁気ヘッドのへラド
コアであり、　２１はヘッドギャップであも　この磁気
ヘッドの発生する磁束は図中の曲線２５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２２及び２３の方向とすも　磁気
ヘッドを媒体に対して矢印２４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２４の向きに移動させ
た場合の方力丈　サブパルスが少なく、かつ再生出力が
高かつ丸　な抵　矢印２４の向きに移動させた場合に（
友　へラドコア１９がリーディングコアとなり、矢印２
４と逆の向きに移動させた場合に（友　へラドコア２０
がリーディングコアになん　すなわ板　媒体に対する磁
気ヘッドの相対移動の向き力交　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２６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
１の磁性層２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も　この理
由として３表　この向きに移動させた方パ　第１の磁性
層に強い磁化が残り得るためと考えられも 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Ｊ＆　　０．１８μｍ以下にするこ
とが望ましｔ、％　　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力＜、０゜
１８μｍを越えるとサブパルスが現われる傾向があつｔ
ら 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
Ｃｒ、　Ｃｏ−Ｑ、　　Ｃｏ−Ｎｉ−０等のＣｏ基薄膜
により磁性層を形成してＬ　上記とほぼ同様の結果が得
られもただ獣　第１の磁性層の主成分をＣｏとＣｒある
いはＣｏとＮｉとＣｒとＬ　第２の磁性層の主成分をＣ
ｏと酸素あるいはＣｏとＮｉと酸素とする組合せ戟　再
生出力及び耐久性の点で最も優れていも　その理由は次
のようであも　第１の磁性層としてＣｏとＣｒあるいは
ＣｏとＮｉとＣｒを主成分とする膜を用いると、高い飽
和磁化及び高い結晶磁気異方性ゆえに高出力が得られも また　媒体表面側に存在する第２の磁性層が部分酸化膜
になっており硬度が高いので、優れた耐久性を有してい
も 第２の磁性層の膜厚として（亀０．０２μｍ以上０．１
μｍ以下が望まし賎　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（よ　第１の磁性層と磁気ヘッドとの間隔の
方バ　第２の磁性層と磁気ヘッドとの間隔よりも大きい
ためである。

すなわ板　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の磁性層の膜
厚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
φ２（ぬ　　いずれも２０°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。２０°
未溝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（よ　サブパルスは現われない力文　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。

な耘　本発明の方法。（上　第１及び第２の磁性層を蒸
着した後に　酸素を含む雰囲気で加熱処理することによ
り、耐久性が大幅に改善されも　加熱処理の際の温度は
２５０℃以上が望ましくｔ　また　この加熱処理は大気
中で行なえばよいので生産性が優れている。

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も

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における磁気記録媒体の構造
の概略を示す断面は　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
形を示す阻　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阻　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飄　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の一例を示す
は　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図てあも

Claims (9)

【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
   の法線に対して第１の磁性層と逆方向に傾斜しているＣ
   ｏ基の第２の磁性層が形成されていることを特徴とする
   磁気記録媒体。
2. （２）第２の磁性層の膜厚が０．０２μｍ以上０．１μ
   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記載の磁気記録媒体。
4. （４）第１の磁性層がＣｏとＣｒあるいはＣｏとＮｉと
   Ｃｒを主成分とし、　第２の磁性層が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３記載の磁気記録媒体
5. （５）高分子基板上に直接あるいは非磁性下地層を介し
   てＣｏ基の第１の磁性層を形成し、その上にＣｏ基の第
   ２の磁性層を形成する際に、真空蒸着法により蒸発原子
   の基板への入射角を基板法線方向に対して１０°以上７
   ０°以下として第１の磁性層を形成し、蒸発原子の基板
   への入射角を基板法線方向に対して−１０°以下−７０
   °以上として第２の磁性層を形成することを特徴とする
   磁気記録媒体の製造方法。
6. （６）真空蒸着法により磁性層を形成した後に、酸素を
   含む雰囲気で加熱することを特徴とする請求項５記載の
   磁気記録媒体の製造方法。
7. （７）加熱温度が２５０℃以上であることを特徴とする
   請求項６記載の磁気記録媒体の製造方法。
8. （８）請求項１記載の磁気記録媒体を用い、信号の記録
   を行なう際にリング形磁気ヘッドを使用し、磁気記録媒
   体と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１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。
9. （９）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８記載の磁気記録方
   法。