JPH04281211A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気特性及び膜の微細構
造を適当に制御することにより形成され、優れた記録再
生特性を有し、生産性に優れた磁気記録媒体およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録再生装置は年々高密度化してお
り、短波長記録再生特性の優れた磁気記録媒体が要望さ
れている。現在では基板上に磁性粉を塗布した塗布型磁
気記録媒体が主として使用されており、上記要望を満た
すべく特性改善がなされているが、ほぼ限界に近づきつ
つある。

【０００３】この限界を越えるものとして合金薄膜型磁
気記録媒体が開発されつつあり、一部すでに実用化され
ている。合金薄膜型磁気記録媒体は真空蒸着法、スパッ
タリング法、メッキ法などにより作成され、優れた短波
長記録再生特性を有する。合金薄膜型磁気記録媒体にお
ける磁性層としては、Ｃｏ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｏ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ，Ｆｅ−Ｏ等の面内記録用薄膜及び
、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ，
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ，Ｃｏ−Ｏ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ，Ｃｏ−
Ｃｒ−Ｔａ，Ｃｏ−Ｖ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ａｌ等のＣｏ基合
金からなる垂直記録用薄膜が有望である。

【０００４】上記の中でもＣｏ−Ｃｒ垂直磁気記録媒体
は、短波長記録再生特性に優れ、次世代の記録媒体とし
て注目されている。Ｃｏ−Ｃｒ膜の作製方法としては、
スパッタリング法や真空蒸着法があるが、量産性という
点では真空蒸着法が優れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来Ｃｏ−Ｃｒ垂直磁
気記録媒体を真空蒸着法で作製する際、基板温度を２０
０℃以上とする必要があった。基板温度が高いと、ポリ
イミド、ポリアミド等の高価な耐熱性高分子基板を使用
する必要があった。また真空蒸着法で薄膜型磁気記録媒
体を形成する際、円筒状キャンの温度が２００℃以上に
なると、キャン表面にクラックが入ったり、ガイドロー
ラにゴムローラを使えない等の製造プロセス上問題があ
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ガラス転移温度が１２０℃以下の高分子基
板上に、ＣｏとＣｒまたはＣｏとＣｒとＮｉを主成分と
する薄膜磁性層が形成され、前記薄膜磁性層の飽和磁化
が５５０ｅｍｕ／ｃｃ以上８００ｅｍｕ／ｃｃ以下であ
り、柱状結晶粒の膜法線からの傾きが３０゜以上であり
、また前記磁性層を形成する際、基板温度を−３０℃以
上１５０℃以下とし、かつ前記基板の法線に対する蒸着
原子の入射角を４０゜以上とするものであり、さらには
前記薄膜磁性層上にＣｏと酸素またはＣｏとＮｉと酸素
を主成分とする第２の磁性層を形成するものである。な
お、柱状結晶粒の膜法線からの傾きは、膜表面から膜厚
の半分の深さの位置で求めたものとする。

【０００７】

【作用】上記手段のように、飽和磁化が大きく、柱状結
晶粒が膜法線から大きく傾斜したＣｏ−Ｃｒ膜は、基板
温度を低下させても保磁力が低下しない。飽和磁化６０
０ｅｍｕ／ｃｃで柱状結晶粒の傾きが約５０゜の媒体Ａ
と、飽和磁化５００ｅｍｕ／ｃｃで柱状結晶粒の傾きが
約０゜の媒体Ｂの保磁力の温度依存性を（図３）に示す
。（図３）で、Ａｐｅｒｐ，Ａｈｏｒ，Ｂｐｅｒｐ，Ｂ
ｈｏｒは各々媒体Ａの膜面垂直方向の保磁力、膜面内長
手方向の保磁力、媒体Ｂの膜面垂直方向の保磁力、膜面
内長手方向の保磁力である。膜面垂直方向および膜面内
長手方向のいずれに関しても、媒体Ｂの場合には温度の
低下にともない顕著に保磁力は低下するが、媒体Ａの場
合には−３０℃から３００℃の範囲でほぼ一定の保磁力
を示していることがわかる。つまり本発明の磁気記録媒
体は、磁気記録媒体で高いＣ／Ｎ比が得られる高保磁力
という条件を満たしている。

【０００８】また、飽和磁化が大きく、柱状結晶粒が膜
法線から傾いたＣｏ−Ｃｒは、垂直磁気異方性が低く、
磁化容易方向が膜面から大きく傾斜している。このこと
は、リングヘッドを用いて記録再生する場合には強い垂
直磁気異方性を持った媒体よりもかえって有利であるこ
とが考えられる。

【０００９】以上のように本発明によれば、ガラス転移
温度が低く、磁気記録媒体の基板として安価で信頼性の
高いポリエチレンテレフタレート基板（以下ＰＥＴ基板
と略す）あるいはポリエチレンナフタレート基板（以下
ＰＥＮ基板と略す）などを用いて、優れた記録再生特性
を示す磁気記録媒体の作製が可能である。また比較的低
温で薄膜磁性層の作製が可能であるために、製造工程が
比較的簡単になり量産が容易となる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の磁気記録媒体及びその製造方法
について、図面を参照しながら説明する。

【００１１】（図１ａ）は本発明の一実施例の磁気記録
媒体の断面図である。（図１ａ）で１はＰＥＴ基板であ
る。基板としてはＰＥＴ基板の他には、ガラス転移温度
が１２０℃以下の高分子基板が適当であり、ＰＥＮ基板
などがある。ＰＥＴ基板やＰＥＮ基板は、塗布型テープ
に用いられており、安価で信頼性の高い基板として実績
がある。特にＰＥＴ基板は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ金属蒸着テ
ープに用いられており、表面性制御などの点で高度の制
御が可能であることがわかっている。（図１ａ）で２は
Ｃｏ−Ｃｒ磁性層を示している。Ｃｏ−Ｃｒ磁性層２の
飽和磁化は５５０ｅｍｕ／ｃｃ以上８００ｅｍｕ／ｃｃ
以下が適当であり、柱状結晶粒の膜法線からの傾きφが
、３０゜以上が適当である。（図２）に従来の磁気記録
媒体の断面図を示す。（図２）のＣｏ−Ｃｒ層２の飽和
磁化は、３００〜５００ｅｍｕ／ｃｃ程度であり、柱状
結晶粒はほぼ膜法線方向に成長している。また（図２）
で２のＣｏ−Ｃｒ磁性層を形成する際、磁気記録媒体と
して必要な保磁力を得るために基板を２００℃以上にす
る必要があるため、高価なポリイミド基板を用いること
が必要となる。

【００１２】（図１ｂ）はＰＥＴ基板１上にＣｏ−Ｃｒ
磁性層２を形成後、更に第２の磁性層としてＣｏ−Ｃｒ
磁性層２上にＣｏ−Ｏ磁性層３を形成したものである。 Ｃｏ−Ｏ磁性層３は高記録密度領域における記録再生特
性を更に向上させるものある。そこで（図１ｂ）のＣｏ
−Ｃｒ磁性層は、低記録密度領域の記録再生特性を重視
して、（図１ａ）よりもＣｏ−Ｃｒ磁性層の柱状結晶粒
の傾きを大きくして、飽和磁化も比較的大きくするのが
望ましい。（図１ｂ）の場合、（図１ａ）と同様に、１
のＰＥＴ基板はＰＥＮ基板でもよい。

【００１３】次に本発明の製造方法及び本発明の磁気記
録媒体の記録再生特性について説明する。図４は本発明
の製造方法の概略を示す図である。巻出しロール６から
巻出された高分子フィルム５は、矢印Ａの方向に円筒上
キャン８の表面に沿って走行した後、巻取りロール７に
巻き取られる。この間高分子フィルム５は、円筒上キャ
ン８の表面で、蒸発源１１より飛来した蒸発原子１０が
蒸着されて薄膜磁性層が形成される。蒸発源１１として
は、高い蒸発レートが得られる電子ビーム蒸発源が適し
ている。また１２は、蒸発源を入れるための坩堝である
。蒸発原子１０が高分子基板５上に蒸着される際、仕切
り板９で規制されるために、蒸発原子の基板への入射角
は（図４）に示すようにθ１からθ２まで変化する。

【００１４】本発明の（実施例１）として、蒸発源１１
にＣｏ−Ｃｒ合金を用い、厚さ１０μｍのＰＥＴ基板上
に膜厚０．２μｍの薄膜磁性層を形成した。この時、柱
状結晶粒の膜法線からの傾きを６０゜から４０゜とし、
飽和磁化を６００ｅｍｕ／ｃｃとした。また円筒状キャ
ンの温度は３０℃とした。この上に耐久性を向上させる
ためにプラズマインジェクションＣＶＤ法により、ダイ
ヤモンド状炭素膜を約１０ｎｍ形成した後、更に弗素系
の液体潤滑剤を塗布した。なお（実施例１）と全く同じ
製造方法で、飽和磁化を４００ｅｍｕ／ｃｃとして（比
較例１）を作製した。また同様に、基板としてポリイミ
ド基板を用い、円筒状キャンの温度を２５０℃として、
蒸発原子の基板への入射角を２０゜から−２０゜として
、（比較例２）の媒体を作製した。またこの場合、飽和
磁化を４００ｅｍｕ／ｃｃとした。（比較例２）の媒体
はほぼ従来のＣｏ−Ｃｒ垂直磁気記録媒体に近い。　　
次に（実施例２）を説明する。まず、Ｃｏ−Ｃｒ磁性層
を飽和磁化を６５０ｅｍｕ／ｃｃとし、柱状結晶粒の傾
きを７０゜から４０゜とし、膜厚を０．１μｍとした他
は、（実施例１）と同様の方法で作製した。次に、巻取
ったロール７から巻出してＡとは逆方向に走行して、ロ
ール８に巻きなおした。それから蒸発源１１としてＣｏ
を用い、気体導入管１３より酸素ガスを導入してＣｏ−
Ｏ磁性層を約６０ｎｍの厚みで形成した。この時、酸素
導入量は５００ｃｃ／ｍｉｎ、真空度は１ｘ１０−４Ｔ
ｏｒｒ、膜形成速度は１．０μｍ／ｓｅｃとした。また
入射角は５０゜から１０゜とし、円筒状キャンの温度は
３０℃とした。以上のように第２の磁性層を形成した後
、（実施例１）と全く同様にダイヤモンド状炭素膜及び
液体潤滑層を形成した。

【００１５】以上のようにして作製した（実施例１）、
（実施例２）、（比較例１）および（比較例２）の媒体
を８ｍｍ幅にスリットして市販の８ミリデッキを一部改
造したデッキで評価した。このときヘッドと媒体の相対
速度を３．８ｍ／ｓｅｃとした。ヘッドとしてはギャッ
プ長０．１μｍのリング型アモルファスヘッドを用いた
。（図５）はこのようにして評価した記録密度特性を示
している。なお（図５）では、Ｃ／Ｎ比をｄＢ単位で評
価し、（比較例２）の媒体を基準として示した。

【００１６】（図５）によると、（実施例１）と（比較
例１）では飽和磁化が異なるだけであるが、飽和磁化の
高い（実施例１）の方が高記録密度領域でＣ／Ｎ比が高
い。従来垂直入射で作製した場合には、（比較例２）の
飽和磁化４００ｅｍｕ／ｃｃ程度で作製した膜が最高の
Ｃ／Ｎ比を示すのと異なる。この原因ははっきりしない
が、柱状結晶粒が傾いたために磁化機構に変化が起きた
ことなどが考えられる。（実施例１）が（比較例２）に
対して垂直磁気異方性が大きく低下しているにも関わら
ず、Ｃ／Ｎ比は余り変化していないことがわかる。また
（実施例２）は高いＣ／Ｎ比を示す。

【００１７】以上は磁性層として、Ｃｏ−Ｃｒ層及びＣ
ｏ−Ｏ層を用いた場合について説明したが、それぞれ変
わりに、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ層及びＣｏ−Ｎｉ−Ｏ層を用
いた場合にもほぼ同様の結果が得られる。またＰＥＴ基
板の代わりにＰＥＮ基板を用いれば、１５０℃以下の温
度で媒体の作製が可能となり、更にＣ／Ｎ比が改善され
る可能性がある。

【００１８】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、優れた記録再
生特性を示しかつ、安価で信頼性の高い基板が利用可能
である。また比較的低温で薄膜磁性層の作製が可能であ
るために、量産が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施例の断面図

【図
２】従来の磁気記録媒体の断面図

【図３】垂直方向の保磁力の基板温度依存性を示す図

【
図４】本発明の磁気記録媒体の製造方法の概略を示す図

【図５】本発明の実施例及び比較例の記録再生特性を示
す図

【符号の説明】

１　　ＰＥＴ基板 ２　　Ｃｏ−Ｃｒ磁性層 ３　　Ｃｏ−Ｏ磁性層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラス転移温度が１２０℃以下の高分
   子基板上に、ＣｏとＣｒまたはＣｏとＣｒとＮｉを主成
   分とする薄膜磁性層が形成され、前記薄膜磁性層の飽和
   磁化が５５０ｅｍｕ／ｃｃ以上８００ｅｍｕ／ｃｃ以下
   であり、柱状結晶粒の膜法線からの傾きが３０゜以上で
   あることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　高分子基板上に、少なくともＣｏとＣ
   ｒまたはＣｏとＣｒとＮｉを主成分とし、かつ飽和磁化
   が５５０ｅｍｕ／ｃｃ以上８００ｅｍｕ／ｃｃ以下であ
   る薄膜磁性層を真空蒸着法において形成する際、前記基
   板の温度を−３０℃以上１５０℃以下とし、かつ前記基
   板の法線に対する蒸着原子の入射角を４０゜以上とする
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】　　薄膜磁性層上にＣｏと酸素またはＣｏ
   とＮｉと酸素を主成分とする第２の磁性層を形成してな
   る請求項１記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】　　薄膜磁性層上にＣｏと酸素またはＣｏ
   とＮｉと酸素を主成分とする第２の磁性層を形成するこ
   とを特徴とする請求項２記載の磁気記録媒体の製造方法
   。