JPH0476813A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、高密度記録再生特性および耐久性の優れた磁
気記録媒体およびその製造方法ムこ関する。

従来の技術 短波長記録再生特性に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方向を
向く。したがって信号が短波長になるほど、媒体内反磁
界が減少し、高い再往出力が得られる。

現在−船釣に用いられている垂直磁気記録媒体は、高分
子フィルム上に直接にまたはＴｉ、ＧｅＳｉ、Ｃｏｏ、
５ｉ０２．高分子化合物等の非磁性下地層を介して、Ｃ
ｏ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。特にＣｏとＣ
ｒを含有する膜は、Ｃｒ膜量が３０重量％以下の範囲で
は結晶系が稠密六方構造であり、そのＣ軸を膜面に対し
て垂直方向に配向させることが可能であるので、容品に
垂直磁気異方性膜を実現できる。

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、すでに市販されているメタ塗布型テー
プ（ＭＰテープ）や茶着テープ（ＭＥテープ）に比べて
、出力およびＳ／Ｎが十分高いとはいい難かった。また
従来の垂直磁気記録媒体は耐久性においても満足できる
ものではなかった。したがって高密度磁気記録媒体とし
て、ＭＰテープやＭＥテープを出力およびＳ／Ｎにおい
て大幅に上回り、かつ耐久性の優れた媒体の開発が要望
されている。

本発明は上記要望に応えて、ＭＰテープやＭＥテープよ
りも出力およびＳ／Ｎにおいて大幅に上回る磁気記録媒
体を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、高分子基板上に直
接または非磁性下地層を介してＣｏとＣｒまたはＣｏと
ＣｒとＮｉを主成分とし、柱状の構造をなす結晶粒（以
下柱状粒という）が膜面の法線に対して傾斜している第
１の薄膜磁性層を形成し、その第１の′ｙｉ膜磁性層の
上にＣｏと酸素またはＣｏとＮｉと酸素を主成分とし、
柱状粒が膜面の法線に対して第１の薄膜磁性層と同方向
に傾斜し、かつ第１の薄膜磁性層よりも傾斜が小さい第
２０薄ｌ！磁性層を形成して磁気記録媒体を構成したも
のである。

作用 上記の構成による本発明の磁気記録媒体は、薄膜の結晶
粒が柱状粒からなり、柱状粒が膜面の法線方向に対して
傾斜しているので、磁化容易軸もまた膜面の法線方向に
対して傾斜している。したがって磁気ヘッドとしてリン
グ形磁気ヘッドを用いる場合に記録され易く、かつ磁化
容易軸が膜面内ではないので減磁作用が弱く、高い記録
磁化が残る。また第１の薄膜磁性層としてＣｏとＣｒを
含有する膜（以下Ｃｏ−ＣｒｔＩ！Ｉと略す）を用いる
と、その高い飽和磁化および高い結晶磁気異方性により
出力が増加する。さらに第２の薄膜磁性層としてＣｏと
酸素を含有する膜（以下Ｃｏ−０膜と略す）を用いると
、磁性層として信号が記録されるのみならず、保護層と
して耐久性の向上にも寄与する。また第１の薄膜磁性層
と第２の薄膜磁性層の柱状粒の膜面の法線方向に対する
傾斜が一致している場合、磁化容易軸の傾きが一致せず
、第２の薄膜磁性層の傾きの方が大きくなってしまう。

この理由は次のように考えられる。

Ｃｏ−ＣｒＷｌ、およびＣｏ−０膜はともに垂直磁気異
方性を示す膜として知られている。そしてこの２種類の
膜が垂直磁気異方性を持つのは、Ｃｏの稠密六方構造の
Ｃ軸が膜面に垂直に配向することと、薄膜の結晶粒が柱
状の形状をもつことの寄与が大きい。またＣｏ−Ｃｒ膜
とＣｏ−○膜を比べると、Ｃｏ−Ｃｒ１ｌｌの方がＣｏ
−０膜より結晶性は良く、結晶の寄与が形状の寄与より
も大きいと考えられる。そこで柱状粒が膜面の法線方向
に対して同程度に傾いたとき、Ｃｏ−０膜の方がＣｏ−
Ｃｒ膜より磁化容易軸が大きく傾く。

本発明の磁気記録媒体では、第２の薄膜磁性層のｃｏ−
〇膜の柱状粒の傾きを第１の薄膜磁性層のＣ０−Ｃｒ１
！！の１頃きより小さくすることにより、第１と第２の
薄膜磁性層の磁化容易軸をほぼ一致させた。第１と第２
の薄膜磁性層の磁化容易軸の傾きがほぼ一致していると
、記録された磁化が互いに弱め合うことなく安定であり
、高い再生出力を得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

図において、１は高分子基板、２はＣｏとＣｒを含有し
ている第１の薄膜磁性層、３はＣｏと酸素を含有してい
る第２の薄膜磁性層である。第１図に模式的に示したよ
うに、第１の薄膜磁性層２および第２の薄膜磁性層３の
柱状粒の方向は膜面の法線方向からずれており、そのず
れは第１の薄膜磁性層２の方が大きい。第１の薄膜磁性
層の成分の例としては、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ
またはこれらム二ＣＩＪ、ＡＡ等が微量ムニ含まれた合
金などがある。第２の薄膜磁性層の成分の例としては、
Ｃｏ−０Ｃｏ−Ｎｉ　−０またはこれらに微量の不純物
を含む部分酸化膜がある。

なお、第１のＶｉｔ膜磁膜層性層状粒の膜面に対する傾
斜角としては、１０″以上７０″′以下であるのがよい
。また第１と第２の薄Ｗｉ磁性層の柱状粒のなす角は、
１０°以上６０″以下とすると高い再生出力が得られる
。

次に、第１図に示すような特徴を有する磁気記録媒体の
製造方法の一例を、第２図に基づいて説明する。膜面の
法線方向に対して柱状粒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２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４の周面に沿って走
行する。蒸発源５と円筒状キャン４との間には遮蔽板６
が配置されており、この遮蔽板６の開口部を通って蒸発
原子７は基板１に付着する。Ｇｏなどの高融点金属を高
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。８．９は基板１を巻くだめのボビ
ンである。θ１．θ２は蒸着開始部および蒸着終了部に
おける蒸着原子７の基板１への入射角である。基板１が
矢印Ｎの方向に走行するときには、Ｃ１が蒸着開始部の
入射角、Ｃ２が蒸着終了部の入射角であり、走行方向が
逆の時には、Ｃ１が蒸着終了部の入射角、Ｃ２が蒸着開
始部の入射角になる。

この第２図に示す装置で第１図に示す磁気記録媒体を作
製する手順は以下のようである。まず、高分子基板１を
矢印Ｎの方向に走行させ、ＣｏとＣｒを含有する第１の
薄膜磁性層２を形成する。

蒸発源５の中には蒸発物質としてＣｏとＣｒを含有する
合金を入れておく。蒸発原子７の基板１への入射角は膜
の成長にともなってＣ１からＣ２に変化する。本発明の
方法で成膜する際には、蒸発原子７の基板１への入射角
を１０°以上７０°以下とすることにより、柱状粒が膜
面の法線に対して傾斜しており、かつ高出力を有する磁
気記録媒体が得られる。

次に、第１の薄膜磁性層２が形成された高分子基板１を
矢印Ｎの反対方向に走行させてボビン８に巻き取った後
、蒸発源５中の蒸発物資をＣｏを含有する材料に変更し
、第１の薄膜磁性層２が形成された高分子基板１を矢印
Ｎの方向に走行させて、酸素雰囲気中で第２の薄膜磁性
層３を蒸着する。酸素雰囲気中で蒸着した第２の薄膜磁
性層３は酸素と反応して部分酸化膜になる。第２の薄膜
磁性層３の柱状粒を膜面の法線に対して傾斜させるため
には、蒸発原子７の基板１への入射角を第１の薄膜磁性
層２の場合もよりも小さくする必要がある。

以上のようにして作製した本発明による媒体の１３０ｋ
ＦＲＰ］　　（１インチ当り１３０００回の磁化反転の
ある記録状態）における再生出力およびノイズを従来の
媒体と比較して次の表に示す。

ただし、リング形磁気ヘッドとしてはギャップ長０、１
５μｍのアモルファスヘッドを用いた。

表 上記表における従来のＣｏ−Ｃｒ垂直磁気記録媒体であ
る。

柱状粒はほぼ膜面の法線方向に成長している。

また同表におけるＢは本発明の実施例Ｃに対する比較例
であり、第３図にその断面を示している。

図において、１１は高分子基板、１２は第１の薄膜磁性
層、１３は第２の薄膜磁膜層性層る。比較例Ｂおよび実
施例Ｃにおいては、ともに第１の薄膜磁性層のθ１．θ
２はそれぞれ５０°および３０°で作製した。しかし、
第２の薄膜磁性層のθ１およびθ２は比較例Ｂが５０°
および３０゜であるのに対して、実施例Ｃでは３５°お
よび５゜で作製した。そのため実施例Ｃは第１図に示す
ように第１の薄膜磁性層２と第２の薄膜磁性層３で柱状
粒の傾きが異なるのに対して、比較例Ｂでは第３図に示
すように第１の薄膜磁性層１２と第２の薄膜磁性層１３
の柱状粒の傾きがほぼ一致している。また比較例Ｂおよ
び実施例Ｃにおいては、第１の薄膜磁性層の膜厚は０．
１５μｍ、第２の薄膜磁性層の厚みは０，０５μｍとし
た。

表から本発明の磁気記録媒体の実施例Ｃが、従来の垂直
磁気記録媒体Ａや比較例Ｂに比べて、高い再生出力を有
しており、ノイズも低いことがわかる。したがって本発
明の磁気記録媒体を用いることにより高いＳ／Ｎが得ら
れる。

また本発明の磁気記録媒体は媒体表面がＣｏを訂する部
分酸化膜になっているので、従来のＣ０Ｃｒ垂直磁気記
録媒体に比べて優れた耐久性を有している。

第２の薄膜磁性層の膜厚としては、０．０２μｍ以上０
．１μｍ以下が望ましい。０．０２ｐｍ未満であると、
耐久性が劣化しでしまう。また０、１μｍを超える膜厚
の場合には、再生出力が低下する。

この理由は、第１の″ａｉ膜磁膜層性層気ヘッドとの間
隔が広くなりすぎるためであると考えられる。

第１の薄膜磁性層の柱状粒の膜面の法線に対する傾きは
１０″から７０°の間にあるときに高い再生出力が得ら
れる。１０°未溝の場合には従来の垂直磁気記録媒体と
同様の再生出力になってしまい、７０°を超えると、従
来の面内媒体間等の出力になってしまう。また第１の薄
膜磁性層と第２の１膜磁性層の柱状粒の方向がなす角は
１０゜以上６０″′以下であるのが望ましい。この範囲
を外れると、第１の薄膜磁性層と第２の薄膜磁性層の磁
化容易軸の方向が大きく異なってしまい、再生出力が低
下する。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明ムこよれば、
再生出力が高く耐久性の優れた磁気記録媒体を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における磁気記録媒体の拡大
断面図、第２図は本発明の磁気記録媒体を製造するため
の真空蒸着装置の概略断面正面図第３図は本発明の磁気
記録媒体に対する一比較例の拡大断面図である。 １・・・・・・高分子基板、２・・・・・・第１の薄膜
磁性層、３・・・・・・第２の薄膜磁性層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子基板上に直接または非磁性下地層を介して
   ＣｏとＣｒまたはＣｏとＣｒとＮｉを主成分とし、柱状
   の構造をなす結晶粒が膜面の法線に対して傾斜している
   第１の薄膜磁性層を形成し、その第１の薄膜磁性層の上
   にＣｏと酸素またはＣｏとＮｉと酸素を主成分とし、柱
   状の構造をなす結晶が膜面の法線に対して第１の薄膜磁
   性層と同方向に傾斜し、かつ第１の薄膜磁性層よりも傾
   斜が小さい第２の薄膜磁性層を形成したことを特徴とす
   る磁気記録媒体。
2. （２）第１の薄膜磁性層の結晶粒の膜面の法線に対する
   傾斜が１０゜以上７０゜以下であり、第２の薄膜磁性層
   の結晶粒の膜面の法線に対する傾斜と、前記第１の薄膜
   磁性層の結晶粒の膜面の法線に対する傾斜の差が１０゜
   以上６０゜以下であることを特徴とする請求項１記載の
   磁気記録媒体。
3. （３）第２の薄膜磁性層の膜厚が０．０２μｍ以上０．
   １μｍ以下であ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）真空蒸着法により、高分子基板上に直接または非
   磁性下地層を介してＣｏとＣｒまたはＣｏとＣｒとＮｉ
   を主成分とする第１の薄膜磁性層を形成し、その第１の
   薄膜磁性層の上にＣｏと酸素またはＣｏとＮｉと酸素を
   主成分とする第２の薄膜磁性層を形成する際に、前記第
   １の薄膜磁性層の蒸発原子の高分子基板への入射角を基
   板法線方向に対して１０゜以上７０゜以下とし、前記第
   ２の薄膜磁性層の蒸発原子の高分子基板への入射方向を
   第１の薄膜磁性層と同じ方向に傾斜させ、入射角を第１
   の薄膜磁性層の場合よりも１０゜以上６０゜以下小さく
   することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
5. （５）第２の薄膜磁性層の膜厚を０．０２μｍ以上０．
   １μｍ以下とすることを特徴とする請求項４記載の磁気
   記録媒体の製造方法。