JPH0479026A - アルマイト面内磁化膜の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はアルマイトを用いた磁気記録媒体に関する。更
に詳細には、本発明はアルマイト面内磁化膜の製造方法
に関する。

［従来の技術］ アルマイト微細孔中にＦｅｗ　Ｃｏｗ　Ｎｉなどの磁性
金属をメッキ充填した磁性膜は、その大きな形状効果か
ら垂直磁気異方性を示すことが知られている。

近年、これらの材料をリジッドディスクに適用し、高密
度垂直磁気記録媒体とする検討が進められている。しか
し、リジッドディスクでは記録再生時に磁気ヘッドが０
．２μｍ程度媒体から浮上しており、垂直磁気記録では
、この浮上量によりスペシーシング損失が大きくなり、
媒体の最下層まで記録が十分に行えないため、再生時に
十分な出力が得られず、オーバーライド特性も十分な特
性が得られないという問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ パイロット万年筆の何台らは陽極酸化アルマイト微細孔
にＣｏ−Ｎｉ合金をメッキ充填すると、Ｃｏ５ｏ−Ｎ１
５ｏ付近の組成で、市内磁化膜が得られる事を報告して
いる（Ｊ　、Ｅｌｃｔｒｏｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　。

ｖｏｌ、２２．Ｎｏ、ｌ　、ｐｐ、３２（１９７５））
。この面内磁気異方性は、結晶構造に起因していると考
えられ、上記の組成では、Ｎｉのｆｃｃ相とＣｏのｈｃ
ｐ相が混在している。この媒体の断面構造を第２図に示
す。

図示されているように、この種の媒体構造の特徴は、充
填された磁性粒子１がアルマイト３により隔離され、磁
性粒子相互の交換結合が生じないということである。こ
のことは、薄膜の磁化過程において磁壁が発生しにくい
ことを示唆している。

しかし、回合らの作製した市内磁化膜は、面内方向の保
磁力および角形比が垂直方向の保磁力や角形比とほぼ同
等の値を示し、市内磁化膜としての特性が不十分であっ
た。特に、再生出力か低く、実用レベルには至らない。

従って、本発明の目的は優れた再生出力を有するアルマ
イト面内磁化膜の製造方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明では、Ａヌもしくは
１合金を陽極酸化して生成したアルマイトの微細孔中に
強磁性体をメッキ充填してなる磁気記録媒体の製造方法
において、強磁性体メッキ時に使用する交流電源周波数
が５００Ｈｚよりも大きいことを特徴とするアルマイト
面内磁化膜の製造方法を提供する。

アルマイト微細孔中にメッキ充填する強磁性体は、例え
ば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ単体もしくはこれらの合金が好ま
しい。

［作用コ 前記のように、本発明の方法によれば、アルマイトの微
細孔中に強磁性体をメッキ充填する際、使用する交流電
源の周波数を５００Ｈｚより大きくすることで、アルマ
イト磁性膜に市内磁気異方性を発生させることができる
。

従って、本発明の方法により作製されたアルマイト磁化
膜では市内磁気記録が可能になり、磁気ヘッドの浮上量
に対する再生出力の減少が抑制され、また、十分なオー
バーライド特性が期待できる。

更に、各々の磁性粒子が酸化アルミニウムで囲まれ、完
全に分離されているため、連続薄膜型磁気記録媒体のよ
うに磁化遷移領域でジグザグドメインが発生しにくり、
その結果、再生時のノイズが小さくなり高い再生出力が
得られる。また、膜面内で特定の方向に異方性を生じな
いため、再生時のモジュレーションも無い。

メッキ用交流電源周波数を５００Ｈｚ超にすると面内磁
化膜化する正確なメカニズムは未だ解明されていないの
で推測の域を出ないが、アルマイトは整流作用を持って
おり、交流を使用してアルマイト微細孔中にメッキを行
うと、アルマイトがカソードに分極された時にのみ、還
元電流が流れる。使用する交流の周波数が高くなるとア
ルマイトがカソード分極されている時間が短くなり、１
回のカソード分極時に成長する磁性粒子の厚さが薄くな
る。従って、高い周波数でメッキした磁性粒子は、低い
周波数でメッキした磁性粒子に比べ、粒子の軸長方向で
の連続性が低（なり、磁性粒子の形状異方性か低下し、
市内磁気異方性が発生するものと思われる。

メッキに使用する交流電源周波数は、通常の５０Ｈ２ま
たは６０Ｈｚより高いものであれば上記の効果が期待さ
れるが、−船釣には５００Ｈｚを越える領域が好ましい
。

また上記メッキ方法でアルマイト中に充填する強磁性体
はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ単体もしくはこれらの合金であり、
さらに面内磁化特性を向上させるため、上記強磁性体中
にＰあるいはＷを含有させることもできる。

メッキ時の交流電源周波数に加えて、微細孔中に析出し
た磁性粒子の軸比（長軸長／軸径）を下げることにより
市内磁気特性を更に向−１−させることもできる。アル
マイトのセル径をＤ　Ｃ１微細孔径（軸径に等しい）を
Ｄｐｔ厚さ（長軸長に等しい）をｔとすると、軸比はｔ
／ＤＩ）で表される。

ｔの値は陽極酸化時に加えるクーロン量あるいは表面研
磨によって制御でき、５００人〜５μｍが現実的と考え
られる。Ｄｐの値はアルマイトの種類とＤｐ拡大処理に
よって変化し、上限はＤＣと考えられるが、現実的には
、ｏｐ：ｏ、９５Ｄｃ（付札率で表すと０．８２）が上
限と考えられる。

実際のＤｐの値は１００人（硫酸アルマイト、拡大処理
無し）〜２４００人（リン酸アルマイト。

Ｄｃの９５％まで拡大処理実施）であり、上記のｔの値
を考慮すると、軸比としては、０．２０８（５００人／
２４００人）〜５００　（５００００人／１００人）の
範囲内で変化させることができ、軸比を下げて形状異方
性を面内方向に持たせた場合に良好な面内磁気特性が得
られる。

何台らは、陽極酸化浴に、硫酸を用いている。

硫酸は、解離度が大きい酸であるため浴の抵抗が小さく
、陽極酸化時にかかる電圧は、〜２０Ｖ程度であり、微
細孔径は、〜２００人である。硫酸に対し、シュウ酸お
よびリン酸は、解離度が小さく、陽極酸化時に大きな電
圧がかかる。従って、微細孔径〜５００人のアルマイト
が得られ、磁性層厚が同じ場合、硫酸浴に比べ軸比が１
／２以下のものが得られる。陽極酸化の後にリン酸また
はスルファミン酸等の浴で微細孔拡大を行うと、さらに
軸比を小さくする事もできる。

前記のように、メッキ電源周波数の選択および軸ｉｔの
コントロールに加えて、更に別の方法を併用することも
できる。

例えば、アルマイト微細孔中にＣｒＦ地層を設け、この
上に本発明の磁性体を積層させると、ＣｏまたはＣｏ合
金の（１００）面が基板に平行に成長し、軸化容易軸が
基板面内に配向し、−層良好な面内磁化膜となる。下地
層はＣｒに限らす、ＣｏのＣ軸を膜面内方向に配向させ
ることかできるものであれば何でもよい。

下地層の厚さは特に限定されないか、一般的には０．０
２μｍ〜１μｍの範囲内が好ましい。０゜０２μｍ以下
では、Ｃｒの（１１０）面が１−分に成長せず、ｃｏま
たはＣｏ合金を市内配向させることが困難となる。一方
、１μｍ超では、ＣＯまたはＣｏ合金の面内配向に及ぼ
す効果か飽和し、厚くするたけ不経済となる。

このように、メッキ時の交流電源周波数の選択の他に、
所望により、下地層の存在による結晶磁気異方性と、軸
比による形状磁気異方性の両方の点から相乗的に磁性層
を市内磁化膜化することかでき、極めて優れた特性を有
する面内磁化膜か得られる。

アルマイト層中に形成される微細孔の深さは電界時間を
制御することにより調節できる。説明するまでもなく、
微細孔の深さはアルマイト層の厚さ以下である。軸比が
問題になる場合、微細孔の直径は前記の軸比の設計値に
より決定される。

アルマイト層はアルミニウム基板を陽極酸化することに
より基板上に直接形成させることもできるが、非磁性基
板上にアルミニウムまたはアルミニウム合金を物理蒸着
法により蒸着し、この蒸着層を陽極酸化することによっ
ても形成させることができる。物理蒸着法としては、真
空蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリング法
、イオンビームデポジション法および化学的気相成長法
（ＣＶＤ法）などがある。

アルミニウムの陽極酸化法は公知である。一般的に、ア
ルミニウムの陽極酸化は直流（ＤＣ）で行っている。Ｄ
Ｃでは、電流密度を増大させると、耐電場強度が増大し
、腐食性が強くなり、その結果、開始点（ピット）が多
くな−る。この電解初期に生じたピットが続けてエツチ
ングされ微細なホール（孔）が形成される。

本発明の方法における磁気記録媒体に使用される非磁性
基板としては、アルミニウム基板の他に、ポリイミド、
ポリエチレンテレフタレート等の高分子フィルム、ガラ
ス類、セラミック、陽極酸化アルミ、黄銅などの金属板
＋Ｓｉ単結晶板９表面を熱酸化処理したＳｉ単結晶板な
どがある。

また、本発明の方法により得られる磁気記録媒体として
は、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムなどの
合成樹脂フィルムを基体とする磁気テープや磁気ディス
ク、合成樹脂フィルム、アルミニウム板およびガラス板
等からなる円盤やドラムを基体とする磁気ディスクや磁
気ドラムなど、磁気ヘッドと摺接する構造の種々の形態
を包含する。

［実施例コ 以下、実施例により本発明を史に詳細に説明する。

実」１例」− 純度９９．９９％のＡＪ板（３ｃｍ　Ｘ　３　ｃｍ　Ｘ
　６５μｍ）をトリクロロエタン中で脱脂し、その後５
ｖｔ％のＮａＯＨ水溶液中で表面酸化層を除去し、次に
Ｏｖａ！％ＨＮＯ３水溶液中で中和した。

陽極酸化を３ｗｔ％の（ＣＯＯＨ）２水溶液中で行い、
４０ｖの定電圧を印加し、アルマイト層を３μｍ形成し
た。この後、アルマイトを３０℃。

１ｗｔ％のＨ３ＰＯ４水溶液中に浸し、バリヤ層調整と
微細孔径の拡大処理を行った。処理後のアルマイトのセ
ル径とボア径はそれぞれ９５０人、４６０人であった。

次にアルマイトをＣＯ３Ｏ４：０．２モル／λ。

Ｈ３ＢＯ３：　０．２モル／ヌ、グリセリン：２ｍ１／
柔を含むメッキ浴に移し、ＣＯメッキを行った。

メッキに用いた電源は交ａ　１５　Ｖ　ｐ−ｐで、アル
マイト側に一１０Ｖ、対極側（カーボン）に＋５Ｖとな
る様にＤＣバイアスを印加した。交流電源の周波数を５
０Ｈｚ、１００Ｈｚ　、２５０Ｈｚ　、５００Ｈｚ、８
００Ｈｚおよび１０００Ｈｚの各個に設定し、アルマイ
ト微細孔中にＣｏをメ、キ充増した。

第１図に実施例１で作製した試料の異方性エネルギーと
メッキ時の周波数の関係を示す。異方性エネルギーの正
負の符号は正が垂直磁化膜、負か市内磁化膜であること
を示す。図から分かる様にメッキ時の周波数が５００Ｈ
ｚを越える領域で異方性エネルギーは負の値、すなわち
市内磁化膜になっていることが分かる。

支五匠λ 実施例１におけるメッキ浴にＮａＰＨ２Ｏ２を０．０２
モル／λ添加したこと以外は同様の方法によりアルマイ
ト微細孔中にＣｏ−Ｐをメッキ充填した。

実ｌ」［と 実施例１におけるメッキ浴にに２ＷＯ４を０゜０２モル
／λ添加したこと以外は同様の方法によりアルマイト微
細孔中にＣｏ−Ｗをメッキ充填した。

実ｌ］１１ 実施例１におけるメッキ浴にＮｉＳＯ４を０゜２モル／
λ添加したこと以外は同様の方法によりアルマイト微細
孔中にＣｏＮｉ合金をメッキ充填した。

実ｍ 実施例１におけるメッキ浴にＦｅ５０＋・（ＮＨ４）２
ＳＯ４を０．０１モル／、１！添加したこと以外は同様
の方法により、アルマイト微細孔中にＦｅＣｏ合金をメ
ッキ充填した。

実１１舛喝− 実施例１におけるメッキ浴がＦｅＳＯ４・（ＮＨ４）２
８０４を０．２モル／Ｊ！、Ｈ３ＢＯ３を０．２モル／
Ｊｌ、グリセリンを２１１１／Ｊ！含何すること以外は
同様の方法によりアルマイト微細孔中にＦｅをメッキ充
填した。

前記実施例２〜６で得られたアルマイト磁性膜の各周波
数における面内方向保磁力（Ｈａ、）と面内方向角形比
（Ｓ、）を試料振動型磁力計により最大印加磁場１０ｋ
Ｏｅで測定した。測定結果をド記の表１に要約して示す
。

表１に示された結果から明らかなように、面内方向保磁
力と面内方向角形比はメッキ時の交流電源周波数の増大
に従って増加し、周波数が５００Ｈｚを超えると、その
増加率が顕著になる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の方法によれば、アルマイ
トの微細孔中に強磁性体をメッキ充填する際、使用する
交流電源の周波数を５００Ｈｚより大きくすることで、
アルマイト磁性膜に面内磁気異方性を発生させることが
できる。

従って、本発明の方法により作製されたアルマイト磁化
膜では面内磁気記録が可能になり、磁気ヘッドの浮上量
に対する再生出力の減少が抑制され、また、十分なオー
バーライド特性が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例における試料の異方性エ
ネルギーとメッキ時の交流周波数の関係を示す特性図で
あり、第２図は公知のアルマイト微細孔中に磁性体がメ
ッキ充填された磁気記録媒体の一例の断面図である。 １・・・磁性体粒子、３・・・アルマイト層。 ５・・・基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＡｌもしくはＡｌ合金を陽極酸化して生成したア
   ルマイトの微細孔中に強磁性体をメッキ充填してなる磁
   気記録媒体の製造方法において、強磁性体メッキ時に使
   用する交流電源周波数が５００Ｈｚよりも大きいことを
   特徴とするアルマイト面内磁化膜の製造方法。
2. （２）アルマイト微細孔中にメッキ充填する強磁性体は
   、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ単体もしくはこれらの合金であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のアルマイト面内磁化膜の
   製造方法。