JPH05101365A - 垂直磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 柱状結晶粒子からなる強磁性金属薄膜が２層
積層された構成の磁性層を有し、柱状結晶粒子の平均成
長方向と基体法線とのなす角度θが、下層においてθ≧
４５°、上層においてθ≦３０°であって、下層の柱状
結晶粒子の平均最大径が上層の柱状結晶粒子の平均最大
径以上である垂直磁気記録媒体。磁性層の蒸着に好適な
装置は、選択図に示される構成である。 【効果】 上層の磁束は下層に逃げるため、上層の柱状
結晶粒子内部での磁束の閉ループ形成が防止される。ま
た、下層は磁化されるため、再生出力の向上に寄与す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸着法により形成され
た柱状結晶粒子からなる強磁性金属薄膜を磁性層として
有する垂直記録型の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】近年、磁気記録媒体には高密度化が要求
されており、磁性層面内方向の反磁界の影響が避けられ
て高密度記録可能な垂直磁気記録媒体が注目されてい
る。垂直磁気記録媒体の磁性層としては、Ｃｏ−Ｃｒ系
合金の蒸着膜やスパッタ膜が知られている。Ｃｒを一定
量以上含むＣｏ−Ｃｒ系合金を用いた磁性層では、六方
晶からなる柱状結晶粒子が垂直方向に成長し、ｃ軸が垂
直方向を向いている。

【０００３】Ｃｏ−Ｃｒ系合金の垂直磁化膜を磁性層に
用いた垂直磁気記録媒体では、通常、磁性層の下にパー
マロイ膜が設けられている。このパーマロイ膜は、磁性
層を構成する各柱状結晶粒子からの磁束を逃がし、各柱
状結晶粒子内において反磁界による閉ループが形成され
ることを防止する作用を有する。柱状結晶粒子内に閉ル
ープが形成されると、磁束が磁性層表面に洩れなくなる
ため出力が著しく低下してしまうが、磁性層の下にパー
マロイ膜を設けることによって磁束は他の柱状結晶粒子
内に侵入することになり、これにより磁性層表面に磁束
が洩れて再生が可能となる。

【０００４】一方、Ｃｒを含まないＣｏ系合金、例えば
Ｃｏを主体としＮｉ等を添加した合金からなる強磁性金
属薄膜を用いた磁気記録媒体は、飽和磁束密度が大きく
しかも保磁力が高いので、盛んに研究されている。この
ようなＣｏ系合金をＣｏ−Ｃｒ系合金と同様に垂直方向
に成長させると、磁性層厚さ方向の反磁界の影響により
垂直方向に磁化できない。従って、このような磁性層で
は磁化容易軸は存在せず、保磁力はでない。

【０００５】このため、Ｃｏ−Ｎｉ合金等のＣｏ系合金
からなる強磁性金属薄膜磁性層は、斜め蒸着法により形
成されるのが一般的である。

【０００６】斜め蒸着法では、回転する円筒状の冷却ド
ラム表面に非磁性基体を添わせて搬送しながら、定置さ
れた強磁性金属源に電子ビーム等を照射して蒸着を行な
う。このような斜め蒸着法により、強磁性金属薄膜を２
層以上積層して多層構造とすることが提案されている
が、この場合、通常、強磁性金属薄膜各層の柱状結晶粒
子を、他の強磁性金属薄膜の柱状結晶粒子の成長方向と
交差した特定の方向に成長させる（特公昭５６−２６８
９１、５６−４２０５５、６３−２１２５４および６０
−３７５２８、特開昭５４−６０３、５４−１４７０１
０、５６−９４５２０、５７−３２３３、５７−３０２
２８、５７−１３５１９、５７−１４１０２７、５７−
４１０２８、５７−１４１０２９、５７−１４３７３
０、５７−１４３７３１、５７−１４７１２９、５８−
１４３２４、５８−５０６２８、６０−７６０２５、６
１−１１０３３３、６１−１８７１２２、６３−１０３
１５、６３−１０３１５、６３−１３１１７、６３−１
４３１７、６３−１４３２０および６３−３９１２７号
公報等）。

【０００７】このとき、強磁性金属が入射する方向と非
磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角と呼び、通
常、蒸着開始から終了まで入射角が漸減するように蒸着
する。

【０００８】入射角が最も大きい蒸着開始時は蒸着速度
が最も低く、入射角が大きくなるにつれて蒸着速度は急
激に増加する。このため、強磁性金属薄膜中の柱状結晶
粒子は、非磁性基体側では非磁性基体表面と平行に近
く、非磁性基体表面から離れるに従って急激に立ち上が
り弧状に成長する。

【０００９】このような強磁性金属薄膜の磁化容易軸の
方向は柱状結晶粒子の傾きに依存する。そして、最大入
射角は通常、９０°であるので、柱状結晶粒子の傾きは
主として最小入射角に依存する。

【００１０】最小入射角を小さくすると、基体法線に対
する柱状結晶粒子の傾きは小さくなる。すなわち、柱状
結晶粒子が基体に対して立った状態となり、磁化容易軸
も基体に対して立った状態となる。

【００１１】このような斜め蒸着法により形成された強
磁性金属薄膜を垂直磁気記録媒体に適用する場合にも、
柱状結晶粒子内の閉ループ形成を防止する必要があり、
パーマロイ膜を磁性層の下に設ける必要がある。

【００１２】しかし、パーマロイ膜はＦｅ−Ｎｉ合金で
あるため、耐食性が低く、また、Ｃｏ系合金とＦｅ系合
金との間には局所電流が発生するため、この意味からも
耐食性に問題がある。また、パーマロイ膜は軟磁性膜で
あるため磁化されず、出力向上に寄与しない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、出力が高く、耐食性が高い
垂直磁気記録媒体およびその製造方法を実現することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（６）の本発明により達成される。

【００１５】（１） 蒸着法により形成された柱状結晶
粒子からなる強磁性金属薄膜が２層積層された構成の磁
性層を基体上に有し、柱状結晶粒子の平均成長方向と基
体法線とのなす角度をθとしたとき、下層の強磁性金属
薄膜においてθ≧４５°であり、上層の強磁性金属薄膜
においてθ≦３０°であって、下層の柱状結晶粒子の平
均最大径が上層の柱状結晶粒子の平均最大径以上である
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。

【００１６】（２） 前記下層の強磁性金属薄膜の厚さ
が５００〜１５００Aであり、前記上層の強磁性金属薄
膜の厚さが５００〜２０００A である上記（１）に記載
の垂直磁気記録媒体。

【００１７】（３） 前記強磁性金属薄膜がＣｏを主成
分として含有する上記（１）または（２）に記載の垂直
磁気記録媒体。

【００１８】（４） 前記下層の強磁性金属薄膜がＣｏ
−Ｎｉ系合金であり、前記上層の強磁性金属薄膜がＣｏ
−Ｃｒ系合金である上記（３）に記載の垂直磁気記録媒
体。

【００１９】（５） 前記基体の表面に微細粒子が配設
されており、前記微細粒子配設後の基体の中心線平均粗
さＲa が４０A 以下であり、かつ前記微細粒子の連鎖比
率が７０％以下である上記（１）ないし（４）のいずれ
かに記載の垂直磁気記録媒体。

【００２０】（６） 上記（１）ないし（５）のいずれ
かに記載の垂直磁気記録媒体を製造する方法であって、
前記下層の強磁性金属薄膜蒸着用の蒸着源と前記上層の
強磁性金属薄膜蒸着用の蒸着源とを独立して設け、前記
基体を冷却ドラムの外周側面に添って送りながら前記各
蒸着源から強磁性金属の蒸気を蒸発させることにより、
前記下層の強磁性金属薄膜と前記上層の強磁性金属薄膜
とを連続して形成する工程を有することを特徴とする垂
直磁気記録媒体の製造方法。

【００２１】

【作用】本発明の磁気記録媒体は、蒸着法により形成さ
れた柱状結晶粒子からなる強磁性金属薄膜が２層積層さ
れた構成の磁性層を有し、上層の強磁性金属薄膜におけ
るθ（柱状結晶粒子の平均成長方向と基体法線とのなす
角度）が３０°以下であり、下層の強磁性金属薄膜にお
けるθが４５°以上である。

【００２２】下層の強磁性金属薄膜は、上層の強磁性金
属薄膜の磁束を逃がすことにより、上層の柱状結晶粒子
内における閉ループ形成を防止する作用を示す。本発明
の垂直磁気記録媒体では、下層の柱状結晶粒子の平均最
大径が上層の柱状結晶粒子の平均最大径以上とされるの
で、下層の柱状結晶粒子が少なくとも２つの上層柱状結
晶粒子にまたがって存在することになり、上層の柱状結
晶粒子からの磁束が下層の柱状結晶粒子中に逃げ易くな
る。また、柱状結晶粒子の平均最大径が大きければ保磁
力が低くなるため、これによっても上層の磁束が下層に
逃げ易くなる。

【００２３】なお、下層の強磁性金属薄膜も磁化される
ので出力向上に寄与する。また、一般に長波長の信号ほ
ど記録深さが深くなり、また、一般に柱状結晶粒子の平
均最大径が比較的大きいほうが低域信号の出力が向上
し、平均最大径が比較的小さいほうが高域信号の出力が
向上する。このため、各層の柱状結晶粒子径を前記関係
とすることにより、広い帯域にわたって出力が向上し、
また、上層で垂直磁気記録における高域信号の再生出力
を確保し、下層で低域信号の再生出力を確保することが
できるので、長波長信号を重畳記録する場合にも有利で
ある。

【００２４】また、Ｃｏ系合金から形成された強磁性金
属薄膜はパーマロイ膜に比べて耐食性が良好であり、か
つ、上層および下層をいずれもＣｏ基合金から形成する
ので局所電流の発生を防止でき、耐食性が良好である。

【００２５】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００２６】本発明の垂直磁気記録媒体は、基体上に磁
性層を有する。磁性層は、蒸着法により形成された柱状
結晶粒子からなる２層の強磁性金属薄膜から構成され
る。そして、柱状結晶粒子の平均成長方向と基体法線と
のなす角度をθとしたとき、下層の強磁性金属薄膜にお
いてθ≧４５°、好ましくはθ≧５５°であり、上層の
強磁性金属薄膜においてθ≦３０°、好ましくはθ≦２
０°である。

【００２７】下層の強磁性金属薄膜におけるθが前記範
囲未満であると、上層中の柱状結晶粒子内における磁束
の閉ループ形成を防止することが難しくなる。なお、下
層におけるθの上限は特にないが、θ≧７０°である強
磁性金属薄膜は、斜め蒸着法を用いても形成困難であ
る。

【００２８】上層の強磁性金属薄膜中におけるθが前記
範囲を超えると、垂直磁気記録膜として適当な磁気特性
を得ることが困難となる。

【００２９】柱状結晶粒子の平均成長方向と基体法線と
のなす角度θは、下記のようにして測定する。

【００３０】まず、磁気記録媒体を柱状結晶粒子の成長
方向を含む平面（通常、媒体主面に垂直で磁気ヘッドの
走行方向を含む平面である）で切断する。その断面に
は、各強磁性金属薄膜を構成する柱状結晶粒子の断面が
弧状ないし柱状に現われる。この断面に現われた柱状結
晶粒子の側面（隣り合う柱状結晶粒子の境界線）と基体
法線とのなす角度を、各強磁性金属薄膜毎に少なくとも
柱状結晶粒子１００個について測定し、各強磁性金属薄
膜におけるそれらの平均値を求める。そして、これら各
平均値を、各強磁性金属薄膜におけるθとする。なお、
θの測定位置は強磁性金属薄膜の厚さ方向の中間点であ
る。

【００３１】θは強磁性金属の入射方向に依存し、斜め
蒸着法を用いた場合、特に最小入射角θmin に依存す
る。

【００３２】上層におけるθが０°でない場合、上層の
柱状結晶粒子の平均成長方向と下層の柱状結晶粒子の平
均成長方向とは、同方向であっても逆方向であってもよ
い。

【００３３】柱状結晶粒子の平均成長方向が同方向であ
るとは、磁気ヘッドの走行方向に垂直な平面を考えたと
き、上層における平均成長方向と下層における平均成長
方向とが前記平面の一方の側に存在していることを意味
する。このような構成の磁性層は、後述する斜め蒸着法
により強磁性金属薄膜を蒸着する際に、上層と下層とで
基体の走行方向を同じにして蒸着すれば容易に得ること
ができる。

【００３４】また、平均成長方向が逆方向であるとは、
上層における平均成長方向と下層における平均成長方向
とが前記平面を挟んで交差していることを意味する。こ
の場合、斜め蒸着法において、上層蒸着時の基体走行方
向と下層蒸着時の基体走行方向とを逆にして磁性層を形
成すればよい。

【００３５】本発明の垂直磁気記録媒体では、下層の柱
状結晶粒子の平均最大径が上層の柱状結晶粒子の平均最
大径以上とされる。その理由は、前述したとおりであ
る。

【００３６】なお、本明細書において柱状結晶粒子の平
均最大径とは、柱状結晶粒子の成長方向を含む面で強磁
性金属薄膜を切断したときの強磁性金属薄膜表面におけ
る各柱状結晶粒子の径の平均値であり、この値は走査型
電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡等により測定することが
できる。

【００３７】各層の柱状結晶粒子の平均最大径は、本発
明の垂直磁気記録媒体が適用される規格や用途に応じて
適宜設計すればよいが、上層の柱状結晶粒子の平均最大
径を１とすると、下層の柱状結晶粒子の平均最大径は
１．１〜２．０であることが好ましい。なお、強磁性金
属薄膜中の柱状結晶粒子の平均最大径は、５０〜５００
A 、特に１２０〜３００A の範囲内であることが好まし
い。この範囲を外れると膜強度が低くなり、耐久性に問
題が生じる。

【００３８】各柱状結晶粒子は六方晶結晶粒から構成さ
れており、このことはＸ線回折により確認することがで
き、また、六方晶結晶粒子の平均粒径は、走査型電子顕
微鏡により測定することができる。そして本発明では、
柱状結晶粒子の最大径と同様に、六方晶結晶粒の平均径
についても、下層の強磁性金属薄膜におけるものが上層
の強磁性金属薄膜におけるものよりも小さいことが好ま
しい。

【００３９】各強磁性金属薄膜の柱状結晶粒子の最大径
を所定の値とするためには、後述する斜め蒸着法により
強磁性金属薄膜を形成する際に、各種形成条件を制御す
ればよい。

【００４０】例えば、強磁性金属薄膜中への酸素導入量
が多いほど柱状結晶粒子の最大径は小さくなる。また、
このとき、六方晶結晶粒子の平均粒径も小さくなる。そ
して、酸素導入量が多いほど耐食性が向上する。また、
保磁力も高くなるので、主として上層に記録される短波
長信号の記録に対し有利になる。また、後述する斜め蒸
着法において、基体を添わせる冷却ドラムの角速度を各
層で変更したり、蒸着時に強磁性金属に投入するパワー
を変えたり、あるいはこれらを併用することによっても
柱状結晶粒子の平均最大径を変更することができる。ま
た、これらの場合、同時に各層の厚さも変更することが
できる。

【００４１】上層の強磁性金属薄膜の厚さに特に制限は
ないが、通常、５００A 以上であることが好ましい。こ
れにより低域における出力を十分に大きくすることがで
きる。また、上層の厚さの上限は特になく、記録される
信号の波長等に応じて適宜選択すればよいが、上層が厚
すぎると短波長信号の再生出力が低くなるので、通常、
２０００A 以下とすることが好ましい。

【００４２】下層の強磁性金属薄膜の厚さにも特に制限
はないが、薄すぎると膜が脆弱となるため、通常、５０
０A 以上とすることが好ましい。また、下層の柱状結晶
粒子は基体に対し平行に近く蒸着する必要があるが、こ
のような膜を斜め蒸着法により厚く形成することは困難
であり、また、下層が厚すぎると短波長信号の再生出力
が低くなるので、通常、下層の厚さは１５００A 以下と
することが好ましい。

【００４３】各強磁性金属薄膜は、Ｃｏを主成分として
含有するＣｏ基合金であることが好ましい。Ｃｏの他に
含有される元素としては、Ｎｉおよび／またはＣｒが好
ましい。Ｎｉおよび／またはＣｒを含有することによ
り、耐食性が向上する。

【００４４】上層の組成と下層の組成とは同じであって
もよく、異なっていてもよい。例えば、両層をＣｏ−Ｎ
ｉ合金で構成してもよく、下層をＣｏ−Ｎｉ合金として
上層をＣｏ−Ｃｒ合金としてもよい。なお、Ｃｏ−Ｃｒ
合金の薄膜を基体上に直接形成すると、結晶粒子の良好
な配向性が得られないので、Ｃｏ−Ｃｒ合金は上層に使
用することが好ましい。

【００４５】Ｃｏ以外の元素の含有率は、要求される磁
気特性や耐食性等に応じて適宜決定すればよいが、例え
ば、下記組成が好ましい。

【００４６】強磁性金属薄膜がＣｏ−Ｎｉ合金から構成
される場合、Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｎｉ）の原子比は、０．７
５〜０．９０であることが好ましい。

【００４７】また、強磁性金属薄膜がＣｏ−Ｃｒ合金か
ら構成される場合、Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｃｒ）の原子比は、
０．７０〜０．９０であることが好ましい。

【００４８】上記いずれの場合においても、Ｃｏの含有
率が前記範囲未満であると十分な磁気特性が得られず、
Ｃｏの含有率が前記範囲を超えると十分な耐食性が得ら
れない。

【００４９】各強磁性金属薄膜には、必要に応じて酸素
が含有されていてもよい。酸素を含有することにより、
強磁性金属薄膜の保磁力が向上し、また、強磁性金属薄
膜の耐食性が向上する。酸素は、通常、各柱状結晶粒子
の表面に主として金属と結合して存在するが、特に本発
明では、前述したように上層の酸素濃度が下層の酸素濃
度よりも高いことが好ましい。

【００５０】強磁性金属薄膜中において、金属元素の合
計量（Ｍ）に対する酸素の含有量（Ｏ）の原子比率（Ｏ
／Ｍ）は、０．２以下、特に０．０１〜０．１であるこ
とが好ましい。なお、強磁性金属薄膜中の酸素濃度は、
磁性層をエッチングしながらオージェ分光分析等により
元素分析をして測定することができる。

【００５１】強磁性金属薄膜中には、これらの元素の
他、各種微量成分、特に遷移元素、例えばＦｅ、Ｍｎ、
Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等
が含まれていてもよい。

【００５２】各強磁性金属薄膜はそれぞれ蒸着法により
形成されるが、下層の形成には斜め蒸着法を用いること
が好ましい。また、上層の形成にも斜め蒸着法を用いる
ことができる。斜め蒸着装置および方法に特に制限はな
く、通常のものを用いればよい。

【００５３】斜め蒸着法は、例えば、供給ロールから繰
り出された長尺フィルム状の非磁性基体を回転する冷却
ドラムの表面に添わせて送りながら、一個以上の定置金
属源から斜め蒸着をし、巻き取りロールに巻き取るもの
である。この場合、入射角は蒸着初期の最大入射角θma
x から最終の最小入射角θmin まで連続的に変化し、非
磁性基体表面にＣｏを主成分とする強磁性金属の柱状結
晶粒子を弧状に成長させ、整列させる。

【００５４】本発明では、２層の強磁性金属薄膜を積層
する必要がある。本発明では、下層の強磁性金属薄膜が
形成された基体を巻き取りロールに巻き取った後、再び
冷却ドラム表面に添って走行させながら上層の強磁性金
属薄膜を形成してもよいが、基体を冷却ドラムの表面に
添わせた状態で２層の強磁性金属薄膜を連続的に形成す
れば、高い生産性が得られる。

【００５５】下層と上層とを連続的に形成する場合に
は、図１に示されるような下層用蒸着源と上層用蒸着源
とを独立して設けた蒸着装置を用いることが好ましい。
図１において、供給ロール３に巻回された長尺フィルム
状の基体２は、図中時計回り方向に回転する冷却ドラム
４の外周側面に添って送られ、巻き取りロール５に巻き
取られる。るつぼ６１中には、下層蒸着用の蒸着源Ｍ₁
が、るつぼ６２中には上層蒸着用の蒸着源Ｍ₂ が納めら
れ、これらの蒸着源を電子線等により加熱して強磁性金
属蒸気を蒸発させる。冷却ドラム４と各蒸着源の間に
は、スリット７１および７２が設けられたマスク７が存
在する。蒸着源Ｍ₁ からの強磁性金属蒸気はスリット７
１を通って基体２に到達し、下層の強磁性金属薄膜を形
成する。また、蒸着源Ｍ₂ からの強磁性金属蒸気はスリ
ット７２を通って基体２に到達し、上層の強磁性金属薄
膜を形成する。

【００５６】図中のθ₁ およびθ₂ は、それぞれ下層お
よび上層におけるθの目安として示した。また、図１に
示される各部材は、図示を省略した真空槽内に収容され
ている。

【００５７】なお、本発明では、上層の最小入射角θmi
n または最大入射角θmax がマイナスの角度であっても
よい。θmin またはθmax がマイナスの角度となるの
は、例えば図１に示されるような斜め蒸着装置におい
て、冷却ドラム４の最下部をこえた領域でも基体２に引
き続いて強磁性金属が蒸着される場合である。また、本
発明では、図１に示される構成の装置の他、蒸着源を１
つだけ有する通常の斜め蒸着装置も用いることもできる
が、この場合も、上記と同様にしてθmin またはθmax
をマイナスの角度とすることができる。

【００５８】図１に示される蒸着装置では、各蒸着源と
基体２との距離や、各蒸着源に加えるパワーを制御する
ことなどにより、下層における柱状結晶粒子の平均最大
径を上層における平均最大径以上とすることが容易にで
きる。

【００５９】強磁性金属薄膜中に酸素を導入する方法に
特に制限はないが、成膜雰囲気中に酸素ガスを導入して
蒸着を行なえば容易に導入可能である。また、この他、
強磁性金属薄膜表面を酸素ガスやそのプラズマによって
表面処理する方法などにより、酸素を導入することもで
きる。

【００６０】本発明で用いる基体は非磁性であればその
材質に特に制限はなく、強磁性金属薄膜蒸着時の熱に耐
える各種フィルム、例えばポリエチレンテレフタレート
等を用いることができる。また、特開昭６３−１０３１
５号公報に記載の各種材料が使用可能である。

【００６１】本発明で用いる基体の表面には、微小な突
起が設けられることが好ましい。磁性層は蒸着膜であり
極めて薄いため、基体表面の性状が磁性層表面に直接的
に現われる。従って、基体表面に微小な突起を設ければ
磁性層表面にも微小な突起を出現させることができる。
磁性層表面の突起は磁性層の摩擦を低下させてテープ化
したときの走行性を向上させ、また、媒体の耐久性を高
める。

【００６２】基体表面の微小な突起の性状および形成方
法は特に限定されないが、突起の配設パターンや突起形
成後の基体の表面粗さが磁性層の磁気特性、特に保磁力
に影響を与えるので、本発明では微細粒子を基体表面に
配設することにより突起を設けることが好ましい。

【００６３】使用される微細粒子としては、粒状、特に
ほぼ球形のものが好ましく、例えば、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂
Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＭｇＣＯ₃ 、ＣａＣＯ₃ 、Ｃａ
ＳＯ₄ 、ＢａＳＯ₄ 、ＴｉＯ₂ 等の酸化物、硫酸塩、炭
酸塩等、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎ等
の金属の酸化物あるいは酸塩等の１種以上を含む無機粒
子、あるいはポリスチレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリエチレン等の１種以上の有機化合物球状粒子な
どが好ましい。これら微細粒子は、磁性を有していても
有していなくてもよい。

【００６４】微細粒子の平均粒子径は１００〜１０００
A 、特に３００〜６００A であることが好ましい。平均
粒子径が前記範囲未満であると摩擦低減効果が小さく、
耐久性向上効果も不十分である。また、平均粒子径が前
記範囲を超えると磁性層の表面粗さが大きくなって後述
する中心線平均粗さＲa とすることが困難となり、保磁
力が低下する他、高周波特性が不十分となる。

【００６５】微細粒子の配設密度は、１mm² あたり１０
万個〜１億個、特に１００万個〜７０００万個であるこ
とが好ましい。配設密度が低すぎると微細粒子を設ける
ことによる効果が不十分となる。また、配設密度が高す
ぎても効果の向上はみられず、後述する連鎖比率とする
ことが困難となる。

【００６６】微細粒子はできるだけ均一な分布で配設さ
れることが好ましい。粒子同士が凝集したり極度に接近
したりすると、これらは見掛け上大きな粒子（二次粒
子）として挙動することになり、好ましくない。微細粒
子間の接近度を、本明細書では連鎖比率で定義する。す
なわち、基体の表面に配設された粒子の直径をＲとし、
隣接する粒子間の距離をｄとしたとき、 連鎖比率＝（ｄ＜Ｒを満足する粒子の単位面積あたりの
個数）×１００／（単位面積あたりの粒子の個数） で定義される（単位は％）。なお、Ｒには平均粒子径を
採用し、粒子間距離ｄおよび粒子の個数は電子顕微鏡写
真にて測定する。

【００６７】本発明では、このような連鎖比率が７０％
以下、特に０〜６０％であることが好ましい。連鎖比率
が前記範囲を超えると微細粒子が二次粒子としての挙動
を示すため、柱状結晶粒子の成長方向が揃いにくくなっ
て保磁力が低下する。また、磁性層形成後、磁性層表面
に現われる突起の径および高さが著しく大きくなり、磁
性層の表面性が低下してスペーシングロスにより電磁変
換特性が低下する。

【００６８】微細粒子配設後の基体の中心線平均粗さＲ
a は、４０A 以下、特に３０A 以下であることが好まし
い。Ｒa が前記範囲を超えると柱状結晶粒子の成長方向
が揃いにくくなり、保磁力が低下する傾向にある。な
お、Ｒa が低すぎると摩擦低減効果が不十分で耐久性も
低くなるため、Ｒa は１０A 以上とすることが好まし
い。

【００６９】微細粒子を基体表面に配設する方法は特に
限定されないが、例えば、合成樹脂を溶剤に溶解した薄
いバインダに微細粒子を分散したものを基体に塗布する
方法、あるいはこのようなバインダを塗布した上に微細
粒子を付着させる方法などが好ましく用いられる。

【００７０】本発明の垂直磁気記録媒体の磁性層上に
は、磁性層の保護および耐食性向上のために公知の種々
のトップコート層が設けられることが好ましい。また、
テープ化したときの走行性を確保するために、非磁性基
体の磁性層と反対側には公知の種々のバックコート層が
設けられることが好ましい。

【００７１】本発明の垂直磁気記録媒体は、磁性層垂直
方向の磁化がなされる各種垂直磁気記録に好適である。
また、アナログ磁気記録およびデジタル磁気記録のいず
れにも好ましく適用可能である。

【００７２】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００７３】微細粒子としてＳｉＯ₂ （平均粒子径３０
０A ）０．１５重量％を、バインダとしてメチルセルロ
ース０．２重量％およびシランカップリング剤〔Ｎ−β
（アミノエチル）−γアミノプロピルメチルジメトキシ
シラン〕０．０２重量％を、残部溶剤として水を含有す
る配合物を十分に混合分散させ、得られた懸濁液を厚さ
７μm のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基体表
面に塗布し、乾燥した。

【００７４】乾燥後の微細粒子の配設密度は１千万個／
mm² 、連鎖比率は５０％、基体表面のＲa は３０A であ
った。

【００７５】次いで、図１に示される構成の蒸着装置を
用いて、基体表面に上層の強磁性金属薄膜および下層の
強磁性金属薄膜を蒸着し、磁気記録媒体サンプルを作製
した。強磁性金属薄膜形成の際にはＡｒガスとＯ₂ ガス
との混合ガスを真空槽内に流し、真空槽内の圧力を１０
^-4Torrに保った。

【００７６】上層におけるθおよび下層におけるθは、
蒸着源Ｍ₁ ，Ｍ₂ とスリット７１，７２の位置関係を変
更することにより調整し、各層における柱状結晶粒子の
平均最大径は、各蒸着源に投入する電子線のパワー、真
空槽中に導入するＯ₂ ガス量および冷却ドラムの温度を
制御することにより調整した。

【００７７】各サンプルの強磁性金属薄膜の組成および
厚さと、柱状結晶粒子の平均最大径と、柱状結晶粒子の
平均成長方向と基体法線とのなす角度θとを、表１に示
す。表１に示されるＣｏ−ＮｉおよびＣｏ−Ｃｒは、い
ずれもＣｏを８０原子％含有する合金である。なお、平
均最大径およびθは前述した方法により測定した。その
際、柱状結晶粒子の測定数は１００個とした。

【００７８】これらのサンプルの他、比較のために単層
の強磁性金属薄膜を形成した基準サンプルも作製した
（サンプルNo. １）。各サンプルを８mm幅に裁断してテ
ープ化した。

【００７９】これらのサンプルテープに対し、リング型
磁気ヘッドによる垂直磁気記録を想定して周波数１０MH
z の信号を記録し、その再生出力を測定した。また、１
MHzの信号記録および再生出力測定も行なった。なお、
これらの測定には、Ｈｉ８規格のビデオデッキ（SONY E
V-S900）を用いた。結果を表１に示す。

【００８０】

【表１】

【００８１】表１に示される結果から、本発明の効果が
明らかである。すなわち、上層および下層それぞれのθ
が所定範囲内であり、かつ下層の柱状結晶粒子の平均最
大径が上層の柱状結晶粒子の平均最大径以上である本発
明のサンプルでは、１０MHz信号の再生出力が基準サン
プルに比べて著しく向上し、しかも１MHz 信号の再生出
力も向上している。

【００８２】

【発明の効果】本発明の垂直磁気記録媒体では、下層の
強磁性金属薄膜に上層の強磁性金属薄膜の磁束が逃がす
ことにより、上層の柱状結晶粒子内における閉ループ形
成を防止することができる。また、下層の強磁性金属薄
膜も磁化されるので出力向上に寄与する。特に、下層の
柱状結晶粒子の平均最大径が上層の柱状結晶粒子の平均
最大径以上なので、上層の磁束が下層に逃げ易く、ま
た、記録深さの深い長波長信号の再生出力向上に有効で
あり、広い帯域にわたって高出力が得られる。

【００８３】また、Ｃｏ系合金から形成された強磁性金
属薄膜はパーマロイ膜に比べて耐食性が良好であり、か
つ、上層の組成と下層の組成をほぼ同様にできるので、
特に良好な耐食性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の垂直磁気記録媒体の製造に用いる斜め
蒸着装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

２ 基体 ３ 供給ロール ４ 冷却ドラム ５ 巻き取りロール ６１，６２ るつぼ ７ マスク ７１，７２ スリット Ｍ₁ ，Ｍ₂ 蒸着源

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸着法により形成された柱状結晶粒子か
   らなる強磁性金属薄膜が２層積層された構成の磁性層を
   基体上に有し、柱状結晶粒子の平均成長方向と基体法線
   とのなす角度をθとしたとき、下層の強磁性金属薄膜に
   おいてθ≧４５°であり、上層の強磁性金属薄膜におい
   てθ≦３０°であって、下層の柱状結晶粒子の平均最大
   径が上層の柱状結晶粒子の平均最大径以上であることを
   特徴とする垂直磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記下層の強磁性金属薄膜の厚さが５０
   ０〜１５００A であり、前記上層の強磁性金属薄膜の厚
   さが５００〜２０００A である請求項１に記載の垂直磁
   気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記強磁性金属薄膜がＣｏを主成分とし
   て含有する請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒
   体。
4. 【請求項４】 前記下層の強磁性金属薄膜がＣｏ−Ｎｉ
   系合金であり、前記上層の強磁性金属薄膜がＣｏ−Ｃｒ
   系合金である請求項３に記載の垂直磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記基体の表面に微細粒子が配設されて
   おり、前記微細粒子配設後の基体の中心線平均粗さＲa
   が４０A 以下であり、かつ前記微細粒子の連鎖比率が７
   ０％以下である請求項１ないし４のいずれかに記載の垂
   直磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の垂
   直磁気記録媒体を製造する方法であって、前記下層の強
   磁性金属薄膜蒸着用の蒸着源と前記上層の強磁性金属薄
   膜蒸着用の蒸着源とを独立して設け、前記基体を冷却ド
   ラムの外周側面に添って送りながら前記各蒸着源から強
   磁性金属の蒸気を蒸発させることにより、前記下層の強
   磁性金属薄膜と前記上層の強磁性金属薄膜とを連続して
   形成する工程を有することを特徴とする垂直磁気記録媒
   体の製造方法。