JPH056738B2 - - Google Patents
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- JPH056738B2 JPH056738B2 JP58012992A JP1299283A JPH056738B2 JP H056738 B2 JPH056738 B2 JP H056738B2 JP 58012992 A JP58012992 A JP 58012992A JP 1299283 A JP1299283 A JP 1299283A JP H056738 B2 JPH056738 B2 JP H056738B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/85—Coating a support with a magnetic layer by vapour deposition
Landscapes
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、所定の形状を有する非磁性基体上に
被着したCoを主成分とした垂直磁化膜に係り、
特にかかる垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録に好
適な垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
被着したCoを主成分とした垂直磁化膜に係り、
特にかかる垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録に好
適な垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
〔従来技術〕
磁気記録の分野における記録密度の向上は著し
いものがある。特に、東北大の岩崎等により提案
された垂直磁気記録方式は、現在実用化されてい
る面内記録方式と異なり、記録密度が高くなるほ
ど、自己減磁作用が小さくなな特徴を有し、将来
の高密度磁気記録方式として注目を集め、精力的
な研究がなされている。
いものがある。特に、東北大の岩崎等により提案
された垂直磁気記録方式は、現在実用化されてい
る面内記録方式と異なり、記録密度が高くなるほ
ど、自己減磁作用が小さくなな特徴を有し、将来
の高密度磁気記録方式として注目を集め、精力的
な研究がなされている。
この垂直磁気記録を実現するには、記録媒体と
して、磁性膜面に対して垂直方向の磁化容易軸を
有する垂直磁化膜が必要である。現在、そのよう
な磁気特性をもつ磁性膜としては、スパツタ法、
あるいは真空蒸着法で作製したCo−Cr、Co−Cr
−Rh、またはCo−V系の合金膜が知られてい
る。
して、磁性膜面に対して垂直方向の磁化容易軸を
有する垂直磁化膜が必要である。現在、そのよう
な磁気特性をもつ磁性膜としては、スパツタ法、
あるいは真空蒸着法で作製したCo−Cr、Co−Cr
−Rh、またはCo−V系の合金膜が知られてい
る。
しかし、このような合金系垂直磁化膜は、その
膜厚が0.1μm以下では良好な垂直磁気異方性が得
られない欠点を有するとともに、合金であるため
に磁性膜自身の曲げ剛性率が大きく、特にテープ
状の垂直磁気記録媒体を作製した場合には、磁気
ヘツドとの良好なタツチが得られないという欠点
があつた。
膜厚が0.1μm以下では良好な垂直磁気異方性が得
られない欠点を有するとともに、合金であるため
に磁性膜自身の曲げ剛性率が大きく、特にテープ
状の垂直磁気記録媒体を作製した場合には、磁気
ヘツドとの良好なタツチが得られないという欠点
があつた。
本発明の目的は、Co−CrあるいはCo−V系合
金のような合金材料を用いることなく、膜厚
0.1μm以下においても良好な垂直磁化膜となり、
かつ曲げ剛性率がCo−Cr系合金膜に比較して小
さい、新規な垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録媒
体の製造方法を提供することにある。
金のような合金材料を用いることなく、膜厚
0.1μm以下においても良好な垂直磁化膜となり、
かつ曲げ剛性率がCo−Cr系合金膜に比較して小
さい、新規な垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録媒
体の製造方法を提供することにある。
Co−Cr膜において垂直磁化膜となる理由につ
いてはつぎのように考えられている。スパツタ法
あるいは真空蒸着法で作製したCo−Cr膜の断面
をSEMで観察すると、膜面に垂直方向に結晶粒
子が成長した柱状構造が観察される。垂直磁気異
方性の優れたCo−Cr膜は、この柱状方向に沿つ
てCoのc軸が配向していることが、X線回折法
により解析されている。Co−Cr膜の垂直磁気異
方性は、このc軸が垂直配向していることに一つ
の原因があるが、さらに、その垂直磁気異方性の
大きさ(Ku)が、膜面に垂直方向に磁化が向い
た時の静磁エネルギ、2πM2 s(Ms:飽和磁化)よ
り大となるという下記(1)式の関係が満たされてい
ることが二番目の理由である。
いてはつぎのように考えられている。スパツタ法
あるいは真空蒸着法で作製したCo−Cr膜の断面
をSEMで観察すると、膜面に垂直方向に結晶粒
子が成長した柱状構造が観察される。垂直磁気異
方性の優れたCo−Cr膜は、この柱状方向に沿つ
てCoのc軸が配向していることが、X線回折法
により解析されている。Co−Cr膜の垂直磁気異
方性は、このc軸が垂直配向していることに一つ
の原因があるが、さらに、その垂直磁気異方性の
大きさ(Ku)が、膜面に垂直方向に磁化が向い
た時の静磁エネルギ、2πM2 s(Ms:飽和磁化)よ
り大となるという下記(1)式の関係が満たされてい
ることが二番目の理由である。
Ku>2πM2 s ……(1)
普通、Co薄膜の場合、Coのc軸が理想的に膜
に垂直に配向したとしても、Ku、Msにバルクの
値を用いるとして、(1)式の左辺、右辺の値はそれ
ぞれ5×106erg/c.c.、1.2×107erg/c.c.となり、
(1)式の関係を満足することはできない。
に垂直に配向したとしても、Ku、Msにバルクの
値を用いるとして、(1)式の左辺、右辺の値はそれ
ぞれ5×106erg/c.c.、1.2×107erg/c.c.となり、
(1)式の関係を満足することはできない。
このように、Crを添加する効果は、Coのc軸
が膜面に垂直に配向することを促し、かつ飽和磁
化を(1)式が成立する程度にまで低下させることに
ある。
が膜面に垂直に配向することを促し、かつ飽和磁
化を(1)式が成立する程度にまで低下させることに
ある。
したがつて、Crと同様な効果を有する元素を
Co磁性膜に添加するならば、Co−Cr系合金薄膜
以外においても、垂直磁化膜を実現できる可能性
がある。
Co磁性膜に添加するならば、Co−Cr系合金薄膜
以外においても、垂直磁化膜を実現できる可能性
がある。
本発明者らは、上記のような考えに基づき、検
討を重ねた結果、添加元素として金属元素を用い
ることなく、適当な分圧の酸素雰囲気と基板温度
の条件下において、基板面に垂直にCoの蒸着を
行なうと、良好な磁気特性を有する垂直磁化膜が
得られることを見出した。その原因は必ずしも明
らかではないが、垂直蒸着によつて基板面に垂直
方向に生成される針状のCo結晶粒子の表面が
CoO等の酸化物によつて覆われ、薄膜の形状によ
る面内磁気異方性を緩和するとともに、酸化物層
が存在するために、金属Co粒子のc軸方向が針
状方向に配向しやすくなるためと考えられる。
討を重ねた結果、添加元素として金属元素を用い
ることなく、適当な分圧の酸素雰囲気と基板温度
の条件下において、基板面に垂直にCoの蒸着を
行なうと、良好な磁気特性を有する垂直磁化膜が
得られることを見出した。その原因は必ずしも明
らかではないが、垂直蒸着によつて基板面に垂直
方向に生成される針状のCo結晶粒子の表面が
CoO等の酸化物によつて覆われ、薄膜の形状によ
る面内磁気異方性を緩和するとともに、酸化物層
が存在するために、金属Co粒子のc軸方向が針
状方向に配向しやすくなるためと考えられる。
このように、Coへの金属以外の添加元素によ
つて垂直磁化膜が得られたことは予期しなかつた
ことであり、その作製法が簡単であること、原料
としてはCo金属だけですむことを考えると、そ
の実用上の利点は大きい。
つて垂直磁化膜が得られたことは予期しなかつた
ことであり、その作製法が簡単であること、原料
としてはCo金属だけですむことを考えると、そ
の実用上の利点は大きい。
以下、本発明を比較例をまじえ、実施例によつ
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
実施例 1
第1図に示した抵抗加熱型蒸着装置を用い、光
学研磨されたガラス基板上にCoの蒸着を行なつ
た。第1図において、1はガラス基板、2は蒸着
源、3はニードルバルブ、4は基板加熱用ヒータ
ーである。
学研磨されたガラス基板上にCoの蒸着を行なつ
た。第1図において、1はガラス基板、2は蒸着
源、3はニードルバルブ、4は基板加熱用ヒータ
ーである。
上記の装置を用い、Co蒸気流と基板法線のな
す角度θを0゜に設定し、基板温度100℃、蒸着速
度300Å/minの一定条件で、酸素分圧を種々変
化させ、膜厚0.1μmのCo蒸着膜を作製した。蒸着
は酸素分圧が0×10-5、2.1×10-5、3.5×10-5、
4.4×10-5、5.1×10-5、6.0×10-5、6.5×10-5、7.0
×10-5Torrの8通りの場合について行ない、合
計8種類のCo蒸着膜を得た。
す角度θを0゜に設定し、基板温度100℃、蒸着速
度300Å/minの一定条件で、酸素分圧を種々変
化させ、膜厚0.1μmのCo蒸着膜を作製した。蒸着
は酸素分圧が0×10-5、2.1×10-5、3.5×10-5、
4.4×10-5、5.1×10-5、6.0×10-5、6.5×10-5、7.0
×10-5Torrの8通りの場合について行ない、合
計8種類のCo蒸着膜を得た。
これら8種類のCo蒸着膜中の平均の酸素含有
量の測定結果とVSM(試料振動型磁力計)によ
り、前記膜の面内方向および面に垂直な方向に磁
場を印加した時の同膜の磁気特性を測定した。そ
の結果を第2図に図表で示す。図中、⊥、はそ
れぞれ印加磁界が膜面に垂直方向、膜面内方向で
あることを示している。
量の測定結果とVSM(試料振動型磁力計)によ
り、前記膜の面内方向および面に垂直な方向に磁
場を印加した時の同膜の磁気特性を測定した。そ
の結果を第2図に図表で示す。図中、⊥、はそ
れぞれ印加磁界が膜面に垂直方向、膜面内方向で
あることを示している。
第2図からわかるように、酸素分圧が高く、す
なわち酸素含有量が多くなるに従い、Co蒸着膜
の飽和磁束密度4πMsは減少して行く。これに対
して、膜面に垂直方向に測定した時の角型比
Mr1/Ms、保磁力Hc1はともにはじめは増加し、
飽和磁束密度が6500G、5300Gにおいては、垂直
方向に測定した角型比は面内で測定した角型比よ
りかなり大きくなつている。(試料No.,A−4,
A−5)。このことは明らかに垂直磁化膜が実現
したことを示している。さらに、酸素含有量が増
加し、飽和磁性密度が減少して行くと、垂直方向
で測定した角型比、保磁力ともに減少して行く傾
向を示すが、飽和磁束密度が3500G程度までは垂
直方向と面内方向に測定した角型比が同程度であ
り、(試料No.,A−6,A−7)、また垂直磁化膜
となつていることがわかる。
なわち酸素含有量が多くなるに従い、Co蒸着膜
の飽和磁束密度4πMsは減少して行く。これに対
して、膜面に垂直方向に測定した時の角型比
Mr1/Ms、保磁力Hc1はともにはじめは増加し、
飽和磁束密度が6500G、5300Gにおいては、垂直
方向に測定した角型比は面内で測定した角型比よ
りかなり大きくなつている。(試料No.,A−4,
A−5)。このことは明らかに垂直磁化膜が実現
したことを示している。さらに、酸素含有量が増
加し、飽和磁性密度が減少して行くと、垂直方向
で測定した角型比、保磁力ともに減少して行く傾
向を示すが、飽和磁束密度が3500G程度までは垂
直方向と面内方向に測定した角型比が同程度であ
り、(試料No.,A−6,A−7)、また垂直磁化膜
となつていることがわかる。
なお、膜面に垂直方向で測定した角型比、保磁
力の両方共が面内方向で測定した値よりも小さい
場合が(試料No.A−2)、面内磁化膜である。ま
た、試料No.A−3は、角型比は膜面に垂直方向で
測定した値の方が面内方向で測定した値より小さ
いが、保磁力は垂直方向で測定した値の方が面内
方向で測定した値よりも大きいので垂直磁化を十
分に実現できる垂直磁化膜である。
力の両方共が面内方向で測定した値よりも小さい
場合が(試料No.A−2)、面内磁化膜である。ま
た、試料No.A−3は、角型比は膜面に垂直方向で
測定した値の方が面内方向で測定した値より小さ
いが、保磁力は垂直方向で測定した値の方が面内
方向で測定した値よりも大きいので垂直磁化を十
分に実現できる垂直磁化膜である。
なお、前記Co蒸着における、基板に対するCo
蒸気の実際の入射方向は、基板表面の垂線方向に
対して5度以内であつた。
蒸気の実際の入射方向は、基板表面の垂線方向に
対して5度以内であつた。
実施例 2
垂直磁化膜の得られる作製条件、酸素分圧5.1
×10-5Torr、蒸着速度約300Å/minの一定条件
で、基板温度を50〜200℃の範囲で変化させて膜
厚0.1μmのCo蒸着膜の作製を行なつた。基板温度
を変化させたこと以外は実施例1の試料A−5と
同じである。基板温度は200℃、130℃、100℃、
50℃と4通りに変化させ、4種類のCo蒸着膜を
作製し、実施例1と同様な方法で、それらの磁気
特性を測定した。その結果を第3図に図表で示
す。
×10-5Torr、蒸着速度約300Å/minの一定条件
で、基板温度を50〜200℃の範囲で変化させて膜
厚0.1μmのCo蒸着膜の作製を行なつた。基板温度
を変化させたこと以外は実施例1の試料A−5と
同じである。基板温度は200℃、130℃、100℃、
50℃と4通りに変化させ、4種類のCo蒸着膜を
作製し、実施例1と同様な方法で、それらの磁気
特性を測定した。その結果を第3図に図表で示
す。
同図表から、垂直磁化膜を得るには基板温度が
非常に重要な作製条件となつていることがわか
る。すなわち、基板温度が130℃以下の低温にお
いては、膜面に垂直方向で測定した角型比は、膜
面内方向で測定した値に等しいか、あるいは大き
くなる。同様に、保磁力は垂直方向で測定した方
が面内方向で測定した値より大きくなり、垂直磁
化膜が実現していることがわかつた。これに反し
て、基板温度が200℃になると、膜面に垂直方向
で測定した角型比、保磁力ともに膜面内方向で測
定した値より低下し、磁化容易軸方向はすでに膜
面配向となつてしまうことがわかつた。
非常に重要な作製条件となつていることがわか
る。すなわち、基板温度が130℃以下の低温にお
いては、膜面に垂直方向で測定した角型比は、膜
面内方向で測定した値に等しいか、あるいは大き
くなる。同様に、保磁力は垂直方向で測定した方
が面内方向で測定した値より大きくなり、垂直磁
化膜が実現していることがわかつた。これに反し
て、基板温度が200℃になると、膜面に垂直方向
で測定した角型比、保磁力ともに膜面内方向で測
定した値より低下し、磁化容易軸方向はすでに膜
面配向となつてしまうことがわかつた。
実施例 3
垂直磁化膜の得られる条件、酸素分圧4.4×
10-5Torr、蒸着速度約300Å/min、基板温度を
100℃において、膜厚を0.02μm〜0.2μmの範囲で
変化させ、Co蒸着膜の作製を行なつた。膜厚を
変化させたこと以外は実施例1の試料A−4と同
じである。膜厚は0.02μm、0.05μm、0.1μm、
0.2μmと4通りに変化させ、4種類のCo蒸着膜を
作製し、実施例1と同様な方法で、それらの磁気
特性を測定した。その結果を第3図に図表で示
す。
10-5Torr、蒸着速度約300Å/min、基板温度を
100℃において、膜厚を0.02μm〜0.2μmの範囲で
変化させ、Co蒸着膜の作製を行なつた。膜厚を
変化させたこと以外は実施例1の試料A−4と同
じである。膜厚は0.02μm、0.05μm、0.1μm、
0.2μmと4通りに変化させ、4種類のCo蒸着膜を
作製し、実施例1と同様な方法で、それらの磁気
特性を測定した。その結果を第3図に図表で示
す。
同図表から明らかなように、膜厚が0.02μmの
場合には、その磁化容易軸は膜面内にあるが、膜
厚が0.05μm以上になると良好な垂直磁化膜とな
る。また、膜厚の上限は実用上0.5μm程度が好ま
しい。
場合には、その磁化容易軸は膜面内にあるが、膜
厚が0.05μm以上になると良好な垂直磁化膜とな
る。また、膜厚の上限は実用上0.5μm程度が好ま
しい。
なお、以上の実施例で述べたCo蒸着膜の作製
条件、例えば、酸素分圧はCoの蒸着速度との相
対的な関係によつて定まるものであり、以上の実
施例の制限を受けるものではない。また、蒸着膜
の作製は真空蒸着法以外に電子ビーム蒸着法を用
いても同様の結果が得られる。
条件、例えば、酸素分圧はCoの蒸着速度との相
対的な関係によつて定まるものであり、以上の実
施例の制限を受けるものではない。また、蒸着膜
の作製は真空蒸着法以外に電子ビーム蒸着法を用
いても同様の結果が得られる。
また、本発明によつて得られるCo蒸着膜は金
属Coとその酸化物の混存したものとなつており、
Co−Cr合金膜に比較して、曲げ剛性率は小さく
なり、テープ状あるいはフロツピイデイスク状の
柔軟性が必要とされる記録媒体としても好ましい
機械的特性を有している。
属Coとその酸化物の混存したものとなつており、
Co−Cr合金膜に比較して、曲げ剛性率は小さく
なり、テープ状あるいはフロツピイデイスク状の
柔軟性が必要とされる記録媒体としても好ましい
機械的特性を有している。
なお、蒸着用の基体としては、従来用いられて
いる有機ポリマー、例えばポリエステル、あるい
は表面に絶縁膜を形成した金属板、例えばAl板
等が用いられる。また、基体の形状は通常、長尺
状もしくは円板状とするが、必要に応じて任意の
形状としてよい。
いる有機ポリマー、例えばポリエステル、あるい
は表面に絶縁膜を形成した金属板、例えばAl板
等が用いられる。また、基体の形状は通常、長尺
状もしくは円板状とするが、必要に応じて任意の
形状としてよい。
さらに基体表面にパーマロイ等の高透磁率特性
を有する薄膜を形成し、その上にCo系垂直磁化
膜を被着した、2層垂直磁気記録媒体にも本発明
が適用できることは言うまでもない。
を有する薄膜を形成し、その上にCo系垂直磁化
膜を被着した、2層垂直磁気記録媒体にも本発明
が適用できることは言うまでもない。
以上説明したところから明らかように、本発明
による垂直磁化膜は製造方法が簡単であり、原料
としてはCo金属だけですみ、しかも特性も良好
なものを得ることができるので、実用上の利点は
大きい。
による垂直磁化膜は製造方法が簡単であり、原料
としてはCo金属だけですみ、しかも特性も良好
なものを得ることができるので、実用上の利点は
大きい。
第1図は本発明の蒸着膜の作製に用いた抵抗加
熱型蒸着装置の概略断面図、第2図は分圧の異な
る酸素雰囲気中で、基板温度100℃、蒸着速度約
300Å/minとして基板に垂直に蒸着した膜厚
0.1μmのCo蒸着膜の酸素含有量と磁気特性を示す
図表、第3図は分圧5.1×10-5Torrの酸素雰囲気
中で、蒸着速度約300Å/minとして基板温度を
変えて基板に垂直に蒸着した膜厚0.1μmのCo蒸着
膜の磁気特性を示す図表、第4図は分圧4.4×
10-5Torr、蒸着速度約300Å/min、基板温度100
℃として膜厚を変えて基板に垂直に蒸着したCo
蒸着膜の磁気特性を示す図表である。
熱型蒸着装置の概略断面図、第2図は分圧の異な
る酸素雰囲気中で、基板温度100℃、蒸着速度約
300Å/minとして基板に垂直に蒸着した膜厚
0.1μmのCo蒸着膜の酸素含有量と磁気特性を示す
図表、第3図は分圧5.1×10-5Torrの酸素雰囲気
中で、蒸着速度約300Å/minとして基板温度を
変えて基板に垂直に蒸着した膜厚0.1μmのCo蒸着
膜の磁気特性を示す図表、第4図は分圧4.4×
10-5Torr、蒸着速度約300Å/min、基板温度100
℃として膜厚を変えて基板に垂直に蒸着したCo
蒸着膜の磁気特性を示す図表である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 非磁性基体上に、Co磁性膜を真空蒸着法に
よつて形成する際に、上記非磁性基体の温度を
130℃以下とし、金属Co蒸気の上記非磁性基体へ
の入射方向を、上記非磁性基体表面に対して実質
上垂直方向となし、かつ微量の酸素を含む雰囲気
下において真空蒸着によつて形成することを特徴
とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 2 上記非磁性基体は有機ポリマーからなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の垂直磁
気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1299283A JPS59140629A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1299283A JPS59140629A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18799492A Division JPH0690781B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 垂直磁気記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS59140629A JPS59140629A (ja) | 1984-08-13 |
JPH056738B2 true JPH056738B2 (ja) | 1993-01-27 |
Family
ID=11820697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1299283A Granted JPS59140629A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS59140629A (ja) |
Families Citing this family (9)
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JPH05109046A (ja) * | 1990-12-13 | 1993-04-30 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
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Citations (2)
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JPS5870422A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-26 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | 磁気記録用媒体の後処理法 |
JPS5882514A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-05-18 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | 連続薄膜磁性媒体およびその製造方法 |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1299283A patent/JPS59140629A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS59140629A (ja) | 1984-08-13 |
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