JPH0580576A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】残留磁束密度が高く、保磁力が大きく、しかも
低キュリー温度を有する材料で作られ、高密度記録に適
した垂直記録用の磁気記録媒体を提供する。 【構成】ステンレス基板８の上にＣｏ酸化膜９を積層
し、その上に垂直磁化膜として人工格子膜を積層するこ
とによって磁気記録媒体１１が形成される。上記人工格
子膜は、Ｃｏ層とＡｕ層を交互に積層したＣｏ／Ａｕ人
工格子膜１０で形成されている。上記Ｃｏ酸化膜９は、
膜厚Ｄを０．０１μｍ≦Ｄ≦１０μｍとし、上記Ｃｏ／
Ａｕ人工格子膜１０は、Ｃｏ層厚ｄ_Coを３Å≦ｄ_Co≦３
０Åとし、Ａｕ層厚ｄ_Auを６Å≦ｄ_Au≦６０Åとしてい
る。したがって、保磁力及び残留磁束密度を向上させる
ことができるとともに、キュリー温度を低下させること
ができる。Ｃｏ酸化膜９及びＣｏ／Ａｕ人工格子膜１０
を作成した後に真空中で熱処理を施すと、磁気特性が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気潜像を形成するの
に適した磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録媒体は、例えば熱磁気プ
リンティングに用いられており、その場合、記録用磁気
ドラムに磁気潜像が形成され、これを磁気的に現像して
可視像を得るようにしている（「マグネトグラフィプリ
ンタ」今村舜仁著、大野信編集、ＣＭＣ「ノンインパク
トプリンティング」第１５章Ｐ．１５９〜Ｐ．１６８、
１９８６参照）。

【０００３】上記熱磁気プリンティングによって印刷を
行う従来の熱磁気プリンタについて説明する。図２は従
来の熱磁気プリンタの印刷プロセス図である。図におい
て、記録用磁気ドラム１は矢印Ａ方向に回転する。該記
録用磁気ドラム１面上には磁気潜像を形成するための磁
気記録媒体としてＣｒＯ₂ 薄膜などが形成されている。

【０００４】印刷プロセスにおいて、まず消磁手段２が
磁気記録媒体を一定方向に磁化する。次に、磁気記録手
段３が所定の磁気潜像を形成し、現像手段４が磁気潜像
上にトナーを付着させることによって、磁気潜像は可視
像化される。ここで、トナーは磁気記録媒体面上の漏れ
磁界による磁力線と磁気記録媒体面とが交差する部分に
付着し、その結果、磁気潜像は可視像化される。

【０００５】その後、転写手段５及び定着手段６は、可
視像を用紙上に転写し、定着する。最後にクリーニング
手段７は磁気記録媒体上の残留トナーを除去し、印刷プ
ロセスを終了する。ところで、上記磁気記録媒体上に磁
気潜像を形成する方法としてはサーマルヘッドを用いる
方法やレーザビーム光照射によって加熱する方法があ
る。また、磁気記録媒体の磁化方向は、主として磁気記
録媒体の表面に沿う方向（面内記録の場合）と磁気記録
媒体の表面に対し垂直の方向（垂直記録の場合）とがあ
り、高解像度を必要とする場合には垂直記録が用いられ
る。垂直記録に用いられる磁気記録媒体は、希土類元素
と鉄族元素との合金膜、すなわちＲＥ−ＴＭ合金膜又は
Ｃｏ−Ｃｒ合金膜で形成される。上記ＲＥ−ＴＭ合金膜
は熱すなわち光を照射することによって磁気潜像を形成
するのに適しており、熱磁気記録法を用いた光磁気ディ
スクに用いられ、またＣｏ−Ｃｒ合金膜は信号磁界を与
えることによって磁気潜像を形成するのに適しており、
磁気ヘッド記録法を用いた磁気ディスクに多く用いられ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の磁気記録媒体において、Ｃｏ−Ｃｒ合金膜で形成し
た場合はキュリー温度が高いため熱磁気記録が困難とな
り、ＲＥ−ＴＭ合金膜で形成した場合は残留磁束密度が
低いためトナーの付着力が不十分となる。上述したよう
に、磁気記録媒体の表面に対し垂直の方向に磁化させて
形成される垂直記録用の垂直磁化膜を用いると、原理的
には記録の安定性が高く高解像度を得ることができ、低
消費電力で作動させることができるが、垂直磁化膜を安
価な材料で形成することができない。

【０００７】本発明は、上記従来の磁気記録媒体の問題
点を解決して、残留磁束密度が高く、保磁力が大きく、
しかも低キュリー温度を有する材料で作られ、高密度記
録に適した垂直記録用の磁気記録媒体を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の磁
気記録媒体においては、基板の上にＣｏ酸化膜を積層
し、その上に垂直磁化膜として人工格子膜を積層して形
成される。そして、該人工格子膜が、Ｃｏ層とＡｕ層を
交互に積層したＣｏ／Ａｕ人工格子膜で形成されてい
る。

【０００９】上記基板上にＣｏ酸化膜及びＣｏ／Ａｕ人
工格子膜を積層した後に真空中で熱処理が施される。上
記熱処理の温度Ｔは １００°Ｃ≦Ｔ≦３５０°Ｃ であり、かつ、熱処理時間が１分以上とする。

【００１０】また、上記Ｃｏ酸化膜は、膜厚Ｄを ０．０１μｍ≦Ｄ≦１０μｍ とし、Ｃｏ／Ａｕ人工格子膜は、Ｃｏ層厚ｄ_Coを ３Å≦ｄ_Co≦３０Å とし、Ａｕ層厚ｄ_Auを ６Å≦ｄ_Au≦６０Å とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、上記のように基板の上にＣｏ
酸化膜を積層し、その上に垂直磁化膜として人工格子膜
を積層することによって磁気記録媒体が形成される。上
記人工格子膜は、Ｃｏ層とＡｕ層を交互に積層したＣｏ
／Ａｕ人工格子膜で形成されている。

【００１２】上記Ｃｏ酸化膜は、膜厚Ｄを ０．０１μｍ≦Ｄ≦１０μｍ とし、上記Ｃｏ／Ａｕ人工格子膜は、Ｃｏ層厚ｄ_Coを ３Å≦ｄ_Co≦３０Å とし、Ａｕ層厚ｄ_Auを ６Å≦ｄ_Au≦６０Å としている。したがって、保磁力及び残留磁束密度を向
上させることができるとともに、キュリー温度を低下さ
せることができる。

【００１３】上記Ｃｏ酸化膜及びＣｏ／Ａｕ人工格子膜
は、高周波スパッタ法によって形成され、Ｃｏ酸化膜及
びＣｏ／Ａｕ人工格子膜を作成した後に真空中で熱処理
が施される。上記熱処理の温度Ｔは １００°Ｃ≦Ｔ≦３５０°Ｃ であり、かつ、熱処理時間が１分以上とする。

【００１４】したがって、熱処理後には、磁気特性が向
上する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の磁気記録媒体を
示す図である。図の（Ａ）は磁気記録媒体の断面を、
（Ｂ）は記録用磁気ドラムの断面を示している。図にお
いて、板厚が数十〜数百μｍの曲折自在なステンレス基
板８上に、高周波（ＲＦ）スパッタ法を用いてＣｏ酸化
膜９が積層され、該Ｃｏ酸化膜９の上に高周波スパッタ
法を用いて垂直磁化膜であるＣｏ／Ａｕ人工格子膜１０
が積層される。上記Ｃｏ酸化膜９及びＣｏ／Ａｕ人工格
子膜１０を積層した後、スパッタ・チャンバ中において
熱処理が施され、磁気記録媒体１１が形成される。該磁
気記録媒体１１はシート状に形成され、記録用磁気ドラ
ム芯材１２上に巻き付けられる。また、上記磁気記録媒
体１１の全体の厚みは０．１〜数十μｍである。

【００１６】上記構成の磁気記録媒体１１を作成するに
当たり、Ｃｏ酸化膜９を積層する際にはＣｏ₃ Ｏ₄ をタ
ーゲットに使用し、Ｃｏ／Ａｕ人工格子膜１０を積層す
る際にはＣｏとＡｕをターゲットに使用し、ステンレス
基板８を回転させて各ターゲット上を通過させるように
している。ここで、スパッタ条件は、 バックグラウンド真空度 ：Ｐ_BG＝１．０×１０^-6Ｔｏ
ｒｒ以下 アルゴンガス圧 ：Ｐ_Ar＝３．０×１０^-3Ｔｏ
ｒｒ 投入電力 ：高周波３００〜７００Ｗ ステンレス基板８の回転数：ｒ＝７ｒｐｍ である。

【００１７】そして、Ｃｏ酸化膜９の膜厚Ｄは ０．０１μｍ≦Ｄ≦１０μｍ である。また、Ｃｏ／Ａｕ人工格子膜１０を構成するＣ
ｏ層厚ｄ_Coは ３Å≦ｄ_Co≦３０Å であり、Ａｕ層厚ｄ_Auは ６Å≦ｄ_Au≦６０Å である。

【００１８】また、熱処理条件は 熱処理温度 ：１００°Ｃ≦Ｔ≦３５０°
Ｃ 熱処理時間 ：ｔ≧１ｍｉｎ 真空度 ：１．０×１０^-6Ｔｏｒｒ以
下 である。

【００１９】次に、上記構成の磁気記録媒体１１を用い
て磁気記録を行った結果について説明する。この実験に
は、Ｃｏ酸化膜９の膜厚Ｄを０．１μｍとしている。ま
た、Ｃｏ／Ａｕ人工格子膜１０としてＣｏ層厚ｄ_Coが１
５Å、Ａｕ層厚ｄ_Auが３０ÅとなるようにＣｏ層とＡｕ
層を周期的に積層して全体の膜厚を３．５μｍとしたも
のを使用している。さらに、熱処理温度Ｔは２５０°
Ｃ、熱処理時間ｔは３０分としている。

【００２０】図３は本発明の磁気記録媒体における人工
格子膜の熱処理前後の磁化曲線を示す図である。図の
（ａ）は熱処理前の磁化曲線を、（ｂ）は熱処理後の磁
化曲線を示している。図に示すように、磁気記録媒体１
１を評価したところ、熱処理を施すと磁気特性が向上
し、保磁力Ｈ_c は１３００Ｏｅ程度、残留磁束密度Ｍ_r
は２０００Ｇａｕｓｓ程度となり、磁性体であるトナー
の吸着に必要とされる十分な磁気力を発生する。また、
キュリー温度は２００°Ｃ程度となる。

【００２１】図４は熱処理温度による残留磁束密度及び
保持力の変化を示す図である。ここで、熱処理時間ｔは
すべて３０分としている。この図により、熱処理温度Ｔ
が１００〜３５０°Ｃの熱処理によって磁気特性が向上
し、熱処理温度Ｔが２５０°Ｃにおいて最も良い値を示
すことが分かる。図５は磁気記録媒体の熱処理時間によ
る残留磁束密度の変化を示す図である。

【００２２】この図により、熱処理時間ｔが１分以上の
熱処理によって磁気特性が徐々に向上し、熱処理時間ｔ
が３０分程度以上では一定となることが分かる。図６は
Ｃｏ酸化膜の膜厚を変えた場合における磁気特性の変化
を示す図である。この場合、熱処理温度Ｔは２５０°
Ｃ、熱処理時間ｔは３０分としている。図に示すよう
に、Ｃｏ酸化膜９の膜厚Ｄを０．０１μｍ以上として熱
処理した場合に、磁気特性の向上が見られ、膜厚Ｄが
０．０５μｍ以上では一定となる。また、高速記録を実
現するためには、下地の膜厚はできる限り小さい方が良
く、その点からＣｏ酸化膜９の膜厚Ｄが１０μｍ以下で
あることが望ましい。

【００２３】本発明の磁気記録媒体１１を評価する比較
対象として、Ｃｏ／Ａｕ人工格子膜１０としてＣｏ層厚
ｄ_Coが３５Å、Ａｕ層厚ｄ_Auが６５Åのもの、及びＣｏ
層厚ｄ_Coが２．５Å、Ａｕ層厚ｄ_Auが５．５Åのものを
作成した。いずれの場合も、膜面内に容易軸を有する磁
化膜となってしまい、垂直磁気記録を行うことができな
い。

【００２４】上記実施例においては、磁気記録媒体１１
の応用例として熱磁気プリンタを示しているが、熱及び
光の照射によって記録を行う他の記録装置にも応用する
ことができる。また、垂直磁化膜の全膜厚を０．１〜数
十μｍとし、ステンレス基板８の板厚を数十〜数百μｍ
としたが、これらの厚さは用途に応じて変化させること
ができる。

【００２５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、基板の上にＣｏ酸化膜及び垂直磁化膜として人工
格子膜を積層して磁気記録媒体を形成している。上記人
工格子膜は、Ｃｏ層とＡｕ層を交互に積層したＣｏ／Ａ
ｕ人工格子膜で形成され、上記Ｃｏ酸化膜及びＣｏ／Ａ
ｕ人工格子膜を積層した後に真空中で熱処理が施され
る。

【００２７】したがって、磁気記録媒体はキュリー温度
が低く、残留磁束密度が高く、かつ、保磁力が大きくな
り、垂直記録を行う場合の磁気記録密度を高くすること
ができる。そして、例えば熱磁気プリンタにこれを用い
た場合、高解像度を得ることができ、消費電力を低減す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体を示す図である。

【図２】従来の熱磁気プリンタの印刷プロセス図であ
る。

【図３】本発明の磁気記録媒体における人工格子膜の熱
処理前後の磁化曲線を示す図である。

【図４】熱処理温度による残留磁束密度及び保持力の変
化を示す図である。

【図５】磁気記録媒体の熱処理時間による残留磁束密度
の変化を示す図である。

【図６】Ｃｏ酸化膜の膜厚を変えた場合における磁気特
性の変化を示す図である。

【符号の説明】

８ ステンレス基板 ９ Ｃｏ酸化膜 １０ Ｃｏ／Ａｕ人工格子膜 １１ 磁気記録媒体 １２ 記録用磁気ドラム芯材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 政信 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）基板と、 （ｂ）該基板上に積層されたＣｏ酸化膜と、 （ｃ）該Ｃｏ酸化膜の上に積層されるとともに、人工格
   子膜で形成される垂直磁化膜とから成るとともに、 （ｄ）真空中において熱処理が施され、 （ｅ）上記人工格子膜が、Ｃｏ層とＡｕ層を交互に積層
   したＣｏ／Ａｕ人工格子膜であることを特徴とする磁気
   記録媒体。
2. 【請求項２】 上記Ｃｏ酸化膜は、膜厚Ｄが ０．０１μｍ≦Ｄ≦１０μｍ である請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 上記人工格子膜は、Ｃｏ層厚ｄ_Coが ３Å≦ｄ_Co≦３０Å であり、Ａｕ層厚ｄ_Auが ６Å≦ｄ_Au≦６０Å である請求項１記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 上記熱処理の温度Ｔが １００°Ｃ≦Ｔ≦３５０°Ｃ であり、かつ、熱処理時間が１分以上である請求項１記
   載の磁気記録媒体。