JPH0652537A

JPH0652537A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0652537A
Application number: JP12716893A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kawawake; 康博川分; Ryuji Sugita; 龍二杉田; Kiyokazu Toma; 清和東間; Tatsuro Ishida; 達朗石田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1994-02-25
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: JP3248700B2

Abstract

(57)【要約】【目的】飽和磁化が低下せず、保持力を増加させるこ
とができる磁気記録媒体を提供すること。【構成】高分子基板１上に、5nm以上100nm以下の膜厚
の酸化物層２が形成され、その酸化物層２上に膜厚150n
m以下の膜厚のCo部分酸化物層３が形成され、Co部分酸
化物層の柱状粒の傾斜角が、膜法線に対して30゜以上で
ある磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ、磁気ディスク
装置等に用いる磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、Co-OおよびCo-Ni-O蒸着テープ
は、磁気記録媒体として研究されている。すでにCo-Ni-
Oテープはハイバンド8ミリ用テープ（通称MEテープ）と
して実用化されるに至っている。図３に真空蒸着法によ
るCo-OおよびCo-Ni-O膜の作製装置の真空槽内部の概略
を示す。高分子基板１は、巻出しロール４から巻き出さ
れ矢印Aの方向に円筒状キャン６の周面に沿って走行
し、巻取りロール５に巻きとられる。この間に円筒状キ
ャン６の周面上で電子ビーム蒸発源９より飛来した蒸発
原子１０が高分子基板１へ付着してCo部分酸化膜の薄膜
が形成される。この時蒸着原子の基板１への入射角（蒸
発原子１０の基板１への入射方向と膜法線のなす角）φ
は遮蔽板７により規制されて初期入射角φi（MEテープ
の場合は90゜）から終期入射角φfまで連続的に変化す
る。一般に、このφが大きいほど膜面内基板搬送方向(M
D方向)に大きな保磁力を示すテープが得られる。また保
磁力を大きくするために、酸素ガス導入管１１より、酸
素ガスを導入している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のCo部分酸化膜の
保磁力を増加させる方法としては、蒸発原子１０の基板
１への入射角φを大きくする方法と、導入酸素量を増や
す方法があった。

【０００４】しかしながら、入射角φを大きくし過ぎる
と、膜の充填率が低くなってしまうために、飽和磁化が
低下し、記録再生特性は十分改善されないという課題が
ある。この場合には生産性も悪くなるという課題もあ
る。また、酸素導入量を増加させた場合にも、過剰に酸
素を導入すると、膜の飽和磁化が低下して、記録再生特
性は改善されないという課題がある。

【０００５】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、飽和磁化が低下せず、保持力を増加させることがで
きる磁気記録媒体を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に5nm
以上100nm以下の膜厚の酸化物からなる第１薄膜層が形
成され、その第１薄膜層上に150nm以下の膜厚の磁性金
属の部分酸化物の第２薄膜層が形成され、磁性金属の部
分酸化物の柱状粒の傾斜角が第２薄膜層の法線に対して
30゜以上である磁気記録媒体である。

【０００７】

【作用】本発明では、酸化物の第１薄膜層が、磁性金属
の部分酸化物の第２薄膜層の結晶成長を促進し、飽和磁
化の低下を抑制して保持力を増加させる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【０００９】図１は、本発明にかかる一実施例の磁気記
録媒体の構成を示す断面図である。すなわち、磁気記録
媒体のベースとなる高分子基板１は、その材料として、
例えばポリエチレンテレフタレート(PET）、ポリエチレ
ンナフタレート、ポリアミド、ポリイミドなどが用いら
れる。その高分子基板１上には、第１薄膜層である酸化
物層２が形成されている。酸化物層２としては、例えば
Co,Ni,Co-Ni合金,Al,Tiなどの金属の酸化物が適当であ
る。ここでCoなどの磁性体を酸化物層２として用いる場
合には、飽和磁化Msが100emu/cc以下であることが望ま
しい。これは、酸化物層２の役割としては、その酸化物
層２上に形成された第２薄膜層であるCo部分酸化物層３
の特性を改善することにあり、飽和磁化Msが大きくなる
と、磁気記録媒体の特性に悪い影響を及ぼす可能性があ
るためである。酸化物層２の膜厚としては、Co部分酸化
物層３の特性を改善するためには少なくとも5nmの膜厚
を必要とする。逆に膜厚が100nmを超えると、Co部分酸
化膜を形成した場合に、全体の膜厚が厚くなりすぎて、
薄膜の基板１への付着力等の点で問題が出てくる。

【００１０】一般に、真空蒸着法で形成した薄膜におい
ては、結晶が柱状に成長するいわゆる柱状構造が見られ
る場合があることが知られている。図３に示すような連
続蒸着法により薄膜を形成する場合には、柱状粒は膜法
線からMD方向に傾斜し、その傾斜角度θは膜厚方向に連
続的に変化する。この場合は、柱状粒の傾斜角θは中点
の深さでの傾斜角で定義する。本発明の磁気記録媒体に
於いては、第２薄膜層の柱状粒の膜法線からの傾きθが
30゜以上である必要がある。柱状粒の傾きが30゜以下で
あると、酸化物層２の効果がなく、酸化物層２があって
もなくても保磁力はほぼ同じで低い値となる。酸化物層
２による保磁力の増加は、下地（酸化物層２）の結晶粒
によるシャドーイング効果がCo部分酸化膜の結晶成長に
影響を及ぼすことに起因すると考えられ、膜面垂直に近
い方向にCo部分酸化膜を形成する蒸着原子が入射する
と、シャドーイング効果が薄れ下地膜の効果がなくなる
と考えられる。また、Co部分酸化物層３の膜厚は、150n
m以下であるのが望ましい。それ以上厚くなると、図２
に示されるように、酸化物層２の効果がなくなり、保磁
力Hcが大幅に低下するからである。また、Co部分酸化物
層３の飽和磁化Msとしては、500emu/cc以上700emu/cc以
下がよい。Msが500emu/cc未満であると、保持力Hcは増
加するが、角形比Sは低下し、再生出力が低下する。逆
に飽和磁化Msが700emu/ccを越えると、角形比Sは大きい
が、保持力Hcが大きく低下するのでやはり再生出力は低
下する。

【００１１】次に本実施例の媒体を用いて記録再生特性
の評価を行ったのでそれについて説明する。基板として
は、幅500mm、厚み10μmのPET基板を用い、図３と同様
の真空蒸着装置を用いて、薄膜層を形成した。酸化物層
２を形成する場合には、蒸発源９の坩堝８にCoをセット
し、蒸発原子１０の基板１への初期入射角φiを45゜、
終期入射角を-45゜となるように仕切り板７をセットし
て膜厚30nmに作製した。次に、巻きとった基板１を巻取
りロール５から巻出しロール４にセットしなおし、初期
入射角φiを90゜、終期入射角φfを40゜となるように仕
切り板７をセットして、膜厚130nm、飽和磁化Msが550em
u/ccのCo部分酸化膜３を作製した。この膜の柱状粒の傾
きを知るため、MD方向にスライスして、透過電子顕微鏡
で観察した。その結果、この膜のCo部分酸化膜3の柱状
粒の膜法線からの傾きθは、約50゜であった。

【００１２】以上のようにして作製した本実施例の磁気
記録媒体を8mm 幅にスリットして、市販のハイバンド8
ミリデッキを用い輝度信号S/Nの評価を行った。その結
果、本実施例の磁気記録媒体は、市販の金属蒸着テープ
（ME テープ）に比べて4dB高いS/N 比を有することがわ
かった。これは本実施例の磁気記録媒体が酸化物下地層
を有しているため、市販のMEテープの保持力Hc が約120
0 Oe、飽和磁化Msが約400emu/ccであるのに比べて、保
持力Hcが1500 Oe、飽和磁化Msが550emu/cc程度と大きく
なっているためと考えられる。

【００１３】又図２に、以上のように作製したCo部分酸
化膜の面内MD方向（薄膜形成時の基板走行方向）に測定
した保磁力Hc、およびMD方向に測定した残留磁化と飽和
磁化Msの比（角形比）Sを示す。この場合のCo部分酸化
膜のMsは約550emu/ccである。図２で実線は厚さ30nmのC
o酸化物下地をPET基板上に作製した後Co部分酸化膜を作
製した場合であり、点線は他の条件は同じでPET基板上
に直接Co部分酸化膜を作製した場合である。酸化物下地
上のCo部分酸化膜の場合には、膜厚が増大するに従い、
保持力Hcが低下していることがわかる。また、酸化物下
地の無いCo部分酸化膜に於いては、膜厚が増加するに従
い、一度保持力Hcは増大した後、低下している。酸化物
下地のある場合と無い場合で保持力Hcを比較すると、酸
化物下地のある方が保磁力Hcが大きく、特にその差は膜
厚の小さい方で大きな差となっていることがわかる。次
に、角形比Sを見ると、酸化物下地のある方は、0.9程度
でほぼ一定であるのに対して、酸化物下地の無い場合に
は、膜厚の小さいところで大きく低下している。また酸
化物下地の膜厚としては、5nmから100nmの範囲でほぼ図
２と同等の結果が得られた。以上の結果より、酸化物下
地を設けることにより、Co部分酸化膜形成初期の特性が
大幅に改善されていることがわかる。このようにして作
製した膜の微細構造を透過電子顕微鏡を用いて観察する
と、酸化物下地上に作製したCo部分酸化膜は、下地の無
い場合に比べて結晶粒は大きくなっていた。あらかじめ
酸化物下地を設けることにより、膜形成初期に於いて、
結晶成長が促進され、大きな保磁力を示す膜が形成され
ると考えられる。また、酸化物下地上に作製したCo部分
酸化膜は、飽和磁化Msが下地無しの場合と比べて変化が
ない。このため本発明の方法に依れば、入射角をより大
きくする場合や、酸素をより多く導入する場合と異な
り、飽和磁化、角形比、保磁力の全てが大きい媒体の作
製が可能となり、優れた記録再生特性を実現することが
できる。

【００１４】なお、上記実施例では、Co部分酸化物層３
を１層で形成する場合について説明したが、これに限ら
ず、１層当りの膜厚を薄くして２層以上に積層してCo部
分酸化物層３を形成するようにしてもよい。この場合に
は１層の場合よりも更に保磁力が増大し、優れた記録再
生特性が得られる。ただし柱状粒の膜法線からの傾斜方
向を同方向に揃えるのが望ましい。

【００１５】また、上記実施例では、第２薄膜層はCoの
部分酸化膜を用いて形成したが、これに限らず、例えば
Co-Ni合金等、他の磁性金属の部分酸化膜を用いて形成
してもよい。

【００１６】また、上記実施例では、第１薄膜層は飽和
磁化Msを小さくしたCoの酸化物を用いて形成したが、こ
れに限らず、飽和磁化が小さく、又第２薄膜層の結晶成
長を促進できれば、例えばCo-Ni、Ni、Al、Ti等の酸化
物、あるいは他の酸化物を用いて形成してもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、基板上に酸化物の第１薄膜層が形成され、その
第１薄膜層上に磁性金属の部分酸化物の第２薄膜層が形
成されているので、飽和磁化が低下せず、保持力を増加
させることができるという長所を有する。

【００１８】また、角形比を大きくできるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の磁気記録媒体の構成
を示す断面図である。

【図２】Co部分酸化膜の面内MD方向の保磁力Hcおよび角
形比Sを示す図である。

【図３】従来の真空蒸着装置内部の概略を示す図であ
る。

【符号の説明】

１高分子基板２酸化物層３ Co部分酸化物層４巻出しロール５巻取りロール６円筒状キャン７仕切り板８坩堝９蒸発源１０蒸発原子１１酸素ガス導入管

フロントページの続き (72)発明者石田達朗大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に5nm以上100nm以下の膜厚の酸化
物からなる第１薄膜層が形成され、その第１薄膜層上に
150nm以下の膜厚の磁性金属の部分酸化物の第２薄膜層
が形成され、前記磁性金属の部分酸化物の柱状粒の傾斜
角が前記第２薄膜層の法線に対して30゜以上であること
を特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】第２薄膜層は、複数の薄膜から形成され
ていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】第１薄膜層は、Co、Ni又は、Co-Ni合金
を主体とする金属の酸化物からなることを特徴とする請
求項１記載の磁気記録媒体。