JPH07282431A - Magnetic recording medium and apparatus and process for producing magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium and apparatus and process for producing magnetic recording medium

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JPH07282431A
JPH07282431A JP7320094A JP7320094A JPH07282431A JP H07282431 A JPH07282431 A JP H07282431A JP 7320094 A JP7320094 A JP 7320094A JP 7320094 A JP7320094 A JP 7320094A JP H07282431 A JPH07282431 A JP H07282431A
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JP
Japan
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magnetic recording
recording medium
magnetic
thin film
easy magnetization
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JP7320094A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Yoshimoto
和也 吉本
Kiyokazu Toma
清和 東間
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a recording medium which is high in reproduced output and low in noise by executing suppression of dispersion of axes of easy magnetization and regulation of the anisotropic magnetic fields in an easy magnetization direction. CONSTITUTION:This magnetic recording medium consists of a high-polymer film substrate 101 and a magnetic thin film 102 formed on the substrate 101. The magnetic particles having magnetization vector within + or -10 deg. from the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium in a residual magnetization state are 70 to 90% of all the magnetic particles. The ferromagnetic thin film which is inclined in the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium by 65 to 80 deg. from a normal direction and has the anisotropy magnetic field of 1000 to l200kA/m in the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium is formed as a recording layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルVTR等に
使用する薄膜型磁気記録媒体および薄膜型磁気記録媒体
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic recording medium used in a digital VTR or the like and a method for manufacturing the thin film magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、磁気記録再生装置は小型化、高密
度化の傾向にあり、従来の塗布型媒体の高密度化の限界
を越えるものとして金属薄膜型媒体が注目されている。
金属薄膜型媒体の記録方式としては、垂直記録、面内記
録があり、現在実用化されている面内記録媒体の好適な
製造方法としては斜方蒸着法が知られている。
2. Description of the Related Art At present, magnetic recording / reproducing devices tend to be smaller and have higher densities, and metal thin film type media have been attracting attention as exceeding the limit of high density of conventional coating type media.
Perpendicular recording and in-plane recording are available as recording methods for the metal thin film type medium, and the oblique evaporation method is known as a suitable manufacturing method of the in-plane recording medium that is currently put into practical use.

【0003】以下、図面を参照しながら従来の製造方法
の一例について説明する。図5に従来の斜方蒸着を行う
連続真空蒸着装置の概略図を示す。図5において、1は
高分子フィルム基板、2は円筒状キャン、3は初期入射
角を規定する遮蔽板、4は終期入射角を規定する遮蔽
板、5はガス導入ノズル、6は蒸着材料、7は蒸着材料
6を仕込む坩堝、8および9はローラーである。円筒状
キャン2に沿って走行しつつある高分子フィルム基板1
上に、遮蔽板3および4の間の開口部を通過した蒸発原
子が堆積される。入射角は、蒸発原子流の入射方向と高
分子フィルム基板1の法線との成す角度で定義され、遮
蔽板3によって初期入射角φiが、遮蔽板4によって終
期入射角φfが制御できる。磁性層の磁気特性は、入射
角の範囲やノズル5からのガスの導入により制御され
る。また、蒸発源からの輻射熱等のため高分子フィルム
基板1が熱負けするのを防ぐために、円筒状キャン2を
冷媒により冷却して用いることもある。
An example of a conventional manufacturing method will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 shows a schematic diagram of a conventional continuous vacuum vapor deposition apparatus for performing oblique vapor deposition. In FIG. 5, 1 is a polymer film substrate, 2 is a cylindrical can, 3 is a shield plate that defines the initial incident angle, 4 is a shield plate that defines the final incident angle, 5 is a gas introduction nozzle, 6 is a vapor deposition material, Reference numeral 7 is a crucible for charging the vapor deposition material 6, and 8 and 9 are rollers. Polymer film substrate 1 traveling along a cylindrical can 2
Vaporized atoms that have passed through the opening between the shields 3 and 4 are deposited on top. The incident angle is defined by the angle formed by the incident direction of the vaporized atomic flow and the normal line of the polymer film substrate 1. The shield plate 3 can control the initial incident angle φi and the shield plate 4 can control the final incident angle φf. The magnetic characteristics of the magnetic layer are controlled by the range of the incident angle and the introduction of gas from the nozzle 5. In addition, in order to prevent the polymer film substrate 1 from losing heat due to radiant heat from the evaporation source, the cylindrical can 2 may be cooled by a coolant before use.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気記録媒
体を設計するうえで重要なパラメータとして飽和磁化、
保磁力、角形比等が考えられるが、現在のリング型磁気
ヘッドを用いる磁気記録システムにおける磁気記録媒体
では磁気異方性、特に磁化容易方向の制御が不可欠であ
る。
By the way, the saturation magnetization is an important parameter for designing a magnetic recording medium.
Although coercive force, squareness ratio, etc. can be considered, control of magnetic anisotropy, particularly easy magnetization direction, is indispensable in a magnetic recording medium in a magnetic recording system using a current ring type magnetic head.

【0005】磁性層の平均の磁化容易方向は、蒸着時の
入射角によって制御することが可能である。しかし、生
産性の問題から入射角はある程度の広がりをもってい
る。したがって、個々の結晶粒における磁化容易軸は、
磁性層の平均の磁化容易方向とは一致しない。磁化容易
軸が分散していると、磁気ヘッドが感じる有効磁束が減
少し、磁性層からの磁束が再生出力に有効的に寄与しな
い。また磁化容易軸の分散は、ノイズの原因にもなると
考えられる。このとき再生出力を高くするためには磁性
層の飽和磁化を高くすることや膜厚を増加させることが
考えられるが、前者では材料的な限界があり、後者では
膜厚の増加とともに粒子サイズが大きくなりノイズの原
因となる。
The average easy magnetization direction of the magnetic layer can be controlled by the incident angle during vapor deposition. However, the incident angle has a certain spread due to the problem of productivity. Therefore, the easy axis of magnetization in each grain is
It does not match the average easy magnetization direction of the magnetic layer. When the axes of easy magnetization are dispersed, the effective magnetic flux sensed by the magnetic head decreases, and the magnetic flux from the magnetic layer does not contribute effectively to the reproduction output. Moreover, the dispersion of the easy magnetization axis is also considered to cause noise. At this time, it is possible to increase the saturation magnetization of the magnetic layer or increase the film thickness in order to increase the reproduction output, but there are material limitations in the former, and in the latter, the particle size increases as the film thickness increases. It becomes large and causes noise.

【0006】したがって磁化容易軸の分散を抑える必要
があるが、そのためには上記の従来の方法では初期入射
角−終期入射角間の角度を制限しなければならない。し
かし入射角を規制する遮蔽板間の開口部を狭くすること
は生産性に問題が生じる。
Therefore, it is necessary to suppress the dispersion of the easy magnetization axis, but for that purpose, the angle between the initial incident angle and the final incident angle must be limited in the above-mentioned conventional method. However, narrowing the opening between the shielding plates that regulates the incident angle causes a problem in productivity.

【0007】ここで、冷却キャンを用いれば、基板温度
を下げることにより蒸着原子の基板上での拡散をおさ
え、蒸着原子の入射方向と基板上での結晶成長方向を一
致させ、入射角を規制する遮蔽板間の開口部を狭くする
ことなく、磁性粒子の磁化容易軸の分散を抑制すること
が出来る。しかし、キャンを冷却する場合、蒸着中に装
置の各部材等からでてくるアウトガス(おもに水分)が
高分子フィルム基板に吸着し易くなり、逆に磁性層の特
性に悪影響を与えてしまうという問題がある。
If a cooling can is used, the temperature of the substrate is lowered to suppress the diffusion of vapor-deposited atoms on the substrate, and the incident direction of vapor-deposited atoms is made to coincide with the crystal growth direction on the substrate to regulate the incident angle. It is possible to suppress dispersion of the easy axis of magnetization of the magnetic particles without narrowing the opening between the shielding plates. However, when the can is cooled, outgas (mainly water) emitted from each member of the apparatus during vapor deposition is easily adsorbed on the polymer film substrate, which adversely affects the characteristics of the magnetic layer. There is.

【0008】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高再生出力が得られ、かつ低ノイズである磁気記録
媒体と、前記磁気記録媒体を生産性よく製造できる製造
方法および製造装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a magnetic recording medium having high reproduction output and low noise, and a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of manufacturing the magnetic recording medium with high productivity. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の磁気記録媒体は、残留磁化状態において、媒
体の形状異方性を含む磁化容易方向から±10°以内に
磁化ベクトルをもつ磁性粒子が、全磁性粒子の70%以
上90%以下であり、前記媒体の形状異方性を含む磁化
容易方向が膜面の法線方向から65°〜80°傾いてお
り、前記媒体の形状異方性を含む磁化容易方向における
異方性磁界が、1000kA/m以上1200kA/m
以下である強磁性薄膜を磁気記録層とすることを特徴と
するものである。
In order to achieve the above object, the magnetic recording medium of the present invention has a magnetization vector within ± 10 ° from the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium in the residual magnetization state. The magnetic particles are 70% or more and 90% or less of the total magnetic particles, and the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium is inclined 65 ° to 80 ° from the normal direction of the film surface, and the shape of the medium is Anisotropic magnetic field in the easy magnetization direction including anisotropy is 1000 kA / m or more and 1200 kA / m
The following ferromagnetic thin film is used as a magnetic recording layer.

【0010】本発明の磁気記録媒体の製造装置は、円筒
状キャンに沿って走行する高分子フィルム基板上に連続
真空蒸着法により薄膜型磁気記録層を形成する磁気記録
媒体の製造装置において、前記高分子フィルム基板に対
する蒸発原子の初期入射角を規定する略板状の遮蔽板に
対し上方位置にイオン銃を設け、また前記イオン銃と前
記円筒状キャンの間に冷却管を設置し、かつ前記円筒状
キャンを冷却キャンとすることを特徴とするものであ
る。
The magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention is a magnetic recording medium manufacturing apparatus for forming a thin film magnetic recording layer on a polymer film substrate running along a cylindrical can by a continuous vacuum deposition method. An ion gun is provided above the substantially plate-like shielding plate that defines the initial incident angle of the vaporized atoms to the polymer film substrate, and a cooling pipe is installed between the ion gun and the cylindrical can, and The cylindrical can is used as a cooling can.

【0011】また本発明の磁気記録媒体の製造方法は、
本発明の磁気記録媒体の製造装置を用い、前記イオン銃
からのイオンを加速電圧400V以下で高分子フィルム
基板に照射するとともに、前記冷却キャンの温度を0゜
C以下、前記冷却管の温度を−100゜C以下として薄
膜型磁気記録層を形成することを特徴とするものであ
る。
The method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention is
Using the magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention, the polymer film substrate is irradiated with ions from the ion gun at an acceleration voltage of 400 V or less, the temperature of the cooling can is 0 ° C. or less, and the temperature of the cooling tube is 0 ° C. or less. It is characterized in that the thin film magnetic recording layer is formed at -100 ° C or less.

【0012】[0012]

【作用】本発明の磁気記録媒体では、磁性粒子の磁化容
易軸の分散を抑えることによる磁性層表面近傍における
磁束の分散の抑制、また最適化された磁化容易方向にお
ける高い磁気異方性による磁化ベクトルの安定化のた
め、高再生出力、低ノイズが達成できる。なお、磁気ヘ
ッドとしてリング型磁気ヘッドを使用する場合、磁性層
からの磁束を磁気ヘッドに有効的に作用させるために
は、媒体の形状異方性を含む磁化容易方向が、膜面の法
線方向から65°〜80°、より好ましくは70°〜7
5°傾いている必要がある。
In the magnetic recording medium of the present invention, the dispersion of the magnetic flux in the vicinity of the surface of the magnetic layer is suppressed by suppressing the dispersion of the easy axis of magnetization of the magnetic particles, and the magnetization due to the high magnetic anisotropy in the optimized easy magnetization direction. Due to vector stabilization, high playback output and low noise can be achieved. When a ring type magnetic head is used as the magnetic head, in order for the magnetic flux from the magnetic layer to effectively act on the magnetic head, the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium should be the normal to the film surface. 65 ° -80 ° from the direction, more preferably 70 ° -7
It must be tilted 5 °.

【0013】以下本発明の磁気記録媒体の製造装置及び
製造方法について説明する。図3は本発明の磁気記録媒
体の製造装置の概略図である。図3において、高分子フ
ィルム基板1は円筒状キャン2の周面に沿って矢印Rの
方向に走行する。高分子フィルム基板1上に蒸発原子が
堆積し薄膜が形成される。5はガス導入ノズルである。
3および4は蒸発原子の入射角を規定する遮蔽板であ
る。円筒状キャン2は冷媒により冷却する冷却キャンを
用いる。以上は図5の従来装置とほぼ同様である。本発
明の磁気記録媒体の製造装置が従来装置と異なる点は、
遮蔽板3の上方に設置したイオン銃10と冷却管11で
ある。以下、イオン銃10と冷却管11について説明す
る。
The manufacturing apparatus and manufacturing method of the magnetic recording medium of the present invention will be described below. FIG. 3 is a schematic view of a magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention. In FIG. 3, the polymer film substrate 1 runs in the direction of arrow R along the peripheral surface of the cylindrical can 2. Evaporated atoms are deposited on the polymer film substrate 1 to form a thin film. 5 is a gas introduction nozzle.
Reference numerals 3 and 4 are shield plates that define the incident angle of vaporized atoms. The cylindrical can 2 uses a cooling can cooled by a refrigerant. The above is almost the same as the conventional device of FIG. The magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention is different from the conventional apparatus in that
An ion gun 10 and a cooling pipe 11 installed above the shield plate 3. The ion gun 10 and the cooling pipe 11 will be described below.

【0014】図4は遮蔽板3の上方のイオン銃10と冷
却管11の位置関係を明確にするための拡大図である。
イオン銃10はイオンビームスパッタリング、イオンミ
リング、基板の前処理等で使用されているものと同様の
ものである。イオン銃10のグリッド13からはアルゴ
ン、窒素、水素、酸素等の加速されたイオン14が出て
くる。なお、一般にはアルゴンが用いられる。冷却管8
の管内には冷却された冷媒を循環させる。イオン14が
冷却管11を照射するのを防ぐため、イオン銃10と冷
却管11の間に遮蔽板12を設置する。キャンを冷却す
る場合、蒸着中に装置の各部材等からでてくるアウトガ
ス(おもに水分)が高分子フィルム基板に吸着し易くな
るので、高分子フィルム基板1に薄膜が形成される以前
にイオン銃10からのイオン14の衝撃により吸着した
ガスを叩き出す。この際イオンのエネルギーが高すぎる
と基板を劣化させてしまう。また本文には述べていない
が、高分子フィルム基板の熱負けを防ぐために電子銃を
用いて高分子フィルム基板をキャンにはりつける場合が
ある。このときイオン銃からのイオンのエネルギーが高
すぎると、電子銃からの電子を中和してしまい、電子銃
によるはりつけ効果が失われてしまう。ここでのイオン
銃の目的は、基板の表面改質などではなく、基板表面に
物理吸着したガスを除去することなのでイオンを高エネ
ルギーにする必要はない。これらの理由により、イオン
の加速電圧は400V以下であることが好ましい。叩き
出されたガスはキャンよりも低温に冷却した冷却管に吸
着させ、基板に再吸着することを防ぐ。
FIG. 4 is an enlarged view for clarifying the positional relationship between the ion gun 10 and the cooling pipe 11 above the shield plate 3.
The ion gun 10 is the same as that used in ion beam sputtering, ion milling, substrate pretreatment, and the like. Accelerated ions 14 such as argon, nitrogen, hydrogen and oxygen come out from the grid 13 of the ion gun 10. In addition, generally argon is used. Cooling pipe 8
A cooled refrigerant is circulated in the pipe. In order to prevent the ions 14 from irradiating the cooling pipe 11, the shield plate 12 is installed between the ion gun 10 and the cooling pipe 11. When the can is cooled, outgas (mainly water) emitted from each member of the apparatus during vapor deposition is easily adsorbed on the polymer film substrate, so that the ion gun is formed before the thin film is formed on the polymer film substrate 1. The gas adsorbed by the impact of the ions 14 from 10 is knocked out. At this time, if the energy of the ions is too high, the substrate is deteriorated. Although not described in the text, the polymer film substrate may be attached to the can using an electron gun in order to prevent heat loss of the polymer film substrate. At this time, if the energy of the ions from the ion gun is too high, the electrons from the electron gun are neutralized, and the crucifixion effect of the electron gun is lost. The purpose of the ion gun here is not to modify the surface of the substrate but to remove the gas physically adsorbed on the surface of the substrate, so it is not necessary to increase the energy of the ions. For these reasons, the ion acceleration voltage is preferably 400 V or less. The blown gas is adsorbed by the cooling pipe cooled to a temperature lower than that of the can, and is prevented from being adsorbed again on the substrate.

【0015】以上のように、冷却キャンを用いる場合で
も基板を清浄に保った状態で薄膜を形成することが出来
るので、基板温度を下げることによる磁性粒子の磁化容
易軸の分散の抑制効果を有効的に実施できる。
As described above, even when the cooling can is used, the thin film can be formed while keeping the substrate clean. Therefore, the effect of suppressing the dispersion of the easy axis of magnetization of the magnetic particles by lowering the substrate temperature is effective. Can be implemented

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明の実施例について、図面や実験結
果を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings and experimental results.

【0017】第1図は本発明の一実施例による磁気記録
媒体を示す略断面図である。本図面に示す磁気記録媒体
は高分子フィルム基板101と、その上に設けられた磁
性薄膜102とからなるものである。本実施例では磁性
薄膜102を単層としているが、多層構造とすることも
できる。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention. The magnetic recording medium shown in this drawing comprises a polymer film substrate 101 and a magnetic thin film 102 provided thereon. Although the magnetic thin film 102 has a single layer in this embodiment, it may have a multi-layer structure.

【0018】図5に示した従来例の真空蒸着装置を用
い、コバルト−酸素(Co−O)系薄膜を磁性層として
成膜する場合について説明する。電子銃により加熱した
蒸着材料6からコバルトを蒸発させ、蒸着中真空チャン
バ内にガス導入ノズル5から酸素ガスを導入しながら連
続的に高分子フィルム基板1上に部分的に酸化されたC
o−O系磁性膜を形成し、薄膜型磁気記録テープを作製
した。高分子フィルム基板としては、ここではポリエチ
レンテレフタレート(PET)フィルムを用い、その走
行速度は磁性膜膜厚が800nmとなるように調節し
た。ガス導入ノズル5からの導入酸素量は毎分1リット
ルとして蒸着を行った。このとき装置内の気圧は6.7
×10-3Paであった。高分子フィルム基板1を支持す
る円筒状キャン2の温度は、40゜Cとした。蒸着時の
初期入射角φiはすべて80゜とし、終期入射角φfを
変化させた。
A case where a cobalt-oxygen (Co-O) -based thin film is formed as a magnetic layer using the conventional vacuum vapor deposition apparatus shown in FIG. 5 will be described. Cobalt is evaporated from the vapor deposition material 6 heated by an electron gun, and C partially oxidized on the polymer film substrate 1 continuously while introducing oxygen gas from the gas introduction nozzle 5 into the vacuum chamber during vapor deposition.
An OO magnetic film was formed to produce a thin film magnetic recording tape. Here, a polyethylene terephthalate (PET) film was used as the polymer film substrate, and the running speed was adjusted so that the magnetic film thickness was 800 nm. The amount of oxygen introduced from the gas introduction nozzle 5 was set to 1 liter / min for vapor deposition. At this time, the atmospheric pressure in the device is 6.7.
It was × 10 -3 Pa. The temperature of the cylindrical can 2 supporting the polymer film substrate 1 was 40 ° C. The initial incident angle φi at the time of vapor deposition was all 80 °, and the final incident angle φf was changed.

【0019】成膜した磁性層の磁化容易軸の分散を定量
的に求めるために残留磁化ベクトルの分布を測定した。
通常、磁化ベクトルは磁化容易軸の方向を向く。しか
し、薄膜の場合、その形状異方性のため磁化ベクトルは
薄膜面内を向いている方が安定である。したがって、磁
化容易軸が薄膜面内にない場合には、磁化容易軸方向と
薄膜面内の中間の方向(媒体の形状異方性を含む磁化容
易方向)で磁化ベクトルが安定する。よって、磁化容易
軸の分散を求めるよりも、残留磁化ベクトルの分布を求
めたほうが、より実際的な情報が得られる。
The distribution of the residual magnetization vector was measured in order to quantitatively obtain the dispersion of the easy axis of magnetization of the formed magnetic layer.
Usually, the magnetization vector points in the direction of the easy axis of magnetization. However, in the case of a thin film, it is more stable if the magnetization vector is oriented in the plane of the thin film due to its shape anisotropy. Therefore, when the easy axis of magnetization is not in the plane of the thin film, the magnetization vector is stable in the intermediate direction between the easy axis of magnetization and the plane of the thin film (the easy direction of magnetization including the shape anisotropy of the medium). Therefore, more practical information can be obtained by obtaining the distribution of the residual magnetization vector than by obtaining the dispersion of the easy axis of magnetization.

【0020】残留磁化ベクトルの分布は振動試料型磁力
計(VSM)を用いて測定した。測定方法は下記の通り
である。
The distribution of the residual magnetization vector was measured using a vibrating sample magnetometer (VSM). The measuring method is as follows.

【0021】まず、膜面内で高分子フィルム基板走行方
向と同方向に磁界H(0)を印加して磁性層を飽和させた
後、磁界を取り除く。このときの膜方面内における残留
磁化ベクトルの分布を図2(a)に示す。また、テープ
長手方向での残留磁化をMr(0)とする。
First, a magnetic field H (0) is applied within the film surface in the same direction as the running direction of the polymer film substrate to saturate the magnetic layer, and then the magnetic field is removed. The distribution of the residual magnetization vector in the film direction at this time is shown in FIG. Further, the residual magnetization in the tape longitudinal direction is Mr (0).

【0022】次に、テープ幅方向に垂直な面内におい
て、テープ長手方向から微小角度θだけずらした方向に
磁界H(θ)を印加した後、磁界を取り除き、テープ長手
方向における残留磁化Mr(θ)を測定する。このときの
残留磁化ベクトルの分布は図2(b)のようになる。こ
のとき図2(a)中のAにあった磁化ベクトルは磁界H
(θ)を印加した後は図2(b)中のBに反転している。
なお、A以外の部分の残留磁化ベクトルに変化はない。
したがって、Mr(0)とMr(θ)の差は磁化ベクトルA
の膜面方向成分と磁化ベクトルBの膜面方向成分との差
に等しい。この関係を(数1)に示す。(数1)におい
てVはAに存在する磁性粒子の体積、Msは飽和磁化で
ある。(数1)によりAに存在する磁性粒子の体積Vが
求められる。
Next, in a plane perpendicular to the tape width direction, a magnetic field H (θ) is applied in a direction deviated from the tape longitudinal direction by a small angle θ, the magnetic field is removed, and the residual magnetization Mr ( θ) is measured. The distribution of the residual magnetization vector at this time is as shown in FIG. At this time, the magnetization vector in A in FIG.
After applying (θ), it is inverted to B in FIG. 2 (b).
It should be noted that there is no change in the residual magnetization vector other than A.
Therefore, the difference between Mr (0) and Mr (θ) is the magnetization vector A
Is equal to the difference between the component in the film surface direction and the component in the magnetization vector B in the film surface direction. This relationship is shown in (Equation 1). In (Equation 1), V is the volume of magnetic particles existing in A, and Ms is saturation magnetization. The volume V of the magnetic particles existing in A can be obtained from (Equation 1).

【0023】この測定を繰り返すことにより各方向に磁
化ベクトルを持つ磁性粒子の体積が求められ、磁化ベク
トルの分布が決定できる。この分布曲線より磁化容易方
向βから±10°以内に磁化ベクトルをもつ磁性粒子の
体積率fを求め、磁化容易軸の配向度を表わす指標とし
た。なお、市販のMEテープの測定を行ったところ、体
積率fは62%であった。
By repeating this measurement, the volume of the magnetic particles having the magnetization vector in each direction can be obtained, and the distribution of the magnetization vector can be determined. From this distribution curve, the volume ratio f of magnetic particles having a magnetization vector within ± 10 ° from the easy magnetization direction β was determined and used as an index representing the degree of orientation of the easy magnetization axis. When the commercially available ME tape was measured, the volume ratio f was 62%.

【0024】[0024]

【数1】 [Equation 1]

【0025】また成膜した磁性層の媒体の形状異方性を
含む磁化容易方向β、β方向における異方性磁界HK *
磁気トルクメータを用いて測定した。測定解析方法は野
田のβ+45゜トルク解析法(アイ・イー・イー・イー・
トランザクション・オン・マグネティクス27(1991年)
第4864頁から第4866頁(IEEE Trans.on Magn 27(1991)P.
4864-4866))に従った。
Further, the easy magnetization direction β including the shape anisotropy of the medium of the formed magnetic layer, and the anisotropic magnetic field H K * in the β direction were measured using a magnetic torque meter. The measurement and analysis method is Noda's β + 45 ° torque analysis method (I-E-E-E-
Transaction on Magnetics 27 (1991)
Pp. 4864 to 4866 (IEEE Trans.on Magn 27 (1991) P.
4864-4866)).

【0026】各実施例及び比較例の作製条件および前記
各特性を(表1)に示す。
The production conditions and the characteristics of each example and comparative example are shown in (Table 1).

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】つぎに各実施例及び比較例の記録再生特性
を評価した。評価には市販の8ミリVTRを用い、記録
周波数7MHzでの再生出力及びノイズを評価し比較し
た。評価結果を(表2)に示す。
Next, the recording / reproducing characteristics of each example and comparative example were evaluated. A commercially available 8 mm VTR was used for evaluation, and the reproduction output and noise at a recording frequency of 7 MHz were evaluated and compared. The evaluation results are shown in (Table 2).

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】以上より、磁化容易軸の配向度が低いと
(比較例1)、異方性磁界HK *が低く、再生出力、ノイ
ズともに悪化することがわかる。これに対して、本発明
を適用した各実施例においては高再生出力、低ノイズが
実現されている。
From the above, it can be seen that when the degree of orientation of the easy axis of magnetization is low (Comparative Example 1), the anisotropic magnetic field H K * is low and both the reproduction output and noise deteriorate. On the other hand, in each of the embodiments to which the present invention is applied, high reproduction output and low noise are realized.

【0031】したがって、磁化容易方向βから±10°
以内に磁化ベクトルをもつ磁性粒子の体積率は、70%
以上90%以下、より好ましくは80%以上90%以下
とする必要がある。
Therefore, ± 10 ° from the easy magnetization direction β.
The volume fraction of magnetic particles with a magnetization vector within 70%
It is necessary to be 90% or more and 90% or less, more preferably 80% or more and 90% or less.

【0032】また、磁化容易方向βにおける磁化ベクト
ルを安定化させるためには、媒体の形状異方性を含む磁
化容易方向における異方性磁界が、1000kA/m以
上1200kA/m以下であることが好ましい。
In order to stabilize the magnetization vector in the easy magnetization direction β, the anisotropic magnetic field in the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium should be 1000 kA / m or more and 1200 kA / m or less. preferable.

【0033】つぎに図3に示した本発明の磁気記録媒体
の製造装置を用い、コバルト−酸素(Co−O)系薄膜
を磁性層として成膜する場合について説明する。電子銃
により加熱した蒸着材料6からコバルトを蒸発させ、蒸
着中真空チャンバ内にガス導入ノズル5から酸素ガスを
導入しながら連続的に高分子フィルム基板1上に部分的
に酸化されたCo−O系磁性膜を形成し、薄膜型磁気記
録テープを作製した。高分子フィルム基板としては、こ
こではポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム
を用い、その走行速度は磁性膜膜厚が80nmとなるよ
うに調節した。蒸着時の初期入射角φiは80゜、終期
入射角φfは60゜とした。円筒状キャン2および冷却
管11は、冷媒によって冷却し温度を制御した。必要酸
素量は冷却キャンを低温にするほど減少し、キャン温度
が−20゜Cのときの導入酸素量は毎分0.6リットル
であり、このとき装置内の気圧は5.0×10-3Tor
rであった。イオン銃10への導入ガスはアルゴン(流
量は10cc/min)とした。ここではイオン電流密
度を20mA/cm2としたが、高分子フィルム基板の
走行速度にあわせて適宜調節すればよい。成膜した磁性
層の残留磁化ベクトルの分布を前述の方法で測定し、前
記配向度を調べた。また前述の方法で記録再生特性を評
価した。
Next, a case where a cobalt-oxygen (Co-O) -based thin film is formed as a magnetic layer using the magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention shown in FIG. 3 will be described. Cobalt is evaporated from the vapor deposition material 6 heated by an electron gun, and Co—O partially oxidized on the polymer film substrate 1 continuously while introducing oxygen gas from the gas introduction nozzle 5 into the vacuum chamber during vapor deposition. A system magnetic film was formed to produce a thin film magnetic recording tape. Here, a polyethylene terephthalate (PET) film was used as the polymer film substrate, and the running speed was adjusted so that the magnetic film thickness was 80 nm. The initial incident angle φi during vapor deposition was 80 °, and the final incident angle φf was 60 °. The cylindrical can 2 and the cooling pipe 11 were cooled by a refrigerant to control the temperature. Required amount of oxygen is reduced enough to a cooling can in a low temperature, the introduction amount of oxygen when the can temperature -20 ° C is min 0.6 l, pressure in the device at this time is 5.0 × 10 - 3 Tor
It was r. The gas introduced into the ion gun 10 was argon (flow rate was 10 cc / min). Here, the ion current density is set to 20 mA / cm 2 , but it may be appropriately adjusted according to the running speed of the polymer film substrate. The distribution of the residual magnetization vector of the formed magnetic layer was measured by the above-mentioned method to examine the degree of orientation. Also, the recording / reproducing characteristics were evaluated by the above-mentioned method.

【0034】各実施例及び比較例の作製条件を(表3)
に、前記配向度および記録再生特性の評価結果を(表
4)に示す。なお、再生出力、ノイズは、入射角が同じ
である実施例3を0dBとした。
The production conditions of each example and comparative example are shown in Table 3 below.
Table 4 shows the evaluation results of the orientation degree and the recording / reproducing characteristics. The reproduction output and noise were set to 0 dB in Example 3 in which the incident angles were the same.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】[0036]

【表4】 [Table 4]

【0037】比較例2ではイオンのエネルギーが高すぎ
たために基板が劣化、損傷し、記録再生特性の評価が困
難であった。比較例3では実施例3の配向度とほとんど
かわらず、冷却キャンとしての温度が十分でないことが
わかる。比較例4では、冷却管の温度が十分に低くない
ため、イオンに叩き出されたガスを冷却管に吸着する効
果が低いと考えられる。したがって冷却管の温度は−1
00゜C以下が望ましい。実施例4および5の配向度
は、蒸着入射角が同じである実施例3に比べて高く、実
施例2と殆ど同等である。したがって、冷却キャンを用
いて基板温度を下げると蒸着入射角を広げても磁化容易
軸の分散を抑えることが出来る。
In Comparative Example 2, since the ion energy was too high, the substrate was deteriorated and damaged, and it was difficult to evaluate the recording / reproducing characteristics. It can be seen that in Comparative Example 3, the temperature as a cooling can is not sufficient, although the orientation degree of Example 3 is almost the same. In Comparative Example 4, since the temperature of the cooling pipe is not sufficiently low, it is considered that the effect of adsorbing the gas knocked out by the ions to the cooling pipe is low. Therefore, the temperature of the cooling pipe is -1
00 ° C or less is desirable. The degree of orientation of Examples 4 and 5 is higher than that of Example 3 having the same vapor deposition incident angle, and is almost equal to that of Example 2. Therefore, if the substrate temperature is lowered by using the cooling can, the dispersion of the easy axis of magnetization can be suppressed even if the vapor deposition incident angle is widened.

【0038】以上、本発明の具体的な実施例について説
明したが、本発明がこの実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
であることは言うまでもない。
The specific embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Needless to say.

【0039】また本実施例においては蒸発源6の材料と
してコバルトを用いたが、鉄、ニッケル等金属、あるい
はコバルト−クロム、コバルト−ニッケル等合金であっ
ても良いし、蒸着時にガスを導入しない蒸着法において
も本発明は有効である。
Although cobalt is used as the material of the evaporation source 6 in this embodiment, a metal such as iron or nickel or an alloy such as cobalt-chromium or cobalt-nickel may be used, and no gas is introduced during vapor deposition. The present invention is also effective in the vapor deposition method.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように本発明の磁気記録媒体は、
磁化容易軸の分散の抑制、磁化容易方向における異方性
磁界の規制をすることにより、高再生出力、低ノイズを
実現できる。また本発明の磁気記録媒体の製造装置およ
び方法は、冷却キャンを用いて蒸着を行うことで、蒸着
入射角を広げても磁化容易軸の分散を抑制することがで
きるため生産性を向上させることができる。
As described above, the magnetic recording medium of the present invention is
High reproduction output and low noise can be realized by suppressing the dispersion of the easy magnetization axis and controlling the anisotropic magnetic field in the easy magnetization direction. Further, the apparatus and method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention can improve productivity by performing vapor deposition using a cooling can and suppressing dispersion of the easy axis of magnetization even if the vapor deposition incident angle is widened. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の磁気記録媒体の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)はテープ長手方向に磁界を印加した後の
残留磁化ベクトル分布を示す図 (b)はテープ長手方向から角度θずらした方向に磁界
を印加した後の残留磁化ベクトル分布を示す図
FIG. 2A shows a residual magnetization vector distribution after applying a magnetic field in the tape longitudinal direction. FIG. 2B shows a residual magnetization vector distribution after applying a magnetic field in a direction offset by an angle θ from the tape longitudinal direction. Figure

【図3】本発明の磁気記録媒体の製造装置の構成図FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention.

【図4】本発明の磁気記録媒体の製造装置におけるイオ
ン銃と冷却管の位置関係の一例を示す図
FIG. 4 is a diagram showing an example of a positional relationship between an ion gun and a cooling pipe in the magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention.

【図5】従来例の磁気記録媒体の製造装置の構成図FIG. 5 is a block diagram of a conventional magnetic recording medium manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 高分子フィルム基板 102 磁性薄膜 1 高分子フィルム基板 2 円筒状キャン 3 遮蔽板 4 遮蔽板 5 ガス導入ノズル 6 蒸着材料 7 坩堝 8 ローラー 9 ローラー 10 イオン銃 11 冷却管 12 遮蔽板 13 グリッド 14 イオン 101 polymer film substrate 102 magnetic thin film 1 polymer film substrate 2 cylindrical can 3 shield plate 4 shield plate 5 gas introduction nozzle 6 vapor deposition material 7 crucible 8 roller 9 roller 10 ion gun 11 cooling tube 12 shield plate 13 grid 14 ion

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】テープ走行方向を含む法面内において、媒
体の形状異方性を含む磁化容易方向から±10°以内に
残留磁化ベクトルをもつ磁性粒子が、全磁性粒子の70
%以上90%以下である強磁性薄膜を磁気記録層とする
ことを特徴とする磁気記録媒体。
1. A magnetic particle having a remanent magnetization vector within ± 10 ° from an easy magnetization direction including a shape anisotropy of a medium within a normal surface including a tape running direction is 70% of all magnetic particles.
% To 90% of the ferromagnetic thin film as a magnetic recording layer.
【請求項2】前記媒体の形状異方性を含む磁化容易方向
が、膜面の法線方向から65°〜80°傾いていること
を特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium is inclined by 65 ° to 80 ° from the normal line direction of the film surface.
【請求項3】前記媒体の形状異方性を含む磁化容易方向
における異方性磁界が、1000kA/m以上1200
kA/m以下であることを特徴とする請求項2記載の磁
気記録媒体。
3. An anisotropic magnetic field in the easy magnetization direction including the shape anisotropy of the medium is 1000 kA / m or more and 1200.
The magnetic recording medium according to claim 2, which has a kA / m or less.
【請求項4】円筒状キャンに沿って走行する高分子フィ
ルム基板上に連続真空蒸着法により薄膜型磁気記録層を
形成する磁気記録媒体の製造装置において、前記高分子
フィルム基板に対する蒸発原子の初期入射角を規定する
略板状の遮蔽板に対し上方位置にイオン銃を設置し、前
記イオン銃と前記円筒状キャンの間に冷却管を設置して
おり、かつ前記円筒状キャンを冷却キャンとすることを
特徴とする磁気記録媒体の製造装置。
4. A manufacturing apparatus of a magnetic recording medium, wherein a thin film magnetic recording layer is formed on a polymer film substrate running along a cylindrical can by a continuous vacuum deposition method. An ion gun is installed at a position above a substantially plate-like shielding plate that defines an incident angle, a cooling pipe is installed between the ion gun and the cylindrical can, and the cylindrical can is used as a cooling can. An apparatus for manufacturing a magnetic recording medium, comprising:
【請求項5】請求項4記載の磁気記録媒体の製造装置を
用い、前記イオン銃からのイオンを加速電圧400V以
下で高分子フィルム基板表面に照射するとともに、前記
冷却管の温度を前記冷却キャンより低温として薄膜型磁
気記録層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製
造方法。
5. The apparatus for producing a magnetic recording medium according to claim 4, wherein the surface of the polymer film substrate is irradiated with ions from the ion gun at an acceleration voltage of 400 V or less, and the temperature of the cooling pipe is changed to the cooling can. A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising forming a thin film magnetic recording layer at a lower temperature.
【請求項6】前記冷却キャンの温度を0゜C以下とし、
冷却管の温度を−100゜C以下とすることを特徴とす
る請求項5記載の磁気記録媒体の製造方法。
6. The temperature of the cooling can is set to 0 ° C. or lower,
6. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 5, wherein the temperature of the cooling pipe is set to −100 ° C. or lower.
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