JPH0773431A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体およびその製造方法

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JPH0773431A
JPH0773431A JP22085393A JP22085393A JPH0773431A JP H0773431 A JPH0773431 A JP H0773431A JP 22085393 A JP22085393 A JP 22085393A JP 22085393 A JP22085393 A JP 22085393A JP H0773431 A JPH0773431 A JP H0773431A
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JP
Japan
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magnetic
layer
film
medium
magnetic recording
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JP22085393A
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English (en)
Inventor
Hideo Kusada
英夫 草田
Ichisuke Yamanaka
一助 山中
Toyoji Okuwaki
東洋治 奥脇
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Hitachi Ltd
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】磁性粒子間に働く磁気的な相互作用を示すδM
のピーク値と保磁力、および磁性層の膜厚を制御するこ
とにより電磁変換特性に優れた金属薄膜媒体を提供す
る。 【構成】厚み10μmのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上にCo−NiないしCo−Ni−Crを酸素中
で斜め蒸着し、Co−Ni−OないしCo−Ni−Cr
−O柱状微粒子からなる磁気記録層を多層構成で形成し
た。全磁性層膜厚が0.1μm から0.18μm となる
薄膜媒体において、δMのピーク値が−0.5 以上−
0.05 以下で、保磁力が1200Oe以上1800O
e以下となる媒体は良好なS/Nを示す連続薄膜型媒体
となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデジタルVTRなどの高
密度記録に適する、強磁性金属薄膜を記録層とする磁気
テープに関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜型の磁気テープには、ポリエチレン
テレフタレートフィルム上にCo,Co−Ni等を適当
な雰囲気中で蒸着し、結晶を柱状微粒子に成長させた強
磁性金属薄膜を磁気記録層として配したものが実用化さ
れている。現在記録密度が最も高いハイバンド8ミリ用
の蒸着テープでは、この蒸着膜が単層よりなる磁気テー
プが広く普及しているが、さらなる高S/N化のため
に、磁性層を薄く、蒸着を二回以上繰り返した重層構造
のものも実用化されている。これは磁気記録に直接関与
する柱状微粒子を多層化することにより微細化し、S/
Nを高めようとするものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが重層構造媒体
のように柱状粒子の数を増加させ、統計的にゆらぎの数
を低減し低ノイズ化を図ろうとしても、磁性層の膜厚が
0.1μm 以上と厚い場合には粒子間に働く静磁気的な
相互作用が強く、その影響で記録磁化は乱され再生特性
に悪影響を及ぼすことになる。つまり、S/N比が優れ
た媒体を提供するためには、磁気的な相互作用を可能な
限り抑えることが重要である。従来技術は媒体ノイズと
磁気的な相互作用の関係については触れられておらず、
どのくらいの相互作用の大きさでS/Nがどれほど得ら
れるか明確でない。そのため、磁性粒子間に働く磁気的
な相互作用が小さく、さらにデジタルVTR等の電磁変
換特性に優れた磁気記録媒体が得られていない。
【0004】本発明の目的は、磁性層の膜構造等を制御
し、磁性粒子間に働く磁気的な相互作用を示すδMプロ
ットのピーク値と、保磁力を適正化することにより、出
力を確保したまま再生時のノイズを低減する電磁変換特
性の優れた金属薄膜媒体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、複数層の連
続薄膜金属磁性層から成り、磁性層間に5Å以上100Å
以下の酸素もしくは窒素もしくは炭素富有層が設けられ
ており、全磁性膜厚が0.1μm以上0.18μm以下で
あり、長手方向に測定した保磁力の値が1200Oe以上18
00Oe以下の範囲で、かつ、磁性層中に存在する柱状
微粒子間に働く磁気的な相互作用を、δMプロットによ
り測定したδMのピーク値で−0.5 以上−0.05 以
下の範囲の値とすることで達成される。また、磁性媒体
はCoを主成分とし、さらにO,Ni,Cr,Mo,
B,Ta,V,Nbの群から選ばれた少なくとも一種を
含有することが望ましく、さらに磁気テープ状であるこ
とが高いS/Nを得るために好ましい。
【0006】
【作用】VTR用磁気テープなどの磁気記録媒体では、
保磁力を1200Oe以上で磁性層の膜厚を0.1μm
以上にしないと、高密度で充分な出力,耐久性が得られ
ない。一方、磁性層の膜厚を厚くしすぎたり保磁力を高
くしすぎたりすると、反磁界のためかえって出力が低下
したり、媒体がカールしたりするので、保磁力は180
0Oe以下、膜厚は0.8μm 以下とする必要がある。
しかし、この場合にも媒体からのノイズが大きくなるた
め、磁性層を複数層に分割して粒径を小さくすると共
に、磁性粒子間および層膜の相互作用を低減し、磁化の
統計的なゆらぎを抑えることで、ノイズを低減する必要
がある。
【0007】磁性粒子間の相互作用については、磁性体
の初期残留磁化曲線と直流消磁曲線との差を、各印加磁
界に対してプロットしたδMプロットにより知ることが
できる。
【0008】図2はδMプロットの求め方を示す。δM
プロットは、振動型磁束計により求めた初期残留磁化曲
線Ir(H)と飽和残留磁化曲線Id(H)とを規格化
し、次式により求める。
【0009】
【数1】 δM=Id(H)−{1−2・Ir(H)} 本プロットによると、磁性粒子間で相互作用が働かない
場合にはδM(H)=0となり、磁性粒子間で相互作用
が働くと残留保磁力近傍にピークを示すようになる。ピ
ーク値δMが正の場合には、印加磁界の方向に対し磁性
粒子間で互いに強めあうように相互作用が働いているこ
とを示し、ピーク値δMが負の場合には、印加磁界の方
向に対し磁性粒子間で互いに弱めあうように相互作用が
働いていることを示す。
【0010】したがって、磁性層を多層化し、層間を酸
化,窒化,炭化等の処理により略非磁性化した界面層を
設けることなどの方法により、結晶粒の育成を阻害する
ことで結晶粒を微細化し、さらに各層の交換相互作用力
を低減することで媒体の磁化のゆらぎ、すなわち、ノイ
ズを低減できる。本効果はこの界面層の膜厚が実質的な
連続膜である5Å以上であれば認められた。
【0011】このときδMのピーク値は−0.5 以上に
できる。この界面層の厚みを厚くし過ぎると、δMのピ
ーク値を−0.05 よりも大きくできるが、かえって出
力が低減しS/Nが劣化するので、界面層は100Å以
下にする必要がある。すなわち、δMのピーク値を−
0.5 以上−0.05 以下とすれば高S/N化が達成で
きる。本媒体は通常斜め蒸着法によって形成できるが、
CoにO,Ni,Cr,Mo,B,Ta,V,Nbから
なる群の少なくとも一種を含有させることで粒界構造を
適正化し、安定にノイズを低減できるので特に好まし
い。また、本媒体は膜厚が0.1μm 以上と厚いので、
テープ状としての接触状態で記録すれば、特に記録消去
が容易なので好ましい。以上、上記した条件を満たすこ
とにより、良好なS/Nを示す磁気記録媒体を提供する
ことができる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の概要につ
いて説明する。図1は本発明の一実施例の磁気記録媒体
の断面図である。図1で1はポリエチレンテレフタレー
ト,ポリエチレン−2,6−ナフタレート,ポリイミ
ド,ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスル
ファイド等の高分子フィルムで、必要に応じて、微粒子
を均一分散塗布或いは、不連続被膜内に分散塗布したも
のを用いてもよい。2から3は傾斜した柱状粒子で、C
oを主成分とし、O,Ni,Cr,Mo,B,Ta,
V,Nbからなる群の少なくとも一種を含有した粒子
で、この図では二層構造になっている。4は保護潤滑層
で、炭素膜,酸化膜,プラズマ重合膜、脂肪酸,パーフ
ルオロアルキシカルボン酸,パーフルオロポリエーテル
等を用いることができる。5は樹脂とフィラーとを混合
分散したバックコート層である。6はプラズマ処理によ
り設けられた酸化層もしくは窒化層である。以下に上記
に示した構造をした媒体の詳しい比較例と実施例を示
す。
【0013】(比較例1)厚み10μmのポリエチレン
テレフタレートフィルム上にCo−Ni(Ni;20w
t%)を酸素雰囲気中で斜め蒸着し、Co−Ni−O柱
状微粒子からなる磁気記録層を、一層構成で形成した。
この時のCoを含有する強磁性よりなる柱状粒子の立上
り角度を40°以上とし、酸素導入量は100cc/min
から400cc/min の範囲内で適当な量にした。磁性膜
厚を0.05 μmから0.30μmの範囲内で20種類
の磁気テープを製造した。また、単層媒体と同様な成膜
条件で、第一層目の磁性膜を、その厚みが0.01μm
から0.29μmの範囲内となるように製造した後、第
一層目の表面が5Åより厚くは酸化されることなしに、
全磁性膜厚が0.05μmから0.30μmの範囲内とな
るように第二層目を形成した磁気テープを20種類製造
した。製造した単層媒体及び二層媒体について各サンプ
ルでδMのピーク値,保磁力、およびS/N比を調べ
た。保磁力については、800Oeから2000Oeま
での範囲内で分布したが、δMプロットのピーク値は−
0.55から−0.85の範囲内であった。またS/Nに
ついては、現製品をリファレンステープとして比較をお
こなった。二層媒体で若干の向上は認められたものの、
いずれの媒体においてもS/N比で+1.0dB 以上の
向上は認められなかった。ここでノイズは7MHzの遠
方ノイズを測定した。また膜厚とS/N比の関係につい
て統計的に調べたところ、単層媒体および二層媒体のい
ずれのテープにおいても全磁性層膜厚を0.10μm未
満および0.8μmよりも大きくした時には、S/N比
はかえって劣化した。
【0014】(実施例1)厚み10μmのポリエチレン
テレフタレートフィルム上にCo−Ni(Ni;20w
t%)を酸素中で斜め蒸着し、Co−Ni−O柱状微粒
子からなる磁気記録層を二層構成で形成した。ここでま
ず酸素導入量は100cc/min から400cc/min の範
囲内とし、Co−Ni−Oよりなる柱状粒子の立上り角
度については40°以上とし、膜厚を0.01μmから
0.17μmとして第一層を形成した。ついで表面を酸
素プラズマ中でアッシング処理し、表面を5Åないし1
00Å酸化させた。さらにテープを逆方向に走行させ、
蒸着方向は第一層とは逆向きにして、第一層と同一の条
件で全膜厚が0.10μm以上0.18μm以下となるよ
うに、第二層目を形成した磁気テープを20種類製造し
た。各サンプルでδMのピーク値,保磁力、およびS/
N比を調べた。表1に膜厚を0.18μm ,0.15μm,
0.10μm としたときの、代表的なδMのピーク値と
保磁力の値、およびS/N比を示す。
【0015】
【表1】
【0016】δMのピーク値が−0.5 以上で、保磁力
が1200Oe以上となる媒体は、リファレンステープ
に比べ+2.0dB 以上の出力向上が認められた。ここ
で第一層と第二層の膜厚については、第二層を第一層に
比べて厚くしたほうが高い出力が得られ、特に好ましか
った。なお比較例として磁性膜厚が0.20μm と0.
08μm の媒体も試作したが、保磁力およびδMのピ
ーク値の関係に請求項をみたす媒体はなく、S/Nもリ
ファレンステープと比べて、ほぼ同等もしくは劣化した
ものが多かった。
【0017】(実施例2)厚み10μmのポリエチレン
テレフタレートフィルム上にCo−Ni−Cr(Ni;
10wt%,Cr;10wt%)を酸素中で斜め蒸着
し、Co−Ni−Cr柱状微粒子からなる磁気記録層
を、3層構成で形成した。成膜中に酸素80%,窒素2
0%の混合ガスを用い、その導入量を100cc/min か
ら400cc/min の範囲内とし、柱状粒子の立上り角度
を40°以上となるように蒸着入射角を調整し、膜厚を
0.05μmから0.17μmの第一層を形成した。つい
で表面を混合ガスでプラズマ処理し、5Åから100Å
酸窒化した。さらにテープを逆方向に走行させ、蒸着方
向は第一層とは逆向きにして第二層を第一層と同一の条
件で形成した後、表面を上記混合ガスでプラズマ処理
し、さらにテープを逆方向に走行させ、蒸着方向は第二
層とは逆向きにして第三層を第一層と同一の条件で、全
膜厚が0.1μm 以上0.18μm 以下の範囲内で20
種類製造した。各サンプルでδMのピーク値,保磁力、
およびS/N比を調べた。表2に膜厚が0.18μm,0.
15μm,0.10μmのときの代表的なδMのピーク
値と保磁力の関係、およびS/N比を示す。
【0018】
【表2】
【0019】δMのピーク値が−0.5 以上で、保磁力
が1200Oe以上1800Oe以下となる媒体はリフ
ァレンステープに比べ+2.0dB 以上の出力向上が認
められた。なおδMのピーク値が−0.05 以下の媒体
は製造不可能であった。なお、媒体の耐久性を実際のV
TRで評価したところ、特に優れた耐久性を示した。膜
厚を0.20μmおよび0.08μmの媒体を比較例とし
て作成したが、保磁力およびδMのピーク値の関係に上
記請求項をみたす媒体はなく、S/Nもリファレンステ
ープと比べて、ほぼ同等もしくは劣化したものが多かっ
た。
【0020】実施例はCo−Niを主成分とした媒体で
試みたが、Co−O,,Co−Cr,Co−Mo,Co
−B,Co−Ta,Co−Ni−Cr等のCoを含有す
る他の強磁性媒体にも、上記の関係が成立した。また酸
素,窒素だけでなくメタン等の炭素含有ガスで表面を炭
化しても同様の効果が認められ、さらにこのようなプラ
ズマ処理界面層を形成するのではなく、酸化層,窒化
層,炭化層等を物理蒸着法で別途設けても良い。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、連続薄膜強磁性体を磁
性層とする磁気記録媒体において、磁性膜を多層にし、
各層の表面をプラズマ処理して、5Å以上100Å以下
の酸素膜もしくは窒素膜、もしくは炭素膜を設け、磁性
膜全厚を0.1μm以上0.18μm以下にし、かつ長手
方向の保磁力を1200Oe以上1800Oe以下に
し、かつ磁性粒子間の静磁気的な相互作用を示す指標と
なるδMプロットのピーク値を−0.5 以上−0.05
以下の範囲内とすることにより、S/N比及び耐久性が
優れた媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の磁気記録媒体の断面図。
【図2】本発明の磁気相互作用を表わすδMプロットの
求めかたを示した説明図。
【符号の説明】
1…高分子フィルム、2…磁性層、3…磁性層、4…保
護潤滑層、5…バックコート層、6…酸化層もしくは窒
化層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥脇 東洋治 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数層の金属磁性層からなり、全磁性膜厚
    が0.1μm以上0.18μm以下の磁気記録媒体におい
    て、長手方向に測定した保磁力の値が1200Oe以上
    1800Oe以下の範囲で、δMプロットにより測定したδ
    Mのピーク値が−0.5 以上−0.05以下の範囲内で
    あることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】請求項1において、上記磁気記録媒体はC
    oを主成分とし、さらにO,Ni,Cr,Mo,B,T
    a,V,Nbからなる群の少なくとも一種を含む磁気記
    録媒体。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、前記金属磁性
    層間に5Å以上100Å以下の厚みで、酸素、もしくは
    窒素もしくは炭素富有層が設けられている連続薄膜型磁
    気記録媒体。
  4. 【請求項4】請求項1,2または3において、前記磁気
    記録媒体は、連続薄膜型磁気テープである磁気記録媒
    体。
JP22085393A 1993-09-06 1993-09-06 磁気記録媒体およびその製造方法 Pending JPH0773431A (ja)

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Effective date: 20040203