JPH0935232A

JPH0935232A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0935232A
Application number: JP18123595A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Onodera; 誠一小野寺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｃｏを主体とする材料が斜方蒸着によって成
膜されてなる磁性層の下に、条件が適正化された下地層
を設けることにより、磁気特性の向上が図られた磁気記
録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】非磁性支持体上に少なくとも、Ｆｅ−Ｓ
ｉ系の軟磁性材料よりなる下地層と、Ｃｏを主体とする
材料が斜方蒸着によって成膜されてなる磁性層とを、こ
の順に有するものである。ここで、下地層には、Ｓｉが
０．９４原子％〜６．４原子％含有させ、該下地層の厚
さは、１ｎｍ〜１００ｎｍとする。また、磁性層の磁化
容易軸の該磁性層の主面に対する傾斜角度を２０°〜８
０°とし、この磁性層の厚さを１００ｎｍ〜２５０ｎｍ
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる金属磁性
薄膜型の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、非磁
性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の
粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポ
リエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の
有機結合剤中に分散せしめた磁性塗料を塗布、乾燥する
ことにより作製される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体
が広く使用されている。

【０００３】これに対して、高密度記録への要求の高ま
りとともに、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｏ等の金
属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成手段（真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等）に
よって非磁性支持体上に直接被着した、いわゆる金属磁
性薄膜型の磁気記録媒体が提案されて注目を集めてい
る。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は抗磁
力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れる
ばかりでなく、磁性層の厚みをきわめて薄くできるた
め、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと、
磁性層中に非磁性材である結合剤を混入する必要が無い
ため磁性材料の充填密度を高めることが出来ることな
ど、数々の利点を有している。

【０００５】さらに、この種の磁気記録媒体の電磁変換
特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるよ
うにするため、該磁気記録媒体の磁性層を形成するに際
し、磁性層を斜方に蒸着する、いわゆる斜方蒸着が提案
され、８ｍｍＶＴＲ（ビデオテープレコーダー）用の磁
気テープとして実用化されている。

【０００６】また、Ｃｏ−Ｃｒ系の金属磁性材料は、ハ
ードディスク等の垂直磁気記録媒体の記録層としても用
いられる。このような垂直磁気記録媒体においては、高
い再生出力を得るために、非磁性支持体と記録層との間
に、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｃｏ等の軟磁性材
料よりなる下地層を設けることが行われている。なお、
特開平２−７３５１１号公報に開示されるように、Ｃｏ
−ＰｔあるいはＣｏ−Ｐｔ−Ｏ等の金属磁性材料よりな
る記録層の下には、下地層として、希土類やＧｅ、Ｐ
ｔ、Ｔａ等がスパッタリングによって成膜され、これに
より、記録層の配向性の制御や、磁気記録媒体の垂直保
磁力、面内保磁力、垂直磁気異方性等の磁気特性の向上
が図られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、垂直
磁気記録媒体の分野では、磁性下地層によって磁気特性
を向上させる効果（以下、裏打ち効果と称する。）が得
られていることから、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ、Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ
−Ｃｒ等のＣｏを主体とする材料が斜方蒸着によって成
膜された磁性層においても、下地層を設け、裏打ち効果
を得ることが可能となると考えられる。

【０００８】しかしながら、今まで、磁性層が斜方蒸着
によって成膜されてなる磁気記録媒体においては、下地
層に関する検討が十分には行われていなかった。

【０００９】そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案
されたものであり、Ｃｏを主体とする材料が斜方蒸着に
よって成膜されてなる磁性層の下に、条件が適正化され
た下地層を設けることにより、磁気特性の向上が図られ
た磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、非磁性支持体上に少なくとも、Ｆｅ−Ｓｉ系の軟磁
性材料よりなる下地層と、Ｃｏを主体とする材料が斜方
蒸着によって成膜されてなる磁性層とを、この順に有す
るものである。

【００１１】ここで、下地層には、Ｓｉが０．９４原子
％〜６．４原子％含有されて好適である。下地層内のＳ
ｉ含有率が上述の範囲を外れると、該下地層の保磁力が
急激に増大し、下地層としての効果が低下する。

【００１２】また、この下地層の厚さは、１ｎｍ〜１０
０ｎｍであって好適である。下地層の厚さが１ｎｍ未満
であると、再生出力を向上させる効果を発揮できないう
え、膜厚の均一性を確保することも困難となる。逆に下
地層の厚さが１００ｎｍより厚くなると、記録密度が劣
化してしまう。

【００１３】なお、このような下地層は、スパッタリン
グ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法
等従来公知の方法にて成膜されればよい。

【００１４】また、本発明に係る磁気記録媒体は、磁性
層が斜方蒸着によって成膜されたものであるが、この磁
性層の磁化容易軸は、磁性層の主面に対して２０°〜８
０°傾斜しているものであって好適である。磁化容易軸
の傾斜角度が２０°よりも小さいと、下地層による再生
出力の増大効果が十分に発揮されない。また、傾斜角度
が８０°より大きい場合、記録波長が短いときには、下
地層による再生出力の増大効果が大きいが、記録波長が
長いときには、下地層による再生出力の増大効果が十分
に発揮されなくなってしまう。

【００１５】この磁性層は、厚いほど、再生出力を増大
させる傾向にあるが、記録波長の１／４以上の厚さとし
ても、それ以上の再生出力の増大は望めなくなる。ま
た、磁性層が厚すぎると、磁気記録媒体の生産性を劣化
させることにもなる。このため、磁性層の厚さは、１０
０ｎｍ〜２５０ｎｍとなされて好適である。

【００１６】磁性層を構成するＣｏを主体とする材料と
しては、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ、Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｃｒ等が挙
げられる。

【００１７】なお、本発明に係る磁気記録媒体において
は、磁性層表面に保護膜層が形成されていても良いがこ
の材料としては、通常の金属磁性薄膜用の保護膜として
一般に使用されるものであれば如何なるものであっても
よい。例示するならば、カーボンの他、ＣｒＯ₂ 、Ａｌ
₂ Ｏ₃ 、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂ 、Ｓｉ₃
Ｏ₄ 、ＳｉＮ_x 、ＳｉＣ、ＳｉＮ_x −ＳｉＯ₂ 、ＺｒＯ
₂ 、ＴｉＯ₂ 、ＴｉＣ等があげられる。これらの単層膜
であってもよいし多層膜、あるいは複合膜であってもよ
い。

【００１８】もちろん、磁気記録媒体の構成はこれに限
定されるものではなく、必要に応じて非磁性支持体上に
下塗層が形成されたり、非磁性支持体における金属磁性
薄膜が成膜された面とは反対側の主面にバックコート層
を設けたり、金属磁性薄膜または保護膜表面に潤滑剤や
防錆剤等よりなるトップコート層を形成したりしてもよ
い。

【００１９】そして、磁気記録媒体を上述したような構
成とすることによって、高密度記録と高再生出力とが達
成されるのである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、実験結果に基づき説明する。

【００２１】実験１ここでは、非磁性支持体上に、下地層としてＦｅ−Ｓｉ
系の軟磁性材料膜が成膜され、この上に磁性層としてＣ
ｏ−Ｏ系の金属磁性薄膜が成膜されてなる磁気記録媒体
を作製し、下地層が成膜されていない磁気記録媒体との
特性の違いを調べた。

【００２２】具体的には、先ず、厚さ１０μｍ、幅１５
０ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用意
し、この表面に、アクリルエステルを主成分とする水溶
性ラテックスを１０００万個／ｍｍ²なる密度となるよ
うに塗布して、下塗り層を形成した。

【００２３】次に、上述した下塗り層の表面に、スパッ
タリング法によって、Ｆｅ−Ｓｉ系の軟磁性材料膜を成
膜した。この成膜条件を下記に示す。

【００２４】成膜条件成膜装置：ＤＣマグネトロンスパッタリング装置ターゲット：Ｆｅ₉₆−Ｓｉ₄ （数字は各元素の含有率を原子％で示したものであ
る。）投入電力：１１Ｗ／ｃｍ² 導入ガス：Ａｒ真空度：０．５Ｐａなお、これにより、厚さ１５ｎｍの下地層が形成され
た。

【００２５】続いて、この下地層の上に、斜方蒸着によ
り、Ｃｏ−Ｏ系の金属磁性薄膜を成膜した。この成膜条
件を下記に示す。

【００２６】成膜条件インゴット：Ｃｏ入射角度：４５°〜９０° テープ速度：０．１７ｍ／秒酸素導入量：３．３×１０^-6ｍ³／秒蒸着時真空度：７×１０^-2Ｐａなお、これにより、厚さ０．２μｍの磁性層が形成され
た。また、磁化容易軸は、磁性層の主面に対して約２０
°傾斜していた。

【００２７】その後、上述のようにして形成された磁性
層上にスパッタリング法によってカーボン膜を約１０ｎ
ｍなる厚さに形成した。

【００２８】そして、非磁性支持体における磁性層が形
成された面とは反対側の面に、カーボンとウレタン樹脂
とからなるバックコート層を０．６μｍなる厚さに形成
するとともに、カーボン膜表面にパーフルオロポリエー
テルよりなる潤滑剤を塗布し、その後、８ｍｍ幅に裁断
することにより磁気テープを完成した。なお、この磁気
テープを実施例１のサンプルテープとする。

【００２９】また、比較のため、下地層を設けなかった
以外は同様にして磁気テープを作製した。これを、比較
例１のサンプルテープとする。

【００３０】ここで、上述のようにして作製された実施
例１、比較例１のサンプルテープについて、電磁変換特
性の測定を行った。具体的には、８ｍｍＶＴＲドライブ
を用いて、各サンプルテープに、記録波長１０μｍ、１
μｍ、０．５μｍにて情報信号を記録し、その再生出力
を測定した。この結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】なお、再生出力の大きさは、比較例１のサ
ンプルテープにおける各記録波長域での再生出力を０ｄ
Ｂとした相対値にて示した。

【００３３】表１より、磁性層の下に下地層を設けた実
施例１のサンプルテープは、全記録波長域において、下
地層が設けられていない比較例１のサンプルテープより
も大きな再生出力を得られることがわかる。

【００３４】実験２ここでは、下地層を構成する軟磁性材料の組成の差によ
る保磁力の違いを調べた。

【００３５】具体的には、スパッタリング法によってＦ
ｅ−Ｓｉ系の軟磁性材料膜を成膜するに際して、ターゲ
ットとして、Ｆｅ₁₀₀、Ｆｅ_99.5−Ｓｉ_0.5、Ｆｅ₉₉−
Ｓｉ₁、Ｆｅ₉₈−Ｓｉ₂、Ｆｅ₉₇−Ｓｉ₃、Ｆｅ₉₆−Ｓ
ｉ₄、Ｆｅ₉₅−Ｓｉ₅、Ｆｅ₉₄−Ｓｉ₆、Ｆｅ₉₃−Ｓｉ
₇、Ｆｅ₉₂−Ｓｉ₈（数字は各元素の含有率を原子％で
示したものである。）の１０種類のものを用い、厚さ１
０ｎｍの下地層をそれぞれ形成した。そして、各下地層
の保磁力を測定した。この結果をＳｉの含有率と保磁力
の関係として図１に示す。

【００３６】図１より、Ｓｉの含有率が１．０原子％〜
６．０原子％となされた下地層においては、略一定の低
い保磁力が保たれているが、Ｓｉの含有量が低くすぎ
る、あるいは高すぎる下地層においては、大幅に保磁力
が増大していることがわかる。そして、例えば、保磁力
を５Ａ／ｍ以下に抑えるには、Ｓｉの含有率を０．９４
原子％〜６．４原子％の範囲とすればよいことがわか
る。

【００３７】この結果、Ｓｉの含有率を適切に制御され
た下地層は、良好な軟磁性特性を示し、優れた裏打ち効
果を発揮するものとなることがわかった。

【００３８】実験３次に、上述したような下地層の厚さが磁気テープの再生
出力に及ぼす影響について調べた。

【００３９】具体的には、先ず、Ｓｉの含有率が４．０
原子％となされた下地層を５ｎｍ、１０ｎｍ、５０ｎ
ｍ、１００ｎｍなる厚さに設けた以外は実施例１と同様
にして、４種類の磁気テープを作製した。そして、各磁
気テープに、記録波長１μｍにて情報信号を記録し、再
生出力を測定した。なお、各磁気テープの再生出力は、
下地層を設けなかった以外は実施例１と同様にして作製
された磁気テープ（前述した比較例１のサンプルテー
プ）において測定された再生出力を０ｄＢとし、これに
対する相対値として評価した。この結果を下地層の厚さ
と再生出力の関係として図２に示す。

【００４０】図２より、下地層の厚さが厚くなるに伴っ
て再生出力が増大するが、１０ｎｍ以上の厚さでは、あ
まり再生出力が増加していないことがわかる。また、厚
すぎると、かえって再生出力が低減していることもわか
る。

【００４１】下地層の厚さが厚すぎると、記録密度が低
下してしまうことを考慮すると、下地層の厚さは１ｎｍ
〜１００ｎｍの範囲となされることが好ましく、さらに
好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍとして好適である。

【００４２】また、実験１〜実験３の結果より、Ｓｉの
含有率が０．９４原子％〜６．４原子％となされたＦｅ
−Ｓｉ系の軟磁性材料が１ｎｍ〜１００ｎｍなる厚さに
形成されてなる下地層は、優れた裏打ち効果を発揮する
ことがわかった。

【００４３】実験４以下、上述したような下地層の上に設けられる磁性層の
構成と、作製された磁気テープの磁気特性との関係を調
べる。

【００４４】先ず、ここでは、磁性層の磁化容易軸の傾
斜角度と再生出力との関係について調べた。

【００４５】具体的には、Ｓｉの含有率が４．０原子％
となされた下地層を１０ｎｍなる厚さに設けた後、磁性
層を磁化容易軸が磁性層の主面に対して、１０°、２０
°、４０°、６０°、８０°、９０°傾斜させて成膜し
た以外は実施例１と同様にして、５種類の磁気テープを
作製した。そして、各磁気テープに、記録波長１μｍお
よび１０μｍにて情報信号を記録し、再生出力を測定し
た。なお、各磁気テープの再生出力は、磁化容易軸の傾
斜角度がそれぞれ等しいが、下地層が設けられていない
磁気テープについて測定された再生出力を０ｄＢとし、
これに対する相対値として評価した。この結果を磁化容
易軸の傾きと再生出力の関係として図３に示す。

【００４６】図３より、磁性層の主面に対する磁化容易
軸の傾斜角度を大きくするほど、下地層による再生出力
の増大効果が発揮されるようになり、特に、磁化容易軸
の傾斜角度を２０°以上とすることが有効であることが
わかる。しかしながら、記録波長が１０μｍである場合
には、磁化容易軸の傾斜角度を８０°より大きくする
と、下地層による再生出力の増大効果がほとんど発揮さ
れなくなってしまうこともわかる。

【００４７】この結果、磁性層における磁化容易軸の傾
斜角度は２０°〜８０°となされて好適であることがわ
かった。

【００４８】実験５次に、磁性層の厚さと再生出力との関係について調べ
た。

【００４９】具体的には、Ｓｉの含有率が４．０原子％
となされた下地層を１０ｎｍなる厚さに設けた後、磁化
容易軸の傾斜角度が２０°となされた磁性層を、５０ｎ
ｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２５０ｎｍ、３００ｎｍ
なる厚さに成膜した以外は実施例１と同様にして、５種
類の磁気テープを作製した。そして、各磁気テープに、
記録波長１μｍにて情報信号を記録し、再生出力を測定
した。なお、各磁気テープの再生出力は、磁性層の厚さ
が３００ｎｍとなされた磁気テープについて測定された
再生出力を０ｄＢとし、これに対する相対値として評価
した。この結果を磁性層の厚さと再生出力の関係として
図４に示す。

【００５０】図４より、磁気テープにおける磁性層の厚
さを厚くするほど、再生出力が大きくなり、特に、磁性
層の厚さを１００ｎｍ以上とすることによって、大きな
再生出力を得ることができることがわかる。但し、磁性
層の厚さを、記録波長の１／４以上、即ち２５０ｎｍよ
り厚くしても、大幅な再生出力の向上は望めなくなるこ
と、磁性層を厚くしすぎると、生産性を劣化させること
から、磁性層の厚さは１００ｎｍ〜２５０ｎｍとして好
適である。

【００５１】また、実験４、実験５の結果より、前述し
たような構成を有する下地層上に、磁化容易軸の傾きが
２０°〜８０°であり、厚さが１００ｎｍ〜２５０ｎｍ
となされた磁性層を設けると、非常に優れた電磁変換特
性を有する磁気テープとなることがわかった。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、Ｆｅ
−Ｓｉ系の軟磁性材料よりなる下地層が、Ｃｏを主体と
する材料が斜方蒸着によって成膜されてなる磁性層の下
に設けられると優れた裏打ち効果を発揮する。

【００５３】このため、本発明を適用して、構成条件が
適正化された磁気記録媒体は、高密度記録と高再生出力
とを達成可能なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】下地層のＳｉ含有率と保磁力の関係を示す特性
図である。

【図２】下地層の厚さと再生出力の関係を示す特性図で
ある。

【図３】磁化容易軸の傾きと再生出力の関係を示す特性
図である。

【図４】磁性層の厚さと再生出力の関係を示す特性図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に少なくとも、Ｆｅ−Ｓ
ｉ系の軟磁性材料よりなる下地層と、Ｃｏを主体とする
材料が斜方蒸着によって成膜されてなる磁性層とをこの
順に有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記下地層には、Ｓｉが、０．９４原子
％〜６．４原子％含有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】前記下地層の厚さが１ｎｍ〜１００ｎｍ
であ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４】前記磁性層の磁化容易軸が、該磁性層の
主面に対して２０°〜８０°傾斜し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５】前記磁性層の厚さが１００ｎｍ〜２５０
ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体。