JPS59148122A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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JPS59148122A
JPS59148122A JP58023043A JP2304383A JPS59148122A JP S59148122 A JPS59148122 A JP S59148122A JP 58023043 A JP58023043 A JP 58023043A JP 2304383 A JP2304383 A JP 2304383A JP S59148122 A JPS59148122 A JP S59148122A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic recording
magnetic layer
recording medium
substrate
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Application number
JP58023043A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Naoe
直江 正彦
Shozo Ishibashi
正三 石橋
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/65Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
    • G11B5/658Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing oxygen, e.g. molecular oxygen or magnetic oxide

Abstract

PURPOSE:To obtain a magnetic recording medium which is suitable for vertical magnetic recording at a high density, has excellent mechanical strength, chemical stability, etc. and has a large reproduced output by forming a magnetic layer of a continuous layer consisting essentially of an iron oxide. CONSTITUTION:A magnetic field perpendicular to the surface of targets T1, T2 in a vacuum vessel 1 of a sputtering device is formed to form high density plasma between the targets T1 and T2, thus forming a continuous magnetic layer 10 on a substrate 6. Fe (contg. 1atom% Co) is used for the target material and Ar+O2 for the gas to be introduced. The magnetic layer having 0.5% ratio of the residual magnetization in the direction perpendicular to the plane of the layer 10 with respect to the residual magnetization in the direction within the plane of said layer and <=0.2m surface roughness is formed. The magnetic recording medium which is suitable for vertical magnetic recording at a high density, has excellent mechanical strength, chemical stability and a large reproduced output is thus obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 1、産業上の利用分野 本発明は磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. Industrial Application Field The present invention relates to magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks.

2、従来技術 従来、この種の磁気記録媒体は、ビデオ、オーディオ、
ディジタル等の各種電気信号の記録に幅広く利用されて
いる。 これらは、基体上に被着形成された磁性層(磁
気記録層)の面内長手方向における磁化を用いる方式と
して発達してきた。
2. Prior Art Conventionally, this type of magnetic recording medium has been used for video, audio,
It is widely used for recording various electrical signals such as digital ones. These have been developed as a system that uses magnetization in the in-plane longitudinal direction of a magnetic layer (magnetic recording layer) formed on a substrate.

ところが、近年、磁気記録の高密度化に伴々い、面内長
手方向の磁化を用いる記録方式では、記録信号が短波長
になるにつれ、媒体内の反磁界が増して残留磁化の減衰
と回転が生じ、再生出力が著しく減少する。 このため
、記録波長をサブミクロン以下にすることは極めて困難
である。
However, in recent years, with the increase in the density of magnetic recording, recording methods that use magnetization in the longitudinal direction in the plane are used. occurs, and the playback output decreases significantly. For this reason, it is extremely difficult to reduce the recording wavelength to submicron or less.

一方、磁気記録媒体の磁性層の厚さ方向の磁化(いわゆ
る垂直磁化)を用いる垂直磁化記録方式が、最近になっ
て提案されている(例えば、「日経エレクトロニクスJ
 1978年8月7日号A 192 )。
On the other hand, a perpendicular magnetization recording method that uses magnetization in the thickness direction of the magnetic layer of a magnetic recording medium (so-called perpendicular magnetization) has recently been proposed (for example, "Nikkei Electronics J.
August 7, 1978 issue A 192).

この記録方式によれば、記録波長が短かくなるに伴なっ
て媒体内の残留磁化に作用する反磁界が減少するので、
高密度化にとって好ましい特性を有し、本質的に高密度
記録に適した方式であると考えられる。
According to this recording method, as the recording wavelength becomes shorter, the demagnetizing field that acts on the residual magnetization in the medium decreases.
This method is considered to have favorable characteristics for high-density recording and is essentially suitable for high-density recording.

ところで、このよう外垂直記録を能率良く行なうには、
磁気記録媒体の記録層が垂直方向(磁性層の厚さ方向)
に磁化容易軸を有していなければならない。 こうした
磁気記録媒体としては、基体(支持体)上に、磁性粉末
とバインダーとを主成分とする磁性塗料を塗布し、磁性
層の垂直方向に磁化容易軸が向くように配向させた塗布
型の媒体が知られている。 この塗布型媒体には、Co
1Fe504 、r  Few O3、Co添加Fe5
O4、Co添添加−Fe@Os、六方晶フェライト(例
えばバリウムフェライ) ) 、MnB1 @が磁性粉
末として用いられている(特開昭52−46803号、
同53−67406号、同52−78403号、同55
−86103号、同52−78403号、同54−87
202号各公報)。 しかしながら、これらの塗布型媒
体は、磁性層中に非磁性のバインダーが存在しているた
めに、磁性粉末の充填密度を高めることには限界があυ
、従ってS/N比る等、磁性塗膜からなる磁性層を有す
る媒体は垂直磁化記録用としては不適当である。
By the way, in order to efficiently perform such external perpendicular recording,
The recording layer of the magnetic recording medium is perpendicular (thickness direction of the magnetic layer)
It must have an axis of easy magnetization. Such a magnetic recording medium is a coated type in which a magnetic coating mainly composed of magnetic powder and a binder is coated on a substrate (support), and the axis of easy magnetization is oriented in the perpendicular direction of the magnetic layer. medium is known. This coated media includes Co
1Fe504, r Few O3, Co added Fe5
O4, Co-added -Fe@Os, hexagonal ferrite (e.g. barium ferrite), MnB1@ are used as magnetic powders (Japanese Patent Laid-Open No. 52-46803,
No. 53-67406, No. 52-78403, No. 55
-86103, 52-78403, 54-87
202 publications). However, in these coated media, there is a limit to increasing the packing density of magnetic powder due to the presence of a non-magnetic binder in the magnetic layer.
Therefore, a medium having a magnetic layer made of a magnetic coating film is unsuitable for perpendicular magnetization recording due to the S/N ratio.

そこで、垂直磁化する磁性層を、例えばバインダーを用
いることなく磁性体を支持体上に連続的に被着したもの
で形成した連続薄膜型磁気記録媒体が、高密度記録に適
したものとして注目されている。
Therefore, continuous thin film magnetic recording media, in which a perpendicularly magnetized magnetic layer is formed by continuously depositing a magnetic material on a support without using a binder, are attracting attention as suitable for high-density recording. ing.

この連続薄膜型の垂直磁化記録用記録媒体は、例えば特
公昭57−17282号に開示されているように、コバ
ルトとクロムとの合金膜からなる磁気記録層を有してい
て、特にクロム含有量は5〜25重量係のCo −Cr
合金膜が優れているとしている。
This continuous thin film type perpendicular magnetization recording medium has a magnetic recording layer made of an alloy film of cobalt and chromium, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-17282, and has a particularly high chromium content. is Co-Cr with a weight ratio of 5 to 25
The alloy film is said to be superior.

また、Co−Cr合金膜に30重量%以下のロジウムを
添加してなる磁性層を有する磁気記録媒体が特開昭55
−111110号公報に開示され、更にコバルト−バナ
ジウム合金膜(例えば米国電気電子通信学会:略称IE
EE刊行の学会誌” Transaction onM
agnetism ” 1982年第18巻A6.11
16頁)やコバルト−ルテニウム合金膜(例えば198
2年3月開催の第18回東北犬通研シンポジウム「垂直
磁気記録」論文集)を用いた磁気記録媒体が知られてい
る。 このうち、Co−Cr系合金膜は、垂直磁化用と
して有望視はされているが、次の如き欠点を有している
ことが判明した。
Furthermore, a magnetic recording medium having a magnetic layer formed by adding rhodium of 30% by weight or less to a Co-Cr alloy film was disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55
-111110, and further includes a cobalt-vanadium alloy film (e.g., Institute of Electrical and Electronics Communication Engineers: abbreviated as IE).
Transaction onM, an academic journal published by EE
agnetism” 1982 Volume 18 A6.11
16 pages) and cobalt-ruthenium alloy films (e.g. 198
A magnetic recording medium using the 18th Tohoku Inutsu Institute Symposium ``Perpendicular Magnetic Recording'' held in March 2016 is known. Among these, the Co--Cr alloy film has been shown to be promising for perpendicular magnetization, but it has been found that it has the following drawbacks.

(1)、磁性層の面に垂直に磁化容易軸を配向させるに
は、特に10’Torr以上の高真空中で磁性層を作成
する必要があり、かつ基板の高度な洗浄処理、低スパツ
タ速度等の如き条件を要し、垂直配向の制御要因が非常
に複雑となる。
(1) In order to orient the axis of easy magnetization perpendicular to the plane of the magnetic layer, it is necessary to create the magnetic layer in a high vacuum of 10'Torr or more, and the substrate must be subjected to advanced cleaning treatment and a low sputtering speed. etc., and the control factors for vertical alignment become extremely complicated.

(2)、信号の記録、再生においては、磁気記録媒体と
垂直記録/再生用ヘッドとを相対的に摺動させるために
、ヘッドと媒体との間の界面状態が悪く、媒体にきすが
発生し易く、ヘッドも破損等を生じる。
(2) During signal recording and reproduction, since the magnetic recording medium and the perpendicular recording/reproducing head slide relative to each other, the interface between the head and the medium is poor and scratches occur on the medium. This can easily cause damage to the head.

(3)、磁性層が硬いために、可撓性のある基体上に磁
性層を設けた場合に電装が人ね易い。  。
(3) Since the magnetic layer is hard, the electrical equipment tends to bend when the magnetic layer is provided on a flexible substrate. .

(4)、磁気記録媒体としての耐蝕性が充分でなく、従
って表面に保護膜を設ける必要がある。
(4) The corrosion resistance as a magnetic recording medium is insufficient, and therefore a protective film must be provided on the surface.

(5)、原料のコバルトは安定に入手し難く、コストが
高くつく。
(5) Cobalt, a raw material, is difficult to obtain stably and is expensive.

3 発明の目的 本発明者は、上記の如き実情に鑑み、鋭意検討した結果
、高密度の垂直磁気記録に適し、機械的強度や化学的安
定性等に優れ、更に再生出力の大きい磁気記録媒体を得
ることに成功したものである0 4、発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、基体上に磁性層が設けられている磁気
記録媒体において、前記磁性層が、(a)、酸化鉄を主
成分とする連続磁性層であるとと0 (b)、磁性層の面内方向での残留磁化(MF[)と、
磁性層の面に対し垂直方向での残留磁化(MY)との比
(Mv / MH)が0.5以上であること。
3. Purpose of the Invention In view of the above-mentioned circumstances, the present inventor has made extensive studies and has developed a magnetic recording medium that is suitable for high-density perpendicular magnetic recording, has excellent mechanical strength and chemical stability, and has a large reproduction output. 4. Structure of the Invention and Its Effects Namely, the present invention provides a magnetic recording medium in which a magnetic layer is provided on a substrate, in which the magnetic layer is (a) oxidized. If it is a continuous magnetic layer mainly composed of iron, then 0 (b), the residual magnetization in the in-plane direction of the magnetic layer (MF[),
The ratio (Mv/MH) to residual magnetization (MY) in the direction perpendicular to the plane of the magnetic layer is 0.5 or more.

を夫々構成として具備し、かつ表面粗さが0.2μm以
下の前記基体上に設けられていることを特徴とする磁気
記録媒体に係るものである。
The present invention relates to a magnetic recording medium characterized in that the magnetic recording medium is provided on the substrate having a surface roughness of 0.2 μm or less.

本発明によれば、磁性層が酸化鉄を主成分としているか
ら、酸化物に由来する特有の優れた特性(即ち機械的強
度及び化学的安定性等)が得られ、従来の合金薄膜に必
要であった表面保護膜は不要となる。 この結果、磁気
ヘッドと媒体との間隔を小さくし得て高密度記録が可能
になると共に、材料面からみても低コスト化が可能とな
る。
According to the present invention, since the magnetic layer has iron oxide as its main component, excellent properties unique to oxides (i.e. mechanical strength, chemical stability, etc.) can be obtained, which are necessary for conventional alloy thin films. The surface protective film that was previously used is no longer necessary. As a result, the distance between the magnetic head and the medium can be reduced, making it possible to perform high-density recording, and also to reduce costs in terms of materials.

いるので、酸化鉄磁性体の磁気モーメントは面内方向に
対し30度以上垂直方向側へ立ち上っておシ、垂直磁化
を充分に実現できる構造となっている。
Therefore, the magnetic moment of the iron oxide magnetic material rises in the perpendicular direction by 30 degrees or more with respect to the in-plane direction, resulting in a structure that can sufficiently realize perpendicular magnetization.

上記磁化量MvXMHは、例えば試料振動型磁力計(東
英工業社製)で測定可能である。 即ち、Mv/ MH
が0.5未満であれば垂直磁化に適した磁気モーメント
が得られ難い。
The magnetization amount MvXMH can be measured, for example, with a sample vibrating magnetometer (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.). That is, Mv/MH
If is less than 0.5, it is difficult to obtain a magnetic moment suitable for perpendicular magnetization.

更に1本発明で重要なことは、上記磁性層が表面粗さ0
.2μm以下の基体上に設けられていることである。 
従来の磁化膜においては、本発明の如くに酸化鉄を主成
分とし、垂直磁化用として好適な残留磁化比(Mv /
 MH)を有する磁化膜は全く想定されない上に、こう
した磁化膜が設けられる基体の表面粗さについて良好な
再生特性との関連において考察が行なわれていないのが
実情であった0 なお、本発明においては、磁性層とは
反対の面の基体面の表面粗さを0.3μm〜3.0μm
として、行 その基体面を適度に荒すと、例えばテープの走膚性、巻
き姿等の改善に有効である。
Another important point in the present invention is that the magnetic layer has a surface roughness of 0.
.. It is provided on a substrate with a thickness of 2 μm or less.
In the conventional magnetized film, as in the present invention, iron oxide is the main component, and the residual magnetization ratio (Mv /
A magnetized film having MH) is not envisioned at all, and in reality, no consideration has been given to the surface roughness of the substrate on which such a magnetized film is provided in relation to good reproduction characteristics. In this case, the surface roughness of the substrate surface opposite to the magnetic layer is set to 0.3 μm to 3.0 μm.
When the base surface is appropriately roughened, it is effective, for example, to improve the dermotactic properties and winding appearance of the tape.

本発明における酸化鉄系磁性層を設ける基体は0.2μ
m以下の表面粗さを有するものを使用しているので、磁
性層表面は適切に平滑化されたものとなっている。 一
般に、ビデオ信号の記録/再生に用いる磁り1テープや
、垂直磁気記録用の磁気ディスクでは、高密度記録にお
いてその記録波長が1μm以下であるため、このような
用途に使用する磁気記録媒体の磁性層の表面粗さはスペ
ーシングロスを少なくする上でo、iμm以下でなけれ
ばならない。 本発明によれば、上記の如く、基体の表
面粗さを0.2μm以下と特定範囲に設定することによ
って、磁性層の表面粗さを高密度で高出力の垂直記録に
適した0、1μm以下にできることをはじめて実現した
のである。
In the present invention, the substrate on which the iron oxide magnetic layer is provided is 0.2 μm.
Since a material having a surface roughness of less than m is used, the surface of the magnetic layer is appropriately smoothed. In general, in magnetic tapes used for recording/reproducing video signals and magnetic disks for perpendicular magnetic recording, the recording wavelength is 1 μm or less in high-density recording, so the magnetic recording medium used for such purposes is The surface roughness of the magnetic layer must be less than 0.1 μm in order to reduce spacing loss. According to the present invention, as described above, by setting the surface roughness of the substrate within a specific range of 0.2 μm or less, the surface roughness of the magnetic layer can be reduced to 0.1 μm, which is suitable for high-density, high-output perpendicular recording. For the first time, we have achieved the following.

なお、本発明における上記「表面粗さ」は、J■506
01に規定された[最大高さRmaxJ に相当するも
のである。
In addition, the above-mentioned "surface roughness" in the present invention is J■506
This corresponds to the maximum height RmaxJ specified in 01.

本発明による磁性層は、従来の塗布型磁性層とは根本的
に異なり、バインダーを使用せずに酸化鉄(例えばF6
:+04、γ−Fe、IO1、又はこれらの中間組成の
非化学量論的組成からなるベルトライド化合物)自体が
連続的に連なった薄膜からなっている。 この磁性層に
おいては、鉄と酸素の両元素の総和は磁性層の50重量
係以上であるのがよく、70重貴チ以上であるのが更に
望ましい。 1だ、鉄と酸素との比は、酸素の原−7数
/鉄の原子数=1〜3であるのがよ<、’/3〜2であ
るのが更によく、上記に例示した酸化鉄が適当である。
The magnetic layer according to the present invention is fundamentally different from conventional coated magnetic layers in that it uses iron oxide (e.g. F6) without the use of a binder.
:+04, γ-Fe, IO1, or a bertolide compound having a non-stoichiometric composition intermediate between these) itself consists of a continuous thin film. In this magnetic layer, the sum of both elements iron and oxygen is preferably 50% by weight or more of the magnetic layer, and more preferably 70% by weight or more. 1. The ratio of iron and oxygen is preferably 1 to 3, the number of oxygen atoms minus 7, and the number of iron atoms = 1 to 3. Even better, the ratio of iron to oxygen is 1 to 3. Iron is suitable.

 上記酸化鉄がスピネル型の結晶構造を有していると、
飽和磁化量が大きく、記録(Ft号の再生時に残留磁束
密度が大きくて再生感度が極めて良好となる。
When the iron oxide has a spinel crystal structure,
The amount of saturation magnetization is large, and the residual magnetic flux density is large during recording (Ft number reproduction), resulting in extremely good reproduction sensitivity.

一般に、磁性を示す酸化鉄には、菱面体晶形の寄生強磁
性を有するα−Fears ;  スピネル構造でフェ
リ磁性を示すFe5Q4、I  Fe2es又はこれら
のベルトライド化合物;六方晶型の酸化物であるBa系
フェライト又はSrフェライト、Pbフェライト又はそ
の誘導体;ガーネット構造の希土類ガーネット型フェラ
イトがある。 これらの酸化鉄のうち、その磁気特性の
重要な1つである飽和磁化量は、α−Fe−0*では2
.OGauss 、 Baフェライト、Srフェライト
、Pbフェライトでは最大でも380Gauss程する
スピネル型フェライトの飽和磁化量は480Gauss
を示し、酸化鉄の中で最も大きい。 このような大きな
飽和磁化量は、記録した信号を再生する場合、残留磁束
密度の大きさを充分にし、再生感度が良好となるために
、極めて有効寿ものである。 一方、スピネル型フェラ
イトに類似した飽和磁束密度を示すものとしてBaフェ
ライト、Srフェライトがあるが、これらの連続薄膜型
の磁性層を形成するには、例えば後述のスパッタ装置に
おいて基体の温度を500°Cと高?1.に保持しなけ
ればならず、このために基体の種類等が制約される(例
えば耐熱性の乏しいプラスチックス基体は使用不可能)
等、作成条件に問題があシ、不適当である0 本発明の
スピネル型酸化鉄では室温〜300’Cと低温で製膜が
可能であシ、基体材料の制約を受けることがない。 但
、磁性層には、鉄及び酸素以外の金属又はその酸化物、
或いは非金属、半金属又はその化合物等を添加し、これ
によって磁性層の磁気特性(レリえは保磁ブバ飽和磁化
量、残留磁化量)及びその結晶性、結晶の特定軸方向へ
の配向性の向上等を図ることができる。 こうした添加
元素又は化合物としてはAI、 Co、 Co −Mn
XZn、 Co −Zn、 LiX0rX71、Li−
CrXMg。
In general, iron oxides exhibiting magnetism include α-Fears, which has rhombohedral parasitic ferromagnetism; Fe5Q4, I Fe2es, or their bertolide compounds, which have a spinel structure and exhibit ferrimagnetism; Ba, which is a hexagonal oxide. ferrite, Sr ferrite, Pb ferrite or derivatives thereof; rare earth garnet type ferrite with garnet structure. Among these iron oxides, the saturation magnetization, which is one of the important magnetic properties, is 2 for α-Fe-0*.
.. OGauss, Ba ferrite, Sr ferrite, and Pb ferrite have a maximum saturation magnetization of about 380 Gauss, while spinel ferrite has a saturation magnetization of 480 Gauss.
It is the largest of all iron oxides. Such a large amount of saturation magnetization is extremely effective when reproducing a recorded signal, since it provides a sufficient residual magnetic flux density and good reproduction sensitivity. On the other hand, there are Ba ferrite and Sr ferrite that exhibit a saturation magnetic flux density similar to that of spinel ferrite, but in order to form continuous thin film magnetic layers of these, it is necessary to raise the temperature of the substrate to 500° in a sputtering device, which will be described later. C and high? 1. This limits the type of substrate (for example, plastic substrates with poor heat resistance cannot be used).
The spinel type iron oxide of the present invention can be formed into a film at a low temperature of room temperature to 300'C, and is not limited by the substrate material. However, the magnetic layer may contain metals other than iron and oxygen or their oxides,
Alternatively, non-metals, semimetals, or their compounds can be added to improve the magnetic properties of the magnetic layer (the amount of coercive saturation magnetization and the amount of residual magnetization), its crystallinity, and the orientation of the crystal in a specific axis direction. It is possible to improve the Examples of such additive elements or compounds include AI, Co, Co-Mn
XZn, Co-Zn, LiX0rX71, Li-
CrXMg.

Mg−Ni、 Mn−Zn、 Ni、 Ni−A4XN
i −Zn、 Cu。
Mg-Ni, Mn-Zn, Ni, Ni-A4XN
i-Zn, Cu.

Cu−ΔInXCu  Zns、 V等が挙げられるが
、この他の元素及び化合物でもよい。
Examples include Cu-ΔInXCu Zns, V, etc., but other elements and compounds may also be used.

また、本発明の磁気記録媒体に使用可能な基体材料は、
磁性材料が被着可能であって0.2μm以下の表面粗さ
を有しているものであれば種々のものが採用可能である
。 例えば、望ましい表面平滑性を示す基体として、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、三酢酸セ
ルロース、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド
、ポリメチルメタクリレートの如きプラスチックス、ガ
ラス等のセラミックス等からなる基体が使用可能である
。 或いは金属基体も使用してもよい。 基体の形状は
シート、カード、ディスク、ドラムの他、長尺テープ状
でもよい。
Further, base materials that can be used in the magnetic recording medium of the present invention include:
Various materials can be used as long as they can be coated with magnetic materials and have a surface roughness of 0.2 μm or less. For example, as a substrate exhibiting desirable surface smoothness, a substrate made of plastics such as polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, cellulose triacetate, polycarbonate, polyimide, polyamide, polymethyl methacrylate, ceramics such as glass, etc. can be used. Alternatively, metal substrates may also be used. The shape of the substrate may be a sheet, a card, a disk, a drum, or a long tape.

この磁気記録媒体を作成するには、基体を固定板に密着
支持し、或いは基体を走行させつつ磁性材料を被着させ
ることができる。 このためには、真空ポンプ等の真空
排気系に接綽した処理室内で、磁性材料のターゲットを
スパッタするか、或いは磁性材料の蒸発源から同材料を
蒸発させ、基体上に被着するスパッタ法、蒸着法叫が適
用可能である。 いずれの場合も、磁性層を構成する元
素を飛翔させて、基体上にその連続薄膜を形成する。
To produce this magnetic recording medium, the substrate can be closely supported on a fixed plate, or the magnetic material can be applied while the substrate is running. For this purpose, a magnetic material target is sputtered in a processing chamber connected to an evacuation system such as a vacuum pump, or a sputtering method is used in which the material is evaporated from a magnetic material evaporation source and deposited on the substrate. , vapor deposition methods are applicable. In either case, the elements constituting the magnetic layer are blown away to form a continuous thin film on the substrate.

5、実施例 以下、本発明の磁気記録媒体を図面参照下に更に詳細に
説明する。
5. Examples The magnetic recording medium of the present invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.

本発明で使用する磁性材料を基体上に被着させる手段と
しては、磁性層構成原子を飛翔させる真空蒸着法(′d
l界蒸着、イオンブレーティング法を含む。)、スパッ
タリング法等があるが、このうち対向ターゲットスパッ
タ装置を用いる方法が望ましい。
As a means for depositing the magnetic material used in the present invention on the substrate, a vacuum evaporation method ('d
Including l-field deposition and ion blating methods. ), sputtering methods, etc. Among these methods, a method using a facing target sputtering device is preferable.

第1図は、対向ターゲットスパッタ装置を示すものであ
る。
FIG. 1 shows a facing target sputtering apparatus.

図面において、1は真空槽、2は真空槽1を排気する真
空ポンプ等からなる排気系、3は真空槽1内に所定のガ
スを導入してガス圧力を10−1〜10’Torr程度
に設定するガス導入系である。
In the drawing, 1 is a vacuum chamber, 2 is an exhaust system consisting of a vacuum pump etc. for evacuating the vacuum chamber 1, and 3 is an exhaust system that introduces a predetermined gas into the vacuum chamber 1 to maintain a gas pressure of about 10-1 to 10'Torr. This is the gas introduction system to be set.

ターゲット電極は、ターゲットホルダー4により一対の
ターゲラ) Ts 、Tzを互いに隔てて平行に対向配
量した対向ターゲット電極として構成されている。 こ
れらのターゲット間には、磁界発生手段(図示せず)に
よる磁界が形成される。 一方、磁性薄膜を形成すべき
基体6は、基体ホルダー5によって、上記対向ターゲッ
ト間の側方に垂直に配置される。
The target electrode is configured as a facing target electrode in which a pair of target electrodes Ts and Tz are spaced apart from each other by a target holder 4 and arranged to face each other in parallel. A magnetic field is generated between these targets by magnetic field generating means (not shown). On the other hand, the substrate 6 on which the magnetic thin film is to be formed is placed perpendicularly to the side between the opposing targets by the substrate holder 5.

このように構成されたスパッタ装置において、平行に対
向し合った両ターゲッ)Tt、Ttの各表面と垂直方向
に磁界を形成し、この磁界により陰極降下部(即ち、タ
ーゲラ)T、−T、を間に発生したプラズマ雰囲気と各
ターゲットT、及びT2との間の領域)での電界で加速
されたスパッタガスイオンのターゲット表面に対する衝
繋で放出されたγ電子をターゲット間の空間にとじ込め
、対向した他方のターゲット方向へ移動させる。 他方
のターゲット表面へ移動したγ電子は、その近傍の陰極
降下部で反射される。 こうして、γ電子はターゲラ)
TxTz間において磁界に束縛されながら往復運動を繰
返すことになる。 乙の往復運動の間に、γ電子は中性
の雰囲気ガスと衝突して雰囲気ガスのイオンと電子とを
生成させ、これらの生成物がターゲットからのγ電子の
放出と雰囲気ガスのイオン化を促進させる。 従って、
ターゲットTI  Ts間の空間には高密度のプラズマ
が形成され、これに伴なってターゲット物質が充分にス
パッタされ、側方の基体6上に磁性材料として堆積して
ゆくことに浸る。
In the sputtering apparatus configured in this way, a magnetic field is formed in a direction perpendicular to the surfaces of the two targets (Tt, -Tt) facing each other in parallel, and this magnetic field causes the cathode descending part (i.e., the target layer) T, -T, The γ electrons emitted by the collision of the sputtering gas ions accelerated by the electric field with the target surface in the region between the plasma atmosphere generated in between and each target T and T2 are trapped in the space between the targets. , move toward the other opposing target. The γ electrons that have moved to the other target surface are reflected at the cathode fall section nearby. In this way, the γ electron is
The reciprocating motion is repeated between TxTz while being constrained by the magnetic field. During the reciprocating motion of B, the γ electrons collide with the neutral atmospheric gas to generate ions and electrons of the atmospheric gas, and these products promote the release of γ electrons from the target and the ionization of the atmospheric gas. let Therefore,
A high-density plasma is formed in the space between the targets TITs, and the target material is sufficiently sputtered and deposited on the lateral substrate 6 as a magnetic material.

この対向ターゲットスパッタ装置は、他の飛翔手段に比
べて、高速スパッタによる高堆積速度の製膜が可能であ
り、また基体がプラズマに直接曝されることがなく、低
い基体温度での製膜が可能である等のことから、垂直磁
化膜を形成するのに有利である。 しかも、対向ターゲ
ットスパッタ装置によって飛翔した磁性膜材料の基板へ
の入射エネルギーは、通常のスパッタ装置のものよゆも
小さいので、材料が所望の方向へ方向性を以って堆積し
易く、垂直磁化記録に適した構造の膜を得易くなる。
Compared to other flying methods, this facing target sputtering device enables film formation at a high deposition rate through high-speed sputtering, and the substrate is not directly exposed to plasma, allowing film formation at low substrate temperatures. This is advantageous for forming a perpendicularly magnetized film. Furthermore, the incident energy of the magnetic film material emitted onto the substrate by the facing target sputtering device is lower than that of a normal sputtering device, so the material is easily deposited directionally in the desired direction, and the perpendicular magnetization It becomes easier to obtain a film with a structure suitable for recording.

次に、上記のスパッタ装置を用いて磁気記録媒体を作成
する具体例を説明する。
Next, a specific example of producing a magnetic recording medium using the above sputtering apparatus will be described.

との作成条件は以下の通シであった。The conditions for its creation were as follows.

ターゲツト材    鉄(Coを1原子チ含有)基体 
       ガラス 対向ターゲット間隔  100fi スパツタ空間の磁界  1000e ターゲツト形状   10〇−直径の円盤(5ml厚)
基体とターゲット端との間隔  30箇真空槽内の背圧
   10 ’ Torr導入ガス      Ar 
十Ox 導入ガス圧   4 X 10 ” Torrスパッタ
投入電力  420 W このようにして第2図に示す如く、ベースフィルム6上
に酸化鉄系の磁性層10を有する磁気記録媒体が得られ
た。 この媒体について、磁性層の特性評価は、X線マ
イクロアナライザー(XMA)なった。 得られた磁気
記録媒体の特性は次の如くであった。
Target material Iron (contains 1 atom of Co) base
Glass-facing target spacing 100fi Magnetic field in sputtering space 1000e Target shape 100-diameter disk (5ml thickness)
Distance between substrate and target end 30 points Back pressure in vacuum chamber 10' Torr Introduced gas Ar
10 Ox Introduced gas pressure 4 x 10'' Torr Sputter input power 420 W In this way, a magnetic recording medium having an iron oxide magnetic layer 10 on the base film 6 was obtained as shown in FIG. 2. This medium The characteristics of the magnetic layer were evaluated using an X-ray microanalyzer (XMA).The characteristics of the obtained magnetic recording medium were as follows.

まず、面内方向での残留磁化量(Nbl )と面に垂直
方向での残留磁化量(MY)との比はMy / MH≧
0.5であった。 即ち、第3図に例示するように、破
線で示す面内方向での磁化時のヒステリシス曲線と、実
線で示す垂直方向での磁化時のヒステリシス曲線とが夫
々得られだが、印加磁界がゼロのときの各磁化量をM■
、Mvとした。 これによれば、前者のヒステリシス曲
線は後者のヒステリシス曲線よシも小さく、Mv≧0.
5MHとガっていることが明らかでアシ、垂直磁化にと
って好適な磁性層が形成されていることが分る。 これ
は、酸化鉄系の磁性層においては驚くべき事実である。
First, the ratio of the residual magnetization in the in-plane direction (Nbl) to the residual magnetization in the perpendicular direction (MY) is My/MH≧
It was 0.5. That is, as illustrated in FIG. 3, a hysteresis curve during magnetization in the in-plane direction shown by the broken line and a hysteresis curve during magnetization in the perpendicular direction shown by the solid line are obtained, respectively, but when the applied magnetic field is zero, The amount of magnetization at each time is M■
, Mv. According to this, the former hysteresis curve is smaller than the latter hysteresis curve, and Mv≧0.
It is clear that the magnetic field is 5MH, indicating that a magnetic layer suitable for perpendicular magnetization is formed. This is a surprising fact for iron oxide-based magnetic layers.

また、との磁気記録媒体の組成をXMA (X線マイク
ロアナライザ:日立製作所載rX−5ssjKEVEX
−7000型)で測定したところ、Feが主ピークであ
り、coが少量含まれていることが分った。 更に、酸
化鉄の状態を調べるために、X線回折装置(日本電子社
製r JDX −1(IRA J:CuKα管球使用)
を用いて測定したところ、下記表に示すように、磁性層
が酸化鉄を主成分とするものであることが分った。 し
かも、この磁性層は、面内方向に対して垂直方向に秩序
圧しい構造を有していることが電子顕微鏡で観察された
In addition, the composition of the magnetic recording medium with XMA (X-ray microanalyzer: Hitachi rX-5ssj
-7000 model), it was found that Fe was the main peak and a small amount of Co was included. Furthermore, in order to examine the state of iron oxide, an X-ray diffraction device (JEOL r JDX-1 (IRA J: using a CuKα tube) was used.
As shown in the table below, it was found that the magnetic layer was mainly composed of iron oxide. Moreover, it was observed using an electron microscope that this magnetic layer had an ordered structure in the direction perpendicular to the in-plane direction.

たお、上記のスパッタ法による製膜前に、基体の表面を
同一スパッタ装置内でAr+によシボンバードして表面
清浄化処理したシ、或いはベーキングを施すか、高周波
をかけて表面処理しておくのが望ましい。
In addition, before forming a film by the above sputtering method, the surface of the substrate is cleaned by bombarding it with Ar+ in the same sputtering device, or it is subjected to baking, or the surface is treated by applying high frequency. is desirable.

上記の如くに得られる磁気記録媒体について、基体6と
して各種の表面粗さを有するディスクを使用し、これら
の基体上に厚さ5000 Aの垂直磁化用のFe5Oa
膜(但、保磁力(He )は1000Qe)を夫々形成
した。 これらの磁気記録媒体(磁気ディスク)を公知
の記録再生装置に装着し、実効ヘッドギャップ0.3μ
m、)ラック幅100μmのリング状ヘッドを用いて記
録、再生を行なった。
For the magnetic recording medium obtained as described above, disks having various surface roughnesses were used as the substrate 6, and Fe5Oa for perpendicular magnetization with a thickness of 5000 A was deposited on these substrates.
A film (however, the coercive force (He) was 1000Qe) was formed respectively. These magnetic recording media (magnetic disks) were installed in a known recording/reproducing device, and an effective head gap of 0.3μ was achieved.
Recording and reproduction were performed using a ring-shaped head with a rack width of 100 μm.

この結果、各ディスクについて第4図に示す如き結果が
得られた。 即ち、線記録密度(横軸)に対して再生電
圧(縦軸)が変化するが、基体の表面粗さを本発明の範
囲から外れて例えばRm ax=0.3μmとしたもの
では、図中の破線で示すように特に高域での再生出力が
低いが、本発明の範囲内のもの(例えばRm ax =
 0.15μm、0.2μm)では、一点鎖線及び実線
で示すように再生出力が大幅に向上し、高密度記録に極
めて適していることが分った0
As a result, results as shown in FIG. 4 were obtained for each disk. That is, the reproducing voltage (vertical axis) changes with respect to the linear recording density (horizontal axis), but if the surface roughness of the substrate is outside the range of the present invention, for example, Rmax = 0.3 μm, As shown by the broken line, the reproduction output is particularly low in the high range, but it is within the scope of the present invention (for example, Rmax =
0.15 μm, 0.2 μm), the reproduction output was significantly improved as shown by the dashed line and the solid line, and it was found that it is extremely suitable for high-density recording.

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

図面は本発明を例示するものであって、第1図は対向タ
ーゲットスパッタ装置の概略断面図、 第2図は磁気記録媒体の断面図、 第3図は磁気記録媒体のヒステリシス曲線図、第4図は
基体の表面相さを変えた場合に得られた記録密度と再生
出力との関係のデータを比較して示すグラフ である。 なお、図面に示された符号において、 1・・・・・・・・・・・・・・・真空槽2・・・・・
・・・・・・・・・・排気系3・・・・・・・・・・・
・・・・、ガス導入系4.5・・・・・・・・・ホルダ
ー 6・・・・・−・・−・・・−・・−・基体10・・・
・・・−・・・・・・・・・・磁性層である。
The drawings illustrate the present invention, and FIG. 1 is a schematic sectional view of a facing target sputtering apparatus, FIG. 2 is a sectional view of a magnetic recording medium, FIG. 3 is a hysteresis curve diagram of the magnetic recording medium, and FIG. The figure is a graph showing a comparison of data on the relationship between recording density and reproduction output obtained when the surface texture of the substrate is changed. In addition, in the symbols shown in the drawings, 1......Vacuum chamber 2...
・・・・・・・・・Exhaust system 3・・・・・・・・・・・・
..., Gas introduction system 4.5...Holder 6...Base 10...
・・・-・・・・・・・・・・・・Magnetic layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基体上に磁性層が設けられている磁気記録媒体にお
いて、前記磁性層が、 (a)、酸化鉄を主成分とする連続磁性層から々ってい
ること。 (b)、磁性層の面内方向での残留磁化(Myi)と、
磁性層の面に対し垂直方向での残留磁化(Mv)との比
(Mv /Ml()が0.5以上であること。 を夫々構成として具備し、かつ表面粗さが0.2μm以
下の前記基体上に設けられていることを特徴とする磁気
記録媒体。
[Scope of Claims] 1. A magnetic recording medium in which a magnetic layer is provided on a substrate, wherein the magnetic layer consists of (a) a continuous magnetic layer containing iron oxide as a main component; (b), residual magnetization (Myi) in the in-plane direction of the magnetic layer,
The ratio of the residual magnetization (Mv) in the direction perpendicular to the surface of the magnetic layer (Mv / Ml () is 0.5 or more.) and the surface roughness is 0.2 μm or less. A magnetic recording medium, characterized in that it is provided on the base.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61148624A (en) * 1984-12-21 1986-07-07 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Magnetic recording medium

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