JPS59157827A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
- Publication number
- JPS59157827A JPS59157827A JP58031931A JP3193183A JPS59157827A JP S59157827 A JPS59157827 A JP S59157827A JP 58031931 A JP58031931 A JP 58031931A JP 3193183 A JP3193183 A JP 3193183A JP S59157827 A JPS59157827 A JP S59157827A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- magnetic
- substrate
- magnetic layer
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
- G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
関するものである。
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。ところが、近年、磁気記録の高密度化
に伴ない、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。
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。ところが、近年、磁気記録の高密度化
に伴ない、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。
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No。
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No。
192)。この記録方式によれば、記録波長が短くなる
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。
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。
ところで、この′ような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
、Fes Oll、、’r −Fe2O+、Co添加F
e30q、Co添加γ−Fe205、六方晶フェライト
(例えばバリウムフェライト) 、Mn B+等が磁性
粉末として用いられている(特開昭52−46803号
、同53−67406号、同51−78403号、同5
5−86103号、同5178403号、同54−87
202号各公報)、シかしながら、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り、
従ってS/N比を充分高くすることができない。しかも
、記録される信号の大きさは磁性粒子の寸法で制約され
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。
、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
、Fes Oll、、’r −Fe2O+、Co添加F
e30q、Co添加γ−Fe205、六方晶フェライト
(例えばバリウムフェライト) 、Mn B+等が磁性
粉末として用いられている(特開昭52−46803号
、同53−67406号、同51−78403号、同5
5−86103号、同5178403号、同54−87
202号各公報)、シかしながら、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り、
従ってS/N比を充分高くすることができない。しかも
、記録される信号の大きさは磁性粒子の寸法で制約され
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。
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。
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。
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%のCo−Cr合
金膜が優れているとしている。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μコバルトーバナジウム合金膜(例えば米
国電気電子通信学会:略称IEEE刊行の学会誌“Tr
ansaction on Magnetism”19
82年第18巻No、6.1116頁)やコバルト−ル
テニウム合金膜(例えば1982年3月開催の第18回
東北大通研シンポジウム「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。
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%のCo−Cr合
金膜が優れているとしている。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μコバルトーバナジウム合金膜(例えば米
国電気電子通信学会:略称IEEE刊行の学会誌“Tr
ansaction on Magnetism”19
82年第18巻No、6.1116頁)やコバルト−ル
テニウム合金膜(例えば1982年3月開催の第18回
東北大通研シンポジウム「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。
ところが、本発明者が検討を加えた結果、上記の如き構
造の磁気記録媒体は、Co−Cr系垂直磁化膜が次に示
す欠点を有しているために、実用化する上で不充分であ
ることを見出した。
造の磁気記録媒体は、Co−Cr系垂直磁化膜が次に示
す欠点を有しているために、実用化する上で不充分であ
ることを見出した。
(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10Torr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、低スパック
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。
は、特に10Torr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、低スパック
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。
(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(、媒体にきすが
発生し易く、ヘッドも破損等を生じる。
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(、媒体にきすが
発生し易く、ヘッドも破損等を生じる。
(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亀裂が入り易い。
性層を設けた場合に亀裂が入り易い。
(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。
って表面に保護膜を設ける必要がある。
(5)、原料のコバルトは安定に入手し難く、コストが
高(つく。
高(つく。
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、高感度でS/’N比の大きな記録/再生
が可能な磁気記録媒体を得ることに成功したものである
。
、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、高感度でS/’N比の大きな記録/再生
が可能な磁気記録媒体を得ることに成功したものである
。
4、発明の構成及びその作用効果
即ち、本発明は、磁性層を有す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がらなってい
ること。
、前記磁性層が、 (a)、酸化鉄を主成分とする連続磁性層がらなってい
ること。
(b)、磁性層の面内方向での残留磁化(MH)と、磁
性層の面に対し垂直方向での残留磁化(Mv)との比(
Mv /MH)が0.5以上であること。
性層の面に対し垂直方向での残留磁化(Mv)との比(
Mv /MH)が0.5以上であること。
を夫々構成として具備し、かつ特定軸に配向性を実質的
に示さない多結晶層が前記磁性層の下地として設けられ
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
。
に示さない多結晶層が前記磁性層の下地として設けられ
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
。
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
。
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
。
しかも、酸化鉄を主成分とする磁性層の面内方向と垂直
方向とでの残留磁化比(MV /MH)を0.5以上と
しているので、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り、垂直
磁化を充分に実現できる構造となっている。上記磁化量
Mν、M14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、Mν/M14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。
方向とでの残留磁化比(MV /MH)を0.5以上と
しているので、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り、垂直
磁化を充分に実現できる構造となっている。上記磁化量
Mν、M14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、Mν/M14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。
また、本発明の磁気記録媒体は、上記の酸化鉄系磁性層
に加えて、この磁性層の下地として、・特定軸に配向性
を実質的に示さない上記の多結晶層を設けていることが
重要である。即ち、この多結晶層を設けずに磁性層を基
体上に直接設けた場合には、基体材料の結晶が不良な方
向に配向していると、その上に成長する磁性材料は所望
の方向に結晶成長せず、垂直磁化特性を示さなくなるこ
とがある。
に加えて、この磁性層の下地として、・特定軸に配向性
を実質的に示さない上記の多結晶層を設けていることが
重要である。即ち、この多結晶層を設けずに磁性層を基
体上に直接設けた場合には、基体材料の結晶が不良な方
向に配向していると、その上に成長する磁性材料は所望
の方向に結晶成長せず、垂直磁化特性を示さなくなるこ
とがある。
これに対し、本発明の如く下地に多結晶層を設けること
によって、上記した基体の影響を受けることなく磁性層
材料を所望の方向に成長させ、垂直磁化特性を向上させ
ることができる。しかも注目すべきことは、下地の多結
晶は特定軸に配向性(特に優先配向性(Preferr
edOrientation) :ある特定方向に向
いている結晶軸をもつ粒子の割合が多いこと−この粒子
が全粒子の30%以上)を示さない(即ち、特に上記粒
子の割合が全粒子の30%未満である)ため、その表面
域はエネルギー的に等方性となっているから、その表面
域上に成長する酸化鉄粒子が付着するサイト(site
)は均一化される。この結果、酸化鉄粒子が所望の方向
(特に、例えばF es04粒子では(111)面が、
高くなる。ところが、結晶質上に酸化鉄粒子を成長させ
る場合には、結晶質の格子間にエネルギー的に安定なサ
イトが存在しているために、酸化鉄だけ小さくなるもの
と考えられる。
によって、上記した基体の影響を受けることなく磁性層
材料を所望の方向に成長させ、垂直磁化特性を向上させ
ることができる。しかも注目すべきことは、下地の多結
晶は特定軸に配向性(特に優先配向性(Preferr
edOrientation) :ある特定方向に向
いている結晶軸をもつ粒子の割合が多いこと−この粒子
が全粒子の30%以上)を示さない(即ち、特に上記粒
子の割合が全粒子の30%未満である)ため、その表面
域はエネルギー的に等方性となっているから、その表面
域上に成長する酸化鉄粒子が付着するサイト(site
)は均一化される。この結果、酸化鉄粒子が所望の方向
(特に、例えばF es04粒子では(111)面が、
高くなる。ところが、結晶質上に酸化鉄粒子を成長させ
る場合には、結晶質の格子間にエネルギー的に安定なサ
イトが存在しているために、酸化鉄だけ小さくなるもの
と考えられる。
なお、本発明における多結晶下地層は、それが多結晶で
あることから、基体上に例えば真空蒸着法で設ける場合
の基体温度は単結晶成長の場合よりも低くて済む。この
ため、特に基体材料として耐熱性に比較的乏しいものも
使用可能であり、その種類の選択の幅が広くなる。
あることから、基体上に例えば真空蒸着法で設ける場合
の基体温度は単結晶成長の場合よりも低くて済む。この
ため、特に基体材料として耐熱性に比較的乏しいものも
使用可能であり、その種類の選択の幅が広くなる。
本発明の磁気記録媒体の各層は、次の如くに構成される
。
。
まず、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Fe50ζ
γ−F e205、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(飽和磁化量が大きく、保磁力(Hc )が
?00〜50000e)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50M量
%以上であるのがよく、70重量%以上であるのが更に
望ましい。また、鉄と酸素との比は、酸素の原子数/鉄
の原子数=1〜3であるのがよく、4/3〜2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。上記
酸化鉄がスピネル型の結晶構造(特に、Fe30Dの場
合には(111)面が、γ−Fe2O3の場合にはその
(100)面が面内方向に対し垂直方向を向いているの
がよい。)を有していると、飽和磁化量が大きく、記録
信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。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−F e205 ;スピネ
ル構造でフェリ磁性を示すFe5Ok γ−Fe2O3
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−F e2
05では2.OGaussXBaフェライト、Srフェ
ライト、Pbフェライトでは最大380 Gauss程
度、更にガーネット型フェライトでは最大でも140G
aussである。これに対し、本発明で好ましく使用す
るスピネル型フェライトの飽和磁化量は480Gaνs
s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
、極めて有効なものである。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℃と高温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
条件に問題があり、不適当である。本発明の好ましく使
用されるスピネル型酸化鉄では室@〜300℃と低温で
製膜が可能であり、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(例えば保磁力、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
への配向性の向上環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A7!、Go 、Co−Mn、
Zn、Co−Zn、LiXCr、Ti、、Li −Cr
XMgXMg−Ni、Mn−Zn5NiXNi−Aj2
.Ni −Zn % Cu 、Cu −Mn 、、Cu
−Zn 、V等が挙げられるが、この他の元素及び化
合物でもよい。
り、バインダーを使用せずに酸化鉄(例えばFe50ζ
γ−F e205、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(飽和磁化量が大きく、保磁力(Hc )が
?00〜50000e)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50M量
%以上であるのがよく、70重量%以上であるのが更に
望ましい。また、鉄と酸素との比は、酸素の原子数/鉄
の原子数=1〜3であるのがよく、4/3〜2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。上記
酸化鉄がスピネル型の結晶構造(特に、Fe30Dの場
合には(111)面が、γ−Fe2O3の場合にはその
(100)面が面内方向に対し垂直方向を向いているの
がよい。)を有していると、飽和磁化量が大きく、記録
信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。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−F e205 ;スピネ
ル構造でフェリ磁性を示すFe5Ok γ−Fe2O3
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−F e2
05では2.OGaussXBaフェライト、Srフェ
ライト、Pbフェライトでは最大380 Gauss程
度、更にガーネット型フェライトでは最大でも140G
aussである。これに対し、本発明で好ましく使用す
るスピネル型フェライトの飽和磁化量は480Gaνs
s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
、極めて有効なものである。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℃と高温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
条件に問題があり、不適当である。本発明の好ましく使
用されるスピネル型酸化鉄では室@〜300℃と低温で
製膜が可能であり、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(例えば保磁力、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
への配向性の向上環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A7!、Go 、Co−Mn、
Zn、Co−Zn、LiXCr、Ti、、Li −Cr
XMgXMg−Ni、Mn−Zn5NiXNi−Aj2
.Ni −Zn % Cu 、Cu −Mn 、、Cu
−Zn 、V等が挙げられるが、この他の元素及び化
合物でもよい。
また、上記多結晶下地層の構成材料としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド等の有機
高分子化合物;C,Mg、A/、S i1T+ XVl
Cr−、Mn−、、Cu 、 Zn 、 Ga 。
レンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド等の有機
高分子化合物;C,Mg、A/、S i1T+ XVl
Cr−、Mn−、、Cu 、 Zn 、 Ga 。
Ge、As 、、 Se 、、 Rb 、、 Z
r、Nb 、、Mo、Ag 、、Cd 、、 I
n 、、Sn 、、Sb、Te、Ta、W。
r、Nb 、、Mo、Ag 、、Cd 、、 I
n 、、Sn 、、Sb、Te、Ta、W。
Rh 、Au等の金属又は非金属、半金属、或いはその
化合物、酸化物が使用可能である。但、無機質である方
が、基体との接着性や、所望の表面粗さが容易に得られ
て垂直磁化膜を形成し易い点で望ましい。なお、この下
地結晶層は真空蒸着法、イオンブレーティング法、スパ
ッタ法、電気メツキ法、無電界メッキ法等の種々の方法
で形成することができる。
化合物、酸化物が使用可能である。但、無機質である方
が、基体との接着性や、所望の表面粗さが容易に得られ
て垂直磁化膜を形成し易い点で望ましい。なお、この下
地結晶層は真空蒸着法、イオンブレーティング法、スパ
ッタ法、電気メツキ法、無電界メッキ法等の種々の方法
で形成することができる。
上記下地結晶層を基体上に設ける場合には使用可能な基
体材料は種々のものが採用可能である。
体材料は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
。
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
。
なお、基体は、上記の下地多結晶層を兼用していてもよ
い。
い。
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所定の材料を被着さ
せることができる。このためには、真空ポンプ等の真空
排気系に接続した処理室内で、下地材料及び磁性材料の
ターゲットを夫々スパッタするか、或いは下地材料及び
磁性材料の蒸発源から同材料を夫々蒸発させ、基体上に
被着するスパッタ法、蒸着法等が適用可能である。いず
れの場合も、下地多結晶層、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させてよい。
支持し、或いは基体を走行させつつ所定の材料を被着さ
せることができる。このためには、真空ポンプ等の真空
排気系に接続した処理室内で、下地材料及び磁性材料の
ターゲットを夫々スパッタするか、或いは下地材料及び
磁性材料の蒸発源から同材料を夫々蒸発させ、基体上に
被着するスパッタ法、蒸着法等が適用可能である。いず
れの場合も、下地多結晶層、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させてよい。
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。
に説明する。
第1図は、磁気記録媒体の一例を示すものであって、A
4合金基体6上に、厚さ約0.5μmの多結晶酸化物か
らなる多結晶下地層11が形成され、この上に厚さ約1
μmの酸化鉄(FesOqとγ−Fe205)からなる
垂直磁化膜10が形成されてし)る。
4合金基体6上に、厚さ約0.5μmの多結晶酸化物か
らなる多結晶下地層11が形成され、この上に厚さ約1
μmの酸化鉄(FesOqとγ−Fe205)からなる
垂直磁化膜10が形成されてし)る。
下地層11は、例えばA4合金基体6の表面を公知の熱
酸化法等で酸化処理することによって形成できる。
酸化法等で酸化処理することによって形成できる。
垂直磁化膜(磁性層)10を形成するために、磁性材料
を基体上に被着させる手段として番よ、磁性層構成原子
を飛翔させる真空蒸着法(電界蒸着、イオンブレーティ
ング法を含む。)、スノぐ・ツタ1ノング法等があるが
、このうち対向クーデ・ノトスノくツク装置を用いる方
法が望ましい。
を基体上に被着させる手段として番よ、磁性層構成原子
を飛翔させる真空蒸着法(電界蒸着、イオンブレーティ
ング法を含む。)、スノぐ・ツタ1ノング法等があるが
、このうち対向クーデ・ノトスノくツク装置を用いる方
法が望ましい。
第2図は、対向クーデ・ノトスパ・ツタ装置を示すもの
である。
である。
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10〜10 Torr程度に設
定するガス導入系である。ターゲット電極は、クーデ・
ノドホルダー4により一対のターゲット上、T2を互い
に隔てて平行に対向配置した対向ターゲット電極として
構成されている。
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10〜10 Torr程度に設
定するガス導入系である。ターゲット電極は、クーデ・
ノドホルダー4により一対のターゲット上、T2を互い
に隔てて平行に対向配置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。
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。
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トT1、川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
ゲソ) Tl−π間に発生したプラズマ雰囲気と各ター
ゲットTl及び川との間の領域)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撃で放
出されたγ電子をターゲット間の空間にとし込め、対向
した他方のターゲット方向へ移動させる。他方のクーデ
・ノド表面へ移動した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電子はターゲットT+−用
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。この往復運動の間に、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、ターゲノ)T
+−’1’!間の空間には高密度のプラズマが形成され
、これに伴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な
る。
向し合った両ターゲットT1、川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
ゲソ) Tl−π間に発生したプラズマ雰囲気と各ター
ゲットTl及び川との間の領域)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撃で放
出されたγ電子をターゲット間の空間にとし込め、対向
した他方のターゲット方向へ移動させる。他方のクーデ
・ノド表面へ移動した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電子はターゲットT+−用
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。この往復運動の間に、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、ターゲノ)T
+−’1’!間の空間には高密度のプラズマが形成され
、これに伴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な
る。
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、対向ターゲツ
ト間バ・ツ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りも
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。
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、対向ターゲツ
ト間バ・ツ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りも
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。
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。
する具体例を説明する。
この作成条件は以下の通りであった。
ターゲツト材 鉄(Coを1原子%含有)基体
ガラス 対向ターゲット間隔 100mm スパンタ空間の磁界 1000e ターゲツト形状 100mm直径の円盤(5mm
厚) 基体とクーゲット端との間隔 30mm真空槽内の背
圧 I QTorr導入ガス Ar
++02 導入ガス圧 4 X 10Torrスパツタ
投入電力 420W このようにして第1図に示す如く、ベース6上の下地層
11上に酸化鉄系の磁性N10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(XMA)による組成の同定、X
線回折法による酸化鉄の状態、試料振動型磁力針による
磁気特性によって行なった。得られた磁気記録媒体の特
性は次の如くであった。
ガラス 対向ターゲット間隔 100mm スパンタ空間の磁界 1000e ターゲツト形状 100mm直径の円盤(5mm
厚) 基体とクーゲット端との間隔 30mm真空槽内の背
圧 I QTorr導入ガス Ar
++02 導入ガス圧 4 X 10Torrスパツタ
投入電力 420W このようにして第1図に示す如く、ベース6上の下地層
11上に酸化鉄系の磁性N10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(XMA)による組成の同定、X
線回折法による酸化鉄の状態、試料振動型磁力針による
磁気特性によって行なった。得られた磁気記録媒体の特
性は次の如くであった。
まず、面内方向での残留磁化量(MH)と面に垂直方向
での残留磁化量(Mv)との比はMv/M H≧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
たが、印加磁界がゼロのときの各磁化量をMH,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りも小さく、Mv ≧0.5M?
となっていることが明らかであり、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。
での残留磁化量(Mv)との比はMv/M H≧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
たが、印加磁界がゼロのときの各磁化量をMH,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りも小さく、Mv ≧0.5M?
となっていることが明らかであり、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。
また、こ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M[X−556JKEVEX
−7000型)で測定したところ、Feが主ピークであ
り、COが少量台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
rJDX−10RAJ: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。
ロアナライザ:日立製作所M[X−556JKEVEX
−7000型)で測定したところ、Feが主ピークであ
り、COが少量台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
rJDX−10RAJ: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。
なお、上記のスパッタ法による製膜前に、基体上の表面
を同一スパッタ装置内でAr+によりボンバードして表
面清浄化処理したり、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。
を同一スパッタ装置内でAr+によりボンバードして表
面清浄化処理したり、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。
上記の如くに得られる磁気記録媒体は磁性層10の磁化
容易軸をその面内方向に対しほぼ垂直にすることができ
ると共に、こうした結晶成長を保証するための下地多結
晶ffi、11を設けていることが重要である。
容易軸をその面内方向に対しほぼ垂直にすることができ
ると共に、こうした結晶成長を保証するための下地多結
晶ffi、11を設けていることが重要である。
即ち、下地N11 (酸化物層)上に磁性N1゜を設け
た本発明による磁気記録媒体と、下地N11を設けずに
磁性層10を基体上に直接成長させた磁気記録媒体とに
ついて、夫々の磁性層の面内方向の残留磁化(B r+
1= Ml )と、面に垂直方向での残留磁化(Brv
=Mv)との比を測定し、下記表に示した。
た本発明による磁気記録媒体と、下地N11を設けずに
磁性層10を基体上に直接成長させた磁気記録媒体とに
ついて、夫々の磁性層の面内方向の残留磁化(B r+
1= Ml )と、面に垂直方向での残留磁化(Brv
=Mv)との比を測定し、下記表に示した。
これによれば、下地多結晶層の存在によって、垂直磁化
特性が良好となり、特にMν/MN ≧1.0を得られ
るが、多結晶を下地に設けないときにはMv/MHが低
下してしまうことが明らかである。
特性が良好となり、特にMν/MN ≧1.0を得られ
るが、多結晶を下地に設けないときにはMv/MHが低
下してしまうことが明らかである。
X線により回折ピークを調べたところ、A7!合金は配
向していたが、酸化処理したA4合金の表面は多くのピ
ークが現われ、等方向であることが確認された。
向していたが、酸化処理したA4合金の表面は多くのピ
ークが現われ、等方向であることが確認された。
上記の下地多結晶は優先配向性を示さないく特に無配向
)ものであれば、非磁性材料でも磁性材料でもよい。
)ものであれば、非磁性材料でも磁性材料でもよい。
次に、本発明による磁気記録媒体は、磁性層として酸化
鉄を主成分とするものを用いているので、従来のCo−
Cr系磁性層に比べて化学的、機械的安定性等に著しく
優れている。第4図は、強制劣化試験(80℃、85%
R)T)を行なった場合に得られた、酸化鉄系磁性層を
用いた本発明による媒体の試料振動型磁力計(東英工業
社製)を用いて測定した残留磁束密度(Br )の経時
変化(a)と、Co−Cr系磁性層を用いた媒体の残留
磁束密度(Br )の経時変化(b)とを示すものであ
る(ΔBrは残留磁束密度の変化量)。これによれば、
酸化鉄系磁性層では、Co−Cr系磁性層よりBrの劣
化が大幅に小さくなることが分る。なお、酸化鉄系磁性
層でΔB?/’Brが幾分低下しているのは、膜の組成
であるF J 04の一部がγ’−Fe205に移行し
たからであると考えられる。
鉄を主成分とするものを用いているので、従来のCo−
Cr系磁性層に比べて化学的、機械的安定性等に著しく
優れている。第4図は、強制劣化試験(80℃、85%
R)T)を行なった場合に得られた、酸化鉄系磁性層を
用いた本発明による媒体の試料振動型磁力計(東英工業
社製)を用いて測定した残留磁束密度(Br )の経時
変化(a)と、Co−Cr系磁性層を用いた媒体の残留
磁束密度(Br )の経時変化(b)とを示すものであ
る(ΔBrは残留磁束密度の変化量)。これによれば、
酸化鉄系磁性層では、Co−Cr系磁性層よりBrの劣
化が大幅に小さくなることが分る。なお、酸化鉄系磁性
層でΔB?/’Brが幾分低下しているのは、膜の組成
であるF J 04の一部がγ’−Fe205に移行し
たからであると考えられる。
また、1力月(30日)後の観察結果において、Co−
Cr系磁性層の表面に斑点、くもり、サビ等が生じてい
たが、酸化鉄系磁性層でば表面状態に変化はみられなか
った。
Cr系磁性層の表面に斑点、くもり、サビ等が生じてい
たが、酸化鉄系磁性層でば表面状態に変化はみられなか
った。
図面は本発明を例示するものであって、第1図は磁気記
録媒体の断面図、 第2図は対向ターゲットスパッタ装置の概略断面図・ 第3図は磁気記録媒体のヒステリシス曲線図、第4図は
磁気記録媒体の残留磁束密度の経時変化を比較して示す
グラフ である。 なお、図面に示された符号において、 1−・−−−−一真空槽 2−・−・排気系 3−・・−ガス導入系 4.5−−−−−−−ホルダー 6・−−−一−−基体 10−−−−−・−磁性層 11−・・−下地多結晶層 TL、 T2−・・−ターゲット である。
録媒体の断面図、 第2図は対向ターゲットスパッタ装置の概略断面図・ 第3図は磁気記録媒体のヒステリシス曲線図、第4図は
磁気記録媒体の残留磁束密度の経時変化を比較して示す
グラフ である。 なお、図面に示された符号において、 1−・−−−−一真空槽 2−・−・排気系 3−・・−ガス導入系 4.5−−−−−−−ホルダー 6・−−−一−−基体 10−−−−−・−磁性層 11−・・−下地多結晶層 TL、 T2−・・−ターゲット である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、磁性層を有す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なってい
ること。 (b)、磁性層の面内方向での残留磁化(M+−1)と
、磁性層の面に対し垂直方向での残留磁化(Mv)との
比(Mv/M1<)が0,5以上であること。 を夫々構成として具備し、かつ特定軸に配向性を実質的
に示さない多結晶層が前記磁性層の下地として設けられ
ていることを特徴とする磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58031931A JPS59157827A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58031931A JPS59157827A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁気記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59157827A true JPS59157827A (ja) | 1984-09-07 |
Family
ID=12344713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58031931A Pending JPS59157827A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59157827A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61269221A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生方法 |
JPH02223118A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-09-05 | Hitachi Ltd | 開閉器 |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP58031931A patent/JPS59157827A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61269221A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生方法 |
JPH02223118A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-09-05 | Hitachi Ltd | 開閉器 |
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