JPS59157831A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JPS59157831A JPS59157831A JP58031935A JP3193583A JPS59157831A JP S59157831 A JPS59157831 A JP S59157831A JP 58031935 A JP58031935 A JP 58031935A JP 3193583 A JP3193583 A JP 3193583A JP S59157831 A JPS59157831 A JP S59157831A
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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
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/66—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
- G11B5/667—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers including a soft magnetic layer
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (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。
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。、このだめ
、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。
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。、このだめ
、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、「日経エレクトツユりスJ
1978年8月7日号11(h 192 )。
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、「日経エレクトツユりスJ
1978年8月7日号11(h 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。
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
滉の媒体が知られている。 この塗布型媒体には、Co
。
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
滉の媒体が知られている。 この塗布型媒体には、Co
。
Fe504、T Fezes、Co添加Fes 04
、Co添添加−pe20a、六方晶フェライト(例えば
バリウムフェライト) 、MnB1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52−78403号、同55−86
103号、同52−78403号、同54−872.0
2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シ、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。
、Co添添加−pe20a、六方晶フェライト(例えば
バリウムフェライト) 、MnB1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52−78403号、同55−86
103号、同52−78403号、同54−872.0
2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シ、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。
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重量係以下のロジウムを
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” Transactionon M
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。
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” Transactionon M
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。
一方、例えば上記のCo −Cr系垂直磁化膜と基体と
の間にFe−Ni系の軟磁性(低保磁力)下地層を設け
ることが、特開昭54−51804号公報に開示されて
いる。 この場合には、軟磁性下地層の存在によって、
補助磁極からの磁束を対向した主磁極に集中させること
ができると共に、記録後の残留磁化状態における減磁作
用が少なくなるという効果が期待できる。
の間にFe−Ni系の軟磁性(低保磁力)下地層を設け
ることが、特開昭54−51804号公報に開示されて
いる。 この場合には、軟磁性下地層の存在によって、
補助磁極からの磁束を対向した主磁極に集中させること
ができると共に、記録後の残留磁化状態における減磁作
用が少なくなるという効果が期待できる。
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。
(+)、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。
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。
(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。
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。
(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シ易い。
性層を設けた場合に亀裂が入シ易い。
(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
高くつく。
高くつく。
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
刑曲に優れ、記録/再生感度に優れた磁気記録媒体を得
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、高透磁率材料層と磁性□層とが設けら
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こと。
、高密度の垂直磁気記録に適し、機械的強度や化学的安
刑曲に優れ、記録/再生感度に優れた磁気記録媒体を得
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、高透磁率材料層と磁性□層とが設けら
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こと。
(b)、磁性層の面内方向での残留磁化(ME)と、磁
性層の面に対し垂直方向での残留磁化(M、V)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(M、V)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することを特徴とする磁気記録媒
体に係るもので葱る。
体に係るもので葱る。
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730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。 上記
磁化量My、Mu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。
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730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。 上記
磁化量My、Mu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0 ま苑、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、上記の高透磁率材料層を設けているために、
磁性層単独のものに比べて記録時に磁束を集中させ、か
つ記録後の減磁作用を少なくして記録保持性を向上させ
ることができる。
た磁気モーメントが得られ難い0 ま苑、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、上記の高透磁率材料層を設けているために、
磁性層単独のものに比べて記録時に磁束を集中させ、か
つ記録後の減磁作用を少なくして記録保持性を向上させ
ることができる。
つまシ、高透磁率材料層が磁束(フラックス)を通し易
い性質があるために、磁極からの磁束を磁性層に集中さ
せると共に、後述の磁気還流効果によって残留磁化を充
分に保持させる効果があシ、記録密度を損なうことなく
記録/再生の感度を向上させることができる。
い性質があるために、磁極からの磁束を磁性層に集中さ
せると共に、後述の磁気還流効果によって残留磁化を充
分に保持させる効果があシ、記録密度を損なうことなく
記録/再生の感度を向上させることができる。
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
シ、バインダーを使用せずに酸化鉄(例えばFe5Oa
、γ−Fe20s、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(He)がi
oo〜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50重量
%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、8〜2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、例えばFe504
では(111)面が、まF7’Fe+Osでは(too
)面が面内方向に対して垂直方向に向いているのがよ
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摺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αFezes : スピネル構
造でフェリ磁性を示すFe5Oa、γ−FezOa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。
シ、バインダーを使用せずに酸化鉄(例えばFe5Oa
、γ−Fe20s、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(He)がi
oo〜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50重量
%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、8〜2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、例えばFe504
では(111)面が、まF7’Fe+Osでは(too
)面が面内方向に対して垂直方向に向いているのがよ
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摺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αFezes : スピネル構
造でフェリ磁性を示すFe5Oa、γ−FezOa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−FezO−では2.OQauss
%Ba7エライト、Srフェライト、Pbフェライト
では最大でも380Gauss程度、更にガーネット壓
フェライトでは最大でも140Gauss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土ライ
トの飽和磁化量は480 Gau3S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°C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
あシ、不適当である。 本発明の好ましく使用されるス
ピネA/型酸化鉄では室温〜300°C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AJ、 Co、 Co −Mn、
、 Zn。
る飽和磁化量は、α−FezO−では2.OQauss
%Ba7エライト、Srフェライト、Pbフェライト
では最大でも380Gauss程度、更にガーネット壓
フェライトでは最大でも140Gauss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土ライ
トの飽和磁化量は480 Gau3S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°C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
あシ、不適当である。 本発明の好ましく使用されるス
ピネA/型酸化鉄では室温〜300°C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AJ、 Co、 Co −Mn、
、 Zn。
Co −Zn、 Li、 Cr、 Ti、 Li−Cr
、 Mg、 Mg NilMn−Zn、 NiXNi
−AX、 Ni −Zn、 Cu、 Cu −Mn。
、 Mg、 Mg NilMn−Zn、 NiXNi
−AX、 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。
合物でもよい。
まだ、上記高透磁率材料層は一般に、磁性層と基体との
間に設けられるが、基体自体を高透磁率材料で形成して
もよい。 高透磁率材料層はフラックスを通し易い性質
(特に、透磁率μiは102以上、望ましくは2000
以上、Hcは特に100e以下、例えば10e)を有し
ていて、主として磁性層の面内方向に磁化容易軸を有す
るものが好適である。 このような高透磁率材料は軟磁
性材料であればよく、例えば、純鉄、ケイ素鋼、パーマ
ロイ、スーパーマOイ、Cu −Znフェライト、Ni
−Znフェライト、Mn−Znフェライト、センダスト
、ミューメタル等からなる結晶; Fe−Co、 Co
−Zr。
間に設けられるが、基体自体を高透磁率材料で形成して
もよい。 高透磁率材料層はフラックスを通し易い性質
(特に、透磁率μiは102以上、望ましくは2000
以上、Hcは特に100e以下、例えば10e)を有し
ていて、主として磁性層の面内方向に磁化容易軸を有す
るものが好適である。 このような高透磁率材料は軟磁
性材料であればよく、例えば、純鉄、ケイ素鋼、パーマ
ロイ、スーパーマOイ、Cu −Znフェライト、Ni
−Znフェライト、Mn−Znフェライト、センダスト
、ミューメタル等からなる結晶; Fe−Co、 Co
−Zr。
CoとTi、 YXHfXNbXTa又はW等との合金
、Fe。
、Fe。
Co、 Ni等の遷移金属とSi、 B、 P、 C等
の半金属との合金からなる非晶質が挙げられる。 また
、高透磁率材料層の厚みは0.05〜5μmであるのが
望ましく、0.1〜3μmがよシ望ましい。 即ち、0
.05μm未満では、薄すぎるために効果に乏しくなシ
、また5μmを越えると効果が飽和状態となって再生出
力がそれ稚内上しないからである。
の半金属との合金からなる非晶質が挙げられる。 また
、高透磁率材料層の厚みは0.05〜5μmであるのが
望ましく、0.1〜3μmがよシ望ましい。 即ち、0
.05μm未満では、薄すぎるために効果に乏しくなシ
、また5μmを越えると効果が飽和状態となって再生出
力がそれ稚内上しないからである。
また、本発明の磁気記録媒体に使用可能な基体材料は、
高透磁率材料が被着可能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グラスチック
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。
高透磁率材料が被着可能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グラスチック
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。
長尺テープ状でもよい。
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、高透磁率材料及び磁性
材料のターゲットを夫々スバ、りするか、或いは高透磁
率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、高透磁率材料層、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、高透磁率材料及び磁性
材料のターゲットを夫々スバ、りするか、或いは高透磁
率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、高透磁率材料層、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。
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、基
体6上に、厚さ約1μmのパーマロイからなる軟磁性層
11が形成され、この上に厚さ約1μmの酸化鉄からな
る垂直磁化膜10が積層されている。
体6上に、厚さ約1μmのパーマロイからなる軟磁性層
11が形成され、この上に厚さ約1μmの酸化鉄からな
る垂直磁化膜10が積層されている。
軟磁性層11は、公知のスパッタ法で形成されるもので
あるため、その形成方法はここでは特に説明しない。
あるため、その形成方法はここでは特に説明しない。
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は、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。)、スパッタリング法等があるが、このう
ち対向ターゲ、トスバッタ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は、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。)、スパッタリング法等があるが、このう
ち対向ターゲ、トスバッタ装置を用いる方法が望ましい
。
第2図は、対向ターゲットスパッタ装置を示すものであ
る。
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10−1〜10’Torr程度
に設定するガス導入系である。
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10−1〜10’Torr程度
に設定するガス導入系である。
ターゲット電極は、ターゲットホルダー4にょ)一対の
ターゲットT1、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。 −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。
ターゲットT1、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。 −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
向し合った両り−ゲ7)T1、T2の各表面と垂直方向
に磁界を形成し、この磁界によシ陰極降下部(即ち、タ
ーゲyトTxTt間に発生したプラズマ雰囲気と各ター
ゲットT1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撃で
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) T
、 −T、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
、ターゲットTt−T3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
ノくツタされ、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。
向し合った両り−ゲ7)T1、T2の各表面と垂直方向
に磁界を形成し、この磁界によシ陰極降下部(即ち、タ
ーゲyトTxTt間に発生したプラズマ雰囲気と各ター
ゲットT1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撃で
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) T
、 −T、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
、ターゲットTt−T3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
ノくツタされ、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。
こめ対向ターゲット間パ、り装置は、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
シ、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o しかも、対向ター
ゲット間ノく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
シも小さいので、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
シ、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o しかも、対向ター
ゲット間ノく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
シも小さいので、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シでめった。
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 100 mm スパッタ空間の磁界 1000e ターゲツト形状 10〇−直径の円盤(5vm厚)
基体とターゲット端との間隔 30..1真空槽内ノ
背圧 10 ’Torr導入ガス M+
02 4人i、x、 圧4 X 10 ” Torrスパッタ
投入電力 420W このようにして第1図に示す如く、ベースフィルム6上
の軟磁性層11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)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
型磁力計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0 まず、面内方向での残留磁化量(Mu)と面に垂直方向
での残留磁化量(MV)との比はMv/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シも小さく、Mv≧0.5MHとな
っていることが明らかであシ、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。
ガラス 対向ターゲット間隔 100 mm スパッタ空間の磁界 1000e ターゲツト形状 10〇−直径の円盤(5vm厚)
基体とターゲット端との間隔 30..1真空槽内ノ
背圧 10 ’Torr導入ガス M+
02 4人i、x、 圧4 X 10 ” Torrスパッタ
投入電力 420W このようにして第1図に示す如く、ベースフィルム6上
の軟磁性層11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)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
型磁力計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0 まず、面内方向での残留磁化量(Mu)と面に垂直方向
での残留磁化量(MV)との比はMv/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シも小さく、Mv≧0.5MHとな
っていることが明らかであシ、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。
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:日立製作断裂「X−556」T(EVE
X−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r J’D X −10RA 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。
ロアナライザ:日立製作断裂「X−556」T(EVE
X−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r J’D X −10RA 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。
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”Kよシボンバードして表
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”Kよシボンバードして表
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、磁性層10下に高透磁率の軟磁性層11を
設けていることが重要である。
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、磁性層10下に高透磁率の軟磁性層11を
設けていることが重要である。
第4図(a)は、磁気記録時の状態を示すものであって
、図中の12は補助磁極であって記録信号によシ励磁さ
れ、そこから媒体側へ磁界13が発生している。 軟磁
性層重1中では、面内方向に主磁極14へ向けてフラッ
クス15が集中し、磁性層10に主磁極14に対応した
磁気記録がなされる。 即ち、補助磁極から主磁極への
磁束の集中が強!!、υ、垂直方向の磁束による磁化を
高感度に行なえる。 また、第4図(b)は磁気記録後
の残留磁化状態を示すが、軟磁性層11の存在によシ、
磁性層10の記録部分16と17との間で軟磁性層11
中をフラックス18が流れ、この磁気還流効果(馬蹄形
磁化モード)で磁化を保持し、その減磁作用を少なくす
ることができる。 このために、垂直方向の磁気記録に
基く再生出力を安定にかつ高レベルで得ることができる
。
、図中の12は補助磁極であって記録信号によシ励磁さ
れ、そこから媒体側へ磁界13が発生している。 軟磁
性層重1中では、面内方向に主磁極14へ向けてフラッ
クス15が集中し、磁性層10に主磁極14に対応した
磁気記録がなされる。 即ち、補助磁極から主磁極への
磁束の集中が強!!、υ、垂直方向の磁束による磁化を
高感度に行なえる。 また、第4図(b)は磁気記録後
の残留磁化状態を示すが、軟磁性層11の存在によシ、
磁性層10の記録部分16と17との間で軟磁性層11
中をフラックス18が流れ、この磁気還流効果(馬蹄形
磁化モード)で磁化を保持し、その減磁作用を少なくす
ることができる。 このために、垂直方向の磁気記録に
基く再生出力を安定にかつ高レベルで得ることができる
。
第5図は、本発明に基く構成(軟磁性層あシ)の磁気記
録媒体の再生出力を曲線aで表わし、かつ上記軟磁性層
を設けずに基体上に磁化膜を直接設けた磁気記録媒体の
再生出力を曲線すで示した実験データである。 この結
果から明らかなように、本発明による媒体では高密度、
高出力で周波数特性の良い記録を行なえるのに対し、軟
磁性層を設けない場合には特性が低下することが分る。
録媒体の再生出力を曲線aで表わし、かつ上記軟磁性層
を設けずに基体上に磁化膜を直接設けた磁気記録媒体の
再生出力を曲線すで示した実験データである。 この結
果から明らかなように、本発明による媒体では高密度、
高出力で周波数特性の良い記録を行なえるのに対し、軟
磁性層を設けない場合には特性が低下することが分る。
なお、記録及び再生は、実効へッドギャップ0.3μm
1トラック幅100μmのリング型ヘッドを用いて行な
った。
1トラック幅100μmのリング型ヘッドを用いて行な
った。
また、本発明に基く磁気記録媒体はまた、出力の経時変
化が著しく少なくたることも確認された。
化が著しく少なくたることも確認された。
第6図の曲線aは本発明による磁気記録媒体を示すもの
であって劣化試験によっても高出力が安定に得られるこ
とが分る。 しかし、軟磁性層を設けない場合(曲線4
)では、出力が低下してしまう。 但、この強制劣化試
験は、記録密度30キロビット/インチの媒体(磁性層
の膜厚は5000 X) ゛に対して80’C,85
%RHの条件で出力測定することによって行なった。
媒体の記録/再生は、実効ギャップ0.4μmzト5y
り幅iooμmのリング型ヘッドを用いて行なった。
であって劣化試験によっても高出力が安定に得られるこ
とが分る。 しかし、軟磁性層を設けない場合(曲線4
)では、出力が低下してしまう。 但、この強制劣化試
験は、記録密度30キロビット/インチの媒体(磁性層
の膜厚は5000 X) ゛に対して80’C,85
%RHの条件で出力測定することによって行なった。
媒体の記録/再生は、実効ギャップ0.4μmzト5y
り幅iooμmのリング型ヘッドを用いて行なった。
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7図は、上記と同様の強制劣化試験
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M)
によって測定された残留磁束密度(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(c)とを示すものである(△
Br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系磁性層よシ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△Br/Brが幾分低下しているのは、膜の組成であ
るFeas4の一部がγ−Fezesに移行したからで
あると考えられる。 壕だ、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
シ、サビ等が生じていたが、酸化鉄系磁性層では表面状
態に変化はみられなかった。
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7図は、上記と同様の強制劣化試験
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M)
によって測定された残留磁束密度(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(c)とを示すものである(△
Br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系磁性層よシ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△Br/Brが幾分低下しているのは、膜の組成であ
るFeas4の一部がγ−Fezesに移行したからで
あると考えられる。 壕だ、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
シ、サビ等が生じていたが、酸化鉄系磁性層では表面状
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(
a)は磁気記録時の概略図、 第4図(初は残留磁化状態の概略図、 第5図は磁気記録媒体の再生層性を比較して示すグラフ
、 第6図は磁気記録媒体の再生特性の経時変化を比較して
示すグラフ、 第7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・・・・・・・・・・・・・・・・・・真空槽2・・
・・・・・・・・・・・・・・・排気系3・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ガス導入系’4.5・・・・
・・・・ホルタ− 6・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体10・・
・・・・・・・・・・・・・・・・磁性層11・・・・
・・・・・・・・・・・・・・軟磁性層12・・・・・
・・・・・・・・・・・・・補助磁極14・・・・・・
・・・・・・・・・・・主磁極T11T2・・・・・・
ターゲット である。 第1図 0 第2図 第4因 (a) (b)2 第5図 千1e盈灸坊了ノ師(千〇ヒ゛シト1インチ)
特開59−1573第6区
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(
a)は磁気記録時の概略図、 第4図(初は残留磁化状態の概略図、 第5図は磁気記録媒体の再生層性を比較して示すグラフ
、 第6図は磁気記録媒体の再生特性の経時変化を比較して
示すグラフ、 第7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・・・・・・・・・・・・・・・・・・真空槽2・・
・・・・・・・・・・・・・・・排気系3・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ガス導入系’4.5・・・・
・・・・ホルタ− 6・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体10・・
・・・・・・・・・・・・・・・・磁性層11・・・・
・・・・・・・・・・・・・・軟磁性層12・・・・・
・・・・・・・・・・・・・補助磁極14・・・・・・
・・・・・・・・・・・主磁極T11T2・・・・・・
ターゲット である。 第1図 0 第2図 第4因 (a) (b)2 第5図 千1e盈灸坊了ノ師(千〇ヒ゛シト1インチ)
特開59−1573第6区
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 高透磁率材料層と磁性層と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。 を夫々構成として具備す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 |
---|---|---|---|
JP58031935A JPS59157831A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58031935A JPS59157831A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁気記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59157831A true JPS59157831A (ja) | 1984-09-07 |
JPH0315246B2 JPH0315246B2 (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=12344824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58031935A Granted JPS59157831A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59157831A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52134706A (en) * | 1976-05-06 | 1977-11-11 | Univ Tohoku | Vertical magnetic recorder reproducer and system therefor |
JPS5434205A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-13 | Canon Inc | Magnetic recording medium |
JPS5451810A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-24 | Shiyunichi Iwasaki | Magnetic recording regenerative apparatus |
JPS57158380A (en) * | 1981-03-26 | 1982-09-30 | Teijin Ltd | Counter target type sputtering device |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP58031935A patent/JPS59157831A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52134706A (en) * | 1976-05-06 | 1977-11-11 | Univ Tohoku | Vertical magnetic recorder reproducer and system therefor |
JPS5434205A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-13 | Canon Inc | Magnetic recording medium |
JPS5451810A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-24 | Shiyunichi Iwasaki | Magnetic recording regenerative apparatus |
JPS57158380A (en) * | 1981-03-26 | 1982-09-30 | Teijin Ltd | Counter target type sputtering device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0315246B2 (ja) | 1991-02-28 |
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