JPS60177425A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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Publication number
JPS60177425A
JPS60177425A JP3202384A JP3202384A JPS60177425A JP S60177425 A JPS60177425 A JP S60177425A JP 3202384 A JP3202384 A JP 3202384A JP 3202384 A JP3202384 A JP 3202384A JP S60177425 A JPS60177425 A JP S60177425A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
metal
oxide
recording medium
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP3202384A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Sato
敏彦 佐藤
Shinsaku Nagaoka
長岡 晋作
Takeji Kitamura
北村 竹司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP3202384A priority Critical patent/JPS60177425A/en
Publication of JPS60177425A publication Critical patent/JPS60177425A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the corrosion resistance, etc. of the titled recording medium by forming on a nonmagnetic substrate a magnetic metallic layer wherein a magnetic metallic oxide crystal layer is formed from the surface of the magnetic thin film to the vicinity of the surface and the magnetic metallic oxide content is continuously decreased from said layer toward the substrate side with a specified content at a specified depth. CONSTITUTION:While a nonmagnetic substrate 3 of polyester, etc. is sent along a supporting drum 8 which revolves in the direction as indicated by the arrow, a magnetic metallic material 12 of Co or an Ni-Co alloy, etc. is evaporated by using an electron beam generator 10. An O2-contg. inert gas G is simultaneously spouted from a slit- shaped spout 14 of a hollow mask 13 at an angle of theta which is >=90 deg. to the line normal to the surface of the substrate 3, and the vapor deposition is carried out. By regulating the amt. of O2, a magnetic metallic oxide layer contg. a magnetic metallic oxide crystal phase is formed from the surface of the magnetic thin film to the vicinity of the surface, and the oxide cotent is gradually decreased from said layer toward the substrate. The ratio of the metallic atoms in the oxide to all metallic atoms is regulated to 50% at a position 170-400Angstrom off the surface by controlling the vapor deposition. The magnetic recording medium having excellent resistance to corrosion and abrasion and C/N can be obtained in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 ■ 発明の背景 技術分野 本発明は薄膜型磁気記録媒体に関し、詳しくは耐摩耗性
、耐蝕性を改良した薄膜型磁気記録媒体に関する。
Detailed Description of the Invention (1) Background Technical Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic recording medium, and more particularly to a thin film magnetic recording medium with improved wear resistance and corrosion resistance.

従来技術とその問題点 磁性層の形成法から磁気記録媒体の製造方法を区分する
と、塗布法によるもの藷、飛翔またはメッキ法によるも
のに大別できる。
Prior Art and its Problems If the methods of manufacturing magnetic recording media are classified based on the method of forming the magnetic layer, they can be roughly divided into those using a coating method, those using a coating method, those using a flying method, or those using a plating method.

塗布法によるもの(以下、この方法により得られた磁気
記録媒体を塗布型磁気記録媒体という。)は、γ−Fe
2O3、Fe等の強磁性粉末を適自なバインダー樹脂と
混合、分散して得られる磁性塗料を非磁性基板上に塗布
し、磁場配向、乾燥、スーパーカレンダー等の処理を行
って磁気記録媒体としての特性を得ている。
A magnetic recording medium obtained by a coating method (hereinafter, a magnetic recording medium obtained by this method is referred to as a coating type magnetic recording medium) is made of γ-Fe.
A magnetic coating obtained by mixing and dispersing ferromagnetic powder such as 2O3 and Fe with an appropriate binder resin is applied onto a non-magnetic substrate, and subjected to treatments such as magnetic field orientation, drying, and super calendering to form a magnetic recording medium. It has obtained the characteristics of

この塗布型磁気記録媒体は高保磁力化、記録密度の向上
、磁性層の薄膜化等を指向している。しかし、強磁性粉
末をバインダーと混合して得られる磁性塗料を非磁性基
板上に塗布する方法では、本質的に強磁性粉末の実質光
てん率に限界があり、高密度化、薄膜化を目指すには困
難な要因を有している。
This coated magnetic recording medium is aimed at increasing coercive force, improving recording density, and making the magnetic layer thinner. However, with the method of coating a magnetic paint obtained by mixing ferromagnetic powder with a binder on a non-magnetic substrate, there is essentially a limit to the effective optical density of the ferromagnetic powder, and the aim is to achieve higher density and thinner films. has some difficult factors.

このような理由から、高密度化、薄膜化を図るために、
通常は、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティ
ング等の方法により磁性材料を飛翔させて非磁性基板上
に磁性材料の連続した薄膜を形成する方法および電解あ
るいは化学メ、ツキ法により形成する方法(以下、これ
らの方法によシ得られた磁気記録媒体を薄膜型磁気記録
媒体という。)が採用されている。この薄膜型磁気記録
媒体では、高密度化、薄膜化等、前記塗布型磁気記録媒
体にない短波長領域での高記録密度特性を有した磁気記
録媒体が得られる。
For these reasons, in order to achieve higher density and thinner films,
Usually, a method of forming a continuous thin film of magnetic material on a non-magnetic substrate by flying a magnetic material using methods such as vacuum evaporation, sputtering, or ion blating, and a method of forming a continuous thin film of magnetic material on a non-magnetic substrate by electrolytic or chemical methods (hereinafter referred to as , magnetic recording media obtained by these methods are referred to as thin-film magnetic recording media). This thin-film magnetic recording medium provides a magnetic recording medium that has high recording density characteristics in a short wavelength region, such as high density and thin film, which are not found in the above-mentioned coated magnetic recording media.

しかし、薄膜型磁気記録媒体では一般に、耐蝕性、耐摩
耗性等の物理、化学的特性および電磁気的特性の改良が
必要とされている。
However, thin film magnetic recording media generally require improvements in physical, chemical, and electromagnetic properties such as corrosion resistance and abrasion resistance.

上記真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング
等で作成される薄膜型磁気記録媒体の物理、化学的特性
の改良のためには種々の方法が提案されている。例えば
、1)耐摩耗性金属のオーバーコート層が特開昭51−
23704号、同51−47401号、同53−720
5号、同53−39708号、同53−73108号、
同54−141107号等公報に、2)金属酸化物、窒
化物、炭化物のオーバーコート層が特開昭52−480
5号、同52−127204号、同57−138054
号等公報に、3)無機物滑剤のオーバーコート層が特開
昭50−146302号、同53−57002号等公報
に、4)有機物高分子被膜を形成したものが特開昭52
−153707号、同56−153534号、同57−
8927号、同58−130436号、同58−150
128号等公報にそれぞれ開示されている。
Various methods have been proposed for improving the physical and chemical properties of thin film magnetic recording media produced by the above-mentioned vacuum evaporation, sputtering, ion blating, and the like. For example, 1) the overcoat layer of wear-resistant metal is
No. 23704, No. 51-47401, No. 53-720
No. 5, No. 53-39708, No. 53-73108,
No. 54-141107, etc., 2) overcoat layers of metal oxides, nitrides, and carbides are disclosed in JP-A-52-480.
No. 5, No. 52-127204, No. 57-138054
3) An overcoat layer of an inorganic lubricant is disclosed in JP-A-50-146302, JP-A-53-57002, etc., and 4) An organic polymer film is formed in JP-A-52.
-153707, 56-153534, 57-
No. 8927, No. 58-130436, No. 58-150
No. 128, etc., respectively.

また、5)高級脂肪酸、高級アルコールのエステル類等
の有機滑剤を塗布あるいは吸着させたものが特開昭55
−93533号、同58−19736号等公報に開示さ
れ、さらに、6)磁性層表面の酸化あるいは窒化により
、酸化被膜、窒化被膜を形成したものが特開昭50−3
3806号、同52−153407号、同54−143
11号、同56−15011号、同58−26321号
等公報に開示されている。
In addition, 5) products coated with or adsorbed with organic lubricants such as higher fatty acids and higher alcohol esters are available in Japanese Patent Application Laid-open No. 55
-93533, No. 58-19736, and 6) oxidation or nitridation of the surface of the magnetic layer to form an oxide film or a nitride film.
No. 3806, No. 52-153407, No. 54-143
No. 11, No. 56-15011, No. 58-26321, and the like.

しかし、これら従来技術において、1) 、2)、3)
および4)では、被膜の厚さが約021μm以上でない
と耐蝕性、耐摩耗性の両方に良好な効果を得られず、そ
の厚さでは、スペーシングロスを生じ高密度記録媒体と
しての充分な性能を得ることができない。ま/こ、付加
的に膜を形成しているため磁性1−と被膜との間の接着
力が不充分で層間剥離を発生し易く特に耐摩耗性に問題
があった。さらに5)では、滑剤被膜が剥跡し易くかつ
消耗し易いためメチル耐久性等の特性が充分ではなかっ
た。また6)では、熱または粒子の運動エネルギーを加
えながら酸化、蟹化をする方法であり、製造工程で温度
が上昇しポリエステル等のプラスチック基板を用いるビ
デオ用磁気記録媒体には不向きであり、オだ、ウェット
システムの溶液反応を用いる方法では実用上の特性を南
する膜を形JJy、すると膜厚が大きくなりスペーシン
グロスを生じる結果となり、膜厚を薄くすると充分な耐
摩耗性が得られないばかりか腐蝕を促進する等副次的な
問題を生じた。
However, in these conventional technologies, 1), 2), 3)
and 4), good effects on both corrosion resistance and abrasion resistance cannot be obtained unless the coating thickness is approximately 0.021 μm or more, and at that thickness, spacing loss occurs and the coating is insufficient for use as a high-density recording medium. performance cannot be obtained. However, since an additional film is formed, the adhesion between the magnetic layer and the coating is insufficient, and delamination is likely to occur, particularly in terms of wear resistance. Furthermore, in 5), the lubricant coating was easily peeled off and was easily worn out, so the properties such as methyl durability were not sufficient. In addition, 6) is a method in which oxidation and oxidation are carried out while applying heat or kinetic energy of particles, which increases the temperature during the manufacturing process and is not suitable for video magnetic recording media that use plastic substrates such as polyester. However, in a method using a solution reaction in a wet system, a film with poor practical characteristics is formed, but the film thickness becomes large and spacing loss occurs, and if the film thickness is made thinner, sufficient wear resistance cannot be obtained. Not only was it not effective, but it also caused secondary problems such as promoting corrosion.

■ 発明の目的 本発明は上記の如き問題点を解決するため為されたもの
であり、本発明の第1の目的は、耐蝕性、耐摩耗性等の
物理、化学的特性に優れた磁気記録媒体を提供すること
である。
■ Purpose of the Invention The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the first object of the present invention is to provide a magnetic recording medium with excellent physical and chemical properties such as corrosion resistance and abrasion resistance. It is to provide a medium.

本発明の第2の目的は、出力レベルが大きく、ノイズレ
ベルが小さく、Qへ比の優れた磁気記録媒体を提供する
ことがある。
A second object of the present invention is to provide a magnetic recording medium with a high output level, low noise level, and excellent Q-to-ratio.

■ 発明の具体的構成 本発明の上記目的は、非磁性基板上に、磁性薄膜を有す
る磁気記録媒体において、磁性薄膜の表面からその近傍
では磁性金属の酸化物結晶相を含む酸化物結晶層が形成
され、該層の膜厚方向に連続して、前記金属および前記
金属の酸化物が混在して宮まれるノーが形成され、該金
属および金属酸化物が混在して含まれる層では、各膜厚
深さにおいて金属および金属酸化物を形成する全金属原
子に対する酸化物形成金属原子の割合αが磁性薄膜の表
面から膜厚方向に連続的に減少し、前記αが0.5であ
る磁性薄膜の表面から膜厚方向深さ位置が170A〜4
00Aであることを特徴とする磁気記録媒体により達成
される 本発明の磁気記録媒体において、磁性薄膜の表面からそ
の近傍の磁性金属の酸化物結晶相を含む酸化物結晶層で
は、磁性金属が例えばCo −Ni合金である場合、酸
化物としてCo01Co304、Ni01Ni304等
(他の微量原子の酸化物を含んでもよい:の化学量論を
満足する酸化物が混在し、酸化物結晶相を形成する。ま
た、磁性金属が他の合金あるいは単体からなる金属の場
合も同様に、化学量論を満足する金属酸化物として存在
する分子が結晶相を形成する密度で存在するものである
。この酸化物結晶相は後記する如く、ESCA(Ele
ctronSpectroscopyFor Chem
ical Analysig )、X線回折、電子線回
折等の手段を用いて、標準サンプルデータとの比較等か
ら酸化物結晶相と決められるものである。
■Specific structure of the invention The above object of the present invention is to provide a magnetic recording medium having a magnetic thin film on a non-magnetic substrate, in which an oxide crystal layer containing an oxide crystal phase of a magnetic metal is formed from the surface of the magnetic thin film in the vicinity thereof. The metal and the oxide of the metal are formed continuously in the thickness direction of the layer, and in the layer containing the metal and the metal oxide in a mixture, each A magnetic film in which the ratio α of oxide-forming metal atoms to all metal atoms forming metals and metal oxides decreases continuously from the surface of the magnetic thin film in the film thickness direction, and the α is 0.5. The depth position in the film thickness direction from the surface of the thin film is 170A to 4
In the magnetic recording medium of the present invention, which is achieved by a magnetic recording medium characterized in that the magnetic metal is In the case of a Co-Ni alloy, oxides satisfying the stoichiometry of Co01Co304, Ni01Ni304, etc. (which may also include oxides of other trace atoms) are mixed to form an oxide crystal phase. Similarly, when the magnetic metal is another alloy or a single metal, molecules that exist as a metal oxide that satisfies the stoichiometry exist at a density that forms a crystalline phase.This oxide crystalline phase As described later, ESCA (Ele
ctronSpectroscopyFor Chem
It is determined to be an oxide crystal phase by comparison with standard sample data using means such as ical analysis), X-ray diffraction, and electron beam diffraction.

この酸化物結晶層は、物理的、化学的に安定な酸化物結
晶相を含み、かつ、表面からその近傍に存在するので耐
摩耗性、耐蝕性に優れ効果的な保護層として機能し、磁
気記録媒体の耐摩耗性、耐蝕性を良好にする。
This oxide crystal layer contains a physically and chemically stable oxide crystal phase, and since it exists near the surface, it has excellent wear resistance and corrosion resistance, and functions as an effective protective layer. Improve the abrasion resistance and corrosion resistance of recording media.

上記酸化物結晶層の膜厚方向罠連続して形成される磁性
金属および該金属の酸化物が混在して含まれる層は、前
記酸化物結晶層に含まれる金属酸化物と同様に化学量論
を満足する金属酸化物が磁性金属と混在し、各膜厚深さ
において金属および金属酸化物を形成する全金属原子に
対する酸化物形成金属原子の割合αが磁性薄膜の表面か
ら膜厚方向に連続的に減少するものである。この混在層
において前記αの値が0.5である磁性薄膜の膜厚実用
上好ましく、180A〜220Aがより好ましい。
The layer containing a mixture of a magnetic metal and an oxide of the metal formed continuously in the film thickness direction of the oxide crystal layer has a stoichiometry similar to the metal oxide contained in the oxide crystal layer. A metal oxide that satisfies the above is mixed with a magnetic metal, and the ratio α of metal atoms forming the oxide to all metal atoms forming the metal and metal oxide at each film thickness depth is continuous from the surface of the magnetic thin film in the film thickness direction. This decreases significantly. In this mixed layer, the film thickness of the magnetic thin film in which the value of α is 0.5 is practically preferable, and 180A to 220A is more preferable.

また、本発明における前記混在層とは、通常の磁性薄膜
とその上に別途の方法、例えば熱処理、塗布等によ膜形
成された金属酸化物層の境界部に形成される相互拡散領
域を指すものではなく、金属と化学量論を満たす金属酸
化物の混合組成を恣意的に制御したもので、その混在層
の膜厚も大きく(数百へ)、組成の変化も連続的かつ緩
やか(例えば100人当たり30チ程度)なものである
Furthermore, the mixed layer in the present invention refers to an interdiffusion region formed at the boundary between a normal magnetic thin film and a metal oxide layer formed thereon by a separate method such as heat treatment or coating. Rather, the mixed composition of metal and metal oxide that satisfies the stoichiometry is arbitrarily controlled, and the thickness of the mixed layer is large (up to several hundred), and the composition changes continuously and slowly (for example, (about 30 cents per 100 people).

この混在層は、保護層として機能する前記金属酸化物結
晶層に連続しているため界面における表面金属酸化物結
晶層の剥離という問題も生ぜず、耐摩耗性が向上する。
Since this mixed layer is continuous with the metal oxide crystal layer that functions as a protective layer, there is no problem of peeling of the surface metal oxide crystal layer at the interface, and wear resistance is improved.

さらに、この混在層の前記金属酸化物結晶層との界面付
近での混在組成は、化学量論を満足する金属酸化物が多
く含まれ、保獲機能を強化し、一方、混在層が基板に近
ずくにつれて金属酸化物の存在割合が減少し、磁性金属
の占める割合が増加することになり磁気記録媒体の出力
レベル増加に寄与する。さらにまた、混在層の基板側で
は、磁性金属中に微量の金属酸化物層 粒子の成長を抑制し、粒子の微細化に寄与し、結果とし
て、磁気記録媒体のC/Hの飛躍的向上が実現される。
Furthermore, the mixed composition near the interface with the metal oxide crystal layer of this mixed layer contains a large amount of metal oxide that satisfies the stoichiometry and strengthens the retention function. As time approaches, the proportion of metal oxides decreases, and the proportion occupied by magnetic metal increases, contributing to an increase in the output level of the magnetic recording medium. Furthermore, on the substrate side of the mixed layer, the growth of trace amounts of metal oxide layer particles in the magnetic metal is suppressed, contributing to the miniaturization of particles, and as a result, the C/H of the magnetic recording medium is dramatically improved. Realized.

なお、本発明の磁気記録媒体は、この混在層の磁性薄膜
表面からの膜厚方向における深さが400A程度までの
磁性金属と全屈酸化物の混合組成を規定するもので、そ
れよシ内部即ち、膜厚方向における磁性層の構造を規定
するものではなく、例えば磁性層積層、非磁性層の積層
等の既知の構造を除外するものではない。
The magnetic recording medium of the present invention specifies a mixed composition of a magnetic metal and a fully bent oxide in a depth of about 400 A in the film thickness direction from the surface of the magnetic thin film in this mixed layer. That is, it does not specify the structure of the magnetic layer in the film thickness direction, and does not exclude known structures such as stacked magnetic layers, stacked nonmagnetic layers, etc.

本発明の磁気記録媒体において、非磁性基板上に磁性薄
膜を形成する方法としては、公知の真空蒸着(反応蒸着
を含む)、スパッタリング、イオンブレーティング、C
VD (Chemical VaporDeposit
ion)等の方法が挙げられる。ここで好tしくは電子
ビーム反応蒸着法である。
In the magnetic recording medium of the present invention, methods for forming a magnetic thin film on a nonmagnetic substrate include known vacuum evaporation (including reactive evaporation), sputtering, ion blating, C
VD (Chemical Vapor Deposit
ion) and the like. Here, electron beam reactive vapor deposition is preferred.

本発明の磁気記録媒体に使用できる磁性金属材料として
は、Fe、Co、Ni その他の磁性金属めるいは、F
e−Co 、 Fe−Ni 5Co−Ni 5Fe−3
i 、 FeRh 、Fe−V −、k e−Cu 5
Fe−Au 1Co−P % Co−V % Co−8
1、Co−Y、 Co−La 、 Co−Ce 、 C
o−Pr 、 Co−5m。
Examples of magnetic metal materials that can be used in the magnetic recording medium of the present invention include Fe, Co, Ni, and other magnetic metals.
e-Co, Fe-Ni5Co-Ni5Fe-3
i, FeRh, Fe-V-, ke-Cu5
Fe-Au 1Co-P% Co-V% Co-8
1, Co-Y, Co-La, Co-Ce, C
o-Pr, Co-5m.

Co−Mn % Co−Pt % Ni−Cu 、、C
o−Ni−Fe S Co−Ni−Ag 。
Co-Mn% Co-Pt% Ni-Cu,,C
o-Ni-FeSCo-Ni-Ag.

Co−Ni−Zn 、 Co−8t−AI 、Fe−8
t−AI 、、Mn−B1 、 Mn−8b s Mn
−Al 、等の合金系磁性全組が挙げられる〇ここで好
ましくはCoあるいはCo−Ni合金(Ni含有率30
wt%以下)である。なお、必要に応じてその他の微量
成分を含有させてもよい。
Co-Ni-Zn, Co-8t-AI, Fe-8
t-AI,, Mn-B1, Mn-8b s Mn
-Al, etc. Here, preferably Co or Co-Ni alloy (Ni content 30
wt% or less). Note that other trace components may be included as necessary.

非磁性基板としては、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、ホリカーポネート
、ポリプロピレン、セルローストリアセテート、ポリイ
ミド、アラミド等の通常用いられているプラスチック基
板が誉げられ、好ましくはポリエチレンテレフタレート
である。
Examples of the nonmagnetic substrate include commonly used plastic substrates such as polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polycarbonate, polypropylene, cellulose triacetate, polyimide, aramid, etc., with polyethylene terephthalate being preferred.

また本発明の磁気記録媒体は、滑り性の改善、帯電防止
、転写防止、保存性向上、耐摩耗性向上の目的で、基板
上に、前述した磁性薄膜形成後および/又は形成前にた
とえば公知の塗布方法、蒸着方法等に依り、オーバーコ
ート層やバックコート層を設けてもよい。これらの塗布
方法、蒸着方法は、たとえば特開昭54−123922
号、同54−123923号、同56−71284号、
同56−71286号、同56−71287号、同56
−11626号、同57−135442号の公開特許公
報明細書に掲載されている。
In addition, the magnetic recording medium of the present invention may be coated on a substrate with the above-mentioned magnetic thin film after and/or before formation for the purpose of improving slipperiness, preventing static electricity, preventing transfer, improving storage stability, and improving wear resistance. Depending on the coating method, vapor deposition method, etc., an overcoat layer or a backcoat layer may be provided. These coating methods and vapor deposition methods are described, for example, in JP-A-54-123922.
No. 54-123923, No. 56-71284,
No. 56-71286, No. 56-71287, No. 56
-11626 and 57-135442.

これらオーバーコート層、バックコート層の材料として
各種のポリマー(たとえばウレタン樹脂、エポキシ樹脂
、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等)やシリコン樹脂
等の各有機オリゴマーやポリマー:カーボンブラック、
アルミナ等の無機材料:フェノール誘導体等の酸化防止
剤やアミン誘導体等の一重項酸素クエンチャー等の低分
子有機化合物等の各種材料が使用できる他、潤滑剤、研
磨剤、帯電防止剤、分散剤と呼ばれている各種の成分を
添加して使用することができる。
Materials for these overcoat layers and backcoat layers include various polymers (for example, urethane resins, epoxy resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, etc.), organic oligomers and polymers such as silicone resins: carbon black,
Inorganic materials such as alumina: Various materials such as antioxidants such as phenol derivatives and low molecular weight organic compounds such as singlet oxygen quenchers such as amine derivatives can be used, as well as lubricants, abrasives, antistatic agents, and dispersants. It can be used by adding various components called.

第1図に、本発明の磁気記録媒体を製造する際に使用す
る装置の一実施例の要部断面図を示す。
FIG. 1 shows a sectional view of essential parts of an embodiment of an apparatus used in manufacturing the magnetic recording medium of the present invention.

この装置の内部は、全体を符号1で示すケーシングによ
り外気から気密にシールされており、ケーシング1内は
分離隔壁2によシ非磁性基板3を送出・巻取る室と蒸着
室に分けられ、ケーシング1の底部には排気管4が設け
られ、排気管4は真空排気装置5に接続している〇 送出・巻取る室には、基板走行系として、送出軸6.2
個のフリーロー27、基板支持体8、巻取軸9を有して
いる。蒸着室には蒸着系として電子ビーム発生装置10
、るつは11、るつぼ11内に入れた被着用磁性材料1
2があシ、さらに、基板支持体8とるつは11との間に
形成される飛翔空間内に突出するマスク13が設けられ
、基板3に磁性材料12の飛翔蒸気流が入射する角度を
規制する如くなっている。マスク13は、中空構造であ
り、その入射角規制先端部近傍に、基板支持体8にセッ
トされる基板30幅方向に長辺を有するスリット状噴出
口14が設けられ、酸素ガス等の反応性ガスの導入パイ
プ15よシガスGが導入され、スリット状噴出口14か
ら基板3に向かい所定の角度で噴出する如くなっている
。反応性ガスの噴出方向は、第2図に示す如く、噴出ガ
スが基板3に衝突する位置における基板面に立てた法線
とガスの噴出方向とのなす角θが、90以上が好ましく
、より好ましくは140〜180 である。さらに、噴
出口14と基板面との間隔は、15m以下が好ましく、
よ)好ましくは3〜10IIIlである。
The inside of this device is hermetically sealed from the outside air by a casing 1, and the inside of the casing 1 is divided by a separation wall 2 into a chamber for delivering and winding up a non-magnetic substrate 3 and a deposition chamber. An exhaust pipe 4 is provided at the bottom of the casing 1, and the exhaust pipe 4 is connected to a vacuum exhaust device 5. In the delivery/winding chamber, a delivery shaft 6.2 is provided as a substrate traveling system.
It has a free row 27, a substrate support 8, and a winding shaft 9. The vapor deposition chamber includes an electron beam generator 10 as a vapor deposition system.
, a melt 11, a magnetic material 1 to be coated placed in the crucible 11
2 is further provided with a mask 13 that protrudes into the flight space formed between the substrate support 8 and the substrate 11 to regulate the angle at which the flying vapor flow of the magnetic material 12 is incident on the substrate 3. It's starting to look like this. The mask 13 has a hollow structure, and is provided with a slit-shaped ejection port 14 having a long side in the width direction of the substrate 30 set on the substrate support 8 near the incident angle regulating tip. The gas G is introduced through the gas introduction pipe 15 and is ejected from the slit-shaped ejection port 14 toward the substrate 3 at a predetermined angle. As shown in FIG. 2, the direction in which the reactive gas is ejected is preferably such that the angle θ between the normal to the substrate surface at the position where the ejected gas collides with the substrate 3 and the gas ejection direction is 90 or more, and more preferably. Preferably it is 140-180. Furthermore, the distance between the jet nozzle 14 and the substrate surface is preferably 15 m or less,
y) preferably 3 to 10 III.

噴出ガスの速度、量と噴出口14のスリットの幅は相関
的に適性値が決められるが、スリットの幅は5−以下が
好ましく、よシ好ましくは0.5〜2四であり、噴出ガ
スの速度、量は、スリット幅10mにつき2×10〜0
.5 Pa□Sが好ましく、より好ましくはスリット幅
106nにつき0.1〜0.3PacM′Bである。こ
のとき、噴出ガスの速度、量の均一性を高めるために、
導入パイプ15と導入口との間にタンクを設けることも
できる。
Appropriate values for the velocity and amount of the ejected gas and the width of the slit of the ejection port 14 are determined by correlation, but the width of the slit is preferably 5- or less, more preferably 0.5 to 24, and The speed and amount are 2 x 10 to 0 per 10 m slit width.
.. 5 Pa□S, more preferably 0.1 to 0.3 PacM'B per slit width 106n. At this time, in order to increase the uniformity of the speed and amount of ejected gas,
A tank may also be provided between the introduction pipe 15 and the introduction port.

その他、基板支持体、マスク等における冷却機構等は省
略しであるが、当業界で公知の技術を、任意に選択的に
使用できる。
In addition, although cooling mechanisms for the substrate support, mask, etc. are omitted, techniques known in the art can be used selectively as desired.

また、実施例では電子ビーム加熱法を用いたが、抵抗加
熱、レーザービーム加熱等の方法によってもよい。
Furthermore, although an electron beam heating method is used in the embodiment, methods such as resistance heating, laser beam heating, etc. may also be used.

本発明に使用する反応性ガスとしては、酸素、酸素の同
素体および酸素の活性種から選ばれる少なくとも1種を
含むガスであればよく、該ガスと併用できる他のガスと
して、たとえば窒素(N2)ガス、ヘリウムガス(He
)′、キセノンガス(Xe)、ラドンガス(Rn )、
アルゴン(Ar)、ネオン(Ne )などの不活性ガス
、−酸化炭素(CO)、炭酸ガス(CO,)、水素(N
2)、水蒸気(N20)を単独で、若しくは2種類以上
を混合して併用できる。
The reactive gas used in the present invention may be any gas containing at least one selected from oxygen, allotropes of oxygen, and active species of oxygen. Other gases that can be used in combination with the gas include nitrogen (N2), for example. gas, helium gas (He
)', xenon gas (Xe), radon gas (Rn),
Inert gases such as argon (Ar) and neon (Ne), carbon oxide (CO), carbon dioxide (CO, ), hydrogen (N
2) Water vapor (N20) can be used alone or in combination of two or more types.

一般に、磁性薄膜の組成分析には、オージエスベクトル
分析、ESCA、 X線回折等の手段が用いられるが、
オージェスペクトル分析においては、薄膜を形成してい
る原子の組成は分析できるものの、原子の結合状態等は
不明であり、例えば、酸素原子が金属の酸化物分子とし
そ存在するか遊離の酸素分子の形で薄膜に組み込まれて
いるかは区別のできないのが技術の現状である。本発明
の磁気記録媒体では、磁性金゛−属および該金属の酸化
物(化学量論を満足する)の組成をESCAによシ、各
試料の膜厚方向の深さにおいてめたものであり、以下に
その概略を説明する。
Generally, methods such as Osier vector analysis, ESCA, and X-ray diffraction are used to analyze the composition of magnetic thin films.
In Auger spectroscopy, although the composition of atoms forming a thin film can be analyzed, the bonding state of the atoms is unknown. For example, whether oxygen atoms exist as metal oxide molecules or free oxygen molecules. The current state of the technology is that it is not possible to distinguish whether the material is incorporated into a thin film or not. In the magnetic recording medium of the present invention, the composition of the magnetic metal and the oxide of the metal (satisfying stoichiometry) is determined at the depth in the film thickness direction of each sample by ESCA. The outline will be explained below.

ESCAでは金属等の酸化状態についての情報が得られ
る。例えば、Coについては2pの光電子に由来するシ
グナルを測定することにより、coが金属状態あるいは
酸化状態にあるかの知見が得られる。試料の膜厚方向に
ついて分析する六めには、アルゴンイオン銃等によりエ
ツチングを行ない、各膜厚法さにおいてESCAで測定
をする。エツチング条件としては、例えば5kV 、2
5mA s 8 muラスターであり、厚さ既知のCo
−Ni合金では、そのエツチング速度は約12人/分で
ある。磁性金属として金属コパル)1用いた場合を例に
して、得られる磁気記録媒体試料の磁性薄膜における金
属と金属酸化物の組成比のめ方は以下のとおシである。
ESCA provides information about the oxidation state of metals, etc. For example, with regard to Co, by measuring the signal derived from 2p photoelectrons, it is possible to find out whether Co is in a metallic state or an oxidized state. In the sixth step of analyzing the film thickness direction of the sample, etching is performed using an argon ion gun or the like, and measurement is performed using ESCA at each film thickness direction. Etching conditions include, for example, 5kV, 2
5 mA s 8 mu raster with known thickness Co
-Ni alloy, the etching rate is about 12 people/min. Taking as an example the case where metal Copal 1 is used as the magnetic metal, the composition ratio of metal and metal oxide in the magnetic thin film of the obtained magnetic recording medium sample is determined as follows.

第1に標準試料のESCAスペクトルをめる。具体的に
はコバルト純金属標準試料を充分にエツチングし表面を
清浄にした後、ESCA測定により金属コバルトの標準
スペクトル(図3に示す)を得る。次に、コバルト酸化
物(Coo )についても同様托して標準スペクトル(
図4に示す)を得る。(なお、図3.4に示したスペク
トルはベースライン補正後のCo2pのスペクトルであ
る。)この図3.4の比較によればピーク位置の移動(
化学シフト)やピーク形状の差異等が明確に認められる
。こむで、金属コバルトとコバルト酸化物の各感度c単
位原子数当たルの光電子シグナルのカウント数)はほぼ
等しいと仮定し、また金属コバルトとコバルト酸化物の
混合物のスペクトルは、金属コバルトとコバル)M化物
の各標準スペクトルに各々の混合比を乗じた後加算した
ものに等しいと考える。このとき、金属コバルトとコバ
ルト酸化物の各標準スペクトルに各混合比に相当する適
当な定数を乗じた後加算したものを各混合比における標
準スペクトルとすることができ、試料の各膜厚法さにお
けるスペクトルと比較することにより、金属コバルトと
コバルト酸化物の混合比が推定できる。なお、コバルト
酸化物の標準スペクトルとしてCooのみを示したが、
以下の実施例でも、コバルト酸化物としての他の成分の
Co2O3はX線回折、ESCAスペクトルの分析結果
からほとんど無視できるということを考え、ここでは酸
化コバルトとしてはCoOの単独化合物として考えた。
First, calculate the ESCA spectrum of the standard sample. Specifically, after thoroughly etching a cobalt pure metal standard sample to clean the surface, a standard spectrum of metal cobalt (shown in FIG. 3) is obtained by ESCA measurement. Next, for cobalt oxide (Coo), the standard spectrum (
(shown in FIG. 4) is obtained. (The spectrum shown in Figure 3.4 is the spectrum of Co2p after baseline correction.) According to the comparison in Figure 3.4, the shift in the peak position (
Differences in chemical shift) and peak shapes are clearly recognized. It is assumed that the sensitivities c (counts of photoelectron signals per unit number of atoms) of metallic cobalt and cobalt oxide are approximately equal, and that the spectrum of the mixture of metallic cobalt and cobalt oxide is similar to that of metallic cobalt and cobalt oxide. ) It is considered to be equal to the product of each standard spectrum of M compound multiplied by each mixing ratio and then added. At this time, each standard spectrum of metallic cobalt and cobalt oxide can be multiplied by an appropriate constant corresponding to each mixing ratio and then added to form the standard spectrum at each mixing ratio. The mixing ratio of metallic cobalt and cobalt oxide can be estimated by comparing the spectrum with that of . Although only Coo is shown as the standard spectrum of cobalt oxide,
In the following examples as well, considering that Co2O3, which is another component as cobalt oxide, can be almost ignored based on the analysis results of X-ray diffraction and ESCA spectrum, the cobalt oxide was considered as a single compound of CoO.

また、Co−Ni合金を磁性金属として用いる場合は、
上述のco金属単体を対象にしたと同様に、Ni金属に
ついても標準スペクトルを作成し、c。
In addition, when using Co-Ni alloy as a magnetic metal,
In the same way as for the simple substance of Co metal mentioned above, a standard spectrum was created for Ni metal, and c.

とNiを総合的に評価することによシ金属と金属酸化物
の混合比を推定できる。同様の手法によシ、他の金属、
合金等についても行なうことができる。
By comprehensively evaluating Ni and Ni, the mixing ratio of metal and metal oxide can be estimated. Similar methods can be applied to other metals,
It can also be applied to alloys and the like.

■ 発明の具体的実施例 以下、本発明を実施例および比較例により、さらに具体
的に説明するが、本発明はこれによシ限定されるもので
はない。
(2) Specific Examples of the Invention The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 第1図に示した装置を用いてスリット状の酸素ガス噴出
口を飛翔気流入射角規制用マスクの先端部近傍に設は以
下の条件で磁気記録媒体を製造した。
Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 1, a slit-shaped oxygen gas outlet was provided near the tip of a mask for controlling the air inlet angle, and a magnetic recording medium was manufactured under the following conditions.

酸素ガス噴出量2.5 ky/crl 、 1.5 t
/=ガス噴出角度 θ=170 噴出口と基板との距離 7.0調 圧力フxlOPaにおいて、12.5μm厚のポリエチ
レンテレフタレートの基板″FC50m7−の速度で是
行させながら、Co−Ni (80: 20 )の磁性
材料を電子ビーム加熱により蒸発させ、酸素ガスを噴出
口から噴出させ、1500A厚の磁性薄膜を形成した。
Oxygen gas injection amount 2.5 ky/crl, 1.5 t
/=Gas ejection angle θ=170 Distance between the ejection port and the substrate 7.0 At a regulating pressure of xlOPa, a 12.5 μm thick polyethylene terephthalate substrate “FC50m7-” was applied to Co-Ni (80: The magnetic material No. 20) was evaporated by electron beam heating, and oxygen gas was ejected from the ejection port to form a magnetic thin film with a thickness of 1500 A.

磁性薄膜形成後、磁気記録媒体の原反を12.65m幅
のテープに裁断し、実施例テープ1を得た。
After forming the magnetic thin film, the original magnetic recording medium was cut into tapes with a width of 12.65 m to obtain Example Tape 1.

実施例テープ1の各膜厚方向法さにおける金属および金
属酸化物を形成する全金属原子に対する酸化物形成金属
原子の割合αをESCA測定によりめた。E8CA測定
に用いた装置は、Perkin−E1mer社、PHI
Model 560型ESCA/SAMであ)、Atア
ノードを使用し、15kV、300Wの条件である。
The ratio α of oxide-forming metal atoms to all metal atoms forming metal and metal oxide in each thickness direction of Example Tape 1 was determined by ESCA measurement. The equipment used for E8CA measurement was Perkin-E1mer, PHI
Model 560 type ESCA/SAM) using an At anode under the conditions of 15 kV and 300 W.

エネルギー分解能はパスエネルギー25 eVを用いた
。また、エツチングはアルゴンイオン銃により行ない、
エツチング速度はCo−Ni合金について約12A/分
でありfc、 ESCA測定の結果を第5図に示す。表
面(すべて酸化物)から遠ざかるにつれて、酸化物が減
少しているのがわかる。また、磁性薄膜形成後、?11
滑剤塗布前の磁気テープのX#i!回折スペクトルパタ
ーンを第6図に示す。
For energy resolution, a path energy of 25 eV was used. In addition, etching is performed using an argon ion gun.
The etching rate was about 12 A/min fc for the Co--Ni alloy, and the results of the ESCA measurements are shown in FIG. It can be seen that the amount of oxide decreases as you move away from the surface (all oxide). Also, after forming the magnetic thin film? 11
X#i of magnetic tape before applying lubricant! The diffraction spectrum pattern is shown in FIG.

さらに、上記条件において、酸素ガス噴出量を2、5 
kv/6i、1.2/−〜2.0々−と変えた以外は同
様にして実施例テープ2〜4を得た。
Furthermore, under the above conditions, the amount of oxygen gas ejected was increased to 2,5
Example tapes 2 to 4 were obtained in the same manner except that kv/6i was changed from 1.2/- to 2.0-.

実施例テープ2〜4について実施例テープ1と同様にし
てESCA測定を行ない、前記α=0.5の膜厚深さを
めた。得られた各テープ試料1〜4のメチル耐久性を市
販VTRデツキを用いて測定した。スチル耐久性は、パ
ックテンション12Pトl、、出力が3dB低下するま
での時間を分の単位でめた。得られた結果を前記αが0
.5である磁性表面からの膜厚方向深さ位置を指標とし
て、各テープ試料についてめた値を横軸とし、対応した
メチル耐久性を縦軸として図7に示す。また、同上テー
プ試料1〜4の5MHzにおけるC/N特性を測定し、
結果を同図に示す、 図7かられかるように、スチル耐久性の実用的な範囲か
らα=0.5における膜厚方向深さ&[が170A以上
であることが好ましく、C/N比を考えるとさらに22
0X以下であることが好ましい。
ESCA measurements were performed on Example Tapes 2 to 4 in the same manner as Example Tape 1, and the film thickness depth of α=0.5 was determined. The methyl durability of each of the obtained tape samples 1 to 4 was measured using a commercially available VTR deck. Still durability was determined by measuring the time required for the output to drop by 3 dB at a pack tension of 12 Pt in minutes. The obtained result is expressed as α is 0.
.. FIG. 7 shows the values determined for each tape sample using the depth position in the film thickness direction from the magnetic surface as an index as the horizontal axis, and the corresponding methyl durability as the vertical axis. In addition, the C/N characteristics at 5MHz of the tape samples 1 to 4 were measured,
The results are shown in the figure. As shown in Figure 7, from the practical range of still durability, it is preferable that the film thickness direction depth & [ at α = 0.5 is 170A or more, and the C/N ratio In addition, 22
It is preferable that it is 0X or less.

■ 発明の具体的効果 以上説明した如く、本発明の磁気記録媒体は耐摩耗性、
耐蝕性に良好な結果を示し、さらにシ公特性においても
良好な結果を与えるものであった。
■Specific effects of the invention As explained above, the magnetic recording medium of the invention has wear resistance,
It showed good results in terms of corrosion resistance and also gave good results in terms of public properties.

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

図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は本発明
の磁気記録媒体の製造に使用する装置の要部断面図、第
2図は第1図装置の要部拡大図、第3図は標準金属コバ
ルト試料のESCAスペクトル、第4図は標準酸化コバ
ルト(社)試料のESCAスペクトル、第5図は実施例
1で得られた磁性薄膜の各膜厚方向深さにおける組成分
析図、第6図は実施例1で得られた磁性薄膜のX線回折
スペクトルパターン、第7図は実施例1で得られたα=
0.5の膜厚方向深さ位置の異なる各テープ試料のスチ
ル耐久性およびC/N特性を示す図である。 特許出願人 小西六写真工業株式会社 第1 図 沿龜・k±−薄月莫表面力・うの月莫厚方伺煤さ <A
>第6図 2θζ雇2 第7図
The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of an apparatus used for manufacturing the magnetic recording medium of the invention, FIG. 2 is an enlarged view of the main part of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. Figure 3 is an ESCA spectrum of a standard metal cobalt sample, Figure 4 is an ESCA spectrum of a standard cobalt oxide Co., Ltd. sample, and Figure 5 is a composition analysis diagram at each thickness direction depth of the magnetic thin film obtained in Example 1. , FIG. 6 is the X-ray diffraction spectrum pattern of the magnetic thin film obtained in Example 1, and FIG. 7 is the α= obtained in Example 1.
FIG. 3 is a diagram showing still durability and C/N characteristics of tape samples having different depth positions in the film thickness direction of 0.5. Patent Applicant: Roku Konishi Photo Industry Co., Ltd. Figure 1: Figure 1.
>Figure 6 2θζ Hire 2 Figure 7

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)非磁性基板上に、磁性薄膜を有する磁気記録媒体
において、磁性薄膜の表面からその近傍では磁性金属の
酸化物結晶相を含む酸化物結晶層が形成され、該層の膜
厚方向に連続して、前記金属および前記金属の酸化物が
混在して含まれる層が形成され、該金属および金属酸化
物が混在して含まれる層では、各膜厚法さにおいて、金
属および金属酸化物を形成する全金属原子に対する酸化
物形成金属原子の割合αが磁性薄膜の表面から膜厚方向
に連続的に減少し、前記αが0.5である磁性薄膜の表
面から膜厚方向の深さ位置が170A〜400Aである
ことを特徴とする磁気記録媒体。
(1) In a magnetic recording medium having a magnetic thin film on a non-magnetic substrate, an oxide crystal layer containing an oxide crystal phase of a magnetic metal is formed from the surface of the magnetic thin film to its vicinity, and in the thickness direction of the layer. A layer containing a mixture of the metal and an oxide of the metal is successively formed, and in the layer containing a mixture of the metal and the metal oxide, the metal and the metal oxide are mixed at each film thickness. The ratio α of oxide-forming metal atoms to all metal atoms forming the magnetic thin film decreases continuously from the surface of the magnetic thin film in the film thickness direction, and the depth in the film thickness direction from the surface of the magnetic thin film where α is 0.5. A magnetic recording medium characterized in that the position is 170A to 400A.
(2)前記磁性金属がCoまたはCo −N1合金(N
i含有率30wt%以下)であることを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記賊の磁気記録媒体。
(2) The magnetic metal is Co or Co-N1 alloy (N
A magnetic recording medium according to claim (1), characterized in that the i content is 30 wt% or less.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4929445A (en) * 1972-07-20 1974-03-15
JPS5883327A (en) * 1981-11-12 1983-05-19 Fuji Photo Film Co Ltd Magnetic recording medium

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