JPS6150211A - 垂直磁気記録媒体およびその製法 - Google Patents
垂直磁気記録媒体およびその製法Info
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- JPS6150211A JPS6150211A JP59171505A JP17150584A JPS6150211A JP S6150211 A JPS6150211 A JP S6150211A JP 59171505 A JP59171505 A JP 59171505A JP 17150584 A JP17150584 A JP 17150584A JP S6150211 A JPS6150211 A JP S6150211A
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- Japan
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- recording medium
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- 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
- G11B5/739—Magnetic recording media substrates
- G11B5/73923—Organic polymer substrates
- G11B5/73927—Polyester substrates, e.g. polyethylene terephthalate
-
- 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
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- G11B5/73937—Substrates having an organic polymer comprising a ring structure
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of 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】
産業上の利用分野
この発明は、高密度磁気記録媒体として用いられる垂直
磁気記録媒体に関するものである。
磁気記録媒体に関するものである。
灸!
!I!ii!磁気記録方法は、高密度記録方法として優
れた方法であり、この方法を実現するうえで重要な、磁
気ヘッドおよび磁気記録媒体の開発が各方面で行なわれ
ている。
れた方法であり、この方法を実現するうえで重要な、磁
気ヘッドおよび磁気記録媒体の開発が各方面で行なわれ
ている。
現在までのところ、垂iii[磁気に!録媒体として開
発されたものを大別すると、下記の2つの方法がある。
発されたものを大別すると、下記の2つの方法がある。
1)強磁性体粒子を樹脂等に分散させ、塗布固化する際
に磁場をかけ、磁場配向させたもの、 2)膜面に垂直方向に磁化容易軸を配向成長させたスパ
ッタ膜または蒸着膜。
に磁場をかけ、磁場配向させたもの、 2)膜面に垂直方向に磁化容易軸を配向成長させたスパ
ッタ膜または蒸着膜。
明が解決しようとする問題点
上記1ンの方法は、樹脂等のバインダー中にランダムに
分散した強磁性粒子を磁場中で配向させながら固化させ
て磁気テープあるいは磁気ディスク等の記録媒体を得よ
うとするものであるが、面内方向に配向させることには
種々の問題がある。すなわち、表面磁極により、表面が
不安定となり凹凸が生じ易いことや、一度配向させたの
ち外部磁場をとり去った場合、膜面の両側に残留する磁
極により配向1itl場とは逆向きの磁場が生じ、この
磁場と角度をなす粒子はトルクを受け、面内に配向しよ
うとするために配向性が悪くなる等の欠点がある。
分散した強磁性粒子を磁場中で配向させながら固化させ
て磁気テープあるいは磁気ディスク等の記録媒体を得よ
うとするものであるが、面内方向に配向させることには
種々の問題がある。すなわち、表面磁極により、表面が
不安定となり凹凸が生じ易いことや、一度配向させたの
ち外部磁場をとり去った場合、膜面の両側に残留する磁
極により配向1itl場とは逆向きの磁場が生じ、この
磁場と角度をなす粒子はトルクを受け、面内に配向しよ
うとするために配向性が悪くなる等の欠点がある。
一方、2)の方法は、スパッタあるいは蒸着法により成
膜する際に、C軸配向し易い合金組成を用い、かっ、基
板温度を上げて垂直磁化膜とするもので、合金組成や成
膜の条件に制約があり、強磁性体であればすべて垂直方
向を磁化容易方向とすることができる方法ではなく、ま
た、基板温度を上げなくてはならないということは、基
板材として、低軟化点のポリマー材を用いることができ
ないという欠点がある他、膜面に垂直方向の柱状組織と
なるものが多く可撓性に乏しい。
膜する際に、C軸配向し易い合金組成を用い、かっ、基
板温度を上げて垂直磁化膜とするもので、合金組成や成
膜の条件に制約があり、強磁性体であればすべて垂直方
向を磁化容易方向とすることができる方法ではなく、ま
た、基板温度を上げなくてはならないということは、基
板材として、低軟化点のポリマー材を用いることができ
ないという欠点がある他、膜面に垂直方向の柱状組織と
なるものが多く可撓性に乏しい。
問題点を解決するための手段
この発明は、上記従来技術とは異なり、気相から強磁性
物質を基板上に堆積するに際して、基板上に予め、微細
突起(高さ0.01〜10μ11直径0.01〜1μ−
)を高密度(単位面積当す(Dla数カ5x10’ 〜
5x109個/u2 )に設けておき、そのシャドーイ
ング効果により、堆積物質を基板突起部分に優先的に付
着させ、基板面に対して垂直に強磁性物質を成長させる
方法によって、この微細突起の上に強磁性物質の均一な
柱状微粒子が形成されている垂直磁気記録媒体を製造す
るものである。
物質を基板上に堆積するに際して、基板上に予め、微細
突起(高さ0.01〜10μ11直径0.01〜1μ−
)を高密度(単位面積当す(Dla数カ5x10’ 〜
5x109個/u2 )に設けておき、そのシャドーイ
ング効果により、堆積物質を基板突起部分に優先的に付
着させ、基板面に対して垂直に強磁性物質を成長させる
方法によって、この微細突起の上に強磁性物質の均一な
柱状微粒子が形成されている垂直磁気記録媒体を製造す
るものである。
その結果、上記従来技術の欠点をなくし、基板材および
記録材料である強磁性物質の選択の範囲を拡大し、その
製造工程を簡素化させたものである。
記録材料である強磁性物質の選択の範囲を拡大し、その
製造工程を簡素化させたものである。
この発明により製造された基板面の垂直方向に密生して
いる強磁性微粒子は、その磁化容易方向が基板面に対し
て!!!直方肉方向り、また微粒化効果により、大きな
保磁力を有しており、垂直磁気記録媒体として好適であ
る。
いる強磁性微粒子は、その磁化容易方向が基板面に対し
て!!!直方肉方向り、また微粒化効果により、大きな
保磁力を有しており、垂直磁気記録媒体として好適であ
る。
しかし、上記性質を備えた記録媒体をっ(るには下記の
条件を満たすことが必要である。
条件を満たすことが必要である。
まず第一に基板上に堆積する強磁性柱状粒子は適当な直
径/高さの比をもつことによりその形状磁気異方性が発
現するものであるから、適当なアスペクト比をもつこと
。
径/高さの比をもつことによりその形状磁気異方性が発
現するものであるから、適当なアスペクト比をもつこと
。
第二に、微粒化により単磁区化が進行し、保磁力が増大
するのであるからこの特性が生じる粒子サイズ以下であ
ること。
するのであるからこの特性が生じる粒子サイズ以下であ
ること。
第三に、基体表面に存在する微細突起の大きさ、分布密
度が適当な範囲にあること。
度が適当な範囲にあること。
粒子分布密度が粗いと飽和磁化が低くなるばかりでなく
均一なものができにくく、角形比も悪化する。
均一なものができにくく、角形比も悪化する。
そのため基板表面に予め高密度の微細突起を設ける場合
、その突起の密度、形状、大きさはffi!である。す
なわち微細突起の密度が小さすぎるか突起の大きさが小
さすぎる場合はシャドーイング効果が期待できない。ま
た、微細突起の密度が大きすぎると隣接する粒子同志が
容易に会合し、全体が一体に膜化する。
、その突起の密度、形状、大きさはffi!である。す
なわち微細突起の密度が小さすぎるか突起の大きさが小
さすぎる場合はシャドーイング効果が期待できない。ま
た、微細突起の密度が大きすぎると隣接する粒子同志が
容易に会合し、全体が一体に膜化する。
密度が適当であっても、余り高い突起を設けても意味が
ないだけでなく、基板材の材質によっては突起が倒れて
しまう恐れがある。この発明者らの実験では基板表面に
設ける突起の好適な高さ、大きさ、および密度は基板上
に蒸着させる強磁性物質および蒸着時の条件により変る
が本質的には高さが0.01〜10μ偽、直径が0.0
1〜1 μrg 、密度が5×105〜5x、109個
/徊1が適当であった。
ないだけでなく、基板材の材質によっては突起が倒れて
しまう恐れがある。この発明者らの実験では基板表面に
設ける突起の好適な高さ、大きさ、および密度は基板上
に蒸着させる強磁性物質および蒸着時の条件により変る
が本質的には高さが0.01〜10μ偽、直径が0.0
1〜1 μrg 、密度が5×105〜5x、109個
/徊1が適当であった。
基板表面に微細突起を設ける方法としては、化学エツチ
ングおよび化学析出法を用いることもできるが、ガスプ
ラズマエツチング法は、清浄な表面が得られることや突
起の密度及び大きざの制御が容易に出来ることから特に
有利である。
ングおよび化学析出法を用いることもできるが、ガスプ
ラズマエツチング法は、清浄な表面が得られることや突
起の密度及び大きざの制御が容易に出来ることから特に
有利である。
次に強磁性物質を堆積させる方法であるが、この発明に
よる方法では上に述べたような適1 切な微細
突起が設けてあれば堆積物質の粒子が平行ビームあるい
は散乱ビームのいずれであってもそのシャドーイング効
果は期待できるものである。ただし、平行ビームの場合
、基板を固定したままでは堆積物質が突起の片側だけに
付着成長するので、基板面内方向で磁気的に等方的でな
くなる他、単位面積当りの堆積物質が少なくなるので、
軸対称の柱状粒子とする為には基板を回転するか、ビー
ムを回す必要がある。しかしこれは、この発明の目的に
関して本質的に問題となるものではない。これに対して
、散乱ビームの場合には突起に対して全方向より粒子が
飛来付着するので平行ビームの場合のような問題はない
。
よる方法では上に述べたような適1 切な微細
突起が設けてあれば堆積物質の粒子が平行ビームあるい
は散乱ビームのいずれであってもそのシャドーイング効
果は期待できるものである。ただし、平行ビームの場合
、基板を固定したままでは堆積物質が突起の片側だけに
付着成長するので、基板面内方向で磁気的に等方的でな
くなる他、単位面積当りの堆積物質が少なくなるので、
軸対称の柱状粒子とする為には基板を回転するか、ビー
ムを回す必要がある。しかしこれは、この発明の目的に
関して本質的に問題となるものではない。これに対して
、散乱ビームの場合には突起に対して全方向より粒子が
飛来付着するので平行ビームの場合のような問題はない
。
すなわち、この発明の方法については、ガスプラズマス
パッタリング法、クラスターイオンビーム法、真空加熱
蒸発法、イオンビームスパッタリング法およびイオンプ
レーティング法のいずれの方法も適用できるものである
。
パッタリング法、クラスターイオンビーム法、真空加熱
蒸発法、イオンビームスパッタリング法およびイオンプ
レーティング法のいずれの方法も適用できるものである
。
基板材の材質については先に述べたごとく、堆積中に特
に基板温度を上げる必要がないために各種の有機物質が
使用できる利点がある。
に基板温度を上げる必要がないために各種の有機物質が
使用できる利点がある。
これらの有機物質はガスプラズマエツチング法により、
上記条件を満たすような良好な微細突起を形成する点で
も有利である。発明者等の実験では、セルロース、ポリ
エステル、ポリフッ化エチレン、ポリエチレン、ポリス
チレン、塩化ビニール、ポリイミド、ポリアミド、エポ
キシおよびポリビニールアルコール系の有機物質が本発
明の基板材料として有用であった。一方、先に述べたよ
うな形状、大きさ、密度を有する微細突起を設けた基板
上に堆積を行なう場合、堆積物質としては殆どの強磁性
物質を用いることができるだけでなく、本発明者等の実
験ではその構造が非晶質状態のものであっても高保磁力
を有する垂直磁気記録媒体となり得ることを発見した。
上記条件を満たすような良好な微細突起を形成する点で
も有利である。発明者等の実験では、セルロース、ポリ
エステル、ポリフッ化エチレン、ポリエチレン、ポリス
チレン、塩化ビニール、ポリイミド、ポリアミド、エポ
キシおよびポリビニールアルコール系の有機物質が本発
明の基板材料として有用であった。一方、先に述べたよ
うな形状、大きさ、密度を有する微細突起を設けた基板
上に堆積を行なう場合、堆積物質としては殆どの強磁性
物質を用いることができるだけでなく、本発明者等の実
験ではその構造が非晶質状態のものであっても高保磁力
を有する垂直磁気記録媒体となり得ることを発見した。
例えば実施例に述べるF eso −820合金は液体
急冷法、あるいはスパッタリング法により非晶質合金化
が可能である。上記方法により、非晶質薄帯あるいは1
ajlとして形成した場合の保磁力は、数十ミリエルス
テラドル数エルステッドの範囲にあるのが普通である。
急冷法、あるいはスパッタリング法により非晶質合金化
が可能である。上記方法により、非晶質薄帯あるいは1
ajlとして形成した場合の保磁力は、数十ミリエルス
テラドル数エルステッドの範囲にあるのが普通である。
ところがこの発明の方法により基板上に上記Fe、。
−3qoの合金微粒子を形成したところ、良好な角型比
及び高い保磁力(400〜soo Qe >を有するも
のが得られた。同様の結果は、Fe −B系合金のみな
らず他の非晶質合金系でも得られる。このため、この発
明は非晶質構造を有することにより生ずる耐食性、均一
性の他に結晶粒界の存在に起因する種々の問題点をなく
した有用な記録媒体が得られるという大きな利点を有し
ている。
及び高い保磁力(400〜soo Qe >を有するも
のが得られた。同様の結果は、Fe −B系合金のみな
らず他の非晶質合金系でも得られる。このため、この発
明は非晶質構造を有することにより生ずる耐食性、均一
性の他に結晶粒界の存在に起因する種々の問題点をなく
した有用な記録媒体が得られるという大きな利点を有し
ている。
作 用
以上説明したこの発明の垂直磁気記録媒体およびその製
法の作用は大体下記のとありである。
法の作用は大体下記のとありである。
1)磁性粒子を磁場により分散配向させるのではなく、
基板上に均一成長させる方法であるので、表面の凹凸や
粒子の配向性が悪くなることがない。
基板上に均一成長させる方法であるので、表面の凹凸や
粒子の配向性が悪くなることがない。
2)基板上に粒子を成長させるに際して、基板温度を上
げたり、バイアスをかけることを必ずしも必要としない
。このために製造条件の制約が少く基板材としては、低
温に軟化点をもつ有礪ポリマー材等も利用でき基板材の
選択範囲を広げるものである。
げたり、バイアスをかけることを必ずしも必要としない
。このために製造条件の制約が少く基板材としては、低
温に軟化点をもつ有礪ポリマー材等も利用でき基板材の
選択範囲を広げるものである。
3)薄膜の場合、可撓性に問題があるが、この方法によ
り作られたものは磁性粒子が均一に孤立分散しているこ
とおよび上記有殿系基板材を利用できることとあいまっ
て可撓性のあるものが得られる。
り作られたものは磁性粒子が均一に孤立分散しているこ
とおよび上記有殿系基板材を利用できることとあいまっ
て可撓性のあるものが得られる。
4)従来の結晶磁気異方性を利用したものとは異なり、
その異方性は主として基板上に生成する粒子の形状及び
大きざに依存しており、広い範囲の強磁性物質を用いる
ことができるために容易に異方性を制御することができ
る。
その異方性は主として基板上に生成する粒子の形状及び
大きざに依存しており、広い範囲の強磁性物質を用いる
ことができるために容易に異方性を制御することができ
る。
5)この方法は微粒化技術としても独特のものであり、
単軸区化することにより高保磁力のものが得られる。
単軸区化することにより高保磁力のものが得られる。
6)気相生成法を用いるために、広い範囲の合金組成や
構造的にも結晶質から非晶質まで変化させたものが1り
られる。
構造的にも結晶質から非晶質まで変化させたものが1り
られる。
実施例
以下、実施例によって、この発明を具体的に説明する。
実施例1
耗COを堆積物質とし、基板材としてナイロンフィルム
を用いて、ガスプラズマス/<ツタリングにより基板上
に柱状微粒子を成長させた場合のSEM写真を第1図に
示す。この第1図より本方法により作製された微粒子力
ζ基板上−に均一に分布していることがよく判る。
を用いて、ガスプラズマス/<ツタリングにより基板上
に柱状微粒子を成長させた場合のSEM写真を第1図に
示す。この第1図より本方法により作製された微粒子力
ζ基板上−に均一に分布していることがよく判る。
このGo微粒子を堆積させたフィルムのB−Hループを
振動型磁力計により測定したえろ果を第2図に示す。
振動型磁力計により測定したえろ果を第2図に示す。
その線1は基板に垂直方向の磁化曲線、線2は同じく平
行の方向の磁化曲線である。
行の方向の磁化曲線である。
第2図は反磁場補正をしていないが、それでも垂直方向
の磁化において良好な角型のル−プを示していることが
判る。
の磁化において良好な角型のル−プを示していることが
判る。
実施例2
1” elo −3ao合金を堆積物質とし、他は実施
例1と同様の条件で作製した場合のSEM写真及びB−
Hループを各々第3図および第4図に示す。
例1と同様の条件で作製した場合のSEM写真及びB−
Hループを各々第3図および第4図に示す。
第4図のI!i13は基板に垂直方向の磁化曲線、線4
は同じく平行の方向の磁化曲線である。
は同じく平行の方向の磁化曲線である。
その他、堆積方法、基板材及び堆積物質を種々変えた場
合の実施例をまとめて表1に示ず。
合の実施例をまとめて表1に示ず。
表1
効 果
以上、説明したように、この発明は、垂直磁気記録媒体
を製造するに当り、堆積する強磁性物質おJ:び基板材
の選択範囲を拡大し、その製造工程を簡略化するだけで
はなく、更に構造的には結晶質ばかゆでなく、非晶′J
i!構造のものも利用できるという顕著な効果を奏する
ものである。
を製造するに当り、堆積する強磁性物質おJ:び基板材
の選択範囲を拡大し、その製造工程を簡略化するだけで
はなく、更に構造的には結晶質ばかゆでなく、非晶′J
i!構造のものも利用できるという顕著な効果を奏する
ものである。
第1図は、この発明の垂直磁気記録媒体の実施例1のS
EM写真、 第2図は、上記′XS1図に示した(0気記録媒体のB
−Hループ、 第3図は、この発明の垂直磁気記録媒体の実施例2のS
EM写真、 第4図は、上記第3図に示した磁気記録媒体のB−Hル
ープをそれぞれ示す。 1および3・・・基板に垂直方向の磁化曲線、2および
4・・・基板に平行な方向の磁化曲線。 手続ネ「【1正側く方式) 昭和59年11月30日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 特願昭59−171505号2、
発明の名称 垂直磁気記録媒体およびその製法3、
補正をする者 名 称 新技術開発事業団 (ほか3名)4、代理
人 5、補正命令の日付 昭和59年11月7日(発送日:昭和59年11月27
日7、補正の内容 明llI書第14頁第10行および第14行のrsEM
写真」を「表面の粒子構造を示ザ走査型電子顕微鏡写真
」と補正する。 (なお、添付図面第1図および第3図は、磁気記録媒体
(余圧)表面の粒子(3造を示11j電子顕微鏡写真で
ありますので、このままν9採川下さい。) −ζ、1−
EM写真、 第2図は、上記′XS1図に示した(0気記録媒体のB
−Hループ、 第3図は、この発明の垂直磁気記録媒体の実施例2のS
EM写真、 第4図は、上記第3図に示した磁気記録媒体のB−Hル
ープをそれぞれ示す。 1および3・・・基板に垂直方向の磁化曲線、2および
4・・・基板に平行な方向の磁化曲線。 手続ネ「【1正側く方式) 昭和59年11月30日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 特願昭59−171505号2、
発明の名称 垂直磁気記録媒体およびその製法3、
補正をする者 名 称 新技術開発事業団 (ほか3名)4、代理
人 5、補正命令の日付 昭和59年11月7日(発送日:昭和59年11月27
日7、補正の内容 明llI書第14頁第10行および第14行のrsEM
写真」を「表面の粒子構造を示ザ走査型電子顕微鏡写真
」と補正する。 (なお、添付図面第1図および第3図は、磁気記録媒体
(余圧)表面の粒子(3造を示11j電子顕微鏡写真で
ありますので、このままν9採川下さい。) −ζ、1−
Claims (5)
- (1)基板表面に存在し、高さ0.01〜10μm、直
径0.01〜1μmで単位面積当りの個数(密度)が5
×10^5〜5×10^9個/mm^2である微細突起
の上に強磁性物質が柱状で均一に堆積していることを特
徴とする垂直磁気記録媒体。 - (2)基板の材料がセルロース、ポリエステル、ポリフ
ッ化エチレン、ポリエチレン、ポリスチレン、塩化ビニ
ル、ポリイミド、ポリアミドおよびエポキシ樹脂、ポリ
ビニルアルコールのいずれかからなるフィルムあるいは
シートである特許請求の範囲(1)記載の垂直磁気記録
媒体。 - (3)予め基板表面に高さ0.01〜10μm、直径0
.01〜1μmの微細突起を単位面積当り5×10^5
〜5×10^9個/mm^2になるように設け、この基
板上に強磁性体物質を気相から堆積させることによって
、堆積物質を基板突起部分に優先的に付着させ、基板面
に対して垂直に強磁性物質を成長させることを特徴とす
る垂直磁気記録媒体の製法。 - (4)基板表面に微細突起を設けるために、化学エッチ
ング、化学析出法およびガスプラズマエッチング法のい
ずれかを行なう特許請求の範囲(3)記載の垂直磁気記
録媒体の製法。 - (5)基板表面の微細突起に、気相中より強磁性物質を
優先的に堆積させるために、ガスプラズマスパッタリン
グ法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティン
グ法、真空蒸着法、イオンビームスパッタリング法のい
ずれかを行なう特許請求の範囲(3)または(4)記載
の垂直磁気記録媒体の製法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59171505A JPS6150211A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 垂直磁気記録媒体およびその製法 |
US06/767,206 US4688130A (en) | 1984-08-20 | 1985-08-19 | Perpendicular magnetic recording medium and production process thereof |
EP85110463A EP0172566B1 (en) | 1984-08-20 | 1985-08-20 | Perpendicular magnetic recording medium and production process thereof |
DE8585110463T DE3563662D1 (en) | 1984-08-20 | 1985-08-20 | Perpendicular magnetic recording medium and production process thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59171505A JPS6150211A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 垂直磁気記録媒体およびその製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6150211A true JPS6150211A (ja) | 1986-03-12 |
Family
ID=15924350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59171505A Pending JPS6150211A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 垂直磁気記録媒体およびその製法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4688130A (ja) |
EP (1) | EP0172566B1 (ja) |
JP (1) | JPS6150211A (ja) |
DE (1) | DE3563662D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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