JPS6260119A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録媒体及びその製造方法に係り、特にリ
ングコアヘッドを用いた際磁気記録再生特性を向干し得
る磁気記録媒体及びその製造方法に関する。

従来の技術 一般に、磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録。

再生を行なうには、磁気ヘッドとしてリングコアヘッド
を用い、これにより磁気記録媒体の磁性層にその媒体長
手方向く面内方向）の磁化を行なわＶて記録し、これを
再生するものが汎用されている。リングコアヘッドは磁
気記録再生特性、生産性等で高い総合性能を有している
ため広く用いられている。また長手記録媒体としては、
酸化鉄微粒子、金属微粒子の塗布型媒体（以下塗布型テ
ープという）及び磁性金属薄膜を蒸着した媒体（以下Ｍ
Ｅテープという）が研究ないしは実用化されている。−
刃高密度記録を行ない得る垂直磁気記録媒体としては、
ＣｏＣｒ系金属合金簿膜をペース上に形成してなる媒体
（以下重置磁気テープという）が知られている。

発明が解決しようとする問題点 リングコアヘッドで磁気記録する時、リングコアヘッド
から放たれた磁力線が磁気記録媒体内に形成する磁化パ
ターンを第９図に示す。同図中、１は磁気記録体、２ａ
、２ｂは磁気へラドコア、３はギＸ！ツブを夫々示して
おり、図中矢印で示すのが磁気記録媒体１内に形成され
る磁化パターンである。なお図中矢印Ｖで示ずのは磁気
記録媒体１の移動方向である。同図に示づ如く、磁気へ
ラドコア２ａから放たれた磁力線は磁気記録媒体１内で
弧を描き磁気ヘッドコア２ｂに吸込まれる。

この磁化パターンの内磁気記録に直接寄与する部分は図
中破線で囲った部分である。この部分の磁力線の向ぎは
面内方向でもなく、また磁気記録媒体１に対する垂直方
向でもない右下方向へ傾いた方向となっている。

一方、ここで磁気記録媒体１の磁化容易方向を考える。

磁気記録媒体１の磁化容易方向はトルクメータ（磁気異
方性測定装置〉を用いて比較的容易に測定することがで
きる。トルクメータの測定により求めれられた塗布３１
テープ（Ｇｏ−γＦｅ２Ｏ３）のトルク曲線を第１０図
に、ＭＦテープのトルク曲線を第１１図に、また垂直磁
気テープ（ＣｏＣｒ）のトルク曲線を第１２図に示す。

なお塗布型テープのｉ−ルクは他のテープに比較してト
ルクが大であるため、第１０図における縦軸は第１１図
、第１２図の縦軸のレンジに比較して５５倍としである
。トルク曲線ではその曲線が負から正へ変わる点が磁化
容易方向であることが知られている。また周知の如く第
１２図に示す垂直磁気テープ（ＣｏＣｒ）の磁化容易軸
は媒体面の法線に一致している。そこで第１０図に示す
塗布型テープ及びＭＥテープのトルク曲線を見ると垂直
磁気テープのトルク曲線に対して位相が９０゜ずれてい
る。すなわち、塗布型テープ及びＭＥテープの磁化容易
軸は媒体面の法線に対し９０°をなづ方向（これは媒体
の面内方向に該当する）である。

しかるに、上記のようにリングコアヘッドを用いた場合
、磁気記録に直接寄与する磁力線の向きは媒体面に対す
る法線方向でもない、また媒体の面内方向でもない媒体
面の法線に対しある角度傾いた方向である（第９図に示
づ）。この磁力線の向きを直交するＸ、Ｙ方向座標のベ
クトル成分に分解して考えた場合、長手記録（塗布型テ
ープ、ＭＥテープ）では、磁力線のＹ成分のため磁気記
録媒体１内の残留磁化の方向が磁化容易方向（媒体の面
内方向）と異なる傾いた方向となり位相損失が発生し再
生出力が減少するという問題点があった。また垂直記録
（垂直磁気テープ）では、磁力線のＸ成分により磁化の
向きが完全に垂直方向く媒体面に対し法線方向）に向か
ず、やはり垂直磁化特性が劣化するという問題点があっ
た。

そこで本発明では磁化容易方向を媒体の法線に対し所定
角度傾けることによりＦ記問題点を解決した磁気記録媒
体及びその製造方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 上記問題点を解決するために本発明では、磁気記録媒体
をその磁性体の磁化容易方向が媒体面の法線に対して所
定角度傾くよう構成した。また磁気記録媒体の製造方法
としては、コバルトクロム（ＣｏＣｒ）とニオブ（Ｎｂ
）またはクンタル（Ｔａ）のうら少なくとも一方を付着
源としてベース上に付着させ、磁化容易方向が媒体面の
法線に対して所定角度傾いている磁性体膜を形成した。

磁気記録媒体を上記構成とすることにより、磁気記録媒
体内の磁力線の傾きに磁化容易軸の傾きを近ずけること
が可能となり磁気記録媒体に所定の傾きを右づる強い残
留磁化の磁気記録を行なうことができる。

実施例 本発明になる磁気記録媒体は、コバルトクロム（ＣｏＣ
ｒ）と、ニオブ（Ｎｂ＞またはタンタル（Ｔａ）のうち
少なくともどちらか一方を夫々ターゲットとしてベース
上にスパッタリングすることにより得られる。まず本発
明になる磁気記録媒体の１！ｊ造方法の一実施例につい
て以下説明する。

本発明になる磁気記録媒体のＷＡ造方法においては第２
に示すスパッタ装置４を使用する。同図において、５）
はヂャンバー、６はターゲット、７は供給リール、８は
巻取りリール、９はベースフィルムを夫々示している。

スパッタ装置４はひとつのチャンバー５より構成されて
おり、このブヤンバー５は真空排気系（図示せず）に接
続されて内部の真空１ａを調整しくｑる構造となってい
る。ターゲット６は上記チャンバー５内にひとつ配設さ
れている。ターゲット６は所定組成率のＣｏ−Ｃｒ合金
上にＮｂまたはＴａベレツ１−を載置した構造となって
いる。ベースフィルム９は耐熱性高分子フィルムであり
供給リール７から巻取りリール８に向かい走行し、その
走行経路においてチャンバー５内に進入しスパッタリン
グされＣ０−Ｃｒ−Ｎｂ　（Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ）薄膜を
形成する。

また上記の如くチャンバー５内にひとつのターゲット６
を配設するに限らず、第３図（第２図と同一構成には同
一符号を付す）に示すようにチャンバー５内に複数〈第
３図においては２個）のターゲット１０．１１を配設す
る構成としたスパッタ装置１２を用いても良い。これに
より、例えばターゲット１０をＣ０−Ｃｒ合金とし、タ
ーゲット１１を第三元素であるＮｂ　（Ｔａ＞とするこ
とにより、夫々別個のターゲット１０．１１より電離さ
れた気体分子はベースフィルム９に達する間において温
合されてベースフィルム９上には所定組成率を有するＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｎｂ　（Ｃｏ−Ｃｒ　−Ｔａ）薄膜がスパッ
タリングされる。従って組成率の大なる（消費社の人な
る）ＣＯ−Ｃｒ合金を第三元素と別個に取換うことが可
能になると共に各ターゲット１０．１１を別個に制ａす
ることにより磁性層の組成率を変化させることも可能と
なる。

なお、ＧＯ−Ｃｒｉ４膜、　Ｃｏ　　Ｃｒ　　ＮｂＭ膜
及びｃｏ−ｃｒ−Ｔａｓ膜をスパッタリング１ｙるに際
し、具体的なスパッタリング条件は下記の如く設定した
（ＮｂまたはＴａを添加した各場合においてスパッタリ
ング条件は共に等しく設定した）＊スパッタ装置 ＲＦマグネトロンスパッタ装置 ＊スパッタリング方法 連続スパッタリング。予め予婦排気Ｊ１：、１ｘ１０’
Ｔ　ｏｒｒまで排気した後Ａｒガスを導入し１　ｘ　１
０’Ｔ　ｏｒｒとした ＊ベース 耐熱性高分子フィルム（厚さ６μｍ） ＊ターゲラ１〜 Ｃ，ｏ−Ｃｒ合金上にＮｂあるいはＴａのベレットを載
置した複合ターゲラ１− ＊ターゲツト基板間距離 １０ｍｌ５ 続いて上記製造方法により製造された磁気記録媒体の磁
気的性質について本発明者が行なった実験結果を基に以
下詳述する。なおＹ？！ＪｗＡの磁気特性は振動試料型
磁力計（理研電子製、以下ＶＳＭと略称する）にて、薄
膜の組成はプラズマ発光分光分析装置にて、結晶配向性
はＸ線回折装置ｄ　（理学電機製）にて、また磁気異方
性についてはトルクメータ（ｖＡ気気力方性測定装置に
て夫々測定した。

まず本発明者が実験に用いた。Ｆ、＆！￥Ｊ造方法によ
り得られた磁気記録媒体の組成及び磁気特性を第４図に
示す。同図においてＮＱ　１〜ＮＱ３は本発明になる磁
気記録媒体であり、Ｎα４は従来のＧ　ｏ　Ｃｒ垂直磁
気記録媒体である。同図よりｃｏ−ｃｒ−Ｔａ及びＧ　
ｏ−Ｃｒ　−Ｎ　ｂ磁性体は媒体面に対し垂直方向の抗
磁力（Ｈｃ上）が大でかつ面内方向の抗磁力（ＨＣ／）
が比較的小さな垂直磁気記録媒体の磁気特性に似た特性
を有している。これは媒体に含まれるＣＯが最密六方結
晶格子構造を為し、そのＣ＠方向に強い磁気異方性（ず
なわら磁化容易軸）を有しているためである。よって各
磁気記録媒体はその磁化容易方向が媒体面に対する法線
に近い方向に向いているものど元えられる。

この各磁気記録媒体の磁化容易方向をトルクメータで測
定したトルク曲線を第５図に示す。なお第５図の（Ａ）
は第４図のＮα１に、（Ｂ）はＮα２に、（Ｃ）はＮＱ
３に、（Ｄ）はＮＱ４に大々対応する。

同図に承りトルク曲線は以下述べる測定方法により測定
した。まずベースフィルム十に各磁性体膜が形成された
磁気記録媒体を打ち抜いて直径５．５ＪＩＩの円盤状の
試料を作成する。第６図に示す如く、この試料１３をト
ルクメータ１４に装着し試料１３の法線（図中矢印／で
示す）を含む面内（図中一点鎖線で示す面）内で磁界を
回転させる。

本実験ではポールピース１５ａ、１５ｂに１０ｋＱｅの
強い磁界を発生さけ、このポールピース１５ａ、１５ｂ
を上記面内で回転させることにより試料１３に回転変化
する磁界を印加した。強い磁界を試料１３に印加するこ
とにより、磁界の印加方向に試料１３を磁気的に飽和さ
せることができ、また磁界を回転させることにより飽和
磁化の方向を回転変化させることができる。上記のよう
に試料１３である各磁気記録媒体はＣｏを含有すること
により強い磁気異方性を有していると考えられる。この
種の磁気記録媒体には磁化され易い方向（Ｉｉ磁化容易
方向と磁化しにくい方向（磁化困難方向）とがある。周
知の如く、磁性体内では磁化の方向に依存して変わる内
部エネルギー（異方性エネルギー）が存在し、異方性エ
ネルギーが最小となる方向が磁化容易方向であり、異方
性エネルギーが最大となる方向が磁化困難方向である。

第６図に示す試料１３は支持線１６に釣支されると共に
図中矢印方向に回動し得るよう構成されている。また試
料１３が回動する際のトルクは支持線１６の捩れから求
められる。いま印加磁界の方向が試料１３の磁化容易方
向と一致しているとすると、異方性エネルギーは最小の
状態となっており、試料１３は回動せずよってトルクは
ゼロである。しかるに印加磁界の方向が試料１３の磁化
容易方向から外れると、異方性エネルギーは大となり試
料１３はエネルギー状態の低い方向（すなわち磁化容易
軸と印加磁界方向が一致でる方向）へ向は回動変位する
。これにより支持線１６は捩られこれを測定することに
よりトルクを求めることができる。一方、印加磁界方向
が磁化困難方向と一致した場合、不安定平衡状態となり
、トルクは零となるが、この位置より若干部外れると大
なるトルクが作用する。

一般にトルクメータにおいては、トルク曲線の極性は磁
化容易軸の角度にてトルクが負から１に変わる様に定轟
されている。従ってこのように較正されたトルクメータ
を用いて測定したトルク曲線から磁化容易方向を求める
には、まずトルクが零の点を求め、その中でトルク曲線
が負から正に変わる点を見つければよい。

そこで、再び第５１ｉ２１に戻って説明すると、各図に
おいて矢印Ａで示す点が磁化容易方向となる。

また５図（Ｄ）を見ると、磁化容易方向が媒体面に対づ
る法線と一致したＣ０Ｃｒ磁気記録媒体は印加磁界の角
度が、１８０度及び３６０麿で磁化容易方向となってい
る。づなわち第５図に示すトルク曲線では１８０度及び
３６０度が媒体面に対する法線方向となる。しかるに本
発明になる磁気記録媒体のトルク曲ａ（第５図（Ａ）〜
（Ｃ））を見ると、磁化容易方向Ａはこの１８０度及び
３６０度の点より所定角度ずれている。この媒体面の法
線と磁化容易方向とのなす角度を００として表にまとめ
ると下表のようなる。

上表より各磁気記録媒体の磁化容易方法は第１図に示す
如く、媒体面１７の法ＩＩＺに対して所定角度θ。（本
実施例では２８度、３８度、２２度）をなす円錐面（図
中一点鎖線で示す）上に存在することがわかる。

続いて本発明になる磁気記録媒体にセンダスト（σ録商
標、なお飽和磁束密度は８０００Ｇ　）よりなるリング
コアヘッドにより磁気記録媒体を行なった際の記録波長
−再生出力特性を第７図に示ず。

なお同図において各磁気記録媒体の区別は、第４図及び
上表で示した順を各特性曲線に付１ことにより表わす。

同図より本発明になる磁気記録媒体Ｎ１１１〜ＮＱ３の
再生出力は、Ｃ０Ｃｒ１ｋ気記録奴休随４に比べ全ての
記録周波数域において大なる値となっており、特に記録
周波数の高周波数域にＪ３いてその特徴は大となってい
る。すなわち本発明になる磁気記録媒体によれば、残留
磁化の大なる強い磁気記録が実現できると共に高周波数
域での再生出力特性が良好であるため特に高密度記録化
を実現することができる。

上記現象は以下に示す理由に起因して生ずる。

前記したようにリングコアヘッドはこれとｍ接する磁気
記録媒体内に形成する磁ツノ線の磁化パターンはリング
コアヘッドのギｔ１ツブを中心として略円弧状のパター
ンとなる。特に磁気記録に直接寄与する磁力線の向きは
媒体面の法線方向でもない、また媒体の面内方向でもな
い媒体面の法線に対しある角麿傾いた方向である。本発
明になる磁気記録媒体はＣｏ−ＣｒにＮｂまたはＴａの
うち少なくともどららか一方を添加することにより磁性
体の磁化容易方向を媒体面の法線に対して所定角度傾け
た構成となっている。すなわち磁気記録媒体の磁化容易
方向をリングコアヘッドの磁力線の向きに一致或はこれ
に近い角度に傾けた構成となっているため、磁気記録媒
体には残留磁化の大なる、かつ媒体面の法線に対して所
定角度傾いた磁化パターンが形成される。これにより再
生出力特性は向上すると考えられる。

一方、高周波領域における再生出力効率の向上は以下の
理由に起因すると考えられる。第７図に本発明になる磁
気記録媒体１８に形成される磁化パターンを示す。なお
１９はリングコアヘッドである。同図に示す如く、磁化
パターンは交互に磁化方向を変えた、頂面垂直磁気記録
にお番ノる磁化パターンを所定角度傾けたパターンとな
る。このため隣接する磁化パターン間で消磁作用を及ば
すことはなくなり、かえって記録Ｗｉ度を向上さＣるに
従い減磁界が小となり理論的に残留磁化の減少のない良
好な高密度記録が実現できると考えられる。

なお上記磁気記録媒体の製造方法の実施例においては、
ｖ７ｉ竹体膜を形成するのにスパッタ装置４゜１２（第
２１ｉ２１．第３図に示す）を用いてスパッタリングす
ることにより形成したが、これに限るものではなく、例
えば真空蒸着やＣＶ　Ｄ　（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏ
ｒ　ｄｒｐｏｓＨ；ｏｎ）方等の他の薄膜形成技術を用
いても良い。

発明の効果 上述の如く、本発明になる磁気記録媒体及びその製造方
法によれば、磁性体の磁化容易方向を媒体面の法線に対
して所定角度傾Ｇノることにより、磁化容易方向はリン
グコアヘッドの形成する磁力線のパターンの内磁気記録
に直接寄与する磁力線の方向と一致或いは近い方向とな
るため、この磁気記録媒体にリングコアヘッドで磁気記
録を行なった場合、磁気記録媒体にｔま残留磁化の大な
る磁気記録が行なわれ磁気記録再生特性を向上すること
ができ、かつ磁気記録媒体に形成される磁化パターンは
媒体面の法線に対して所定角度傾いた斜め磁気記録とな
るため、隣接する磁化パターン間で消磁作用が発生する
ことはなく、かえって記録周波数を上げ記録密度を向ト
させるに従い減磁界が小となり理論的には残留磁化の減
少のない良好イ【高密度記録が実現できる等の特長を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる磁気記録媒体の一実施例の磁化容
易方向を示す図、第２図及び第３図は本発明になる磁気
記録媒体の製造方法の一実施例を説明するための図、第
４図は本発明になる磁気記録媒体の磁気的性質を示す図
、第５図は第４図に示す各磁気記録媒体のトルク曲線を
示す図、第６図はトルクメータの概略構成図、第７図は
本発明になる磁気記録媒体に形成される磁化パターンを
示す図、第８図は第４図に示す各磁気記録媒体の記録周
波数−再生出力特性を示１図、第９図はリングコアヘッ
ドより放たれた磁力線が磁気記録媒体内に形成するパタ
ーンを説明するための図、第１０図は従来の塗布へ１（
テープのトルク曲線を示１ｊ図、第１１図は従来のＭＥ
テープのトルク曲線を示す図、第１２図は従来の垂直磁
気テープのトルク曲線を示”１ｒｙ４である。 ４．１２・・・スパッタ装置、５・・・チャンバー、６
゜１０．１１・・・ターゲラ１−１９・・・ベースフィ
ルム、１３・・・試料、１４・・・トルクメータ、１７
・・・媒体面、１８・・・磁気記録媒体、１９・・・リ
ングコアヘッド。 稟１図 第２図 第６図 第７図 手わモネ市正書

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性体の磁化容易方向が媒体面の法線に対して所
   定角度傾いていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）該磁性体はコバルトクロム（ＣｏＣｒ）にニオブ
   （Ｎｂ）またはタンタル（Ｔａ）のうち少なくともどち
   らか一方を添加してなる特許請求の範囲第１項記載の磁
   気記録媒体。
3. （３）コバルトクロム（ＣｏＣｒ）とニオブ（Ｎｂ）ま
   たはタンタル（Ｔａ）のうち少なくともどちらか一方を
   付着源としてベース上に付着させ磁化容易方向が媒体面
   の法線に対して所定角度傾いている磁性体膜を形成する
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。