JPS63117321A - 垂直磁気異方性膜の製造方法 - 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】 （技術分野） この発明は、垂直磁気異方性膜の製造方法に関するもの
である。さらに詳しくは、この発明は、垂直磁気記録媒
体および光磁気記録媒体に有用な磁気特性および構造特
性がともに優れた垂直磁気異方性膜の製造方法に関する
ものである。

（背景技術） 近年磁気記録の分野においては、より高密度の記録を実
現する為の手段として垂直磁気記録方式あるいは光磁気
記録方式の研究が盛んである。これらの磁気記録方式に
おいて用いられる媒体は、媒体面に垂直な方向に大きな
磁気異方性を有し、容易磁化方向が面の法線方向を用い
ている、いわゆる垂直磁１ヒ膜あるいは垂直磁気異方性
膜である必要がある。

しかしながら、通常は磁性体を薄い板体あるいは膜状に
成形した場合にはその形状磁気異方性から、容易磁化方
向は板体あるいは膜状の磁性体の面内方向を向き、容易
に垂直磁気異方性を有するものを得ることは困難である
。

このため、従来はこの問題を解決するために次のような
手段が採用されてきている。

■膜状の磁性体を形成する方法として、スパッタリング
法か真空蒸着法を用いて膜形成時に、基板バイアスをか
けるか基板温度を制御することにより姑品質磁性体の容
易磁化結晶方位を膜面法線方向に整列配向させ、結晶磁
気異方性および誘導磁気異方性を付与して、垂直磁気異
方性膜を得る。

■バリウムフェライトのような板状結晶でしがも、容易
磁化方向が板面に垂直な方向を持つ、微粒子と各種ポリ
マー材をまぜ、磁場中で、微粒子を配向さ、せながら膜
状の磁性体を得る。

■上記■の方法において、バリウムフェライトの替りに
、Ｆｅの針状微粒子を用いる。

だが、これらの方法には、いくつかの問題がある。

すなわち１．Ｌ記の■の方法においては、用いられる合
金あるいは金属材は特定の合金系に限られ高い飽和磁化
を持つＦｅあるいはＦｅ−Ｃｏ系合金では、良好なもの
が得られない、又、その作製条件も用いる材料により、
試行錯誤的に決められているのが現状である０次に■の
方法においては、用いられる材料が■の方法以上に限定
されたものとなり、バリウムフェライトの他には、よい
ものがなく、又、バリウムフェライトの飽和磁化が金属
あるいは合金系のものに比べて小さく、最終的な記録密
度の向上は、■の方法によるものほどは期待出来ない。

さら■の方法の場合には純鉄を用いることが出来る点で
■および■の方法に比べて有利ではあるものの、従来は
この方法によっては配向性の良いものは得られていない
、この方法は細長の棒磁石を磁極の向きをそろえて束ね
るのと同じことで、どうしても配向性が悪くなるからで
ある。

このように、従来の方法においては、用いる金属、合金
系に制限があるほか、その作製条件も複雑で再現性の確
保が容易ではない。

この発明の発明者らは、このような事情を＝みて、基板
上に高密度の突起を設け、この基板に気相中より強磁性
体を付着させることによる各種の金属、合金系に適用可
能な垂直磁気異方性膜の製造方法をすでに提案している
（特願昭５９−１７１５０５）、添付した図面の第１図
にはこの方法により得られた垂直磁気異方性膜の走査電
子項微鏡写真を示している。柱状の微粒子配向膜が得ら
れている。

しかしながら、この垂直磁気異方性膜にも克服しなけれ
ばならない問題がある。第１図からも明らかなように、
この垂直磁気異方性膜は基板面に垂直な方向に細長い磁
性体粒子が整列配向したもので、直径が１．０μｍ以下
の非常に脆弱な構造からなっていることである。このま
まの状態で磁気記録媒体として用いる場合には、磁気ヘ
ッドとの摺動で、磁性体粒子の組織が破壊されてしまう
ほか、酸化が著しい、磁気異方性のバラツキがある等の
重大な問題がある。

このため、柱状粒子からなる垂直磁気異方性膜の特徴と
その製造方法の有利さを生かしつつ、これらの課題を効
果的に克服するための方策が強く望まれていた。

（発明の□目的） この発明は、以上のとおりの事情を踏まえてなされたも
のであり、垂直磁気異方性が優れた配向性微粒子膜の構
造上の欠点を克服した垂直磁気異方性膜の新しい製造方
法を提供することを目的としている。

（発明の開示） この発明は、上記の目的を実現するものとして、高密度
ｙ＆細突起を有する基板表面に強磁性金属、または該金
属の合金もしくは酸化物を気相蒸着して成長させた柱状
突起の間を有ｎまたは無機質の物質で充填固着すること
を特徴とする垂直磁気異方性膜の製造方法を提供するも
のである。

柱状突起の間を充填固着することにより配向性微粒子の
構造を強化し、さらに、垂直磁気異方性を改善すること
が可能となる。そのための有機または無機質の物質で充
填固着する方法としては、たとえば、液状物を用いる方
法と、気相蒸着による方法とが効果的なものとしてあげ
られる。

液状物、すなわち、液体または固体の充填物質の溶液ま
たは分散液を粒子間に浸透させる方法においては、適宜
な有Ｒまたは無機質の物質の溶液または分散液を用いる
ことができる。充填物質として好適なものは、有機ポリ
マーまたはモノマーである。ポリマーとしては、ポリ塩
化ビニル、ポリウレタン、アルキッド樹脂、ポリアクリ
レート、ポリメタクリレート、またはそれらポリマーを
構成するモノマーの共重合体が例示される。

また、光および熱で硬化するモノマーとして、アクリレ
ートまたはメタクリレ−１〜とその誘導体、エポキシ化
合物、イソシアネート化合物、イミド１ヒ合物、アミド
化合物、シリコン化合物等を用いる、二ともできる。

これらのポリマーまたはモノマーは液体でも、固体であ
ってもよい、固体の場合には溶媒に溶解するか、あるい
は分散させることができる。液体の場合には、溶媒によ
って希釈することができる。

溶剤としては、適宜なものが使用可能であるが、好適に
は極性溶剤が用いられる。たとえばアルコール類（メタ
ノール、エタノール、インプロパツール等）、ケトン類
（アセトン、メチルエチルケトン等）、エステル類（酢
酸メチル、酢酸エチル等）　、ＤＭＦ、ＤＭＡＡ、ＤＭ
ＳＯｌその他、含酸素、含窒素または含硫黄化合物溶剤
が用いられる。

この場合、粒子表面に酸化処理を施しておくこともヌレ
性の改善等の点から有利である。

この方法による場合には、溶液を１μｍ以下の微小な隙
間に浸透させて固化させることが可能である。′ｉ、た
この方法においては、添付した図面の第２図（ａ）に示
したように繊維状突起（２）表面に成長させた強磁性物
質（３）の粒子と粒子の間のみを埋めることが可能で、
膜厚が増加することがなく、垂直記録媒体として実用に
供する場合には磁気ヘッドとの隙間が大きくならないと
いう利点を有している。

また、気相蒸着によっても１μｍ以下の微小な隙間に充
填させることが可能であり、蒸着法としては、スパッタ
リング、イオンブレーティングあるいは真空蒸着法など
の適宜なものを用いることが出来る。

適当なガス圧の下では、堆積する粒子は気相ガス分子に
より散乱され、ランダムな方向に飛行する。このため、
多少形になる部分へも粒子が回り込んで堆積するため、
１μｍ以下の微小な粒子間の隙間を充填することが可能
となる。

この方法による充填固着を模式的に示したものが第２図
（ｂ）である。基板（１）に設けた繊維状突起（２）に
は、たとえば強磁性物質（３）が蒸着成長している。充
填物質（４）がこれを覆い、粒子の間を埋めている。

この気相蒸着法の充填物質としては、ＡｊＮ、’Ｔ’　
ｉ　Ｎ、　Ｓ　ｉ　Ｃ１”Ｚ’ｎ、有機ポリマーなとの
物質を用いることができる。磁気特性および膜の構造特
性を考慮しつつ適宜なものを選択することができる。

この発明の方法により、初期の目的である粒子間の充填
固着による膜の構造の強化が可能となるが、この他にも
、固着強化前後でその垂直磁気異方性が著しく改善され
るという効果があることが見出された。この効果は、粒
子間を他の物質で充填することにより柱状粒子の基板面
の垂直方向への幾何学的配向性が良くなることにより磁
気異方性が大きくなるためと考えられる。

基板については、有ｉ質ポリマーフィルムあるいはボー
マイトなどを用いることができ、この基板の高密度微細
突起については、たとえば、直径が０．０４〜１．０μ
ｍ、高さ０．０４〜２．０μｍ、単位面積当りの個数が
５×１０５〜２Ｘ１０１０程度を目途とすることができ
る。

次に実施例を説明して、さらに詳しくこの発明の構成お
よび効果を示す、もちろん、この発明は、以下の実施例
に限定されるものではない。

実施例　１ ポリイミドフィルム上にＦｅ−Ｃｏ−Ｂ非晶質合金をス
パッタして垂直異方性膜を製造した。これを大気中に取
り出して粒子表面を酸化させた後、ポリエステルとして
ｐ−ＭＭＡＱ液型樹脂（粘度１０ボイズ）のものに対し
てメチルエチルケトンを９０の割合で溶液としたものに
よって膜表面をコーティングし、乾燥させた。

第３図に示したように、粒子間をポリエステル樹脂で充
填することができた。

このように構造強化した膜をリング型ヘッドで摺動試験
した。第１表に、Ｂ−Ｈループより求めた垂直方向の異
方性エネルギーを示す。

ポリエステルで充填強化することにより、異方性エネル
ギーはコーティング前より改善されており、また、摺動
により損われることがないことがわかる。１量れた効果
が得られる。

実施例　２ 実施例１と同様に製造した垂直異方性膜に対して、Ａｊ
Ｎをスパッタによりコーティングした。

スパッタリングは、純Ｎ２ガスを用い、高周波スパッタ
リング装置で、ＡＮをターゲツト材として反応性スパッ
タリングとして行った。Ｎ２ガス圧５Ｘ１０−”’ｒ”
ｏｒｒ、スパッタ電力２００Ｗ、１５０分間のスパッタ
リングを条件とした。スパッタによりコーティングする
場合には、第１表から明らかなように、若干膜厚が増し
たが垂直異方性は摺動試験後も損なわれていない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、従来の方法により製造し
た垂直磁気異方性膜を走査電子顕微鏡写真として順次拡
大して示した結晶の構造を表わす図面代用写真である。 第２図（ａ）（ｂ）は、この発明の方法による垂直磁気
異方性膜の一例を模式的に示した断面図である。 第、３図は、この発明の方法の一例であるポリエステル
充填固着により製造した垂直磁気異方性膜を走査電子■
微鏡写真として示した結晶の構造を表わす図面代用写真
である。 図中の番号は次のらのを示している。 １・・・基　板　、　２・・・繊維状突起、３・・・強
磁性物質、　４・・・充填物質。 代理人　弁理士　　　西　澤　利　夫 第　　２　　図 □１ 〜１ 手続補正書動式） ％式％ ２、発明の名称 垂直磁気異方性膜の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　東京都千代田区九段北１丁目１３−５名　称　株
式会社　リ　　ケ　　ン　　（ほか２名）代表老年　森
　端 ４、代　理　人　（郵便番ｒ３１５（１）東京都渋谷区
渋谷ｌ−８−１３ ＧＳハイム宮益坂９０３号 ６、補正の対象 明細書全文および委任状 ７、補正の内容

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高密度微細突起を有する基板表面に強磁性金属、
   該金属の合金または酸化物を気相蒸着して成長させた柱
   状突起の間を有機または無機質の物質で充填固着するこ
   とを特徴とする垂直磁気異方性膜の製造方法。
2. （２）溶液または分散液を用いて充填固着を行う特許請
   求の範囲第（１）項記載の垂直磁気異方性膜の製造方法
   。
3. （３）気相蒸着により充填固着を行う特許請求の範囲第
   （１）項記載の垂直磁気異方性膜の製造方法。