JPS63191314A - 磁気記録媒体 - 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〕 本発明は強磁性金属薄膜を設けてなる磁気記録媒体に関
し、さらに詳しくは耐蝕性にすぐれる磁気記録媒体に関
する。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録システムにおける記録密度向上がますま
す強く要求されてきている。そのため、これまでの塗布
型記録媒体に代わり、真空蒸着、スパッタリング等によ
シ形成される強磁性金属薄膜を記録層として設けたいわ
ゆる金属薄膜型媒体が研究されてきている。

この金属薄膜型磁気記録媒体においては、飽和磁化の大
きい強磁性金属合金がバインダーを含有しない状態で厚
さｊ　Ｏ−％−ｊ　００　ｎ　Ｉｎで形成されている。

したがって、塗布型媒体に比べ、磁性層が７−２桁薄く
々っておシ、短波長域での減磁界の影響が小さくなυ高
密度記録が実現される。また、塗布型と異なり有機溶剤
を大量に使用する必要はなく、製造設備が簡略化できる
。

強磁性材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、あるい
はこれらの合金が用いられる。中でもコバルトは一軸性
の結晶磁気異方性が大きいため、磁気記録媒体として要
求される高保磁力が比較的容易に得られる。たとえば磁
気テープとしては斜め入射蒸着法によるコバルト・ニッ
ケル合金薄膜が最も広範に研究されている。

このような金属薄膜型磁気記録媒体の耐候性及び耐久性
を改良するために、イオンブレーティングによシ表面窒
化処理を施す方法【特開昭Ｊ−０−ＪＪｒＯ６号）、ス
パッタリングにより窒化ケイ素膜を設ける方法Ｃ特開昭
ｊＪ−ＪＯＪＯ４Ａ号）、磁性膜を窒素ガス等の雰囲気
中での放電にさらして非磁性表面層を形成する方法Ｃ特
開昭！３−ｔ！’ＩＯＪ号）、磁性金属薄膜上に窒化さ
れた金属薄膜を設ける方法Ｃ％開昭ｊ≠−１４ＡＪ／／
／号）等が知られている。また、目−ロツノＱ特許ｔ’
Ｊコｒ号、或いは特開昭！ター１７ｒ０９号に開示され
ているような窒化鉄或いは鉄及び窒化鉄よシなる磁性泥
膜がある。さらに、本出願人は先に非磁性基体上に酸化
窒化鉄を主成分とする磁性薄膜を設けてなる磁気記録媒
体（特開昭Ｊ／−ｊμＯコ３号）を提案した。この磁性
薄膜は次の組成式％式％ Ｃただし、式中０．ＪＪ≦ｘ＋ｙ≦ｏ、ｔｏである） で表わされるものである。

一方、磁気ディスクとしては、スパッタリング法による
コバルト・クロム合金薄膜が熱心に研究されている。

このタイプの媒体の磁性層は見かけは均一で鏡面状の表
面を呈しているが、微視的には１０，１）００ｎ程度の
経の金属微粒子が並んでいる構造を有している。そのた
め結露したり、亜硫酸ガス等を含んだ雰囲気に暴露した
シすると容易に腐蝕されてしまう。媒体表面に極めてわ
ずかな腐蝕物が存在していても、磁気ヘッドあるいは他
の機構部品との摺動によりそれが脱落してヘッド目詰υ
を生じたり、ドロップアウトの原因となったりする。

この欠点を改良するため、ひとつには金属薄膜上に無機
あるいは有機物の保護層を設ける方法がとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら前述の方法によるときは、十分な効果を得
るＫは表面処理層を厚くしなければならず、分離損失の
点から好ましくない。また前述の窒化鉄あるいは窒化酸
化鉄を主成分とする媒体は、耐候性、耐蝕性が改善され
ているとしても、高出力を得るのに必要な飽和磁化が劣
るという欠点を有している。

本発明は、これらの欠点を解消し、耐蝕性に富むととも
に高い磁気特性を有する実用的な磁気記録媒体を得よう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、磁性層に含まれる強磁性金属として鉄と
ともにコバルトを使用し、それらの一部を窒素及び酸素
と結合させることによシ、窒化酸化薄膜を形成した時、
その組成を特定の範囲とすることによって解決される。

す表わち、本発明は、非磁性基体上に形成された鉄及び
コバルトを主材とする強磁性金属薄膜を磁性層として設
けてなる磁気記録媒体において、金属薄膜中に少なくと
も窒素原子と酸素原子が含まれており、鉄、コバルト、
窒素、酸素の存在量Ｃ原子百分率）をａ：ｂ：ｃ：ｄと
するとき、３λくａくりＯＣ＋ｄ＜４４０ ｚ＜ｂ＜ｒ　ｚ −くｃくλｔ ！くｄく２３ を満足することを特徴とする磁気記録媒体、に関する。

この磁気記録媒体においては、金属薄膜中に含まれる鉄
、コバルト、窒素及び酸素は、前記の原子百分率の範囲
の中、 参ｊ＜ａ＜、ｒｊ　　　　ｃ＋ｄ（≠Ｏ／ｊくｂ＜：ダ
！ ３くｃくコ０ １０＜ｄ＜、ココ を満足することが好ましく、さらにＣはｉｏ附近である
ことが好ましく、ｄＩｆｉｌＯから１７が好ましい。

この鉄、コバルト、窒素及び酸素を含有する金属薄膜を
構成する物質は組成が複雑でわからないが、純鉄、純コ
バルト、窒化鉄、酸化鉄、窒化コバルト、酸化コバルト
の混合物、或いは複合体に々っているものとみられる。

窒化鉄ＦｅｘＮは種々の構造のものが知られているが、
強磁性を示すのはＦｅ４Ｎ％Ｆｅ６Ｎ（Ｆｅ１６Ｎ２と
も表わされる）である。これらが複合して、上記組成の
範囲内にあるとき、耐候性、耐蝕性に優れるとともに塗
布型媒体を凌賀する大きな飽和磁化をもつ窒化酸化薄膜
よシなる金属薄膜型媒体が実現される。

非磁性基体上にこの金属薄膜からなる磁性層を形成させ
る疋は、非磁性基体の表面上にいわゆる斜め蒸着法によ
り磁性蒸着膜を形成させる。この方法では、ルツボ内に
入れられた鉄・コバルト合金を電子ビームなどによって
加熱し、鉄及びコバルト原子を蒸発させてその蒸気流を
非磁性基体上に斜めに入射させて蒸着させる。その際、
イオンガンによって生成された少なくとも窒素イオンを
含むイオンビームを蒸着領域に導き、鉄およびコバルト
の粒子と反応させるようにする。酸素は、窒素イオンと
ともにイオンとして蒸気流と反応させてもよいし、また
蒸着領域に雰囲気ガスとじて入れておいてもよい。

磁性層圧含有される元素の割合は、鉄、コバルトについ
ては該合金の組成及び電子ビームのパワー調節によって
行い、窒素、および酸素についてはイオンガンに供給す
る窒素ガス及び酸素ガス量の調節、あるいは真空槽内の
残留ガス圧の調節によって行う。

第１図に本発明による金属薄膜を形成するための装置の
１例を示す。真空＠／の中に非磁性基体２を搬送する機
構とその下に金属蒸気流および窒素・酸素イオンを導く
蒸発源とイオン源が設置されている。非磁性基体コは／
モスローラ３を介して円筒状ドラムグの局面に沿って搬
送される。るつぼ乙に蒸着材料の鉄・コバルト合金７を
入れ、それに電子銃ｔから電子ビームを照射して鉄・コ
バルト原子を蒸着させ、その蒸気流をマスク！を介して
移動する基体、２に斜めに差し向ける。イオン銃りに導
入管ｌ−を通して窒素を含むガスを流し、イオン化させ
、そのイオンビームを蒸着領域に差し向ける。同時にガ
ス導入機構ＩＯ又は／ｌから酸素を含むガスを適宜導入
し、蒸着域の酸素分圧を一定に保つ。蒸着時の全圧は、
鉄・コバルト合金の蒸発量、真空ポンプの排気能力など
によるが、大体ｌ０−２〜ｔｏ’Ｐａが用いられる。

本発明の磁気記録媒体の上に設ける磁性層の厚さは、一
般にはＪＯ−１０００ｎｍ、好ましくはよＯ〜ｊ　００
　ｎｍである。

本発明で用いられる非磁性基体としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ビ
ニール、三酢酸セルロース、ポリカーボネートのような
プラスチックの基体があげられる。

上記のようにして作成した磁気記録媒体は、記録・再生
装置内で円滑た走行性、および十分な耐久性を持たなけ
ればならない。したがって、たとえば、磁気テープとし
て用いるには磁性膜上には適当な保護・潤滑層が設けら
れるとともに、裏面にはバック層が設けらねる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明
はこの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 第７図に示す装置を用いて厚さ１２．３μｍのポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に、前述した方法により
鉄、コバルト、窒素、酸素を含有する磁性薄膜を７７０
１ｍの厚さに形成した。鉄、コバルトの蒸気流が基板に
入射する角度は７００からりＯｏとした。種々の組成の
鉄拳コバルト合金を蒸発させると共に、窒素イオンを含
むイオンビームを照射しながら磁性薄膜を形成した。ガ
ス導入機構７０又は／ｌから導入する酸素ガス、および
イオン銃よシ引き出す窒素を含むイオンビームの照射量
を変えることによシ、磁性薄膜中に取り込まれる酸素お
よび窒素の量を変えたサンプルＣサンプルＡ／　ＮＺ、
比較サンプル属ｊＮ１０）を作成した。

このようにして作成したサンプルの組成分析はオージェ
電子分光法Ｃノ考−キンエルマー社製　Ｐ、）［ｊ４０
）によシ行った。

次に各サンプルに潤滑剤としてステアリン酸をｔ■／ｍ
２〜／、２Ｗ／ｍ２塗布し、パック側にカーボンブラッ
クを含むパック層を塗布した後、を部幅に截断した。と
のサンプルについて、ｔミリＶＴＲ（富士写真フイｋＪ
ｈ■製ＦＵＪＩＸ−ＦＭ４）を用いて４ＭＨｚにおける
出力管測定した。基準としては富士写真フィルム■製の
１ｍテープを用いた。また耐蝕性については、！憾のＮ
ａα水をエアゾール状にしてサンプルに吹き付け、ｔθ
０Ｃり０４相対湿度の下に４４１時間放置した後、磁性
膜の表面を観察することにより評価した。腐蝕の進行度
合により、Ｏ・・・腐１蝕まし、Δ・・・わずかに腐蝕
あり、×・・・腐蝕ありとした。以上の結果を第１表に
まとめた。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録媒体は、従来の窒化酸化鉄薄膜と比べ
、６ＭＨｚにおける出力が大きくなっておシ、高密度記
録に適している。また耐蝕性の方は窒化酸化鉄薄膜と同
等以上であシ、かつメタルテープと比べても遜色ないレ
ベルにある。コバルトの添加量については鉄に対しＩＯ
４程度から効果が出てくるが、あまシ多くなると耐蝕性
の劣化が大きくなるので好ましくない。窒素の含有量に
ついては、！チ未満だと耐蝕性が悪く、逆に３０係以上
になると磁気特性の劣化が著しく表シ、出力が下がって
しまう。酸素については、含有量があまりに少なくなる
と、出力変動が大きくなってしまう。辷れは酸素がある
程度はいっていた方が磁性層が摩耗しにくいことを意味
していると思われる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、蒸着によシ本発明の磁気記録媒体を製造する
ための装置である。 へ真空槽　　　　　λ、基体 ３、バスローラ　　　　≠６円筒状ドラム！、マスク　
　　　　　ｔ、るつぼ ７、蒸着材料　　　　　ｔ、電子銃 り、イオン銃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に形成された鉄およびコバルトを主
   成分とする強磁性金属薄膜を設けてなる磁気記録媒体に
   おいて、金属薄膜中に少なくとも窒素原子と酸素原子が
   含まれており、鉄、コバルト、窒素、および酸素の存在
   量（原子百分率）をそれぞれａ、ｂ、ｃ、およびｄとす
   るとき、 ３２≦ａ≦９０　ｃ＋ｄ≦４０ ５≦ｂ≦５５ ２≦ｃ≦２８ ５≦ｄ≦２３ であることを特徴とする磁気記録媒体。