WO2023189347A1 - 磁気記録媒体 - Google Patents

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WO2023189347A1
WO2023189347A1 PCT/JP2023/009032 JP2023009032W WO2023189347A1 WO 2023189347 A1 WO2023189347 A1 WO 2023189347A1 JP 2023009032 W JP2023009032 W JP 2023009032W WO 2023189347 A1 WO2023189347 A1 WO 2023189347A1
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WO
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magnetic
magnetic recording
less
recording medium
layer
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Application number
PCT/JP2023/009032
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English (en)
French (fr)
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大貴 川口
潤 寺川
実 山鹿
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B23/00Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
    • G11B23/02Containers; Storing means both adapted to cooperate with the recording or reproducing means
    • G11B23/037Single reels or spools
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/708Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by addition of non-magnetic particles to the layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers

Definitions

  • the present technology relates to magnetic recording media.
  • Magnetic recording media are often used as media for recording large amounts of data.
  • Patent Document 1 describes a tape having a multilayer structure including at least a magnetic layer, the total thickness of the tape is 5.6 ⁇ m or less, and the surface of the magnetic layer is a plurality of recesses are disposed in the recess, the value obtained by dividing the depth D1 of the recess by the thickness D2 of the magnetic layer is 15% or more, the magnetic layer is vertically oriented, and under the condition of no demagnetizing field correction.
  • the degree of perpendicular orientation is 65% or more, a plurality of recesses are formed in the magnetic layer and the thickness is 20% or more of the thickness of the magnetic layer, and the number of the recesses is 6.
  • Magnetic recording tapes are disclosed that have 55 or more particles per 400 ⁇ m 2 of surface area.
  • magnetic tapes magnetic recording media
  • the surface condition of a magnetic recording medium having a thin overall thickness may change and the running stability may deteriorate.
  • the frictional force of the magnetic recording medium is high, a stick-slip phenomenon may occur. The occurrence of this phenomenon may result in the occurrence of a running speed deviation of the magnetic recording medium. Furthermore, due to the high frictional force, when the magnetic head is moved laterally to correct the servo position, the magnetic recording medium also moves, which may prevent immediate servo position correction.
  • the main purpose of this technology is to provide a magnetic recording medium with excellent electromagnetic conversion characteristics.
  • This technology has a layered structure including a magnetic layer and a base layer,
  • the magnetic layer includes alumina particles, Surface roughness Rab (measurement range: 236 ⁇ m x 177 ⁇ m) is 1.70 nm or less, arithmetic mean roughness Ra (measurement range: 40 ⁇ m x 40 ⁇ m) is 1.79 nm or less, Or
  • the PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less is 3.77 nm 2 or less, and
  • the present invention provides a magnetic recording medium in which the average height of protrusions formed by the alumina particles is 0.0067 ⁇ m or less.
  • the magnetic layer may further include conductive particles.
  • the surface roughness Rab (measurement range: 236 ⁇ m ⁇ 177 ⁇ m) may be 1.67 nm or less.
  • the arithmetic mean roughness Ra (measurement range: 40 ⁇ m ⁇ 40 ⁇ m) may be 1.73 nm or less.
  • the PSD value Power Spectrum Density
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles may be 0.0060 ⁇ m or less.
  • the average thickness of the magnetic layer may be 0.09 ⁇ m or less.
  • the magnetic recording medium according to the present technology may further include a nonmagnetic layer.
  • the nonmagnetic layer may have an average thickness of 1.3 ⁇ m or less.
  • the average thickness (average total thickness) may be 5.9 ⁇ m or less.
  • the present technology provides a magnetic recording cartridge in which the magnetic recording medium is housed in a case with the magnetic recording medium wound around a reel.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a magnetic recording medium according to a first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a recording/reproducing device.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a magnetic recording medium in a modified example.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of a magnetic recording cartridge.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a cartridge memory.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of a modified example of the magnetic recording cartridge. It is an image showing an example of a surface shape imaged by AFM. It is a figure which shows an example of a protrusion analysis result by AFM.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a magnetic recording medium according to a first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a recording/reproducing device.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of protrusion height distribution obtained by AFM.
  • This is an example of an FE-SEM image.
  • This is a composite image obtained by superimposing an AFM image and an FE-SEM image. It is an enlarged view of a composite image obtained by superimposing an AFM image and a FE-SEM image.
  • 13 is a diagram showing an example of an analysis result by AFM for line 1 in FIG. 12.
  • FIG. It is a figure which shows the cumulative frequency distribution of the height of the protrusion formed by the second particle (alumina particle). It is a figure showing an example of the shape of the particle of magnetic powder.
  • This is an example of a TEM photograph of a sample cross section.
  • This is another example of a TEM photograph of a sample cross section.
  • the measurement is assumed to be performed in an environment of 25°C ⁇ 2°C and 50% RH ⁇ 5% RH.
  • the present inventors changed the size of the alumina particles that form protrusions on the surface layer of the magnetic recording medium to improve the surface properties of the magnetic recording medium over a wide range, the surface properties of a narrow range, and the protrusions formed by the alumina particles on the surface layer of the magnetic recording medium.
  • the protrusion height as an index, we found a high correlation with electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic recording medium according to the present technology has a layered structure including a magnetic layer and a base layer.
  • the magnetic layer includes alumina particles.
  • the magnetic recording medium has a surface roughness Rab (measurement range: 236 ⁇ m x 177 ⁇ m) of 1.70 nm or less, preferably 1.67 nm or less, more preferably 1.64 nm or less, still more preferably 1. It may be 61 nm or less.
  • the method for measuring the roughness Rab is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • the magnetic recording medium has a surface roughness Rab within the above numerical range, the surface is smooth and contributes to improving electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic recording medium has an arithmetic mean roughness Ra (measurement range: 40 ⁇ m x 40 ⁇ m) of 1.79 nm or less, preferably 1.73 nm or less, more preferably 1.64 nm or less, and still more preferably 1. .59 nm or less.
  • the method for measuring the arithmetic mean roughness Ra is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • the magnetic recording medium has an arithmetic mean roughness Ra within the above numerical range, the surface is smooth and contributes to improving electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic recording medium has a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.77 nm 2 or less, preferably 3.48 nm 2 or less, more preferably 3.15 nm 2 or less, and even more preferably may be less than or equal to 2.95 nm 2 .
  • PSD value Power Spectrum Density
  • the method for measuring the PSD value (Power Spectrum Density) at the spatial wavelength of 5 ⁇ m or less is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • the average height of protrusions formed by the alumina particles is 0.0067 ⁇ m or less, preferably 0.0060 ⁇ m or less, more preferably 0.0057 ⁇ m or less, and still more preferably 0.0060 ⁇ m or less. It may be less than 0.0050 ⁇ m.
  • the method for measuring the average height of the protrusions formed by the alumina particles is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • the magnetic recording medium according to the present technology is preferably a long magnetic recording medium, and can be, for example, a magnetic recording tape (particularly a long magnetic recording tape).
  • the magnetic recording medium according to the present technology may include a magnetic layer, a nonmagnetic layer (underlayer), a base layer, and a back layer in this order, and may include other layers in addition to these layers.
  • the other layers may be selected as appropriate depending on the type of magnetic recording medium.
  • the magnetic recording medium is a coating type magnetic recording medium. For layers included in the magnetic recording medium other than the above four layers, please refer to these descriptions.
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic recording medium according to the present technology may be, for example, preferably 5.9 ⁇ m or less, more preferably 5.8 ⁇ m or less, and even more preferably 5.7 ⁇ m or less. Since the magnetic recording medium is thin in this way, for example, the length of the tape wound into one magnetic recording cartridge can be made longer, thereby increasing the recording capacity per one magnetic recording cartridge. I can do it.
  • the lower limit of the average thickness (average total thickness) tT of the magnetic recording medium is not particularly limited, but is, for example, 3.5 ⁇ m ⁇ tT .
  • the average thickness t m of the magnetic layer of the magnetic recording medium according to the present technology may be preferably 0.09 ⁇ m or less, more preferably 0.08 ⁇ m or less, even more preferably 0.07 ⁇ m or less, and even more preferably 0.06 ⁇ m or less. .
  • the lower limit of the average thickness t m of the magnetic layer is not particularly limited, but may preferably be 0.03 ⁇ m or more.
  • the method for measuring the average thickness of the magnetic layer is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (average thickness of the underlayer) of the magnetic recording medium according to the present technology may be preferably 1.3 ⁇ m or less, more preferably 1.2 ⁇ m or less, and still more preferably 1.0 ⁇ m or less. Further, the lower limit of the average thickness of the nonmagnetic layer is not particularly limited, but may be preferably 0.2 ⁇ m or more, more preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the method for measuring the average thickness of the nonmagnetic layer is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • the average thickness of the base layer of the magnetic recording medium according to the present technology may be preferably 4.5 ⁇ m or less, more preferably 4.2 ⁇ m or less, 4.0 ⁇ m or less, 3.6 ⁇ m or less, and even more preferably 3.0 ⁇ m or less.
  • the method for measuring the average thickness of the base layer is as follows. This will be explained in (3).
  • the average thickness of the back layer of the magnetic recording medium according to the present technology is preferably 0.6 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less, even more preferably 0.4 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or less, 0.25 ⁇ m or less, or 0. .2 ⁇ m or less.
  • the method for measuring the average thickness of the back layer is as follows 2. This will be explained in (3).
  • the average particle volume of the magnetic powder contained in the magnetic recording medium of the present technology may be 2600 nm 3 or less, preferably 2000 nm 3 or less, and more preferably 1600 nm 3 or less. When the average particle volume is within the above numerical range, electromagnetic conversion characteristics are improved. Although the average particle volume of the magnetic powder contained in the magnetic recording medium of the present technology is extremely small, the magnetic recording medium of the present technology has excellent thermal stability as described above. Although it is difficult to achieve both electromagnetic conversion characteristics and thermal stability, this technology can improve both electromagnetic conversion characteristics and thermal stability.
  • the average particle volume of the magnetic powder may be, for example, 500 nm 3 or more, particularly 700 nm 3 or more.
  • the method for measuring the average particle volume of magnetic powder is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • the squareness ratio in the vertical direction is preferably 65% or more, more preferably 67% or more, and still more preferably 70% or more.
  • the vertical orientation of the magnetic powder becomes sufficiently high, so that better cNR can be obtained. Therefore, better electromagnetic conversion characteristics can be obtained.
  • the method for measuring the squareness ratio in the vertical direction is as follows in 2. This will be explained in (3).
  • a magnetic recording medium may have, for example, at least one data band and at least two servo bands.
  • the number of data bands may be, for example, between 2 and 10, especially between 3 and 6, more particularly between 4 or 5.
  • the number of servo bands may be, for example, from 3 to 11, in particular from 4 to 7, more particularly from 5 or 6.
  • These servo bands and data bands may be arranged, for example, so as to extend in the longitudinal direction of a long magnetic recording medium (particularly a magnetic recording tape), particularly so as to be substantially parallel to each other.
  • the data band and the servo band may be provided on the magnetic layer.
  • a magnetic recording medium having a data band and a servo band as described above is a magnetic recording tape conforming to the LTO (Linear Tape-Open) standard. That is, the magnetic recording medium according to the present technology may be a magnetic recording tape according to the LTO standard.
  • the magnetic recording medium according to the present technology may be a magnetic recording tape conforming to LTO8 or later standards (eg, LTO9, LTO10, LTO11, or LTO12).
  • the width of the elongated magnetic recording medium (especially magnetic recording tape) according to the present technology is, for example, 5 mm to 30 mm, particularly 7 mm to 25 mm, more particularly 10 mm to 20 mm, even more particularly 11 mm to It can be 19mm.
  • the length of a long magnetic recording medium (particularly a magnetic recording tape) can be, for example, 500 m to 1500 m.
  • the tape width according to the LTO8 standard is 12.65 mm and the length is 960 m.
  • the magnetic recording medium 10 is, for example, a magnetic recording medium subjected to vertical alignment treatment, and as shown in FIG.
  • the surface on which the magnetic layer 13 is provided is referred to as a magnetic surface
  • the surface opposite to the magnetic surface is referred to as a magnetic surface.
  • the magnetic recording medium 10 has an elongated shape, and is run in the longitudinal direction during recording and reproduction. Further, the magnetic recording medium 10 may be configured to be able to record a signal at a shortest recording wavelength of preferably 100 nm or less, more preferably 75 nm or less, even more preferably 60 nm or less, particularly preferably 50 nm or less, such as the shortest recording wavelength. It can be used in a recording/reproducing device whose wavelength is within the above range. This recording/reproducing device may include a ring-shaped head as the recording head. The recording track width is, for example, 2 ⁇ m or less.
  • the base layer 11 can function as a support for the magnetic recording medium 10, and can be, for example, a flexible elongated nonmagnetic substrate, particularly a nonmagnetic film.
  • the average thickness of the base layer 11 is, for example, preferably 4.5 ⁇ m or less, more preferably 4.2 ⁇ m or less, and may be 4.0 ⁇ m or less, 3.6 ⁇ m or less, and even more preferably 3.0 ⁇ m or less. Note that the lower limit average thickness of the base layer 11 may be determined, for example, from the viewpoint of the film forming limit or the function of the base layer 11.
  • the base layer 11 may contain, for example, at least one of a polyester resin, a polyolefin resin, a cellulose derivative, a vinyl resin, an aromatic polyetherketone resin, and another polymer resin.
  • the base layer 11 contains two or more of the above materials, the two or more materials may be mixed, copolymerized, or laminated.
  • polyester resin examples include PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PBT (polybutylene terephthalate), PBN (polybutylene naphthalate), PCT (polycyclohexylene dimethylene terephthalate), and PEB (polyethylene terephthalate).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • PCT polycyclohexylene dimethylene terephthalate
  • PEB polyethylene terephthalate
  • p-oxybenzoate and polyethylene bisphenoxycarboxylate, or a mixture of two or more thereof.
  • base layer 11 may be formed from PET or PEN.
  • the polyolefin resin may be, for example, one or a mixture of two or more of PE (polyethylene) and PP (polypropylene).
  • the cellulose derivative may be, for example, one or a mixture of two or more of cellulose diacetate, cellulose triacetate, CAB (cellulose acetate butyrate), and CAP (cellulose acetate propionate).
  • the vinyl resin may be, for example, one or a mixture of two or more of PVC (polyvinyl chloride) and PVDC (polyvinylidene chloride).
  • the aromatic polyetherketone resin is, for example, one or two of PEK (polyetherketone), PEEK (polyetheretherketone), PEKK (polyetherketoneketone), and PEEKK (polyetheretherketoneketone). It may be a mixture of more than one species. According to a preferred embodiment of the present technology, base layer 11 may be formed from PEEK.
  • the other polymer resins include, for example, PA (polyamide, nylon), aromatic PA (aromatic polyamide, aramid), PI (polyimide), aromatic PI (aromatic polyimide), PAI (polyamideimide), aromatic PAI (aromatic polyamideimide), PBO (polybenzoxazole, e.g. Zylon (registered trademark), polyether, polyether ester, PES (polyether sulfone), PEI (polyetherimide), PSF (polysulfone), PPS It may be one or a mixture of two or more of (polyphenylene sulfide), PC (polycarbonate), PAR (polyarylate), and PU (polyurethane).
  • PA polyamide, nylon
  • aromatic PA aromatic polyamide, aramid
  • PI polyimide
  • PAI polyamideimide
  • PAI aromatic PAI (aromatic polyamideimide)
  • PBO polybenzoxazole, e.g. Zylon (
  • the magnetic layer 13 may be, for example, a perpendicular recording layer.
  • the magnetic layer 13 contains magnetic powder.
  • the magnetic layer 13 includes alumina particles and conductive particles in addition to magnetic powder. Further, the magnetic layer 13 may further include a binder, for example.
  • the magnetic layer 13 may further contain additives such as a lubricant and a rust preventive agent, if necessary.
  • the average thickness t m of the magnetic layer 13 may be preferably 0.09 ⁇ m or less, more preferably 0.08 ⁇ m or less, still more preferably 0.07 ⁇ m or less, and even more preferably 0.06 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the average thickness t m of the magnetic layer 13 is not particularly limited, but may preferably be 0.03 ⁇ m or more. Having the average thickness tm of the magnetic layer 13 within the above numerical range contributes to improving the electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic layer 13 is preferably a vertically oriented magnetic layer.
  • vertical alignment means that the squareness ratio S1 measured in the longitudinal direction (running direction) of the magnetic recording medium 10 is 35% or less.
  • the magnetic layer 13 may be an in-plane oriented (longitudinally oriented) magnetic layer. That is, the magnetic recording medium 10 may be a horizontal recording type magnetic recording medium. However, from the standpoint of achieving high recording density, vertical alignment is more preferable.
  • Examples of magnetic particles constituting magnetic powder contained in the magnetic layer 13 include epsilon-type iron oxide ( ⁇ iron oxide), gamma hematite, magnetite, chromium dioxide, cobalt-coated iron oxide, hexagonal ferrite, barium ferrite (BaFe), Examples include, but are not limited to, Co ferrite, strontium ferrite, and metal.
  • the magnetic powder may be one type of these or a combination of two or more types. Particularly preferably, the magnetic powder may include epsilon iron oxide magnetic powder, barium ferrite magnetic powder, cobalt ferrite magnetic powder, or strontium ferrite magnetic powder.
  • the ⁇ iron oxide may contain Ga and/or Al.
  • the average particle size (average maximum particle size) D of the magnetic powder is preferably 22 nm or less, more preferably 8 nm or more and 22 nm or less, and even more preferably 10 nm or more and 20 nm or less.
  • the average particle size D of the above magnetic powder is determined as follows. First, a thin piece is produced by processing the magnetic recording medium 10 to be measured using the FIB (Focused Ion Beam) method, and the cross section of the thin piece is observed using a TEM. Next, 500 ⁇ iron oxide particles are randomly selected from the taken TEM photograph, the maximum particle size d max of each particle is measured, and the particle size distribution of the maximum particle size d max of the magnetic powder is determined.
  • the "maximum particle size d max” means the so-called maximum Feret diameter, and specifically, the distance between two parallel lines drawn from any angle so as to be in contact with the contour of the ⁇ iron oxide particle. The largest of these. Thereafter, the median diameter (50% diameter, D50) of the maximum particle size d max is determined from the particle size distribution of the determined maximum particle size d max , and this is defined as the average particle size (average maximum particle size) D of the magnetic powder.
  • the shape of the magnetic powder is preferably at least one of a plate shape, a spherical shape, and a rectangular shape.
  • the shape of the magnetic powder depends on the crystal structure of the magnetic particles.
  • Examples of the magnetic powder having a plate-like shape include BaFe and strontium ferrite having a hexagonal plate-like shape.
  • An example of magnetic powder having a spherical shape is ⁇ iron oxide.
  • An example of magnetic powder having a rectangular shape is cobalt ferrite having a cubic shape.
  • the magnetic powder may preferably include powder of nanoparticles containing ⁇ iron oxide (hereinafter referred to as " ⁇ iron oxide particles").
  • ⁇ iron oxide particles can obtain high coercive force even in fine particles.
  • the epsilon iron oxide contained in the epsilon iron oxide particles is preferably crystallized preferentially in the thickness direction (perpendicular direction) of the magnetic recording medium 10.
  • the ⁇ iron oxide particles have a spherical or nearly spherical shape, or a cubic or almost cubic shape. Since the ⁇ iron oxide particles have the shape described above, when ⁇ iron oxide particles are used as the magnetic particles, the thickness of the medium is smaller than when hexagonal plate-shaped barium ferrite particles are used as the magnetic particles. The contact area between particles in the direction can be reduced, and aggregation of particles can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the dispersibility of the magnetic powder and obtain a better SNR (Signal-to-Noise Ratio).
  • the ⁇ iron oxide particles have a core-shell structure or a Janus structure.
  • the ⁇ iron oxide particles include a core portion and a two-layer shell portion provided around the core portion.
  • the two-layer shell portion includes a first shell portion provided on the core portion and a second shell portion provided on the first shell portion.
  • the capture of fatty acids may be suppressed by controlling the surface activity of the magnetic powder using the core-shell structure.
  • the core portion contains ⁇ iron oxide.
  • the ⁇ -iron oxide contained in the core portion preferably has ⁇ -Fe 2 O 3 crystal as its main phase, and is more preferably composed of single-phase ⁇ -Fe 2 O 3 .
  • the first shell portion covers at least a portion of the periphery of the core portion. Specifically, the first shell portion may partially cover the periphery of the core portion, or may cover the entire periphery of the core portion. From the viewpoint of ensuring sufficient exchange coupling between the core part and the first shell part and improving magnetic properties, it is preferable that the entire surface of the core part is covered.
  • the first shell portion is a so-called soft magnetic layer, and may include a soft magnetic material such as ⁇ -Fe, Ni-Fe alloy, or Fe-Si-Al alloy.
  • ⁇ -Fe may be obtained by reducing ⁇ iron oxide contained in the core portion.
  • the second shell portion is an oxide film serving as an oxidation prevention layer.
  • the second shell portion may include alpha iron oxide, aluminum oxide, or silicon oxide.
  • the ⁇ -iron oxide may include, for example, at least one type of iron oxide among Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , and FeO.
  • ⁇ -iron oxide may be obtained by oxidizing ⁇ -Fe contained in the first shell portion.
  • the ⁇ iron oxide particles have the first shell portion as described above, thermal stability can be ensured, thereby maintaining the coercive force Hc of the core portion alone at a large value and/or ⁇ iron oxide particles.
  • the coercive force Hc of the entire particle can be adjusted to a coercive force Hc suitable for recording.
  • the ⁇ iron oxide particles have the second shell portion as described above, the ⁇ iron oxide particles are exposed to the air during and before the manufacturing process of the magnetic recording medium 10, and rust occurs on the particle surface. It is possible to suppress the deterioration of the properties of the ⁇ iron oxide particles due to the occurrence of the above. Therefore, deterioration of the characteristics of the magnetic recording medium 10 can be suppressed.
  • the ⁇ iron oxide particles may have a shell portion with a single layer structure.
  • the shell portion has the same configuration as the first shell portion.
  • the ⁇ iron oxide particles may contain an additive instead of having a core-shell structure, or may have a core-shell structure and contain an additive. In these cases, part of the Fe in the ⁇ iron oxide particles is replaced by the additive.
  • the epsilon iron oxide particles contain an additive, the coercive force Hc of the entire epsilon iron oxide particles can be adjusted to a coercive force Hc suitable for recording, so that ease of recording can be improved.
  • the additive is a metal element other than iron, preferably a trivalent metal element, more preferably one or more selected from the group consisting of aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In).
  • the ⁇ -iron oxide containing additives is a ⁇ -Fe 2-x M x O 3 crystal (where M is a metal element other than iron, preferably a trivalent metal element, more preferably Al , Ga, and In. x is, for example, 0 ⁇ x ⁇ 1).
  • the magnetic powder may be barium ferrite (BaFe) magnetic powder.
  • Barium ferrite magnetic powder includes magnetic particles of iron oxide having barium ferrite as a main phase (hereinafter referred to as "barium ferrite particles").
  • Barium ferrite magnetic powder has high reliability in data recording, for example, because its coercive force does not decrease even in hot and humid environments. From this point of view, barium ferrite magnetic powder is preferable as the magnetic powder.
  • the average particle size of the barium ferrite magnetic powder may be 50 nm or less, more preferably 10 nm or more and 40 nm or less, and even more preferably 12 nm or more and 25 nm or less.
  • the average thickness t m [nm] of the magnetic layer 13 is preferably 0.09 ⁇ m or less, more preferably 0.08 ⁇ m or less, and even more preferably 0.07 ⁇ m or less. It can be.
  • the coercive force Hc measured in the thickness direction (vertical direction) of the magnetic recording medium 10 is preferably 160 kA/m or more and 280 kA/m or less, more preferably 165 kA/m or more and 275 kA/m or less, and even more preferably 170 kA/m or less. m or more and 270 kA/m or less.
  • the magnetic powder may be cobalt ferrite magnetic powder.
  • the cobalt ferrite magnetic powder includes magnetic particles of iron oxide having cobalt ferrite as a main phase (hereinafter referred to as "cobalt ferrite magnetic particles").
  • the cobalt ferrite magnetic particles have uniaxial anisotropy.
  • the cobalt ferrite magnetic particles have, for example, a cubic shape or a substantially cubic shape.
  • Cobalt ferrite is cobalt ferrite containing Co.
  • the cobalt ferrite may further contain one or more elements selected from the group consisting of Ni, Mn, Al, Cu, and Zn.
  • Cobalt ferrite has, for example, an average composition represented by the following formula (1).
  • C x M y Fe 2 O z ...(1) M is, for example, one or more metals selected from the group consisting of Ni, Mn, Al, Cu, and Zn.
  • x is 0.4 ⁇ x ⁇ 1.0
  • y is a value within the range of 0 ⁇ y ⁇ 0.3.However, x and y satisfy the relationship (x+y) ⁇ 1.0.z is 3 ⁇ z ⁇ The value is within the range of 4.
  • Part of Fe may be substituted with another metal element.
  • the average particle size of the cobalt ferrite magnetic powder is preferably 25 nm or less, more preferably 23 nm or less.
  • the coercive force Hc of the cobalt ferrite magnetic powder may be preferably 2,500 Oe or more, more preferably 2,600 Oe or more and 3,500 Oe or less.
  • the magnetic powder may include powder of nanoparticles containing hexagonal ferrite (hereinafter referred to as "hexagonal ferrite particles").
  • the hexagonal ferrite particles have, for example, a hexagonal plate shape or a substantially hexagonal plate shape.
  • the hexagonal ferrite may preferably contain at least one of Ba, Sr, Pb, and Ca, more preferably at least one of Ba and Sr.
  • the hexagonal ferrite may be, for example, barium ferrite or strontium ferrite.
  • Barium ferrite may further contain at least one of Sr, Pb, and Ca in addition to Ba.
  • Strontium ferrite may further contain at least one of Ba, Pb, and Ca in addition to Sr.
  • hexagonal ferrite may have an average composition represented by the general formula MFe 12 O 19 .
  • M is, for example, at least one metal selected from Ba, Sr, Pb, and Ca, preferably at least one metal selected from Ba and Sr.
  • M may be a combination of Ba and one or more metals selected from the group consisting of Sr, Pb, and Ca.
  • M may be a combination of Sr and one or more metals selected from the group consisting of Ba, Pb, and Ca.
  • a part of Fe may be substituted with another metal element.
  • the average particle size of the magnetic powder is preferably 50 nm or less, more preferably 10 nm or more and 40 nm or less, and even more preferably 15 nm or more and 30 nm or less.
  • alumina particles examples include ⁇ -Al 2 O 3 ( ⁇ -alumina), ⁇ -Al 2 O 3 ( ⁇ -alumina), and ⁇ -Al 2 O 3 ( ⁇ -alumina) with a gelatinization rate of 90% or more. Can be mentioned. These alumina particles may have any shape such as acicular, spherical, or dice-like, but those having a part of the shape with corners are preferable because they have high abrasivity.
  • the alumina particles form protrusions on the surface on the magnetic layer side.
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles may be 0.0067 ⁇ m or less, preferably 0.0060 ⁇ m or less, more preferably 0.0057 ⁇ m or less, and still more preferably 0.0050 ⁇ m or less. Since the magnetic recording medium has an average height (H 2 ) of protrusions formed by alumina particles within the above numerical range, the amount of spacing between the magnetic head and the magnetic recording medium can be reduced and the surface can be smoothed. This reduces the increase in friction due to multiple runs, maintains appropriate polishing force on the magnetic head, and contributes to improving electromagnetic conversion characteristics.
  • the lower limit of the average height (H 2 ) of the protrusions formed by the alumina particles is not particularly limited, but is, for example, preferably 2.0 nm or more, more preferably 2.5 nm or more, and even more preferably can be 3.0 nm or more.
  • the electrically conductive particles fine particles containing carbon as a main component can be used, and for example, carbon particles may be preferable, and examples of such carbon particles include carbon black.
  • carbon black for example, Asahi #15 and #15HS manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. can be used. Further, hybrid carbon in which carbon is attached to the surface of silica particles may be used.
  • the magnetic layer 13 may contain a lubricant.
  • the lubricant may be one or more selected from fatty acids and fatty acid esters, and preferably contains both fatty acids and fatty acid esters.
  • the fatty acid may preferably be a compound represented by the following general formula (1) or (2).
  • the fatty acid may include one or both of a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the general formula (2).
  • the fatty acid ester may preferably be a compound represented by the following general formula (3) or (4).
  • the fatty acid ester may include one or both of the compound represented by the following general formula (3) and the compound represented by the general formula (4).
  • the lubricant comprises either one or both of the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2), and/or the compound represented by the general formula (3) and the compound represented by the general formula (4).
  • CH 3 (CH 2 ) k COOH...(1) is an integer selected from the range of 14 to 22, more preferably 14 to 18.
  • CH3 ( CH2 ) n CH CH( CH2 ) mCOOH ...(2)
  • p is an integer selected from the range of 14 to 22, more preferably 14 to 18, and q is in the range of 2 to 5, more preferably 2 to 4.
  • fatty acids and fatty acid esters include the following.
  • fatty acids include capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, and linolenic acid.
  • fatty acid esters include butyl caprate, octyl caprylate, ethyl laurate, butyl laurate, octyl laurate, ethyl myristate, butyl myristate, octyl myristate, 2-ethylhexyl myristate, ethyl palmitate, and palmitic acid.
  • Examples include decyl, isotridecyl stearate, stearamide, alkyl stearate, butoxyethyl stearate, and the like.
  • the binder a resin having a structure obtained by imparting a crosslinking reaction to a polyurethane resin, a vinyl chloride resin, or the like is preferable.
  • the binder is not limited to these, and other resins may be appropriately blended depending on the physical properties required for the magnetic recording medium 10.
  • the resin to be blended is not particularly limited as long as it is a resin commonly used in the coating type magnetic recording medium 10.
  • binder examples include polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer, acrylic acid ester-acrylonitrile copolymer.
  • acrylic ester-vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer acrylic ester-vinylidene chloride copolymer, methacrylic ester-vinylidene chloride copolymer, methacrylic ester-vinyl chloride copolymer, methacrylic ester-ethylene copolymer
  • Polymers polyvinyl fluoride, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polyamide resin, polyvinyl butyral, cellulose derivatives (cellulose acetate butyrate, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose propionate, nitro) Examples include cellulose), styrene-butadiene copolymers, polyester resins, amino resins, and synthetic rubbers.
  • thermosetting resin or a reactive resin may be used as the binder, and examples thereof include phenol resin, epoxy resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, silicone resin, polyamine resin, and urea formaldehyde resin.
  • M in the formula is a hydrogen atom or an alkali metal such as lithium, potassium, and sodium.
  • examples of the polar functional group include side chain types having terminal groups of -NR1R2 and -NR1R2R3 + X - , and main chain types having >NR1R2 + X - .
  • R1, R2, and R3 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups
  • X - is a halogen element ion such as fluorine, chlorine, bromine, or iodine, or an inorganic or organic ion.
  • examples of the polar functional group include -OH, -SH, -CN, and epoxy group.
  • the magnetic layer 13 contains aluminum oxide ( ⁇ , ⁇ , or ⁇ alumina), chromium oxide, silicon oxide, diamond, garnet, emery, boron nitride, titanium carbide, silicon carbide, titanium carbide, and titanium oxide as nonmagnetic reinforcing particles. (rutile type or anatase type titanium oxide), etc. may be further contained.
  • the magnetic layer 13 may contain a coating agent to coat the surface of the magnetic powder.
  • coating materials include organic acids having one or more polar groups, such as carboxylic acids, phosphonic acids, and sulfonic acids, and those that function as acid groups, such as metal salts thereof, and coupling agents (silane, aluminum, titanium, etc.). ), carbon, metal oxides, hydroxides (aluminum, yttrium, etc.).
  • Organic acids include acetic acid, oxalic acid, citric acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, benzoic acid, toluic acid, p-hydroxybenzoic acid, naphthoic acid, naphthalene dicarboxylic acid.
  • Phenylphosphonic acid Benzylphosphonic acid, Phenethylphosphonic acid, Diphenylmethylphosphonic acid, Biphenylphosphonic acid, Benzylphenylphosphonic acid, Toluylphosphonic acid, Hexylphosphonic acid, Octylphosphonic acid, Nonylphosphonic acid, Decylphosphonic acid, Un Decylphosphonic acid, dodecylphosphonic acid, hexadecylphosphonic acid, octadecylphosphonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, hexylbenzenesulfonic acid, octylbenzenesulfonic acid, decylbenzenesulfonic acid, undecylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzene Examples include sulfonic acid, tridecylbenzenesulfonic acid, tetrade
  • Nonmagnetic layer (Nonmagnetic layer (base layer))
  • the nonmagnetic layer (base layer) 12 is a nonmagnetic layer containing nonmagnetic powder and a binder as main components.
  • the above description regarding the binder contained in the magnetic layer 13 also applies to the binder contained in the nonmagnetic layer 12.
  • the nonmagnetic layer 12 may further contain at least one additive selected from conductive particles, a lubricant, a hardening agent, a rust preventive, and the like, if necessary.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer 12 may be preferably 1.3 ⁇ m or less, more preferably 1.2 ⁇ m or less, and still more preferably 1.0 ⁇ m or less. Further, the lower limit of the average thickness of the nonmagnetic layer 12 is not particularly limited, but is preferably 0.2 ⁇ m or more, more preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the nonmagnetic powder contained in the nonmagnetic layer 12 may include, for example, at least one kind selected from inorganic particles and organic particles.
  • One type of non-magnetic powder may be used alone, or two or more types of non-magnetic powder may be used in combination.
  • the inorganic particles include, for example, one or a combination of two or more selected from metals, metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, and metal sulfides. More specifically, the inorganic particles may be one or more selected from iron oxyhydroxide, hematite, titanium oxide, and carbon black.
  • Examples of the shape of the non-magnetic powder include various shapes such as acicular, spherical, cubic, and plate-like shapes, but are not particularly limited to these shapes.
  • the nonmagnetic layer 12 may contain a coating agent in order to coat the surface of the nonmagnetic powder.
  • a coating material may be the same as that contained in the magnetic layer 13. Therefore, a description of the coating material will be omitted.
  • the back layer 14 may include a binder and nonmagnetic powder.
  • the back layer 14 may contain various additives such as a lubricant, a curing agent, an antistatic agent, and an organic acid, as necessary.
  • a lubricant such as a lubricant, a curing agent, an antistatic agent, and an organic acid, as necessary.
  • the explanation given regarding the binder and nonmagnetic powder contained in the nonmagnetic layer 12 described above also applies to the binder and nonmagnetic powder contained in the back layer 14.
  • the average particle size of the inorganic particles contained in the back layer 14 is preferably 10 nm or more and 150 nm or less, more preferably 15 nm or more and 110 nm or less.
  • the average particle size of the inorganic particles is determined in the same manner as the average particle size D of the magnetic powder described above.
  • the average thickness t b of the back layer 14 is preferably 0.6 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less, even more preferably 0.4 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or less, 0.25 ⁇ m or less, or 0.2 ⁇ m or less. sell. Since the average thickness t b of the back layer 14 is within the above range, even when the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic recording medium 10 is set to t T ⁇ 5.9 ⁇ m, the nonmagnetic layer 12 and the base layer The average thickness of the magnetic recording medium 11 can be kept large, thereby maintaining running stability of the magnetic recording medium 10 within the recording/reproducing apparatus.
  • the surface roughness Rab refers to a value measured on the surface 13S of the magnetic layer 13 of the magnetic recording medium 10.
  • the surface roughness Rab is 1.70 nm or less, preferably 1.67 nm or less, more preferably 1.64 nm or less, and still more preferably 1.61 nm or less.
  • the lower limit of the surface roughness Rab is not particularly limited, but is preferably 1.2 nm or more. When the surface roughness Rab is within the above range, the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium 10 can be improved.
  • Surface roughness Rab is determined as follows. First, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and approximately 10 cm of the magnetic tape T is cut out at a position 30 m to 40 m in the longitudinal direction from the connecting part between the magnetic tape T and the leader tape LT, and pasted on a slide glass (i.e. The back layer surface is pasted on a glass slide), which serves as a sample piece. Next, the surface roughness of the surface 13S of the magnetic layer of the sample piece is measured using a non-contact roughness meter using optical interference as described below.
  • Non-contact roughness meter using optical interference Non-contact surface/layer cross-sectional shape measurement system VertScan R5500GL-M100-AC manufactured by Ryoka System Co., Ltd.
  • Objective lens 20x (approximately 236 ⁇ m x 177 ⁇ m field of view)
  • Resolution 640 points x 480 points
  • Measurement mode phase Wavelength filter: 520nm
  • Surface correction Correction using a 4th-order polynomial approximation surface After measuring the surface roughness at at least 5 points in the longitudinal direction as described above, each surface roughness is automatically calculated from the surface profile obtained at each position.
  • the average value of the arithmetic mean roughness Sa (nm) is defined as the surface roughness Rab (nm).
  • the arithmetic mean roughness Ra refers to a value measured on the surface 13S of the magnetic layer 13 of the magnetic recording medium 10.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the surface 13S is determined as follows. First, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and approximately 5 cm of the magnetic tape T is cut out at a position 30 m to 40 m in the longitudinal direction from the connecting part between the magnetic tape T and the leader tape LT, and pasted on a slide glass (i.e. The back layer surface is pasted on a glass slide), which serves as a sample piece.
  • AFM atomic force microscope
  • Simply average (arithmetic mean) the height Z(i) of each measurement point and calculate the average height (average surface) Zave( (Z(1)+Z(2)+...+Z(65536))/ 65536).
  • the deviation Z"(i) (
  • the image processing is performed by filtering using Flatten order 2 and planefit order 3 XY, and the data is used as data.
  • the PSD Power Spectrum Density up to a spatial wavelength of 5 ⁇ m is 3.77 nm 2 or less, preferably 3.48 nm 2 or less, more preferably 3.15 nm 2 or less, and even more preferably is 2.95 nm 2 or less.
  • Measurement of PSD is performed as follows. First, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and approximately 5 cm of the magnetic tape T is cut out at a position 30 m to 40 m in the longitudinal direction from the connecting part between the magnetic tape T and the leader tape LT, and pasted on a slide glass (i.e. The back layer surface is pasted on a glass slide), which serves as a sample piece. Next, First, the surface of the magnetic tape is observed with an atomic force microscope (AFM) to obtain two-dimensional (2D) surface profile data. AFM suitable for measurement is shown below. Equipment: AFM Dimension 3100 microscope with Nanoscope IV controller (Digital Instruments, USA) Cantilever: NCH-10T (NanoWorld)
  • Measurement area 40 ⁇ m x 40 ⁇ m Resolution: 256x256 Scan direction of AFM probe: MD direction (longitudinal direction) of magnetic tape Measurement mode: Tapping mode Scan ratio: 1Hz
  • PSD power spectrum densities
  • the PSD values at each wavelength obtained so far the one obtained by integrating the PSD values at a wavelength of 5 ⁇ m or less is adopted.
  • the average height of protrusions formed by the alumina particles is 0.0067 ⁇ m or less, preferably 0.0060 ⁇ m or less, more preferably 0.0057 ⁇ m or less, and still more preferably 0.0060 ⁇ m or less. 0050 ⁇ m or less.
  • the height of the protrusions formed by alumina particles can be determined by shape analysis using an atomic force microscope (hereinafter referred to as AFM) and a field emission scanning electron microscope (hereinafter referred to as FE-SEM) for the same location on the measurement sample, as explained below. Measured by analyzing the image and determining the components from the FE-SEM image taken by SEM) using the brightness difference due to the difference in the amount of secondary electron emission of alumina particles and conductive particles. be done. The height of the protrusion can be measured by the AFM, and the FE-SEM can identify whether each protrusion is formed by alumina particles or conductive particles. .
  • AFM atomic force microscope
  • FE-SEM field emission scanning electron microscope
  • a composite image is obtained by superimposing the image obtained by the AFM for the same location and the image obtained by the FE-SEM for the certain area, and from the resulting composite image, particles forming each protrusion are determined.
  • the type (alumina particles or conductive particles) of the protrusions can be associated with the height of each protrusion.
  • the height of the protrusion formed by the alumina particles is determined as follows. First, a measurement sample is prepared by cutting out a size that fits on a sample stage for SEM observation from the magnetic recording medium 10 in the user data area (24 m from the leader pin) in the LTO cartridge. Next, marking is made on the surface of the measurement sample, avoiding the center of the measurement sample. Examples of the marking method include a method of forming recesses on the magnetic recording medium 10 in a linear or dotted manner using a manipulator, a nine-denter, etc., a method of forming convex portions on the magnetic recording medium 10 with silver paste, etc. .
  • the marking part is scanned with a probe, so depending on the state of the marking part, the tip of the probe may get dirty and an accurate shape image cannot be obtained. Therefore, the marking should be small and shallow to avoid contaminating the probe. is preferable.
  • the shape of the marking portion on the surface of the measurement sample is analyzed using AFM. Since the marked portion is recessed, measurement is performed using an AFM at a viewing angle of 5 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m so that the marked portion is as close to the edge of the visual field as possible. Note that the protrusions around the marking part are not subject to measurement.
  • measurement is performed at a viewing angle of 10 ⁇ m x 10 ⁇ m to determine a portion that will serve as a mark, and a portion without markings is measured at a viewing angle of 5 ⁇ m x 5 ⁇ m in line with the mark portion.
  • the measurement conditions for the shape analysis are as described below.
  • alumina particles if 20 or more particles can be identified from one measurement sample in one field of view using AFM, one field of view is measured using AFM. If fewer than 20 alumina particles can be identified in one AFM field of view, multiple (for example, 3 to 5) fields of view are measured from one measurement sample.
  • FIG. 7 is an example of an image showing an example of a surface shape imaged by AFM.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of protrusion analysis results by AFM.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the height distribution of protrusions. Data such as the number of protrusions formed and the height of protrusions formed by the particles can be obtained from the obtained information.
  • the marking portion of the measurement sample is imaged using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) under the FE-SEM measurement conditions described below to obtain an FE-SEM image.
  • Diagram A in FIG. 10 is an example of an FE-SEM image.
  • the type of particle forming the protrusion can be identified by using the brightness difference due to the difference in the amount of secondary electron emission of the alumina particles and the conductive particles. Image processing for this identification will be described later.
  • the positions of protrusions formed by alumina particles and conductive particles in the FE-SEM image are identified.
  • the obtained FE-SEM image ( Figure A in FIG. 10) is subjected to binarization processing using image processing software Image J under each of the two processing conditions described below. From the image obtained by the binarization process, the number of protrusions formed by each of the alumina particles and conductive particles, the average area per protrusion, the total area of the protrusions, and the diameter of the protrusions (Ferret diameter) were determined. Information can be obtained. In addition, during the binarization process, the following conditions were used for alumina particles with high brightness (white areas in Figure A in Figure 10) and conductive particles with low brightness (black areas in Figure A in Figure 10). change.
  • Binarization threshold Threshold (220, 255)
  • Binarization target size 0.001 ⁇ m-infinity
  • Binarization threshold Threshold (0.65)
  • Binarization target size 0.002 ⁇ m-infinity
  • Diagram B in FIG. 10 is an image obtained by binarizing the FE-SEM image in diagram A in FIG. 10 under the binarization processing conditions for alumina particles and showing the position distribution of protrusions formed by alumina particles. The following information regarding the alumina particles was obtained from the obtained images.
  • Diagram C in FIG. 10 is obtained by binarizing the FE-SEM image of diagram A in FIG. 10 under the binarization processing conditions for conductive particles (carbon black particles). 2 is an image showing the positional distribution of protrusions formed by particles). The following information regarding the conductive particles was obtained from the obtained images.
  • Figure C in FIG. 11 is a composite image in which an AFM image ( Figure B) and an FE-SEM image ( Figure A) are superimposed so that the positions of their corresponding protrusions match.
  • Figure C the positions of the protrusions formed by the conductive particles P1 determined by the binarization process and the protrusions formed by the alumina particles P2 that exist in the FE-SEM image ( Figure A) before image synthesis are shown.
  • Figure 11 Figure B
  • the marking part was measured with an AFM at a viewing angle of 10 ⁇ m x 10 ⁇ m, and then the part without markings was measured at a viewing angle of 5 ⁇ m x 5 ⁇ m, so the marking is not included in the image. does not exist.
  • FIG. 12 is an enlarged view of a composite image obtained by superimposing an AFM image and an FE-SEM image.
  • FIG. 13 is a diagram showing the AFM analysis results (protrusion height measurement results) for line 1 set at an arbitrary position in FIG. 12. As shown in FIG. 13, the height of the protrusion formed by the alumina particles present on line 1 can be determined. In this way, the height of the protrusion is determined from the composite image and the AFM analysis results.
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is determined.
  • the average height of the protrusions can be determined, for example, from the cumulative frequency distribution of protrusions formed by alumina particles.
  • FIG. 14 is a diagram showing the cumulative frequency distribution of the heights of protrusions formed by alumina particles.
  • A indicates frequency and B indicates cumulative %.
  • FIG. 14 shows that the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 5.1 nm.
  • a reproduction signal of the magnetic tape was obtained using a loop tester (manufactured by Microphysics). The conditions for acquiring the reproduced signal are shown below.
  • the peak of the captured spectrum is taken as the signal amount S
  • the floor noise excluding the peak is integrated to be the noise amount N
  • the ratio S/N of the signal amount S and the noise amount N is determined as the SNR (signal-to-signal Noise Ratio).
  • the obtained SNR was converted into a relative value (dB) based on the SNR of Comparative Example 1 as a reference medium.
  • the average thickness tT of the magnetic tape T is determined as follows. First, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and a sample is prepared by cutting the magnetic tape T to a length of 250 mm at a position 30 m in the longitudinal direction from the connecting portion between the magnetic tape T and the leader tape LT. Next, the thickness of the sample was measured at five positions using a Mitutoyo Laser Hologage (LGH-110C) as a measuring device, and the measured values were simply averaged (arithmetic mean) to determine the average thickness. Calculate t T [ ⁇ m]. Note that the five measurement positions mentioned above are randomly selected from the sample so that they are at different positions in the longitudinal direction of the magnetic tape T.
  • LGH-110C Mitutoyo Laser Hologage
  • the average thickness of the nonmagnetic layer 12 is determined as follows. First, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and the magnetic tape T is unwound to a length of 250 mm at three positions of 10 m, 30 m, and 50 m in the longitudinal direction from the connection part between the magnetic tape T and the leader tape LT. Cut out three samples. Subsequently, each sample is processed into a thin section by the FIB method or the like. When using the FIB method, a carbon layer and a tungsten layer are formed as a protective film as a pretreatment for observing a TEM image of a cross section, which will be described later.
  • the carbon layer is formed on the surface of the magnetic tape T on the magnetic layer 13 side and the back layer 14 side by a vapor deposition method, and the tungsten layer is further formed on the surface of the magnetic layer 13 side by a vapor deposition method or a sputtering method.
  • Ru The thinning is performed along the longitudinal direction of the magnetic tape T. That is, by this thinning, a cross section parallel to both the longitudinal direction and the thickness direction of the magnetic tape T is formed.
  • the average thickness of the base layer 11 is determined as follows. First, the magnetic tape T housed in the magnetic recording cartridge 10A is unwound, and a sample is prepared by cutting the magnetic tape T to a length of 250 mm at a position 30 m in the longitudinal direction from the connection part between the magnetic tape T and the leader tape LT. do.
  • the "longitudinal direction" in the case of "longitudinal direction from the joint between the magnetic tape T and the leader tape LT” means the direction from one end on the leader tape LT side to the other end on the opposite side. do.
  • the layers of the sample other than the base layer 11 are removed using a solvent such as MEK (methyl ethyl ketone) or dilute hydrochloric acid.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the thickness of the sample (base layer 11) was measured at five positions using a Mitutoyo laser holo gauge (LGH-110C) as a measuring device, and the measured values were simply averaged (arithmetic mean). Then, the average thickness of the base layer 11 is calculated. Note that the five measurement positions mentioned above are randomly selected from the sample so that they are at different positions in the longitudinal direction of the magnetic tape T.
  • the average thickness t b of the back layer 14 is determined as follows. First, the average thickness (average total thickness) tT of the magnetic tape T is measured. The method for measuring the average thickness t T (average total thickness) is as described in "Average Thickness of Magnetic Tape" below. Subsequently, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and a sample is prepared by cutting the magnetic tape T into a length of 250 mm at a position 30 m in the longitudinal direction from the connecting portion between the magnetic tape T and the leader tape LT. Next, the back layer 14 of the sample is removed using a solvent such as MEK (methyl ethyl ketone) or dilute hydrochloric acid.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the average thickness t m of the magnetic layer 13 is determined as follows. First, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and the magnetic tape T is unwound to a length of 250 mm at three positions of 10 m, 30 m, and 50 m in the longitudinal direction from the connection part between the magnetic tape T and the leader tape LT. Cut out three samples. Subsequently, each sample is processed into a thin section by the FIB method or the like. When using the FIB method, a carbon layer and a tungsten layer are formed as a protective film as a pretreatment for observing a TEM image of a cross section, which will be described later.
  • the carbon layer is formed on the surface of the magnetic tape T on the magnetic layer 13 side and the back layer 14 side by a vapor deposition method, and the tungsten layer is further formed on the surface of the magnetic layer 13 side by a vapor deposition method or a sputtering method.
  • Ru The thinning is performed along the longitudinal direction of the magnetic tape T. That is, by this thinning, a cross section parallel to both the longitudinal direction and the thickness direction of the magnetic tape T is formed.
  • the thickness of the magnetic layer 13 is measured at 10 positions on each thinned sample using the TEM image of each thinned sample obtained. Note that the ten measurement positions of each thinned sample are randomly selected from the sample so that they are at different positions in the longitudinal direction of the magnetic tape T.
  • the average value obtained by simply averaging (arithmetic mean) the measured values of each of the obtained sliced samples (thickness of the magnetic layer 13 at 30 points in total) is defined as the average thickness t m [nm] of the magnetic layer 13. do.
  • the average particle size and average aspect ratio of the magnetic powder are determined as follows. First, the magnetic tape T housed in the cartridge 10A is unwound, and the magnetic tape T is cut out at a position 30 m in the longitudinal direction from the joint between the magnetic tape T and the leader tape LT. Subsequently, the magnetic tape T to be measured is processed into a thin section by the FIB method or the like. When using the FIB method, a carbon layer and a tungsten layer are formed as a protective film as a pretreatment for observing a TEM image of a cross section, which will be described later.
  • the carbon layer is formed on the surface of the magnetic tape T on the magnetic layer 13 side and the back layer 14 side by a vapor deposition method, and the tungsten layer is further formed on the surface of the magnetic layer 13 side by a vapor deposition method or a sputtering method.
  • Ru The thinning is performed along the length direction (longitudinal direction) of the magnetic tape T. That is, by this thinning, a cross section parallel to both the longitudinal direction and the thickness direction of the magnetic tape T is formed.
  • the cross section of the obtained thin sample was examined using a transmission electron microscope (H-9500 manufactured by Hitachi High-Technologies) at an accelerating voltage of 200 kV and a total magnification of 500,000 times in the direction of the thickness of the magnetic layer 13. Observe the cross section so that it is included, and take a TEM photograph. A number of TEM photographs are prepared so that 50 particles can be extracted from which the plate diameter DB and plate thickness DA shown below (see FIG. 15) can be measured.
  • H-9500 manufactured by Hitachi High-Technologies
  • the size of the particles of hexagonal ferrite (hereinafter referred to as "particle size") is defined as the shape of the particles observed in the above TEM photograph, as shown in FIG. , thickness or height is smaller than the major axis of the plate surface or bottom surface, the major axis of the plate surface or bottom surface is taken as the value of the plate diameter DB.
  • the thickness or height of the particles observed in the above TEM photograph is taken as the value of the plate thickness DA.
  • the major axis means the longest diagonal distance.
  • the thickness or height of particles within one particle is not constant, the thickness or height of the largest particle is taken as the plate thickness DA.
  • 50 particles to be extracted from the taken TEM photograph are selected based on the following criteria. Particles with a part of the particles protruding outside the field of view of the TEM photograph are not measured, but particles with clear outlines and isolated particles are measured. When particles overlap, each particle is measured as a single particle if the boundary between the two is clear and the overall shape of the particle can be determined, but if the boundary is not clear and the overall shape of the particle cannot be determined. Particles that do not have any shape are not measured as the shape of the particles cannot be determined.
  • FIGS. 16 and 17 An example of a TEM photograph is shown in FIGS. 16 and 17.
  • the particles indicated by arrows a and d are selected because the plate thickness (thickness or height of the particle) DA of the particle can be clearly confirmed.
  • the plate thickness DA of each of the 50 selected particles is measured.
  • the plate thicknesses DA thus obtained are simply averaged (arithmetic mean) to obtain the average plate thickness DA ave .
  • the average plate thickness DA ave is the average particle plate thickness.
  • the plate diameter DB of each magnetic powder is measured.
  • 50 particles whose plate diameter DB can be clearly confirmed are selected from the taken TEM photographs. For example, in FIGS.
  • the plate diameter DB of each of the 50 selected particles is measured.
  • the average plate diameter DB ave is obtained by simply averaging (arithmetic mean) the plate diameters DB obtained in this way.
  • the average plate diameter DB ave is the average particle size. Then, the average aspect ratio (DB ave /DA ave ) of the particles is determined from the average plate thickness DA ave and the average plate diameter DB ave .
  • the average particle volume of magnetic powder is determined as follows. First, as described above regarding the method for calculating the average particle size of magnetic powder, the average plate thickness DA ave and the average plate diameter DB ave are determined. Next, the average particle volume V of the magnetic powder is determined using the following formula.
  • a paint for forming a non-magnetic layer (base layer) is prepared by kneading and/or dispersing non-magnetic powder, a binder, etc. in a solvent.
  • a coating material for forming a magnetic layer is prepared by kneading and/or dispersing magnetic powder, a binder, and the like in a solvent.
  • the following solvents, dispersing devices, and kneading devices can be used, for example.
  • Solvents used in the above paint preparation include, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; alcohol solvents such as methanol, ethanol, and propanol; for example, methyl acetate, ethyl acetate. , butyl acetate, propyl acetate, ethyl lactate, and ethylene glycol acetate; ether solvents such as diethylene glycol dimethyl ether, 2-ethoxyethanol, tetrahydrofuran, and dioxane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, ethylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, and chlorobenzene. One of these may be used or a mixture of two or more may be used.
  • ketone solvents such as
  • a continuous twin-screw kneader for example, a continuous twin-screw kneader, a continuous twin-screw kneader capable of multi-stage dilution, a kneader, a pressure kneader, and a roll kneader can be used.
  • a continuous twin-screw kneader capable of multi-stage dilution
  • a kneader a pressure kneader
  • a roll kneader for example, a continuous twin-screw kneader capable of multi-stage dilution, a kneader, a pressure kneader, and a roll kneader can be used.
  • examples of the dispersion equipment used in the above-mentioned coating preparation include a roll mill, a ball mill, a horizontal sand mill, a vertical sand mill, a spike mill, a pin mill, a tower mill, a pearl mill (for example, "DCP mill” manufactured by Eirich, etc.), a homogenizer, and
  • a dispersion device such as an ultrasonic dispersion machine can be used, the present invention is not particularly limited to these devices.
  • the non-magnetic layer 12 is formed by applying a non-magnetic layer (base layer) forming paint to one main surface of the base layer 11 and drying it.
  • the magnetic layer 13 is formed on the non-magnetic layer 12 by applying a magnetic layer-forming paint onto the non-magnetic layer 12 and drying it.
  • the magnetic powder is magnetically oriented in the thickness direction of the base layer 11 using, for example, a solenoid coil.
  • the magnetic powder may be magnetically oriented in the longitudinal direction (running direction) of the base layer 11 using a solenoid coil, and then the magnetic powder may be oriented in the thickness direction of the base layer 11.
  • the ratio Hc2/Hc1 of the coercive force "Hc1" in the vertical direction and the coercive force "Hc2" in the longitudinal direction can be lowered, and the degree of vertical orientation of the magnetic powder can be improved. be able to.
  • a back layer 14 is formed on the other main surface of the base layer 11. As a result, a magnetic recording medium 10 is obtained.
  • the ratio Hc2/Hc1 is determined by, for example, the intensity of the magnetic field applied to the coating film of the coating material for forming the magnetic layer, the concentration of solid content in the coating material for forming the magnetic layer, the drying conditions of the coating film of the coating material for forming the magnetic layer (drying temperature and drying time) to the desired value.
  • the strength of the magnetic field applied to the coating film is preferably at least two times and at most three times the coercive force of the magnetic powder.
  • the obtained magnetic recording medium 10 is re-wound around a large-diameter core and subjected to a hardening process. Finally, the magnetic recording medium 10 is calendered and then cut into a predetermined width (for example, 1/2 inch width). Through the above steps, the desired elongated magnetic recording medium 10 is obtained.
  • the recording/reproducing device 30 has a configuration that can adjust the tension applied to the magnetic recording medium 10 in the longitudinal direction. Furthermore, the recording/reproducing device 30 has a configuration in which a magnetic recording cartridge 10A can be loaded therein. Here, for ease of explanation, a case will be described in which the recording/reproducing device 30 has a configuration in which one magnetic recording cartridge 10A can be loaded. It may have a configuration in which 10A can be loaded.
  • the recording and reproducing device 30 is preferably a timing servo type magnetic recording and reproducing device.
  • the magnetic recording medium of the present technology is suitable for use in a timing servo type magnetic recording/reproducing device.
  • the recording and reproducing device 30 is connected to an information processing device such as a server 41 and a personal computer (hereinafter referred to as "PC") 42 via a network 43, and stores data supplied from these information processing devices on a magnetic recording cartridge. It is configured to be able to record at 10A.
  • the shortest recording wavelength of the recording/reproducing device 30 is preferably 100 nm or less, more preferably 75 nm or less, even more preferably 60 nm or less, particularly preferably 50 nm or less.
  • the recording/reproducing device includes a spindle 31, a reel 32 on the recording/reproducing device side, a spindle drive device 33, a reel drive device 34, a plurality of guide rollers 35, a head unit 36, and a communication system. It includes an interface (hereinafter referred to as I/F) 37 and a control device 38.
  • I/F interface
  • the spindle 31 is configured such that the magnetic recording cartridge 10A can be attached thereto.
  • the magnetic recording cartridge 10A complies with the LTO (Linear Tape Open) standard, and rotatably accommodates a single reel 10C wound with a magnetic recording medium 10 in a cartridge case 10B.
  • a V-shaped servo pattern is recorded in advance on the magnetic recording medium 10 as a servo signal.
  • the reel 32 is configured to be able to fix the leading end of the magnetic recording medium 10 pulled out from the magnetic recording cartridge 10A.
  • the present technology also provides a magnetic recording cartridge that includes a magnetic recording medium according to the present technology. In the magnetic recording cartridge, the magnetic recording medium may be wound around a reel, for example.
  • the spindle drive device 33 is a device that rotationally drives the spindle 31.
  • the reel drive device 34 is a device that rotates the reel 32. When recording or reproducing data on the magnetic recording medium 10, the spindle drive device 33 and the reel drive device 34 rotate the spindle 31 and the reel 32, thereby causing the magnetic recording medium 10 to run.
  • the guide roller 35 is a roller for guiding the running of the magnetic recording medium 10.
  • the head unit 36 includes a plurality of recording heads for recording data signals on the magnetic recording medium 10 , a plurality of reproducing heads for reproducing data signals recorded on the magnetic recording medium 10 , and a plurality of reproducing heads for reproducing data signals recorded on the magnetic recording medium 10 . and a plurality of servo heads for reproducing recorded servo signals.
  • a ring-type head can be used as the recording head, but the type of recording head is not limited to this.
  • the communication I/F 37 is for communicating with information processing devices such as the server 41 and the PC 42, and is connected to the network 43.
  • the control device 38 controls the entire recording and reproducing device 30.
  • the control device 38 records data signals supplied from the information processing devices, such as the server 41 and the PC 42, on the magnetic recording medium 10 using the head unit 36.
  • the control device 38 reproduces data signals recorded on the magnetic recording medium 10 using the head unit 36, and supplies the reproduced data signals to the information processing devices.
  • control device 38 detects a change in the width of the magnetic recording medium 10 based on a servo signal supplied from the head unit 36. Specifically, a plurality of V-shaped servo patterns are recorded as servo signals on the magnetic recording medium 10, and the head unit 36 uses two servo heads on the head unit 36 to record two different servo patterns. They can be played back simultaneously and their respective servo signals can be obtained. Using the relative position information between the servo pattern and the head unit obtained from this servo signal, the position of the head unit 36 is controlled so as to follow the servo pattern. At the same time, distance information between the servo patterns can also be obtained by comparing the two servo signal waveforms.
  • the control device 38 controls the rotational drive of the spindle drive device 33 and the reel drive device 34 based on the change in the distance between the servo patterns obtained as described above or the calculated change in the width of the magnetic recording medium 10.
  • the tension in the longitudinal direction of the magnetic recording medium 10 is adjusted so that the width of the magnetic recording medium 10 becomes a specified width or approximately a specified width. Thereby, changes in the width of the magnetic recording medium 10 can be suppressed.
  • the magnetic recording cartridge 10A is mounted on the recording/reproducing device 30, the leading end of the magnetic recording medium 10 is pulled out, and the leading end of the magnetic recording medium 10 is transferred to the reel 32 via the plurality of guide rollers 35 and the head unit 36. Attach it to the reel 32.
  • the spindle drive device 33 and the reel drive device 34 are driven under the control of the control device 38, so that the magnetic recording medium 10 is run from the reel 10C toward the reel 32.
  • the spindle 31 and reel 32 are rotated in the same direction.
  • the head unit 36 records information on the magnetic recording medium 10 or reproduces information recorded on the magnetic recording medium 10.
  • the spindle 31 and the reel 32 are rotationally driven in the opposite direction to the above, so that the magnetic recording medium 10 is run from the reel 32 to the reel 10C.
  • the head unit 36 records information on the magnetic recording medium 10 or reproduces information recorded on the magnetic recording medium 10.
  • the magnetic recording medium 10 may further include a barrier layer 15 provided on at least one surface of the base layer 11, as shown in FIG.
  • the barrier layer 15 is a layer for suppressing dimensional deformation of the base layer 11 depending on the environment.
  • the hygroscopicity of the base layer 11 is one example of the cause of the dimensional deformation, and the barrier layer 15 can reduce the rate of moisture intrusion into the base layer 11.
  • Barrier layer 15 contains metal or metal oxide. Examples of metals include Al, Cu, Co, Mg, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Mo, Ru, Pd, Ag, Ba, Pt, At least one of Au and Ta can be used.
  • metal oxide for example, at least one of Al 2 O 3 , CuO, CoO, SiO 2 , Cr 2 O 3 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , and ZrO 2 can be used; Any metal oxide can also be used. Further, diamond-like carbon (DLC) or diamond can also be used.
  • DLC diamond-like carbon
  • the average thickness of the barrier layer 15 is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less.
  • the average thickness of the barrier layer 15 is determined in the same manner as the average thickness tm of the magnetic layer 13. However, the magnification of the TEM image is adjusted as appropriate depending on the thickness of the barrier layer 15.
  • the magnetic recording medium 10 may be incorporated into a library device. That is, the present technology also provides a library device including at least one magnetic recording medium 10.
  • the library device has a configuration that can adjust the tension applied in the longitudinal direction of the magnetic recording medium 10, and may include a plurality of the recording/reproducing devices 30 described above.
  • the magnetic recording medium 10 may be subjected to servo signal writing processing by a servo writer.
  • a servo writer By adjusting the tension in the longitudinal direction of the magnetic recording medium 10 when the servo writer records a servo signal, the width of the magnetic recording medium 10 can be kept constant or almost constant.
  • the servo writer may include a detection device that detects the width of the magnetic recording medium 10. The servo writer can adjust the tension in the longitudinal direction of the magnetic recording medium 10 based on the detection result of the detection device.
  • Second embodiment An embodiment of a magnetic recording cartridge
  • the present technology also provides a magnetic recording cartridge (also referred to as a tape cartridge) that includes a magnetic recording medium according to the present technology.
  • the magnetic recording medium may be wound around a reel, for example.
  • the magnetic recording cartridge includes, for example, a communication section that communicates with a recording/playback device, a storage section, and stores information received from the recording/playback device via the communication section in the storage section, and also stores information received from the recording/playback device via the communication section.
  • the recording apparatus may further include a control section that reads information from the storage section and transmits the information to the recording/reproducing device via the communication section in response to a request.
  • the information may include adjustment information for adjusting the tension applied in the longitudinal direction of the magnetic recording medium.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the magnetic recording cartridge 10A.
  • the magnetic recording cartridge 10A is a magnetic recording cartridge compliant with the LTO (Linear Tape-Open) standard, and a magnetic tape (tape-shaped magnetic recording A reel 10C wound with medium) T, a reel lock 214 and a reel spring 215 for locking the rotation of the reel 10C, a spider 216 for releasing the locked state of the reel 10C, a lower shell 212A and an upper shell 212B.
  • LTO Linear Tape-Open
  • a sliding door 217 that straddles the cartridge case 10B to open and close the tape outlet 212C, a door spring 218 that urges the slide door 217 to the closed position of the tape outlet 212C, and a light that prevents erroneous erasure. It includes a protector 219 and a cartridge memory 211.
  • the reel 10C is approximately disk-shaped with an opening in the center, and is composed of a reel hub 213A and a flange 213B made of a hard material such as plastic.
  • a leader tape LT is connected to one end of the magnetic tape T.
  • a leader pin 220 is provided at the tip of the leader tape LT.
  • the cartridge memory 211 is provided near one corner of the magnetic recording cartridge 10A.
  • the cartridge memory 211 faces a reader/writer (not shown) of the recording/reproducing device 80.
  • the cartridge memory 211 communicates with the recording/reproducing device 30, specifically with a reader/writer (not shown), using a wireless communication standard based on the LTO standard.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the cartridge memory 211.
  • the cartridge memory 211 includes an antenna coil (communication unit) 331 that communicates with a reader/writer (not shown) according to a prescribed communication standard, and generates and rectifies the radio waves received by the antenna coil 331 using induced electromotive force.
  • a rectifier/power supply circuit 332 that generates power; a clock circuit 333 that also generates a clock using induced electromotive force from the radio waves received by the antenna coil 331; and a clock circuit 333 that generates a clock using induced electromotive force;
  • a controller (controller) consists of a detection/modulation circuit 334 that modulates the signal to be transmitted, and a logic circuit for discriminating commands and data from the digital signals extracted from the detection/modulation circuit 334 and processing them. section) 335, and a memory (storage section) 336 for storing information.
  • the cartridge memory 211 includes a capacitor 337 connected in parallel to the antenna coil 331, and the antenna coil 331 and the capacitor 337 form a resonant circuit.
  • the memory 336 stores information related to the magnetic recording cartridge 10A.
  • Memory 336 is non-volatile memory (NVM).
  • the storage capacity of memory 336 is preferably about 32 KB or more. For example, if the magnetic recording cartridge 10A is compliant with the next-generation LTO format standard, the memory 336 has a storage capacity of about 32 KB.
  • the memory 336 has a first storage area 336A and a second storage area 336B.
  • the first storage area 336A corresponds to the storage area of a cartridge memory compliant with the LTO standard before LTO8 (hereinafter referred to as "conventional cartridge memory"), and is used for storing information compliant with the LTO standard before LTO8. It is an area.
  • Information conforming to the LTO standard before LTO8 includes, for example, manufacturing information (for example, the unique number of the magnetic recording cartridge 10A, etc.), usage history (for example, the number of times the tape is pulled out (Thread Count), etc.).
  • the second storage area 336B corresponds to an extended storage area with respect to the storage area of a conventional cartridge memory.
  • the second storage area 336B is an area for storing additional information.
  • the additional information refers to information related to the magnetic recording cartridge 10A that is not specified in LTO standards prior to LTO8. Examples of the additional information include tension adjustment information, management ledger data, index information, thumbnail information of moving images stored on the magnetic tape T, but are not limited to these data.
  • the tension adjustment information includes the distance between adjacent servo bands (distance between servo patterns recorded on adjacent servo bands) when data is recorded on the magnetic tape T.
  • the distance between adjacent servo bands is an example of width-related information related to the width of the magnetic tape T. Details of the distance between servo bands will be described later.
  • the information stored in the first storage area 336A may be referred to as "first information”
  • the information stored in the second storage area 336B may be referred to as "second information”.
  • the memory 336 may have multiple banks. In this case, some of the banks may constitute the first storage area 336A, and the remaining banks may constitute the second storage area 336B. Specifically, for example, if the magnetic recording cartridge 10A is compliant with the next-generation LTO format standard, the memory 336 has two banks with a storage capacity of about 16 KB, and the memory 336 has two banks with a storage capacity of about 16 KB. One of the banks may constitute the first storage area 336A, and the other bank may constitute the second storage area 336B.
  • the antenna coil 331 induces an induced voltage by electromagnetic induction.
  • the controller 335 communicates with the recording/reproducing device 80 via the antenna coil 331 according to a prescribed communication standard. Specifically, for example, mutual authentication, command transmission/reception, data exchange, etc. are performed.
  • the controller 335 stores information received from the recording/reproducing device 80 via the antenna coil 331 in the memory 336.
  • the controller 335 reads information from the memory 336 in response to a request from the recording/reproducing device 80 and transmits it to the recording/reproducing device 80 via the antenna coil 331 .
  • the magnetic recording cartridge of the present technology may be a two-reel type cartridge. That is, the magnetic recording cartridge of the present technology may have one or more (for example, two) reels on which the magnetic tape is wound.
  • An example of a magnetic recording cartridge of the present technology having two reels will be described below with reference to FIG.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of a two-reel type cartridge 421.
  • the cartridge 421 includes an upper half 402 made of synthetic resin, a transparent window member 423 that is fitted and fixed to a window 402a opened on the upper surface of the upper half 402, and a reel 406 that is fixed to the inside of the upper half 402. , 407, a lower half 405 corresponding to the upper half 402, reels 406, 407 stored in the space created by combining the upper half 402 and the lower half 405, and the reels 406, 407.
  • a front lid 409 that closes the front side opening formed by combining the wound magnetic tape MT1 and the upper half 402 and the lower half 405, and a back lid 409A that protects the magnetic tape MT1 exposed in this front side opening. Be prepared.
  • the reel 406 has a lower flange 406b having a cylindrical hub portion 406a in the center around which the magnetic tape MT1 is wound, an upper flange 406c having approximately the same size as the lower flange 406b, and a cylindrical hub portion 406a between the hub portion 406a and the upper flange 406c. and a reel plate 411 sandwiched therein.
  • Reel 407 has a similar configuration to reel 406.
  • the window member 423 is provided with mounting holes 423a at positions corresponding to the reels 406 and 407, respectively, for assembling reel holders 422, which are reel holding means for preventing these reels from floating up.
  • the magnetic tape MT1 is similar to the magnetic tape T in the first embodiment.
  • the present technology can also adopt the following configuration.
  • It has a layered structure including a magnetic layer and a base layer,
  • the magnetic layer includes alumina particles, Surface roughness Rab (measurement range: 236 ⁇ m x 177 ⁇ m) is 1.70 nm or less, arithmetic mean roughness Ra (measurement range: 40 ⁇ m x 40 ⁇ m) is 1.79 nm or less, Or
  • the PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less is 3.77 nm 2 or less, and A magnetic recording medium, wherein the average height of protrusions formed by the alumina particles is 0.0067 ⁇ m or less.
  • the magnetic recording medium according to [8], wherein the nonmagnetic layer has an average thickness of 1.3 ⁇ m or less.
  • surface roughness Rab arithmetic mean roughness Ra
  • PSD value Power Spectrum Density
  • average height of protrusions formed by alumina particles average thickness of magnetic tape (average total thickness) ) t T
  • average thickness of the magnetic layer t m average thickness of the non-magnetic layer (base layer)
  • base layer average thickness of the base layer
  • SNR electromagnetic conversion characteristics
  • Example 1 (Preparation process of paint for forming magnetic layer) A paint for forming a magnetic layer was prepared as follows. First, a first composition having the following composition was kneaded using an extruder. Next, the kneaded first composition and the second composition having the following composition were added to a stirring tank equipped with a disperser for preliminary mixing. Subsequently, dyno mill mixing was performed and filter treatment was performed to prepare a coating material for forming a magnetic layer.
  • Aluminum oxide powder 3 parts by mass ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 80 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT82, Mohs hardness: 9)
  • the P/B ratio of the magnetic layer means the magnetic powder/adhesive (binder) ratio and was 5.0.
  • the P/B ratio in each example is shown in Table 1 below.
  • a paint for forming a base layer was prepared as follows. First, a third composition having the following composition was kneaded using an extruder. Next, the kneaded third composition and the fourth composition having the following composition were added to a stirring tank equipped with a disper for preliminary mixing. Subsequently, dyno mill mixing was performed and filter treatment was performed to prepare a paint for forming a base layer.
  • Carbon black 25 parts by mass (average particle size 20 nm)
  • n-Butyl stearate 2 parts by mass Methyl ethyl ketone: 108.2 parts by mass
  • Toluene 108.2 parts by mass
  • Cyclohexanone 18.5 parts by mass
  • a paint for forming a back layer was prepared as follows.
  • a paint for forming a back layer was prepared by mixing the following raw materials in a stirring tank equipped with a disperser and filtering the mixture.
  • Carbon black manufactured by Asahi Co., Ltd., product name: #80
  • Polyester polyurethane 100 parts by mass
  • Methyl ethyl ketone 500 parts by mass Toluene: 400 parts by mass
  • Cyclohexanone 100 parts by mass Polyisocyanate (trade name: Coronate L, manufactured by Tosoh Corporation): 10 parts by mass
  • a long PEN film (base film) with an average thickness of 4.0 ⁇ m was prepared as a support to serve as a base layer of a magnetic tape.
  • the final product will have an average thickness of 1.17 ⁇ m on one main surface of the PEN film.
  • the base layer was formed as follows.
  • a magnetic layer forming paint was applied onto the underlayer and dried to form a magnetic layer on the underlayer so that the average thickness of the final product was 0.08 ⁇ m.
  • a back layer forming paint was applied on the other main surface of the PEN film on which the underlayer and magnetic layer were formed, and dried so that the average thickness of the final product would be 0.50 ⁇ m. A back layer was formed. Then, the PEN film on which the underlayer, magnetic layer, and back layer were formed was subjected to a curing treatment. Thereafter, a calender treatment was performed to smooth the surface of the magnetic layer.
  • a magnetic recording cartridge was obtained by winding the 1/2 inch wide magnetic tape around a reel provided inside a cartridge case.
  • Servo signals were recorded on the magnetic tape by a servo track writer.
  • the servo signal consists of a V-shaped magnetic pattern array, and the magnetic patterns are arranged at known intervals (hereinafter referred to as "intervals between known magnetic pattern arrays when recorded in advance") in the longitudinal direction. Two or more rows were previously recorded in parallel.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.60 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.56 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 2.92 nm2 .
  • the average height of the projections formed by the alumina particles is 0.0067 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.68 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.08 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.17 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.94 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.5 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .97.
  • Example 2 A magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of aluminum oxide powder added was 5 parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.61 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.63 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.21 nm 2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0067 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.71 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.08 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.19 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.94 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.49 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .70.
  • Example 3 In Example 1, aluminum oxide powder ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 90 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT70) with an average particle size of 90 nm was used, and the amount of aluminum oxide powder added was 3.
  • a magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the parts were expressed as parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.66 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.73 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.48 nm 2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0050 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.79 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.081 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.19 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.99 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.52 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .69.
  • Example 4 In Example 1, aluminum oxide powder ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 140 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT60A) with an average particle size of 140 nm was used, and the amount of aluminum oxide powder added was 3.
  • a magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the parts were expressed as parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.67 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.63 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.14 nm 2 .
  • the average height of the projections formed by the alumina particles is 0.0066 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.73 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.083 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.23 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.94 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.48 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .69.
  • Example 5 A magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of aluminum oxide powder added was 7.5 parts by mass.
  • the obtained magnetic tape has a surface roughness Rab of 1.70 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.79 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.77 nm2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0066 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.73 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.080 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.17 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 4.02 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.46 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .53.
  • Example 6 In Example 1, aluminum oxide powder ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 90 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT70) with an average particle size of 90 nm was used, and the amount of aluminum oxide powder added was 5.
  • a magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the parts were expressed as parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.68 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.71 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.43 nm 2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0056 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.85 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.080 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.20 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 4.04 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.53 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .49.
  • Example 1 aluminum oxide powder ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 140 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT60A) with an average particle size of 140 nm was used, and the amount of aluminum oxide powder added was 7.
  • a magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was .5 parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.70 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.79 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.55 nm 2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0092 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.46 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.085 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.04 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.87 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.48 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .25.
  • a magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of aluminum oxide powder added was 10 parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.68 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.87 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.78 nm2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0078 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.65 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.081 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.19 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.87 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.50 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .27.
  • Example 3 In Example 1, aluminum oxide powder ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 90 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT70) with an average particle size of 90 nm was used, and the amount of aluminum oxide powder added was 7.
  • a magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was .5 parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.65 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.92 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 4.30 nm 2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0075 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.55 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.084 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.03 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.99 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.46 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .30.
  • Example 4 In Example 1, aluminum oxide powder ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 140 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT60A) with an average particle size of 140 nm was used, and the amount of aluminum oxide powder added was 5.
  • a magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the parts were expressed as parts by mass.
  • the obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.77 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.75 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.53 nm 2 .
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0071 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.78 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.080 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.17 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.99 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.55 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .34.
  • Example 5 In Example 1, aluminum oxide powder ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 50 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: HIT100) with an average particle size of 50 nm was used, and the amount of aluminum oxide powder added was 7. A magnetic tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was .5 parts by mass. The obtained magnetic tape had a surface roughness Rab of 1.72 nm, an arithmetic mean roughness Ra of 1.85 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 4.11 nm 2 .
  • Rab surface roughness Rab
  • Ra arithmetic mean roughness
  • PSD value Power Spectrum Density
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 0.0063 ⁇ m
  • the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape is 5.44 ⁇ m
  • the average thickness t m of the magnetic layer is 0.081 ⁇ m.
  • the average thickness of the nonmagnetic layer (base layer) is 1.03 ⁇ m
  • the average thickness of the base layer is 3.86 ⁇ m
  • the average thickness of the back layer is 0.47 ⁇ m
  • the electromagnetic conversion characteristics (SNR) are 0. It was .41.
  • Table 1 shows the structures and evaluation results of the magnetic tapes of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5.
  • each symbol in Table 1 means the following measured value.
  • t T Average thickness of magnetic tape (average total thickness) (unit: ⁇ m)
  • t m Average thickness of magnetic layer (unit: nm)
  • t b Average thickness of back layer (unit: ⁇ m)
  • the magnetic tapes of Examples 1 to 6 all have a surface roughness Rab of 1.70 nm or less, an arithmetic mean roughness Ra of 1.79 nm or less, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less.
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles was 0.0067 ⁇ m or less, and the electromagnetic conversion characteristics were excellent .
  • the magnetic tape of Example 1 had an average height of protrusions formed by alumina particles of 0.0067 ⁇ m or less, and had excellent electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic tape of Comparative Example 1 had an average height of protrusions formed by alumina particles larger than 0.0067 ⁇ m, and had inferior electromagnetic conversion characteristics compared to Example 1.
  • the magnetic tape of Example 1 has an arithmetic mean roughness Ra of 1.79 nm or less and a PSD value (Power Spectrum Density) of 3.0 nm or less at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less.
  • the average height of the protrusions formed by the alumina particles is 77 nm 2 or less. 0067 ⁇ m or less, and had excellent electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic tape of Comparative Example 2 has an arithmetic mean roughness Ra larger than 1.79 nm, a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less larger than 3.77 nm2 , and a number of protrusions formed by alumina particles.
  • the average height was larger than 0.0067 ⁇ m, and the electromagnetic conversion characteristics were poor.
  • the magnetic tape of Example 1 has an arithmetic mean roughness Ra of 1.79 nm or less and a PSD value (Power Spectrum Density) of 3.0 nm or less at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less.
  • the average height of protrusions formed by alumina particles was 0.0067 ⁇ m or less, and the electromagnetic conversion characteristics were excellent.
  • the magnetic tape of Comparative Example 3 has an arithmetic mean roughness Ra larger than 1.79 nm, a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less larger than 3.77 nm2 , and a projection formed by alumina particles.
  • the average height was larger than 0.0067 ⁇ m, and the electromagnetic conversion characteristics were poor.
  • the magnetic tape of Example 1 has a surface roughness Rab of 1.70 nm or less, and an average height of protrusions formed by alumina particles of 0.0067 ⁇ m or less. It had excellent electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic tape of Comparative Example 4 had a surface roughness Rab greater than 1.70 nm, an average height of protrusions formed by alumina particles greater than 0.0067 ⁇ m, and had poor electromagnetic conversion characteristics.
  • the magnetic tape of Example 1 has a surface roughness Rab of 1.70 nm or less, an arithmetic mean roughness Ra of 1.79 nm or less, and a spatial wavelength of 5 ⁇ m.
  • the following PSD value Power Spectrum Density
  • the magnetic tape of Comparative Example 5 had a surface roughness Rab greater than 1.70 nm, an arithmetic mean roughness Ra greater than 1.79 nm, and a PSD value (Power Spectrum Density) at a spatial wavelength of 5 ⁇ m or less of 3.77 nm 2 It was larger and had inferior electromagnetic conversion characteristics.
  • a numerical range indicated using “ ⁇ ” indicates a range that includes the numerical values written before and after " ⁇ " as the minimum value and maximum value, respectively.
  • the upper limit or lower limit of the numerical range of one step may be replaced with the upper limit or lower limit of the numerical range of another step.
  • the materials exemplified herein can be used alone or in combination of two or more, unless otherwise specified.
  • Magnetic recording medium 11 Base layer 12 Underlayer 13 Magnetic layer 14 Back layer

Landscapes

  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

優れた電磁変換特性を有する磁気記録媒体を提供することを主な目的とする。 本技術は、磁性層及びベース層を含む層構造を有し、前記磁性層は、アルミナ粒子を含み、表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.70nm以下であり、算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.79nm以下であり、又は、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm2以下であり、且つ、前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下である、磁気記録媒体を提供する。

Description

磁気記録媒体
 本技術は、磁気記録媒体に関する。
 例えばIoT、ビッグデータ、及び人工知能などの発展に伴い、収集及び保存されるデータの量が大幅に増加している。大量のデータを記録するための媒体として、しばしば磁気記録媒体が用いられる。
 磁気記録媒体に関して、これまでに種々の技術が提案されている。例えば走行安定性の改善に関する技術として、下記特許文献1には、磁性層を少なくとも含む複層構造を備えるテープであり、該テープの全厚が5.6μm以下であって、前記磁性層の表面に凹部が複数配設されており、前記凹部の深さD1を前記磁性層の厚さD2で除した値が15%以上であり、前記磁性層は垂直配向であり、反磁界補正なし条件の垂直配向度が65%以上であり、且つ、前記磁性層に、当該磁性層の厚みの20%以上である凹部が複数形成されており、且つ、当該凹部の個数が、前記磁性層の6,400μmの表面積あたり55個以上である、磁気記録テープが開示されている。
国際公開第2019/159465号
 近年、データーセンターでのアーカイブ用途で磁気テープ(磁気記録媒体)が使用されるようになってきている。磁気記録媒体の記録容量をさらに増加させるため、磁気記録媒体の全厚をより薄くし、磁気記録カートリッジ1つ当たりの磁気記録媒体の長さを増加させることが考えられる。しかしながら、繰り返し記録及び/又は再生を行う場合に、全厚が薄い磁気記録媒体は、その表面状態が変化し、走行安定性が劣化する場合がある。
 また、磁気記録媒体の高容量化に伴いデータトラックの狭幅化が進んでいく一方で、サーボ信号の読み取り間違いが起こることは望ましくない。磁気記録媒体が多数回走行されることによって、磁気記録媒体の摩擦力が上昇することは、サーボ信号の読み取り間違いを引き起こす可能性もあり、磁気記録にとって望ましくない。
 また、磁気記録媒体の摩擦力が高い場合には、スティックスリップ現象が発生することもある。当該現象の発生は、磁気記録媒体の走行速度偏差の発生をもたらしうる。また、摩擦力が高いことによって、サーボ位置を修正するために磁気ヘッドを横方向に動かした際に磁気記録媒体も動いてしまい、即時のサーボ位置修正ができないことにもなりうる。
 電磁変換特性を向上させるため、磁気記録媒体の摩擦力の上昇を抑制し、磁気記録媒体の表面を平滑にすることが望まれる。
 本技術は、優れた電磁変換特性を有する磁気記録媒体を提供することを主な目的とする。
 本技術は、
 磁性層及びベース層を含む層構造を有し、
 前記磁性層は、アルミナ粒子を含み、
 表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.70nm以下であり、 算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.79nm以下であり、
 又は、
 空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、且つ、
 前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下である、磁気記録媒体を提供する。
 前記磁性層は、さらに導電性を有する粒子を有しうる。
 表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.67nm以下でありうる。
 算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.73nm以下でありうる。 空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.48nm以下でありうる。
 前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0060μm以下でありうる。
 前記磁性層の平均厚みが0.09μm以下でありうる。
 本技術に従う磁気記録媒体は、さらに、非磁性層を有しうる。
 前記非磁性層の平均厚みが1.3μm以下でありうる。
 平均厚み(平均全厚)が5.9μm以下でありうる。
 本技術は、前記磁気記録媒体がリールに巻き付けられた状態でケースに収容されている、磁気記録カートリッジを提供する。
第1の実施形態に係る磁気記録媒体の構成を示す断面図である。 記録再生装置の構成を示す概略図である。 変形例における磁気記録媒体の構成を示す断面図である。 磁気記録カートリッジの構成の一例を示す分解斜視図である。 カートリッジメモリの構成の一例を示すブロック図である。 磁気記録カートリッジの変形例の構成の一例を示す分解斜視図である。 AFMによって撮像された表面形状の一例を示す画像である。 AFMによる突起解析結果の一例を示す図である。 AFMによる突起高さ分布の一例を示す図である。 FE-SEM画像の一例である。 AFM画像とFE-SEM画像を重ね合わせた合成画像である。 AFM画像とFE-SEM画像を重ね合わせた合成画像の拡大図である。 図12中のライン1(Line1)についてのAFMによる分析結果の一例を示す図である。 第二粒子(アルミナ粒子)によって形成された突起の高さの累積度数分布を示す図である。 磁性粉の粒子の形状の一例を示す図である。 サンプル断面のTEM写真の一例である。 サンプル断面のTEM写真のその他の一例である。
 以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、本技術の範囲がこれらの実施形態のみに限定されることはない。
 本技術について、以下の順序で説明を行う。
1.本技術の説明
2.第1の実施形態
(1)磁気記録媒体の構成
(2)各層の説明
(3)物性及び構造
(4)磁気記録媒体の製造方法
(5)記録再生装置
(6)変形例
3.第2の実施形態(カートリッジ)
(1)磁気記録カートリッジの一実施形態
(2)磁気記録カートリッジの変形例
4.実施例
 本明細書において、測定方法の説明に関して測定環境が特に記載のない場合、測定は25℃±2℃、50%RH±5%RHの環境下にて行われるものとする。
1.本技術の説明
 本発明者らは、磁気記録媒体の表層に突起を形成するアルミナ粒子のサイズを変えて、磁気記録媒体の広範囲における表面性、狭い範囲の表面性、及び磁気記録媒体の表層のアルミナ粒子によって形成された突起高さを指標とすることによって、電磁変換特性との高い相関性を見出した。
 すなわち、本技術に従う磁気記録媒体は、磁性層及びベース層を含む層構造を有する。前記磁性層は、アルミナ粒子を含む。
 前記磁気記録媒体は、表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.70nm以下であり、好ましくは1.67nm以下であり、より好ましくは1.64nm以下であり、さらに好ましくは1.61nm以下でありうる。前記粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)の測定方法は、以下2.(3)で説明する。前記磁気記録媒体が上記数値範囲内の表面粗度Rabを有することで、表面が平滑で電磁変換特性の向上に貢献する。
 前記磁気記録媒体は、算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.79nm以下であり、好ましくは1.73nm以下であり、より好ましくは1.64nm以下であり、さらに好ましくは1.59nm以下でありうる。前記算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)の測定方法は、以下2.(3)で説明する。前記磁気記録媒体が上記数値範囲内の算術平均粗さRaを有することで、表面が平滑で電磁変換特性の向上に貢献する。
 前記磁気記録媒体は、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、好ましくは3.48nm以下であり、より好ましくは3.15nm以下であり、さらに好ましくは2.95nm以下でありうる。前記空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)の測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 前記磁気記録媒体は、前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下であり、好ましくは0.0060μm以下であり、より好ましくは0.0057μm以下であり、さらに好ましくは0.0050μm以下でありうる。前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さの測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 本技術に従う磁気記録媒体は、好ましくは長尺状の磁気記録媒体であり、例えば、磁気記録テープ(特には長尺状の磁気記録テープ)でありうる。
 本技術に従う磁気記録媒体は、磁性層、非磁性層(下地層)、ベース層、及びバック層をこの順に備えていてもよく、これらの層に加えて、他の層を含んでいてよい。当該他の層は、磁気記録媒体の種類に応じて適宜選択されてよい。前記磁気記録媒体は、塗布型の磁気記録媒体である。上記4つの層以外に前記磁気記録媒体に含まれる層については、これらの説明を参照されたい。
 本技術に従う磁気記録媒体の平均厚み(平均全厚)tは、例えば、好ましくは5.9μm以下、より好ましくは5.8μm以下、さらに好ましくは5.7μm以下であってもよい。前記磁気記録媒体はこのように薄いものであるので、例えば、1つの磁気記録カートリッジ中に巻き取られるテープ長をより長くすることができ、これにより1つの磁気記録カートリッジ当たりの記録容量を高めることができる。磁気記録媒体の平均厚み(平均全厚)tの下限値は特に限定されるものではないが、例えば、3.5μm≦tである。
 本技術に従う磁気記録媒体の磁性層の平均厚みtは、好ましくは0.09μm以下、より好ましくは0.08μm以下、さらに好ましくは0.07μm以下、さらにより好ましくは0.06μm以下でありうる。磁性層の平均厚みtの下限値は特に限定されないが、好ましくは0.03μm以上でありうる。磁性層の平均厚みの測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 本技術に従う磁気記録媒体の非磁性層の平均厚み(下地層の平均厚み)は、好ましくは1.3μm以下、より好ましくは1.2μm以下、さらに好ましくは1.0μm以下でありうる。また、非磁性層の平均厚みの下限値は、特に限定されないが、好ましくは0.2μm以上、より好ましくは0.3μm以上でありうる。非磁性層の平均厚みの測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 本技術に従う磁気記録媒体のベース層の平均厚みは、好ましくは4.5μm以下、より好ましくは4.2μm以下、4.0μm以下、3.6μm以下、さらに好ましくは3.0μm以下でありうる。ベース層の平均厚みの測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 本技術に従う磁気記録媒体のバック層の平均厚みは、好ましくは0.6μm以下、より好ましくは0.5μm以下、さらにより好ましくは0.4μm以下、0.3μm以下、0.25μm以下、又は0.2μm以下でありうる。バック層の平均厚みの測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 本技術の磁気記録媒体に含まれる磁性粉の平均粒子体積は、2600nm以下であり、好ましくは2000nm以下であり、より好ましくは1600nm以下でありうる。当該平均粒子体積が上記数値範囲内にあることによって、電磁変換特性が向上される。本技術の磁気記録媒体に含まれる磁性粉の平均粒子体積はこのように非常に小さいにもかかわらず、本技術の磁気記録媒体は上記のとおり熱安定性に優れている。電磁変換特性及び熱安定性の両立は難しいところ、本技術によって電磁変換特性及び熱安定性の両方を向上させることができる。磁性粉の平均粒子体積は、例えば500nm以上、特には700nm以上であってよい。磁性粉の平均粒子体積の測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 本技術において、垂直方向における角形比は好ましくは65%以上、より好ましくは67%以上、さらに好ましくは70%以上でありうる。角形比が上記数値範囲内にあることによって、磁性粉の垂直配向性が十分に高くなるため、より優れたcNRを得ることができる。したがって、より優れた電磁変換特性を得ることができる。垂直方向における角形比の測定方法は、以下2.(3)で説明する。
 本技術に従う磁気記録媒体は、例えば、少なくとも一つのデータバンドと少なくとも二つのサーボバンドとを有しうる。データバンドの数は例えば、2~10であり、特には3~6、より特には4又は5でありうる。サーボバンドの数は、例えば、3~11であり、特には4~7であり、より特には5又は6でありうる。これらサーボバンド及びデータバンドは、例えば、長尺状の磁気記録媒体(特には磁気記録テープ)の長手方向に延びるように、特には略平行となるように配置されていてよい。前記データバンド及び前記サーボバンドは、前記磁性層に設けられうる。このようにデータバンド及びサーボバンドを有する磁気記録媒体として、LTO(Linear Tape-Open)規格に従う磁気記録テープを挙げることができる。すなわち、本技術に従う磁気記録媒体は、LTO規格に従う磁気記録テープであってよい。例えば、本技術に従う磁気記録媒体は、LTO8又はそれ以降の規格(例えば、LTO9、LTO10、LTO11、又はLTO12など)に従う磁気記録テープであってよい。
 本技術に従う長尺状の磁気記録媒体(特には磁気記録テープ)の幅は、例えば、5mm~30mmであり、特には7mm~25mmであり、より特には10mm~20mm、さらにより特には11mm~19mmでありうる。長尺状の磁気記録媒体(特には磁気記録テープ)の長さは、例えば、500m~1500mでありうる。例えば、LTO8規格に従うテープ幅は12.65mmであり、長さは960mである。
2.第1の実施形態
(1)磁気記録媒体の構成
 まず、図1を参照して、第1の実施形態に係る磁気記録媒体10の構成について説明する。磁気記録媒体10は、例えば、垂直配向処理が施された磁気記録媒体であって、図1に示すように、長尺状のベース層(基体ともいう)11と、ベース層11の一方の主面上に設けられた非磁性層(下地層ともいう)12と、非磁性層12上に設けられた磁性層(記録層ともいう)13と、ベース層11の他方の主面上に設けられたバック層14とを備える。以下では、磁気記録媒体10の両主面のうち、磁性層13が設けられた側の面を磁性面といい、当該磁性面とは反対側の面(バック層14が設けられた側の面)をバック面という。
 磁気記録媒体10は長尺状を有し、記録再生の際には長手方向に走行される。また、磁気記録媒体10は、好ましくは100nm以下、より好ましくは75nm以下、更により好ましくは60nm以下、特に好ましくは50nm以下の最短記録波長で信号を記録可能に構成されていてよく、例えば最短記録波長が上記範囲内にある記録再生装置に用いられうる。この記録再生装置は、記録用ヘッドとしてリング型ヘッドを備えるものであってもよい。記録トラック幅は、例えば、2μm以下である。
(2)各層の説明
(ベース層)
 ベース層11は、磁気記録媒体10の支持体として機能しうるものであり、例えば可撓性を有する長尺状の非磁性基体であり、特には非磁性のフィルムでありうる。ベース層11の平均厚みは、例えば、好ましくは4.5μm以下、より好ましくは4.2μm以下であり、4.0μm以下、3.6μm以下、さらに好ましくは3.0μm以下でありうる。なお、ベース層11の下限の平均厚みは、例えば、フィルムの製膜上の限界又はベース層11の機能などの観点から定められてよい。ベース層11は、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、及びその他の高分子樹脂のうちの少なくとも1種を含みうる。ベース層11が上記材料のうちの2種以上を含む場合、それらの2種以上の材料は混合されていてもよいし、共重合されていてもよいし、又は、積層されていてもよい。
 前記ポリエステル系樹脂は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PBN(ポリブチレンナフタレート)、PCT(ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)、PEB(ポリエチレン-p-オキシベンゾエート)、及びポリエチレンビスフェノキシカルボキシレートのうちの1種又は2種以上の混合物であってよい。本技術の好ましい実施態様に従い、ベース層11は、PET又はPENから形成されてよい。
 前記ポリオレフィン系樹脂は、例えば、PE(ポリエチレン)及びPP(ポリプロピレン)のうちの1種又は2種以上の混合物であってよい。
 前記セルロース誘導体は、例えば、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、CAB(セルロースアセテートブチレート)、及びCAP(セルロースアセテートプロピオネート)のうちの1種又は2種以上の混合物であってよい。
 前記ビニル系樹脂は、例えば、PVC(ポリ塩化ビニル)及びPVDC(ポリ塩化ビニリデン)のうちの1種又は2種以上の混合物であってよい。
 前記芳香族ポリエーテルケトン樹脂は、例えば、PEK(ポリエーテルケトン)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEKK(ポリエーテルケトンケトン)、及びPEEKK(ポリエーテルエーテルケトンケトン)のうちの1種又は2種以上の混合物であってよい。本技術の好ましい実施態様に従い、ベース層11は、PEEKから形成されてよい。
 前記その他の高分子樹脂は、例えば、PA(ポリアミド、ナイロン)、芳香族PA(芳香族ポリアミド、アラミド)、PI(ポリイミド)、芳香族PI(芳香族ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、芳香族PAI(芳香族ポリアミドイミド)、PBO(ポリベンゾオキサゾール、例えばザイロン(登録商標)、ポリエーテル、ポリエーテルエステル、PES(ポリエーテルサルフォン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PSF(ポリスルフォン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、PC(ポリカーボネート)、PAR(ポリアリレート)、及びPU(ポリウレタン)のうちの1種又は2種以上の混合物であってよい。
(磁性層)
 磁性層13は、例えば垂直記録層でありうる。磁性層13は、磁性粉を含む。磁性層13は、磁性粉に加えて、アルミナ粒子及び導電性を有する粒子を含む。また、磁性層13は、例えば、結着剤をさらに含みうる。磁性層13は、必要に応じて、例えば、潤滑剤、及び防錆剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。
 磁性層13の平均厚みtは、好ましくは0.09μm以下、より好ましくは0.08μm以下、さらに好ましくは0.07μm以下、さらにより好ましくは0.06μm以下でありうる。磁性層13の平均厚みtの下限値は特に限定されないが、好ましくは0.03μm以上でありうる。磁性層13の平均厚みtが上記数値範囲内にあることが、電磁変換特性の向上に貢献する。
 磁性層13は、好ましくは垂直配向している磁性層である。本明細書内において、垂直配向とは、磁気記録媒体10の長手方向(走行方向)に測定した角形比S1が35%以下であることをいう。
 なお、磁性層13は、面内配向(長手配向)している磁性層であってもよい。すなわち、磁気記録媒体10が水平記録型の磁気記録媒体であってもよい。しかしながら、高記録密度化という点で、垂直配向がより好ましい。
(磁性粉)
 磁性層13に含まれる磁性粉をなす磁性粒子として、例えば、イプシロン型酸化鉄(ε酸化鉄)、ガンマヘマタイト、マグネタイト、二酸化クロム、コバルト被着酸化鉄、六方晶フェライト、バリウムフェライト(BaFe)、Coフェライト、ストロンチウムフェライト、及びメタル(金属)などを挙げることができるが、これらに限定されない。前記磁性粉は、これらのうちの1種であってよく、又は、2種以上の組合せであってもよい。特に好ましくは、前記磁性粉は、ε酸化鉄磁性粉、バリウムフェライト磁性粉、コバルトフェライト磁性粉、又はストロンチウムフェライト磁性粉を含みうる。なお、ε酸化鉄はGa及び/又はAlを含んでいてもよい。これらの磁性粒子については、例えば、磁性層13の製造方法、テープの規格、及びテープの機能などの要因に基づいて当業者により適宜選択されてよい。
 磁性粉の平均粒子サイズ(平均最大粒子サイズ)Dは、好ましくは22nm以下、より好ましくは8nm以上22nm以下、更により好ましくは10nm以上20nm以下でありうる。
 上記の磁性粉の平均粒子サイズDは、以下のようにして求められる。まず、測定対象となる磁気記録媒体10をFIB(Focused Ion Beam)法などにより加工して薄片を作製し、TEMにより薄片の断面観察を行う。次に、撮影したTEM写真から500個のε酸化鉄粒子を無作為に選び出し、それぞれの粒子の最大粒子サイズdmaxを測定して、磁性粉の最大粒子サイズdmaxの粒度分布を求める。ここで、“最大粒子サイズdmax”とは、いわゆる最大フェレ径を意味し、具体的には、ε酸化鉄粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた2本の平行線間の距離のうち最大のものをいう。その後、求めた最大粒子サイズdmaxの粒度分布から最大粒子サイズdmaxのメジアン径(50%径、D50)を求めて、これを磁性粉の平均粒子サイズ(平均最大粒子サイズ)Dとする。
 磁性粉の形状は、好ましくは板状、球状、方形状の少なくともいずれかである。磁性粉の形状は、磁性粒子の結晶構造に依拠している。形状が板状である磁性粉として、例えば、六角板状の形状を有するBaFe及びストロンチウムフェライトが挙げられる。形状が球状である磁性粉として、例えば、ε酸化鉄が挙げられる。形状が方形状である磁性粉として、例えば、立方状の形状を有するコバルトフェライトが挙げられる。磁気記録媒体10の製造工程においてこれらの磁性粒子が配向される。
 本技術の一つの好ましい実施態様に従い、前記磁性粉は、好ましくはε酸化鉄を含むナノ粒子(以下「ε酸化鉄粒子」という。)の粉末を含みうる。ε酸化鉄粒子は微粒子でも高保磁力を得ることができる。ε酸化鉄粒子に含まれるε酸化鉄は、磁気記録媒体10の厚み方向(垂直方向)に優先的に結晶配向していることが好ましい。
 ε酸化鉄粒子は、球状若しくはほぼ球状を有しているか、又は、立方体状若しくはほぼ立方体状を有している。ε酸化鉄粒子が上記のような形状を有しているため、磁性粒子としてε酸化鉄粒子を用いた場合、磁性粒子として六角板状のバリウムフェライト粒子を用いた場合に比べて、媒体の厚み方向における粒子同士の接触面積を低減し、粒子同士の凝集を抑制できる。したがって、磁性粉の分散性を高め、より良好なSNR(Signal-to-Noise Ratio)を得ることができる。
 ε酸化鉄粒子は、コアシェル型構造若しくはヤヌス構造を有する。具体的には、ε酸化鉄粒子は、コア部と、このコア部の周囲に設けられた2層構造のシェル部とを備える。2層構造のシェル部は、コア部上に設けられた第1シェル部と、第1シェル部上に設けられた第2シェル部とを備える。本技術においては、前記コアシェル構造によって、磁性粉の表面活性をコントロールすることにより、脂肪酸の捕捉を抑制してもよい。
 コア部は、ε酸化鉄を含む。コア部に含まれるε酸化鉄は、ε-Fe結晶を主相とするものが好ましく、単相のε-Feからなるものがより好ましい。
 第1シェル部は、コア部の周囲のうちの少なくとも一部を覆っている。具体的には、第1シェル部は、コア部の周囲を部分的に覆っていてもよいし、コア部の周囲全体を覆っていてもよい。コア部と第1シェル部の交換結合を十分なものとし、磁気特性を向上する観点からすると、コア部の表面全体を覆っていることが好ましい。
 第1シェル部は、いわゆる軟磁性層であり、例えば、α-Fe、Ni-Fe合金又はFe-Si-Al合金などの軟磁性体を含みうる。α-Feは、コア部に含まれるε酸化鉄を還元することにより得られるものであってもよい。
 第2シェル部は、酸化防止層としての酸化被膜である。第2シェル部は、α酸化鉄、酸化アルミニウム、又は酸化ケイ素を含みうる。α酸化鉄は、例えば、Fe、Fe、及びFeOのうちの少なくとも1種の酸化鉄を含みうる。第1シェル部がα-Fe(軟磁性体)を含む場合には、α酸化鉄は、第1シェル部に含まれるα-Feを酸化することにより得られるものであってもよい。
 ε酸化鉄粒子が、上述のように第1シェル部を有することで、熱安定性を確保することができ、これによりコア部単体の保磁力Hcを大きな値に保ちつつ且つ/又はε酸化鉄粒子(コアシェル型粒子)全体としての保磁力Hcを記録に適した保磁力Hcに調整できる。また、ε酸化鉄粒子が、上述のように第2シェル部を有することで、磁気記録媒体10の製造工程及びその工程前において、ε酸化鉄粒子が空気中に暴露されて、粒子表面に錆びなどが発生することにより、ε酸化鉄粒子の特性が低下することを抑制することができる。したがって、磁気記録媒体10の特性劣化を抑制することができる。
 ε酸化鉄粒子は、単層構造のシェル部を有していてもよい。この場合、シェル部は、第1シェル部と同様の構成を有する。但し、ε酸化鉄粒子の特性劣化を抑制する観点からすると、ε酸化鉄粒子が2層構造のシェル部を有していることがより好ましい。
 ε酸化鉄粒子は、コアシェル型構造に代えて添加剤を含んでいてもよく、又は、コアシェル型構造を有すると共に添加剤を含んでいてもよい。これらの場合、ε酸化鉄粒子のFeの一部が添加剤で置換される。ε酸化鉄粒子が添加剤を含むことによっても、ε酸化鉄粒子全体の保磁力Hcを記録に適した保磁力Hcに調整できるため、記録容易性を向上することができる。添加剤は、鉄以外の金属元素、好ましくは3価の金属元素、より好ましくはアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、及びインジウム(In)からなる群より選ばれる1種以上である。
 具体的には、添加剤を含むε酸化鉄は、ε-Fe2-x結晶(ここで、Mは鉄以外の金属元素、好ましくは3価の金属元素、より好ましくは、Al、Ga、及びInからなる群より選ばれる1種以上である。xは、例えば0<x<1である。)である。
 本技術の他の好ましい実施態様に従い、前記磁性粉は、バリウムフェライト(BaFe)磁性粉であってもよい。バリウムフェライト磁性粉は、バリウムフェライトを主相とする鉄酸化物の磁性粒子(以下「バリウムフェライト粒子」という。)を含む。バリウムフェライト磁性粉は、例えば、高温多湿環境でも抗磁力が落ちないなど、データ記録の信頼性が高い。このような観点から、バリウムフェライト磁性粉は、前記磁性粉として好ましい。
 バリウムフェライト磁性粉の平均粒子サイズは、50nm以下、より好ましくは10nm以上40nm以下、さらにより好ましくは12nm以上25nm以下でありうる。
 磁性層13が磁性粉としてバリウムフェライト磁性粉を含む場合、磁性層13の平均厚みt[nm]が、好ましくは0.09μm以下、より好ましくは0.08μm以下、さらに好ましくは0.07μm以下でありうる。また、磁気記録媒体10の厚み方向(垂直方向)に測定した保磁力Hcが、好ましくは160kA/m以上280kA/m以下、より好ましくは165kA/m以上275kA/m以下、更により好ましくは170kA/m以上270kA/m以下でありうる。
 本技術のさらに他の好ましい実施態様に従い、磁性粉は、コバルトフェライト磁性粉でありうる。コバルトフェライト磁性粉は、コバルトフェライトを主相とする鉄酸化物の磁性粒子(以下「コバルトフェライト磁性粒子」という。)を含む。コバルトフェライト磁性粒子は、一軸異方性を有することが好ましい。コバルトフェライト磁性粒子は、例えば、立方体状又はほぼ立方体状を有している。コバルトフェライトは、Coを含むコバルトフェライトである。コバルトフェライトが、Co以外にNi、Mn、Al、Cu、及びZnからなる群より選ばれる1種以上をさらに含んでいてもよい。
 コバルトフェライトは、例えば、以下の式(1)で表される平均組成を有する。
CoFe・・・(1)
(但し、式(1)中、Mは、例えば、Ni、Mn、Al、Cu、及びZnからなる群より選ばれる1種以上の金属である。xは、0.4≦x≦1.0の範囲内の値である。yは、0≦y≦0.3の範囲内の値である。但し、x及びyは(x+y)≦1.0の関係を満たす。zは3≦z≦4の範囲内の値である。Feの一部が他の金属元素で置換されていてもよい。)
 コバルトフェライト磁性粉の平均粒子サイズは、好ましくは25nm以下、より好ましくは23nm以下でありうる。コバルトフェライト磁性粉の保磁力Hcは、好ましくは2500Oe以上、より好ましくは2600Oe以上3500Oe以下でありうる。
 本技術のさらに他の好ましい実施態様に従い、磁性粉が、六方晶フェライトを含有するナノ粒子(以下「六方晶フェライト粒子」という。)の粉末を含みうる。六方晶フェライト粒子は、例えば、六角板状又はほぼ六角板状を有する。六方晶フェライトは、好ましくはBa、Sr、Pb、及びCaのうちの少なくとも1種、より好ましくはBa及びSrのうちの少なくとも1種を含みうる。六方晶フェライトは、具体的には、例えば、バリウムフェライト又はストロンチウムフェライトであってもよい。バリウムフェライトは、Ba以外に、Sr、Pb、及びCaのうちの少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。ストロンチウムフェライトは、Sr以外に、Ba、Pb、及びCaのうちの少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。
 より具体的には、六方晶フェライトは、一般式MFe1219で表される平均組成を有しうる。ここで、Mは、例えば、Ba、Sr、Pb、及びCaのうちの少なくとも1種の金属、好ましくはBa及びSrのうちの少なくとも1種の金属である。Mが、Baと、Sr、Pb、及びCaからなる群より選ばれる1種以上の金属との組み合わせであってもよい。また、Mが、Srと、Ba、Pb、及びCaからなる群より選ばれる1種以上の金属との組み合わせであってもよい。上記一般式においてFeの一部が他の金属元素で置換されていてもよい。
 磁性粉が六方晶フェライト粒子の粉末を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズは、好ましくは50nm以下、より好ましくは10nm以上40nm以下、さらにより好ましくは15nm以上30nm以下でありうる。
(アルミナ粒子)
 アルミナ粒子は、例えば、α化率90%以上のα-Al(α-アルミナ)、β-Al(β-アルミナ)、γ-Al(γ-アルミナ)等が挙げられる。これらアルミナ粒子は針状、球状、サイコロ状等のいずれの形状でもよいが、形状の一部に角を有するものが高いアブラシビティを有するので好ましい。
(アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さ)
 前記アルミナ粒子によって前記磁性層側の表面に突起が形成される。
 前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下であり、好ましくは0.0060μm以下であり、より好ましくは0.0057μm以下であり、さらに好ましくは0.0050μm以下でありうる。
 前記磁気記録媒体が上記数値範囲内のアルミナ粒子によって形成された突起の平均高さ(H)を有することで、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間のスペーシング量を小とし、表面が平滑になり多数回走行による摩擦上昇の発生が少なく、磁気ヘッドに対する研磨力を適正に維持し、さらに電磁変換特性を向上させることを可能とすることに貢献する。
 また、前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さ(H)の下限は、特に限定されるものではないが、例えば、好ましくは2.0nm以上、より好ましくは2.5nm以上、さらに好ましくは3.0nm以上でありうる。
(導電性を有する粒子)
 導電性を有する粒子としては、炭素を主成分とする微粒子を用いることができ、例えば、好ましくはカーボン粒子であってよく、このようなカーボン粒子として、カーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、旭カーボン社の旭#15、#15HSなどを用いることができる。また、シリカ粒子表面にカーボンを付着させたハイブリッドカーボンを用いてもよい。
(潤滑剤)
  磁性層13は、潤滑剤を含んでいてもよい。前記潤滑剤は、脂肪酸及び脂肪酸エステルから選ばれる1種又は2種以上であってよく、好ましくは脂肪酸及び脂肪酸エステルの両方を含みうる。
  前記脂肪酸は、好ましくは下記の一般式(1)又は(2)により示される化合物であってよい。例えば、前記脂肪酸として下記の一般式(1)により示される化合物及び一般式(2)により示される化合物の一方が含まれていてよく又は両方が含まれていてもよい。  
 また、前記脂肪酸エステルは、好ましくは下記一般式(3)又は(4)により示される化合物であってよい。例えば、前記脂肪酸エステルとして下記の一般式(3)により示される化合物及び一般式(4)により示される化合物の一方が含まれていてよく又は両方が含まれていてもよい。
  前記潤滑剤が、一般式(1)に示される化合物及び一般式(2)に示される化合物のいずれか一方若しくは両方、及び/又は一般式(3)に示される化合物及び一般式(4)に示される化合物のいずれか一方若しくは両方を含むことによって、磁気ヘッドの損傷を防止し、出力低下を抑制することができる。
CH(CHCOOH ・・・(1)
(但し、一般式(1)において、kは14以上22以下の範囲、より好ましくは14以上18以下の範囲から選ばれる整数である。)
CH(CHCH=CH(CHCOOH  ・・・(2)
(但し、前記一般式(2)において、nとmとの和は12以上20以下の範囲、より好ましくは14以上18以下の範囲から選ばれる整数である。)
CH(CHCOO(CHCH  ・・・(3)
(但し、一般式(3)において、pは14以上22以下、より好ましくは14以上18以下の範囲から選ばれる整数であり、且つ、qは2以上5以下の範囲、より好ましくは2以上4以下の範囲から選ばれる整数である。)
CH(CHCOO-(CHCH(CH・・・(4)
(但し、前記一般式(4)において、rは14以上22以下の範囲から選ばれる整数であり、sは1以上3以下の範囲から選ばれる整数である。)
 脂肪酸および脂肪酸エステルの具体的な例としては、以下のようなものがある。脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。
 また、脂肪酸エステルとしては、カプリン酸ブチル、カプリル酸オクチル、ラウリル酸エチル、ラウリル酸ブチル、ラウリル酸オクチル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸オクチル、ミリスチン酸2エチルヘキシル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸2エチルヘキシル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸イソブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸2エチルヘキシル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸2エチルペンチル、ステアリン酸2ヘキシルデシル、ステアリン酸イソトリデシル、ステアリン酸アミド、ステアリン酸アリキルアミド、ステアリン酸ブトキシエチル等が挙げられる。
(結着剤)
 結着剤としては、ポリウレタン系樹脂又は塩化ビニル系樹脂などに架橋反応を付与した構造の樹脂が好ましい。しかしながら結着剤はこれらに限定されるものではなく、磁気記録媒体10に対して要求される物性などに応じて、その他の樹脂を適宜配合してもよい。配合する樹脂としては、通常、塗布型の磁気記録媒体10において一般的に用いられる樹脂であれば、特に限定されない。
 前記結着剤として、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステル-塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル-塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル-塩化ビニル共重合体、メタクリル酸エステル-エチレン共重合体、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体(セルロースアセテートブチレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース)、スチレンブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、及び合成ゴムなどが挙げられる。
 また、前記結着剤として、熱硬化性樹脂又は反応型樹脂が用いられてもよく、これらの例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミン樹脂、及び尿素ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。
 また、上述した各結着剤には、磁性粉の分散性を向上させる目的で、-SOM、-OSOM、-COOM、P=O(OM)などの極性官能基が導入されていてもよい。ここで、式中Mは、水素原子、又は、リチウム、カリウム、及びナトリウムなどのアルカリ金属である。
 更に、極性官能基としては、-NR1R2、-NR1R2R3の末端基を有する側鎖型のもの、>NR1R2の主鎖型のものが挙げられる。ここで、式中R1、R2、R3は、水素原子又は炭化水素基であり、Xは、弗素、塩素、臭素、若しくはヨウ素などのハロゲン元素イオン、又は、無機若しくは有機イオンである。また、極性官能基としては、-OH、-SH、-CN、及びエポキシ基なども挙げられる。
(添加剤)
 磁性層13は、非磁性補強粒子として、酸化アルミニウム(α、β、又はγアルミナ)、酸化クロム、酸化珪素、ダイヤモンド、ガーネット、エメリー、窒化ホウ素、チタンカーバイト、炭化珪素、炭化チタン、酸化チタン(ルチル型またはアナターゼ型の酸化チタン)などをさらに含有していてもよい。
(被覆剤)
 磁性層13は、磁性粉表面を被覆するため、被覆剤を含有してもよい。このような被覆剤として、カルボン酸、ホスホン酸、スルホン酸などの極性基を1つまたは複数有する有機酸、またその金属塩など酸基として機能するもの、カップリング剤(シラン、アルミ、チタン等) 、カーボン、金属酸化物、水酸化物(アルミ、イットリウム等)等が挙げられる。有機酸として、酢酸、シュウ酸、クエン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、安息香酸、トルイル酸、p-ヒドロキシ安息香酸、ナフトエ酸、ナフタレンジカルボン酸、ヒドロキノン、フェニルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、フェネチルホスホン酸、ジフェニルメチルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ベンジルフェニルホスホン酸、トルイルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、オクチルホスホン酸、ノニルホスホン酸、デシルホスホン酸、ウンデシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ヘキシルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、ウンデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、テトラデシルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸、オクタデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。
(非磁性層(下地層))
 非磁性層(下地層)12は、非磁性粉及び結着剤を主成分として含む非磁性層である。上述の磁性層13に含まれる結着剤に関する説明が、非磁性層12に含まれる結着剤についても当てはまる。非磁性層12は、必要に応じて、導電性を有する粒子、潤滑剤、硬化剤、及び防錆剤などのうちの少なくとも1種の添加剤をさらに含んでいてもよい。
 非磁性層12の平均厚みは、好ましくは1.3μm以下、より好ましくは1.2μm以下、さらに好ましくは1.0μm以下でありうる。また、非磁性層12の平均厚みの下限値は、特に限定されないが、好ましくは0.2μm以上、より好ましくは0.3μm以上である。
(非磁性粉)
 非磁性層12に含まれる非磁性粉は、例えば、無機粒子及び有機粒子から選ばれる少なくとも1種を含みうる。1種の非磁性粉を単独で用いてもよいし、又は、2種以上の非磁性粉を組み合わせて用いてもよい。無機粒子は、例えば、金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、及び金属硫化物から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせを含む。より具体的には、無機粒子は、例えば、オキシ水酸化鉄、ヘマタイト、酸化チタン、及びカーボンブラックから選ばれる1種又は2種以上でありうる。非磁性粉の形状としては、例えば、針状、球状、立方体状、及び板状などの各種形状が挙げられるが、これらに特に限定されるものではない。
(被覆剤)
 非磁性層12は、非磁性粉表面を被覆するため、被覆剤を含有してもよい。このような被覆剤は、磁性層13に含有させるものと同じものであってよい。したがって、被覆剤の説明は省略する。
(バック層)
 バック層14は、結着剤及び非磁性粉を含みうる。バック層14は、必要に応じて潤滑剤、硬化剤、帯電防止剤及び有機酸などの各種添加剤を含んでいてもよい。上述の非磁性層12に含まれる結着剤及び非磁性粉について述べた説明が、バック層14に含まれる結着剤及び非磁性粉についても当てはまる。
 バック層14に含まれる無機粒子の平均粒子サイズは、好ましくは10nm以上150nm以下、より好ましくは15nm以上110nm以下である。無機粒子の平均粒子サイズは、上記の磁性粉の平均粒子サイズDと同様にして求められる。
 バック層14の平均厚みtは、好ましくは0.6μm以下、より好ましくは0.5μm以下、さらに好ましくは0.4μm以下、0.3μm以下、0.25μm以下、又は0.2μm以下でありうる。バック層14の平均厚みtが上記範囲内にあることで、磁気記録媒体10の平均厚み(平均全厚)tをt≦5.9μmにした場合でも、非磁性層12及びベース層11の平均厚みを厚く保つことができ、これにより磁気記録媒体10の記録再生装置内での走行安定性を保つことができる。
(3)物性及び構造
(表面粗度Rab)
 表面粗度Rabは、磁気記録媒体10の磁性層13の表面13Sで測定した値をいう。表面粗度Rabは、1.70nm以下であり、好ましくは1.67nm以下であり、より好ましくは1.64nm以下であり、さらに好ましくは1.61nm以下である。また、前記表面粗度Rabの下限値は、特に限定されないが好ましくは1.2nm以上である。表面粗度Rabが上記範囲内にあると、磁気記録媒体10の電磁変換特性を向上させることができる。
 表面粗度Rabは以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に30mから40mの位置で磁気テープTを約10cm切り出してスライドガラスに貼付け(すなわちバック層面がスライドガラスに貼り付けられる)、サンプル片とする。次に、そのサンプル片の磁性層の表面13Sを下記の光干渉を用いた非接触粗度計により、表面粗度を測定する。
装置:光干渉を用いた非接触粗度計
(株式会社菱化システム製非接触表面・層断面形状計測システムVertScan R5500GL-M100-AC)
対物レンズ:20倍(約236μm×177μm視野)
分解能:640points×480points
測定モード:phase
波長フィルター:520nm
面補正:4次多項式近似面にて補正
 上述のようにして、長手方向で少なくとも5点以上の位置にて表面粗度を測定したのち、各位置で得られた表面プロファイルから自動計算されたそれぞれの算術平均粗さSa(nm)の平均値を表面粗度Rab(nm)とする。
(算術平均粗さRa)
 算術平均粗さRaは、磁気記録媒体10の磁性層13の表面13Sで測定した値をいう。表面13Sの算術平均粗さRaは以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に30mから40mの位置で磁気テープTを約5cm切り出してスライドガラスに貼付け(すなわちバック層面がスライドガラスに貼り付けられる)、サンプル片とする。次に、磁性層13の表面を原子間力顕微鏡(以下、AFMと略す。)により観察し、40μm×40μmのAFM像を得る。なお、1サンプルから3個分のAFM像をとり、N=3の平均値を「算術平均粗さ」とする。AFMとしてはDigital Instruments社製、Nano Scope IIIa D3100を用い、カンチレバーとしてはシリコン単結晶製のものを用い、タッピング周波数として200Hz~400Hzのチューニングにて測定を行う。カンチレバーは、例えばNano World社製の「SPMプローブ  NCH ノーマルタイプ  PointProbe  L(カンチレバー長)=125um」を用いることができる。
 次に、AFM像を256×256(=65536)個の測定点に分割し、各測定点にて高さZ(i)(i:測定点番号、i=1~65536)を測定し、測定した各測定点の高さZ(i)を単純に平均(算術平均)して平均高さ(平均面)Zave(=(Z(1)+Z(2)+・・・+Z(65536))/65536)を求める。続いて、各測定点での平均中心線からの偏差Z”(i)(=|Z(i)-Zave|)を求め、算術平均粗さRa[nm](=(Z”(1)+Z”(2)+・・・+Z”(65536))/65536)を算出する。この際には、画像処理として、Flatten order2、ならびに、planefit order 3 XYによりフィルタリング処理を行ったものをデータとして用いる。
(空間波長5μm以下のPSD値)
 また、磁性層13において、空間波長5μmまでのPSD (Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、好ましくは3.48nm以下であり、より好ましくは3.15nm以下であり、さらに好ましくは2.95nm以下である。PSDを一定値以下に抑えることにより、記録再生を行う際の記録/再生ヘッドとテープのスペーシングを小さくすることができ、高記録密度に適した媒体とすることができる。
 PSDの測定は以下のように行う。まず、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に30mから40mの位置で磁気テープTを約5cm切り出してスライドガラスに貼付け(すなわちバック層面がスライドガラスに貼り付けられる)、サンプル片とする。次に、
  まず、磁気テープの表面を原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:AFM)で観察し、2次元(2D)表面プロファイルデータを得る。
  以下に、測定に好適なAFMを示す。
装置:AFM Dimension 3100 顕微鏡(NanoscopeIV コントローラを有する)(Digital Instruments,USA)
カンチレバー:NCH-10T(NanoWorld社)
<AFM測定条件>
測定エリア:40μm×40μm
分解能:256×256
AFMのブローブのscan方向:磁気テープのMD方向(長手方向)
測定mode:タッピングモード
scan  ratio:1Hz
  次に、AFMにより得られる2D表面プロファイルデータに対して、下記のフィルタ処理を施す。
Flatten:3次
Planefit:MD方向のみ3次
 次に、フィルタ処理後の2D表面プロファイルデータのMD方向に高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)を256lineそれぞれで施し、256本のパワースペクトル密度(Power Spectrum Density:PSD)を取得する。次に、取得したMD方向の256本のPSDを波長ごとに平均化し、MD方向の1本の平均化されたPSD(以下「PSDMD」または「PSD(k)MD」という。)を得る。なお、MD方向におけるPSDの平均化には、以下の式(1)を用いる。
 
 
PSD:パワースペクトル密度(nm
z(n):n番目の点での表面プロファイルデータ
(nm)
d:分解能(nm)=L/N
L:X軸方向(もしくはY軸方向)における測定範囲(30μm)
N:X軸方向におけるポイント数(256ポイント)
i:虚数単位
e:ネイピア数
Average:Y軸方向(もしくはX軸方向)における平均化操作
n:変数(0からN-1まで)
k:波数(0からN-1まで)
  なお、X軸方向がMD方向(長手方向)に対応する。
 ここまでで得られた各波長におけるPSDの値のうち、波長5μm以下のPSD値を積算したものを採用する。
(アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さ)
 前記磁気記録媒体は、前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下であり、好ましくは0.0060μm以下であり、より好ましくは0.0057μm以下であり、さらに好ましくは0.0050μm以下である。
 アルミナ粒子によって形成された突起の高さは、以下に説明するとおり、測定サンプルの同一箇所について原子間力顕微鏡(以下、AFMと称す)による形状解析及び電界放射型走査電子顕微鏡(以下、FE-SEMと称す)によって撮像されたFE-SEM画像から、アルミナ粒子及び導電性を有する粒子のそれぞれの2次電子放出量の差異による輝度差を利用して画像解析した成分の判別を行うことによって測定される。前記AFMにより、突起の高さを測定することができ、且つ、前記FE-SEMにより、各突起がアルミナ粒子及び導電性を有する粒子のいずれによって形成されたものであるかを特定することができる。同一箇所についての前記AFMにより得られた画像と前記或る領域について前記FE-SEMにより得られた画像とを重ね合わせて合成画像を得て、得られた合成画像から、各突起を形成する粒子の種類(アルミナ粒子及び導電性を有する粒子のいずれであるか)と各突起の高さとを対応付けることができる。
 以下で、AFMを用いた突起の高さの測定方法、FE-SEMを用いた突起を形成する粒子の種類の特定方法、及び、突起の高さと突起を形成する粒子の種類との対応付け方法についてそれぞれ説明する。
(原子間力顕微鏡(AFM)を用いた突起の高さの測定方法)
 本技術においては、アルミナ粒子によって形成された突起の高さは、以下のようにして求められる。まず、LTOカートリッジ内のユーザーデータエリア(リーダーピンから24m以降)の磁気記録媒体10から、SEM観察用試料台に乗るサイズを切り出し、測定サンプルを作製する。次に、測定サンプルの中央部を避けて、測定サンプル表面にマーキングする。マーキング法としては、マニュピレーターやナインデンター等にて線状、点状に磁気記録媒体10上に凹みを形成する方法、銀ペースト等で磁気記録媒体10上に凸部を形成する方法等が挙げられる。なお、AFMでは、マーキング部をプローブで走査するため、マーキング部の状態によってはプローブ先端が汚れて正確な形状像が得られない場合があるので、プローブが汚染されないようにマーキングは小さく、浅くするのが好ましい。次に、測定サンプル表面のマーキング部をAFMによって形状解析する。マーキングされたマーキング部は凹んでいるので、マーキング部が視野のできるだけ端となるようにAFMにて5μm×5μmの視野角で測定する。なお、マーキング部の周辺部の突起は測定対象外とする。次に10μm×10μmの視野角で測定し、目印となる部分を決定し、その目印となる部分に合せて、マーキングのない部分を5μm×5μmの視野角で測定する。前記形状解析のための測定条件は以下に記載されたとおりである。アルミナ粒子について、1つの測定サンプルからAFMの1視野で20個以上の粒子を特定できる場合には、AFMにて1視野を測定する。アルミナ粒子について、AFMの1視野で特定できる粒子が20個に満たない場合、1つの測定サンプルから複数(例えば、3~5)の視野を測定する。アルミナ粒子について、二値化処理によって粒子と特定されるポイントを20個確保し、その20個のAFMによる測定値を平均し、得られた平均値を突起の高さとする。前記形状解析により、表面形状、突起解析、及び突起の高さ分布に関する情報を得ることができる。図7は、AFMによって撮像された表面形状の一例を示す画像の一例である。図8は、AFMによる突起解析結果の一例を示す図である。図9は、突起の高さ分布の一例を示す図である。得られた情報から形成された突起の個数及び前記粒子によって形成された突起の高さなどのデータを得ることができる。
<AFM測定条件>
装置:AFM Dimension 3100 顕微鏡(NanoscopeIV コントローラを有する)(Digital Instruments,USA)
測定モード:タッピング
チューニング時のタッピング周波数:200~400kHz
カンチレバー:SNL-10(Bruker社製)
Scan size:5μm×5μm
Scan rate:1Hz
Scan line:256
<突起高さを算出する際の基準面の算出方法>
 AFM像を256×256(=65,536)個の測定点に分割し、各測定点にて高さZ(i)(i:測定点番号、i=1~65,536)を測定し、測定した各測定点の高さZ(i)を単純に平均(算術平均)して平均高さ(基準面)Zave(=(Z(1)+Z(2)+・・・+Z(65,536))/65,536 )を求める。
(FE-SEMを用いた突起を形成する粒子の種類の特定方法)
 前記測定サンプルの前記マーキング部を、電界放射型走査電子顕微鏡(FE-SEM)を用いて、以下に記載されたFE-SEM測定条件で撮像して、FE-SEM画像を得る。図10中のA図はFE-SEM画像の一例である。得られたFE-SEM画像から、アルミナ粒子及び導電性を有する粒子のそれぞれの2次電子放出量の差異による輝度差を利用し、突起を形成する粒子の種類を特定することができる。当該特定のための画像処理については後述する。また、FE-SEM画像中のアルミナ粒子と導電性を有する粒子のそれぞれによって形成された突起の位置を識別する。
<FE-SEM測定条件>
装置:HITACHI S-4800(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)
視野角:5.1μm×3.8μm
加速電圧:5kV
測定倍率:25000倍
 得られたFE-SEM画像(図10中のA図)を、画像処理ソフト Image Jを用いて、以下に記載した2つの処理条件のそれぞれで二値化処理を行う。二値化処理によって得られた画像から、アルミナ粒子及び導電性を有する粒子のそれぞれによって形成された突起の個数、突起一個当たりの平均面積、突起の総面積、及び突起の径(Feret径)の情報が得られる。なお、二値化処理に際しては、輝度の高いアルミナ粒子(図10中のA図における白色箇所)と輝度の低い導電を有する粒子(図10中のA図における黒色箇所)とで下記のとおり条件を変更する。
<アルミナ粒子に関する情報を得るための二値化処理条件>
ソフトウェア:Image J Ver 1.44p
二値化閾値:Threshold(220,255)
二値化対象サイズ:0.001μm-infinity
<導電性を有する粒子に関する情報を得るための二値化処理条件>
ソフトウェア:Image J Ver 1.44p
二値化閾値:Threshold(0.65)
二値化対象サイズ:0.002μm-infinity
 図10中のB図は図10中のA図のFE-SEM画像をアルミナ粒子の二値化処理条件で二値化処理し、アルミナ粒子によって形成された突起の位置分布を示す画像である。得られた画像からアルミナ粒子に関する以下の情報が得られた。
<得られたアルミナ粒子に関する情報>
個数:58個
平均面積:0.003μm
総面積:0.198μm
Feret径:0.091μm
 図10中のC図は図10中のA図のFE-SEM画像を導電性を有する粒子(カーボンブラック粒子)の二値化処理条件で二値化処理し、導電性を有する粒子(カーボンブラック粒子)によって形成された突起の位置分布を示す画像である。得られた画像から導電性を有する粒子に関する以下の情報が得られた。
<得られた導電性を有する粒子に関する情報>
個数:55個
平均面積:0.005μm
総面積:0.262μm
Feret径:0.013μm
(突起の高さと突起を形成する粒子の種類との対応付け方法)
 得られたAFM画像と二値化処理前のFE-SEM画像を重ね合わせて合成画像を得る。合成された画像を用いて、各突起を形成する粒子が、アルミナ粒子及び導電性を有する粒子のいずれかであるかを特定する。
 例えば図11中のC図は、AFM画像(B図)とFE-SEM画像(A図)とを、それぞれの対応する突起の位置が一致するように重ね合わせた合成画像である。図11において、画像合成前のFE-SEM画像(A図)中に存在する、前記二値化処理によって判別された導電性を有する粒子P1によって形成された突起の位置と、アルミナ粒子P2によって形成された突起の位置とを、判別できるように、それぞれの位置において異なる印がつけられている。同様に画像合成前のAFM画像(B図)中に存在する、前記二値化処理によって判別された導電性を有する粒子(カーボンブラック粒子)P1によって形成された突起の位置と、アルミナ粒子P2によって形成された突起の位置とを、判別できるように、それぞれの位置において異なる印がつけられている。AFM画像(B図)とFE-SEM画像(A図)とを、それぞれの対応する突起の位置が一致するように重ね合わせた合成画像から、各突起が導電性を有する粒子P1又はアルミナ粒子P2のいずれの粒子から形成されたかを判別する。なお、図11(B図)は、マーキング部をAFMにて10μm×10μmの視野角で測定し、その後、マーキングのない部分を5μm×5μmの視野角で測定しているので、マーキングが画像内に存在しない。
 次に、AFM解析ソフト(Dimension 3100用 Software version 5.12 Rev.B Veeco社製)を用いて、合成画像中の各突起の高さを計測する。各突起は、上記のとおり当該突起を形成する粒子の種類(アルミナ粒子及び導電性を有する粒子のいずれかであるか)が特定されているので、特定された粒子の種類が、計測された高さと対応付けられる。
 例えば図12は、AFM画像とFE-SEM画像を重ね合わせた合成画像の拡大図である。図13は、図12中において任意の位置に設定されたライン1(Line1)についてのAFMによる分析結果(突起高さの測定結果)を示す図である。図13に示されるとおり、ライン1上に存在するアルミナ粒子によって形成された突起の高さを特定することができる。このように、合成画像とAFM分析結果とから、突起の高さが特定される。
(突起の平均高さ)
 上記のとおりに得られた突起の高さに関する情報から、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さを求める。前記突起の平均高さは、例えば、アルミナ粒子によって形成された突起の累積度数分布から求めることができる。
 例えばまた、図14は、アルミナ粒子によって形成された突起の高さの累積度数分布を示す図である。図14において、Aは頻度を示し、Bは累積%を示す。図14より、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが5.1nmであることが示される。
(磁気記録媒体(磁気テープ)の電磁変換特性(SNR))
 まず、ループテスター(Microphysics社製)を用いて、磁気テープの再生信号を取得した。以下に、再生信号の取得条件について示す。
head:GMR
headspeed:1.85m/s
signal : 単一記録周波数 10MHz(2Tハーフナイキスト周波数として)
記録電流:最適記録電流
 次に、再生信号をスペクトラムアナライザ(spectrum analyzer)によりスパン(SPAN)0~20MHz(resolution band width=100kHz, VBW = 30kHz)で取り込んだ。次に、取り込んだスペクトルのピークを信号量Sとすると共に、ピークを除いたfloor noiseを積算して雑音量Nとし、信号量Sと雑音量Nの比S/NをSNR(Signal-to-Noise Ratio)として求めた。次に、求めたSNRを、リファレンスメディアとしての比較例1のSNRを基準とした相対値(dB)に変換した。
(磁気記録媒体(磁気テープ)の平均厚み(平均全厚)t
 磁気テープTの平均厚みtは以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に30mの位置で磁気テープTを250mmの長さに切り出し、サンプルを作製する。次に、測定装置としてMitutoyo社製レーザーホロゲージ(LGH-110C)を用いて、サンプルの厚みを5点の位置で測定し、それらの測定値を単純に平均(算術平均)して、平均厚みt[μm]を算出する。なお、上記5点の測定位置は、磁気テープTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、サンプルから無作為に選ばれるものとする。
(非磁性層(下地層)の平均厚み)
 非磁性層12の平均厚みは、以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に10m、30m、50mの3か所の位置でそれぞれ磁気テープTを250mmの長さに切り出し3つのサンプルを作製する。続いて、各サンプルをFIB法等により加工して薄片化を行う。FIB法を使用する場合には、後述の断面のTEM像を観察する前処理として、保護膜としてカーボン層およびタングステン層を形成する。当該カーボン層は蒸着法により磁気テープTの磁性層13側の表面およびバック層14側の表面に形成され、そして、当該タングステン層は蒸着法またはスパッタリング法により磁性層13側の表面にさらに形成される。当該薄片化は磁気テープTの長手方向に沿って行われる。すなわち、当該薄片化によって、磁気テープTの長手方向および厚み方向の両方に平行な断面が形成される。
 得られた各薄片化サンプルの上記断面を透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)により、下記の条件で観察を行う。
装置:TEM(日立製作所製H9000NAR)
加速電圧:300kV
倍率:100,000倍
 次に、得られたTEM像を用い、磁気テープTの長手方向で少なくとも10点以上の位置で非磁性層12の厚みを測定した後、それらの測定値を単純平均(算術平均)して非磁性層12の平均厚み(μm)とする。
(ベース層の平均厚み)
 ベース層11の平均厚みは以下のようにして求められる。まず、磁気記録カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に30mの位置で磁気テープTを250mmの長さに切り出し、サンプルを作製する。本明細書において、“磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向”という場合の“長手方向”とは、リーダーテープLT側の一端からそれとは反対側の他端に向かう方向を意味する。
 続いて、サンプルのベース層11以外の層(すなわち非磁性層(下地層)12、磁性層13およびバック層14)をMEK(メチルエチルケトン)または希塩酸等の溶剤で除去する。次に、測定装置としてMitutoyo社製レーザーホロゲージ(LGH-110C)を用いて、サンプル(ベース層11)の厚みを5点の位置で測定し、それらの測定値を単純に平均(算術平均)して、ベース層11の平均厚みを算出する。なお、上記5点の測定位置は、磁気テープTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、サンプルから無作為に選ばれるものとする。
(バック層の平均厚みt
 バック層14の平均厚みtは以下のようにして求められる。まず、磁気テープTの平均厚み(平均全厚)tを測定する。平均厚みt(平均全厚)の測定方法は、以下の「磁気テープの平均厚み」に記載されている通りである。続いて、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に30mの位置で磁気テープTを250mmの長さに切り出しサンプルを作製する。次に、サンプルのバック層14をMEK(メチルエチルケトン)または希塩酸等の溶剤で除去する。次に、Mitutoyo社製レーザーホロゲージ(LGH-110C)を用いて、サンプルの厚みを5点の位置で測定し、それらの測定値を単純に平均(算術平均)して、平均値t[μm]を算出する。その後、以下の式よりバック層14の平均厚みt[μm]を求める。なお、上記5点の測定位置は、磁気テープTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、サンプルから無作為に選ばれるものとする。
 t[μm]=t[μm]-t[μm]
(磁性層の平均厚みt
 磁性層13の平均厚みtは、以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に10m、30m、50mの3か所の位置でそれぞれ磁気テープTを250mmの長さに切り出し3つのサンプルを作製する。続いて、各サンプルをFIB法等により加工して薄片化を行う。FIB法を使用する場合には、後述の断面のTEM像を観察する前処理として、保護膜としてカーボン層およびタングステン層を形成する。当該カーボン層は蒸着法により磁気テープTの磁性層13側の表面およびバック層14側の表面に形成され、そして、当該タングステン層は蒸着法またはスパッタリング法により磁性層13側の表面にさらに形成される。当該薄片化は磁気テープTの長手方向に沿って行われる。すなわち、当該薄片化によって、磁気テープTの長手方向および厚み方向の両方に平行な断面が形成される。
 得られた各薄片化サンプルの上記断面を、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)により、下記の条件で観察し、各薄片化サンプルのTEM像を得る。なお、装置の種類に応じて、倍率および加速電圧は適宜調整されてよい。
装置:TEM(日立製作所製H9000NAR)
加速電圧:300kV
倍率:100,000倍
 次に、得られた各薄片化サンプルのTEM像を用い、各薄片化サンプルの10点の位置で磁性層13の厚みを測定する。なお、各薄片化サンプルの10点の測定位置は、磁気テープTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、サンプルから無作為に選ばれる。得られた各薄片化サンプルの測定値(合計で30点の磁性層13の厚み)を単純に平均(算術平均)して得られた平均値を磁性層13の平均厚みt[nm]とする。
(磁性粉の平均粒子サイズ)
 磁性粉が六方晶フェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズおよび平均アスペクト比は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10Aに収容された磁気テープTを巻き出し、磁気テープTとリーダーテープLTとの接続部から長手方向に30mの位置で磁気テープTを切り出す。続いて、測定対象となる磁気テープTをFIB法等により加工して薄片化を行う。FIB法を使用する場合には、後述の断面のTEM像を観察する前処理として、保護膜としてカーボン層およびタングステン層を形成する。当該カーボン層は蒸着法により磁気テープTの磁性層13側の表面およびバック層14側の表面に形成され、そして、当該タングステン層は蒸着法またはスパッタリング法により磁性層13側の表面にさらに形成される。当該薄片化は磁気テープTの長さ方向(長手方向)に沿って行われる。すなわち、当該薄片化によって、磁気テープTの長手方向および厚み方向の両方に平行な断面が形成される。
 得られた薄片サンプルの上記断面を、透過電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製H-9500)を用いて、加速電圧:200kV、総合倍率500,000倍で磁性層13の厚み方向に対して磁性層13全体が含まれるように断面観察を行い、TEM写真を撮影する。TEM写真は、下記で示す板径DBおよび板厚DA(図15参照)を測定できる粒子を50個抽出できる枚数準備する。
 本明細書では、六方晶フェライトの粒子のサイズ(以下、「粒子サイズ」という。)は、上記のTEM写真において観察される粒子の形状が、図15に示すように、板状または柱状(但し、厚さまたは高さが板面または底面の長径より小さい。)である場合には、その板面または底面の長径を板径DBの値とする。上記のTEM写真において観察される粒子の厚さまたは高さを板厚DAの値とする。TEM写真において観察される粒子の板面または底面が六角形状である場合には、長径は、最長の対角距離を意味する。一粒子内にて粒子の厚さまたは高さが一定でない場合には、最大の粒子の厚さまたは高さを板厚DAとする。
 次に、撮影したTEM写真から抽出する50個の粒子を、下記の基準に基づき選び出す。粒子の一部がTEM写真の視野の外にはみだしている粒子は測定せず、輪郭がはっきりしており、孤立して存在している粒子を測定する。粒子同士に重なりがある場合は、両者の境界が明瞭で、粒子全体の形状も判断可能な粒子は、それぞれの粒子を単独粒子として測定するが、境界がはっきりせず、粒子の全形も判らない粒子は、粒子の形状が判断できないものとして測定しない。
 図16、図17にTEM写真の一例を示す。図16、図17において、例えば矢印aおよびdで示される粒子が、その粒子の板厚(その粒子の厚さまたは高さ)DAを明らかに確認できるので、選択される。選択された50個の粒子それぞれの板厚DAを測定する。このようにして求めた板厚DAを単純に平均(算術平均)して平均板厚DAaveを求める。平均板厚DAaveが平均粒子板厚である。続いて、各磁性粉の板径DBを測定する。粒子の板径DBを測定するために、撮影したTEM写真から、粒子の板径DBを明らかに確認できる粒子を50個選び出す。例えば、図16、図17において、例えば矢印bおよびcで示される粒子が、その板径DBを明らかに確認できるので、選択される。選択された50個の粒子それぞれの板径DBを測定する。このようにして求めた板径DBを単純平均(算術平均)して平均板径DBaveを求める。平均板径DBaveが、平均粒子サイズである。そして、平均板厚DAave及び平均板径DBaveから粒子の平均アスペクト比(DBave/DAave)を求める。
(磁性粉の平均粒子体積)
 磁性粉の平均粒子体積は以下のようにして求められる。まず、上記の磁性粉の平均粒子サイズの算出方法に関して述べたとおり、平均板厚DAaveおよび平均板径DBaveを求める。次に、以下の式により、磁性粉の平均粒子体積Vを求める。
 
 
 
(4)磁気記録媒体の製造方法
 次に、上述の構成を有する磁気記録媒体10の製造方法について説明する。まず、非磁性粉及び結着剤などを溶剤に混練及び/又は分散させることにより、非磁性層(下地層)形成用塗料を調製する。次に、磁性粉及び結着剤などを溶剤に混練及び/又は分散させることにより、磁性層形成用塗料を調製する。磁性層形成用塗料及び非磁性層(下地層)形成用塗料の調製には、例えば、以下の溶剤、分散装置、及び混練装置を用いることができる。
 上述の塗料調製に用いられる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、及びシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;例えば、メタノール、エタノール、及びプロパノールなどのアルコール系溶媒;例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、及びエチレングリコールアセテートなどのエステル系溶媒;ジエチレングリコールジメチルエーテル、2-エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、及びジオキサンなどのエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、及びキシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒;並びに、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、及びクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられる。これらのうちの1つが用いられてもよく、又は、2以上の混合物が用いられてもよい。
 上述の塗料調製に用いられる混練装置としては、例えば、連続二軸混練機、多段階で希釈可能な連続二軸混練機、ニーダー、加圧ニーダー、及びロールニーダーなどの混練装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。また、上述の塗料調製に用いられる分散装置としては、例えば、ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、スパイクミル、ピンミル、タワーミル、パールミル(例えばアイリッヒ社製「DCPミル」など)、ホモジナイザー、及び超音波分散機などの分散装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。
 次に、非磁性層(下地層)形成用塗料をベース層11の一方の主面に塗布して乾燥させることにより、非磁性層12を形成する。続いて、この非磁性層12上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させることにより、磁性層13を非磁性層12上に形成する。なお、乾燥の際に、例えばソレノイドコイルにより、磁性粉をベース層11の厚み方向に磁場配向させる。また、乾燥の際に、例えば、ソレノイドコイルにより、磁性粉をベース層11の長手方向(走行方向)に磁場配向させたのちに、ベース層11の厚み方向に磁場配向させるようにしてもよい。このような磁場配向処理をすることで、垂直方向における保持力「Hc1」と長手方向における保持力「Hc2」との比Hc2/Hc1を低くすることができ、磁性粉の垂直配向度を向上させることができる。磁性層13の形成後、ベース層11の他方の主面にバック層14を形成する。これにより、磁気記録媒体10が得られる。
 比Hc2/Hc1は、例えば、磁性層形成用塗料の塗膜に印加される磁場の強度、磁性層形成用塗料中の固形分の濃度、磁性層形成用塗料の塗膜の乾燥条件(乾燥温度および乾燥時間)を調整することにより所望の値に設定される。塗膜に印加される磁場の強度は、磁性粉の保持力の2倍以上3倍以下であることが好ましい。比Hc2/Hc1をさらに高めるためには、磁性粉を磁場配向させるための配向装置に磁性層形成用塗料が入る前の段階で、磁性粉を磁化させておくことも好ましい。なお、比Hc2/Hc1の調整方法は単独で使用されてもよいし、2以上組み合されて使用されてもよい。
 その後、得られた磁気記録媒体10を大径コアに巻き直し、硬化処理を行う。最後に、磁気記録媒体10に対してカレンダー処理を行った後、所定の幅(例えば、1/2インチ幅)に裁断する。以上により、目的とする細長い長尺状の磁気記録媒体10が得られる。
(5)記録再生装置
[記録再生装置の構成]
 次に、図2を参照して、上述の構成を有する磁気記録媒体10の記録及び再生を行う記録再生装置30の構成の一例について説明する。
 記録再生装置30は、磁気記録媒体10の長手方向に加わるテンションを調整可能な構成を有している。また、記録再生装置30は、磁気記録カートリッジ10Aを装填可能な構成を有している。ここでは、説明を容易とするために、記録再生装置30が、1つの磁気記録カートリッジ10Aを装填可能な構成を有している場合について説明するが、記録再生装置30が、複数の磁気記録カートリッジ10Aを装填可能な構成を有していてもよい。
 記録再生装置30は、好ましくはタイミングサーボ方式の磁気記録再生装置である。本技術の磁気記録媒体は、タイミングサーボ方式の磁気記録再生装置における使用に適している。
 記録再生装置30は、ネットワーク43を介してサーバ41及びパーソナルコンピュータ(以下「PC」という。)42等の情報処理装置に接続されており、これらの情報処理装置から供給されたデータを磁気記録カートリッジ10Aに記録可能に構成されている。記録再生装置30の最短記録波長は、好ましくは100nm以下、より好ましくは75nm以下、更により好ましくは60nm以下、特に好ましくは50nm以下である。
 記録再生装置は、図2に示すように、スピンドル31と、記録再生装置側のリール32と、スピンドル駆動装置33と、リール駆動装置34と、複数のガイドローラ35と、ヘッドユニット36と、通信インターフェース(以下、I/F)37と、制御装置38とを備えている。
 スピンドル31は、磁気記録カートリッジ10Aを装着可能に構成されている。磁気記録カートリッジ10Aは、LTO(Linear Tape Open)規格に準拠しており、カートリッジケース10Bに磁気記録媒体10を巻装した単一のリール10Cを回転可能に収容している。磁気記録媒体10には、サーボ信号としてハの字状のサーボパターンが予め記録されている。リール32は、磁気記録カートリッジ10Aから引き出された磁気記録媒体10の先端を固定可能に構成されている。
 本技術は、本技術に従う磁気記録媒体を含む磁気記録カートリッジも提供する。当該磁気記録カートリッジ内において、前記磁気記録媒体は、例えばリールに巻き付けられていてよい。
 スピンドル駆動装置33は、スピンドル31を回転駆動させる装置である。リール駆動装置34は、リール32を回転駆動させる装置である。磁気記録媒体10に対してデータの記録又は再生を行う際には、スピンドル駆動装置33とリール駆動装置34とが、スピンドル31とリール32とを回転駆動させることによって、磁気記録媒体10を走行させる。ガイドローラ35は、磁気記録媒体10の走行をガイドするためのローラである。
 ヘッドユニット36は、磁気記録媒体10にデータ信号を記録するための複数の記録ヘッドと、磁気記録媒体10に記録されているデータ信号を再生するための複数の再生ヘッドと、磁気記録媒体10に記録されているサーボ信号を再生するための複数のサーボヘッドとを備える。記録ヘッドとしては例えばリング型ヘッドを用いることができるが、記録ヘッドの種類はこれに限定されるものではない。
 通信I/F37は、サーバ41及びPC42等の情報処理装置と通信するためのものであり、ネットワーク43に対して接続される。
 制御装置38は、記録再生装置30の全体を制御する。例えば、制御装置38は、サーバ41及びPC42等の情報処理装置の要求に応じて、情報処理装置から供給されるデータ信号をヘッドユニット36により磁気記録媒体10に記録する。また、制御装置38は、サーバ41及びPC42等の情報処理装置の要求に応じて、ヘッドユニット36により、磁気記録媒体10に記録されたデータ信号を再生し、情報処理装置に供給する。
 また、制御装置38は、ヘッドユニット36から供給されるサーボ信号に基づき、磁気記録媒体10の幅の変化を検出する。具体的には、磁気記録媒体10にはサーボ信号として複数のハの字状のサーボパターンが記録されており、ヘッドユニット36はヘッドユニット36上の2つのサーボヘッドにより、異なる2つのサーボパターンを同時に再生し、其々のサーボ信号を得ることが出来る。このサーボ信号から得られる、サーボパターンとヘッドユニットとの相対位置情報を用いて、サーボパターンを追従する様に、ヘッドユニット36の位置を制御する。これと同時に、2つのサーボ信号波形を比較することで、サーボパターンの間の距離情報も得ることができる。各々の測定時に得られるこのサーボパターン間の距離情報を比較することで、各々の測定時におけるサーボパターン間の距離の変化を得ることができる。これに、サーボパターン記録時のサーボパターン間の距離情報を加味することで、磁気記録媒体10の幅の変化も計算できる。制御装置38は、上述のようにして得られたサーボパターン間の距離の変化、または計算した磁気記録媒体10の幅の変化に基づき、スピンドル駆動装置33及びリール駆動装置34の回転駆動を制御し、磁気記録媒体10の幅が規定の幅、またはほぼ規定の幅となるように、磁気記録媒体10の長手方向のテンションを調整する。これにより、磁気記録媒体10の幅の変化を抑制することができる。
[記録再生装置の動作]
 次に、上記構成を有する記録再生装置30の動作について説明する。
 まず、磁気記録カートリッジ10Aを記録再生装置30に装着し、磁気記録媒体10の先端を引き出して、複数のガイドローラ35及びヘッドユニット36を介してリール32まで移送し、磁気記録媒体10の先端をリール32に取り付ける。
 次に、図示しない操作部を操作すると、スピンドル駆動装置33とリール駆動装置34とが制御装置38の制御により駆動され、リール10Cからリール32へ向けて磁気記録媒体10が走行されるように、スピンドル31とリール32とが同方向に回転される。これにより、磁気記録媒体10がリール32に巻き取られつつ、ヘッドユニット36によって、磁気記録媒体10への情報の記録または磁気記録媒体10に記録された情報の再生が行われる。
 また、リール10Cに磁気記録媒体10を巻き戻す場合は、上記とは逆方向に、スピンドル31とリール32とが回転駆動されることにより、磁気記録媒体10がリール32からリール10Cに走行される。この巻き戻しの際にも、ヘッドユニット36による、磁気記録媒体10への情報の記録または磁気記録媒体10に記録された情報の再生が行われる。
(6)変形例
[変形例1]
 磁気記録媒体10が、図3に示すように、ベース層11の少なくとも一方の表面に設けられたバリア層15をさらに備えるようにしてもよい。バリア層15は、環境に応じたベース層11の寸法変形を抑える為の層である。例えば、その寸法変形を及ぼす原因の一例としてベース層11の吸湿性が挙げられ、バリア層15によりベース層11への水分の侵入速度を低減できる。バリア層15は、金属又は金属酸化物を含む。金属としては、例えば、Al、Cu、Co、Mg、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Mo、Ru、Pd、Ag、Ba、Pt、Au、及びTaのうちの少なくとも1種を用いることができる。金属酸化物としては、例えば、Al、CuO、CoO、SiO、Cr、TiO、Ta、及びZrOのうちの少なくとも1種を用いることができるし、上記金属の酸化物の何れかを用いることもできる。またダイヤモンド状炭素(Diamond-Like Carbon:DLC)又はダイヤモンドなどを用いることもできる。
 バリア層15の平均厚みは、好ましくは20nm以上1000nm以下、より好ましくは50nm以上1000nm以下である。バリア層15の平均厚みは、磁性層13の平均厚みtと同様にして求められる。但し、TEM像の倍率は、バリア層15の厚みに応じて適宜調整される。
[変形例2]
 磁気記録媒体10は、ライブラリ装置に組み込まれてもよい。すなわち、本技術は、少なくとも一つの磁気記録媒体10を備えているライブラリ装置も提供する。当該ライブラリ装置は、磁気記録媒体10の長手方向に加わるテンションを調整可能な構成を有しており、上記で述べた記録再生装置30を複数備えるものであってもよい。
[変形例3]
 磁気記録媒体10は、サーボライタによるサーボ信号書き込み処理に付されてもよい。当該サーボライタが、サーボ信号の記録時などに磁気記録媒体10の長手方向のテンションを調整することで、磁気記録媒体10の幅を一定又はほぼ一定に保ちうる。この場合、当該サーボライタは、磁気記録媒体10の幅を検出する検出装置を備えうる。当該サーボライタは、当該検出装置の検出結果に基づき、磁気記録媒体10の長手方向のテンションを調整しうる。
3.第2の実施形態
(1)磁気記録カートリッジの一実施形態
[カートリッジの構成]
 本技術は、本技術に従う磁気記録媒体を含む磁気記録カートリッジ(テープカートリッジともいう)も提供する。当該磁気記録カートリッジ内において、前記磁気記録媒体は、例えばリールに巻き付けられていてよい。当該磁気記録カートリッジは、例えば 記録再生装置と通信を行う通信部と、記憶部と、前記通信部を介して前記記録再生装置から受信した情報を記憶部に記憶し、かつ、前記記録再生装置の要求に応じて、前記記憶部から情報を読み出し、通信部を介して記録再生装置に送信する制御部と、を備えていてよい。前記情報は、磁気記録媒体の長手方向にかかるテンションを調整するための調整情報を含みうる。
 図4を参照して、上述の構成を有する磁気記録媒体Tを備える磁気記録カートリッジ10Aの構成の一例について説明する。
 図4は、磁気記録カートリッジ10Aの構成の一例を示す分解斜視図である。磁気記録カートリッジ10Aは、LTO(Linear Tape-Open)規格に準拠した磁気記録カートリッジであり、下シェル212Aと上シェル212Bとで構成されるカートリッジケース10Bの内部に、磁気テープ(テープ状の磁気記録媒体)Tが巻かれたリール10Cと、リール10Cの回転をロックするためのリールロック214およびリールスプリング215と、リール10Cのロック状態を解除するためのスパイダ216と、下シェル212Aと上シェル212Bに跨ってカートリッジケース10Bに設けられたテープ引出口212Cを開閉するスライドドア217と、スライドドア217をテープ引出口212Cの閉位置に付勢するドアスプリング218と、誤消去を防止するためのライトプロテクト219と、カートリッジメモリ211とを備える。リール10Cは、中心部に開口を有する略円盤状であって、プラスチック等の硬質の材料からなるリールハブ213Aとフランジ213Bとにより構成される。磁気テープTの一端部には、リーダーテープLTが接続されている。リーダーテープLTの先端には、リーダーピン220が設けられている。
 カートリッジメモリ211は、磁気記録カートリッジ10Aの1つの角部の近傍に設けられている。磁気記録カートリッジ10Aが記録再生装置80にロードされた状態において、カートリッジメモリ211は、記録再生装置80のリーダライタ(図示せず)と対向するようになっている。カートリッジメモリ211は、LTO規格に準拠した無線通信規格で記録再生装置30、具体的にはリーダライタ(図示せず)と通信を行う。
[カートリッジメモリの構成]
 図5を参照して、カートリッジメモリ211の構成の一例について説明する。
 図5は、カートリッジメモリ211の構成の一例を示すブロック図である。カートリッジメモリ211は、規定の通信規格でリーダライタ(図示せず)と通信を行うアンテナコイル(通信部)331と、アンテナコイル331により受信した電波から、誘導起電力を用いて発電、整流して電源を生成する整流・電源回路332と、アンテナコイル331により受信した電波から、同じく誘導起電力を用いてクロックを生成するクロック回路333と、アンテナコイル331により受信した電波の検波およびアンテナコイル331により送信する信号の変調を行う検波・変調回路334と、検波・変調回路334から抽出されるデジタル信号から、コマンドおよびデータを判別し、これを処理するための論理回路等で構成されるコントローラ(制御部)335と、情報を記憶するメモリ(記憶部)336とを備える。また、カートリッジメモリ211は、アンテナコイル331に対して並列に接続されたキャパシタ337を備え、アンテナコイル331とキャパシタ337により共振回路が構成される。
 メモリ336は、磁気記録カートリッジ10Aに関連する情報等を記憶する。メモリ336は、不揮発性メモリ(Non Volatile Memory:NVM)である。メモリ336の記憶容量は、好ましくは約32KB以上である。例えば、磁気記録カートリッジ10Aが次世代以降のLTOフォーマット規格に準拠したものである場合には、メモリ336は、約32KBの記憶容量を有する。
 メモリ336は、第1の記憶領域336Aと第2の記憶領域336Bとを有する。第1の記憶領域336Aは、LTO8以前のLTO規格のカートリッジメモリ(以下「従来のカートリッジメモリ」という。)の記憶領域に対応しており、LTO8以前のLTO規格に準拠した情報を記憶するための領域である。LTO8以前のLTO規格に準拠した情報は、例えば製造情報(例えば磁気記録カートリッジ10Aの固有番号等)、使用履歴(例えばテープ引出回数(Thread Count)等)等である。
 第2の記憶領域336Bは、従来のカートリッジメモリの記憶領域に対する拡張記憶領域に相当する。第2の記憶領域336Bは、付加情報を記憶するための領域である。ここで、付加情報とは、LTO8以前のLTO規格で規定されていない、磁気記録カートリッジ10Aに関連する情報を意味する。付加情報の例としては、テンション調整情報、管理台帳データ、Index情報、または磁気テープTに記憶された動画のサムネイル情報等が挙げられるが、これらのデータに限定されるものではない。テンション調整情報は、磁気テープTに対するデータ記録時における、隣接するサーボバンド間の距離(隣接するサーボバンドに記録されたサーボパターン間の距離)を含む。隣接するサーボバンド間の距離は、磁気テープTの幅に関連する幅関連情報の一例である。サーボバンド間の距離の詳細については後述する。以下の説明において、第1の記憶領域336Aに記憶される情報を「第1の情報」といい、第2の記憶領域336Bに記憶される情報を「第2の情報」ということがある。
 メモリ336は、複数のバンクを有していてもよい。この場合、複数のバンクのうちの一部のバンクにより第1の記憶領域336Aが構成され、残りのバンクにより第2の記憶領域336Bが構成されてもよい。具体的には、例えば、磁気記録カートリッジ10Aが次世代以降のLTOフォーマット規格に準拠したものである場合には、メモリ336は約16KBの記憶容量を有する2つのバンクを有し、2つのバンクのうちの一方のバンクにより第1の記憶領域336Aが構成され、他のバンクにより第2の記憶領域336Bが構成されてもよい。
 アンテナコイル331は、電磁誘導により誘起電圧を誘起する。コントローラ335は、アンテナコイル331を介して、規定の通信規格で記録再生装置80と通信を行う。具体的には、例えば、相互認証、コマンドの送受信またはデータのやり取り等を行う。
 コントローラ335は、アンテナコイル331を介して記録再生装置80から受信した情報をメモリ336に記憶する。コントローラ335は、記録再生装置80の要求に応じて、メモリ336から情報を読み出し、アンテナコイル331を介して記録再生装置80に送信する。
(2)磁気記録カートリッジの変形例
[カートリッジの構成]
 上述の磁気記録カートリッジの一実施形態では、磁気テープカートリッジが、1リールタイプのカートリッジである場合について説明したが、本技術の磁気記録カートリッジは、2リールタイプのカートリッジであってもよい。すなわち、本技術の磁気記録カートリッジは、磁気テープが巻き取られるリールを1つ又は複数(例えば2つ)有してよい。以下で、図6を参照しながら、2つのリールを有する本技術の磁気記録カートリッジの例を説明する。
 図6は、2リールタイプのカートリッジ421の構成の一例を示す分解斜視図である。カートリッジ421は、合成樹脂製の上ハーフ402と、上ハーフ402の上面に開口された窓部402aに嵌合されて固着される透明な窓部材423と、上ハーフ402の内側に固着されリール406、407の浮き上がりを防止するリールホルダー422と、上ハーフ402に対応する下ハーフ405と、上ハーフ402と下ハーフ405を組み合わせてできる空間に収納されるリール406、407と、リール406、407に巻かれた磁気テープMT1と、上ハーフ402と下ハーフ405を組み合わせてできるフロント側開口部を閉蓋するフロントリッド409およびこのフロント側開口部に露出した磁気テープMT1を保護するバックリッド409Aとを備える。
 リール406は、磁気テープMT1が巻かれる円筒状のハブ部406aを中央部に有する下フランジ406bと、下フランジ406bとほぼ同じ大きさの上フランジ406cと、ハブ部406aと上フランジ406cの間に挟み込まれたリールプレート411とを備える。リール407はリール406と同様の構成を有している。
 窓部材423には、リール406、407に対応した位置に、これらリールの浮き上がりを防止するリール保持手段であるリールホルダー422を組み付けるための取付孔423aが各々設けられている。磁気テープMT1は、第1の実施形態における磁気テープTと同様である。
 本技術は、以下のような構成を採用することもできる。
[1]
 磁性層及びベース層を含む層構造を有し、
 前記磁性層は、アルミナ粒子を含み、
 表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.70nm以下であり、 算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.79nm以下であり、
 又は、
 空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、且つ、
 前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下である、磁気記録媒体。
[2]
 前記磁性層は、さらに導電性を有する粒子を有する、[1]に記載の磁気記録媒体。
[3]
 表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.67nm以下である、[1]又は[2]に記載の磁気記録媒体。
[4]
 算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.73nm以下である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
[5]
 空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.48nm以下である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
[6]
 前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0060μm以下である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
[7]
 前記磁性層の平均厚みが0.09μm以下である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
[8]
 さらに、非磁性層を有する、[1]~[7]のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
[9]
 前記非磁性層の平均厚みが1.3μm以下である、[8]に記載の磁気記録媒体。
[10]
 平均厚み(平均全厚)が5.9μm以下である、[1]~[9]のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
[11]
 [1]~[10]のいずれか1つに記載の磁気記録媒体がリールに巻き付けられた状態でケースに収容されている、磁気記録カートリッジ。
4.実施例
 以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
 本実施例において、表面粗度Rab、算術平均粗さRa、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さ、磁気テープの平均厚み(平均全厚)t、磁性層の平均厚みt、非磁性層(下地層)の平均厚み、ベース層の平均厚み、バック層の平均厚み、電磁変換特性(SNR)は、上述の一実施形態にて説明した測定方法により求められたものである。
[実施例1]
(磁性層形成用塗料の調製工程)
 磁性層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第1組成物をエクストルーダで混練した。次に、ディスパーを備えた攪拌タンクに、混練した第1組成物と、下記配合の第2組成物を加えて予備混合を行った。続いて、さらにダイノミル混合を行い、フィルター処理を行い、磁性層形成用塗料を調製した。
(第1組成物)
磁性粉(バリウムフェライト(BaFe1219)、形状:六角板状、平均アスペクト比:3.0、平均粒子体積:1600nm):100質量部
塩化ビニル系樹脂(樹脂溶液:樹脂分30質量%、シクロヘキサノン70質量%):50質量部
(重合度300、Mn=10000、極性基としてOSO3K=0.07mmol/g、2級OH=0.3mmol/gを含有する。)
酸化アルミニウム粉末:3質量部
(α-Al23、平均粒径80nm、住友化学社製、商品名:HIT82、モース硬度:9)
(第2組成物)
カーボンブラック:2質量部
(平均粒径70nm、東海カーボン社製、商品名:シーストTA)
ポリウレタン樹脂(樹脂溶液:ポリウレタン樹脂の配合量30質量%、シクロヘキサノンの配合量70質量%):5.56質量部
(ポリウレタン樹脂:数平均分子量Mn=25000、Tg=110℃)
n-ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:121.3質量部
トルエン:121.3質量部
シクロヘキサノン:60.7質量部
 最後に、上述のようにして調製した磁性層形成用塗料に、硬化剤として、ポリイソシアネート(商品名:コロネートL、東ソー株式会社製):3.3質量部と、ステアリン酸:2質量部とを添加した。なお、磁性層P/B比は、磁性粉/接着剤(バインダー)比を意味し、5.0であった。以下、各実施例におけるP/B比は表1中に示す。
(下地層形成用塗料の調製工程)
 下地層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第3組成物をエクストルーダで混練した。次に、ディスパーを備えた攪拌タンクに、混練した第3組成物と、下記配合の第4組成物を加えて予備混合を行った。続いて、さらにダイノミル混合を行い、フィルター処理を行い、下地層形成用塗料を調製した。
(第3組成物)
針状酸化鉄粉末:100質量部
(α-Fe、平均長軸長0.12μm)  
塩化ビニル系樹脂(樹脂溶液:樹脂分30質量%、シクロヘキサノン70質量%):46質量部
(重合度300、Mn=10000、極性基としてOSO3K=0.07mmol/g、2級OH=0.3mmol/gを含有する。)
(第4組成物)
カーボンブラック:25質量部
(平均粒径20nm)
ポリウレタン樹脂(樹脂溶液:ポリウレタン樹脂の配合量30質量%、シクロヘキサノンの配合量70質量%):36質量部
(ポリウレタン樹脂:数平均分子量Mn=25000、Tg=110℃)
n-ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:108.2質量部
トルエン:108.2質量部
シクロヘキサノン:18.5質量部
 最後に、上述のようにして調製した下地層形成用塗料に、硬化剤として、ポリイソシアネート(商品名:コロネートL、東ソー株式会社製):2.49質量部と、ステアリン酸:2質量部とを添加した。
(バック層形成用塗料の調製工程)
 バック層形成用塗料を以下のようにして調製した。下記原料を、ディスパーを備えた攪拌タンクで混合を行い、フィルター処理を行うことで、バック層形成用塗料を調製した。
カーボンブラック(旭社製、商品名:#80):100質量部
ポリエステルポリウレタン:100質量部
(日本ポリウレタン社製、商品名:N-2304)
メチルエチルケトン:500質量部
トルエン:400質量部
シクロヘキサノン:100質量部
ポリイソシアネート(商品名:コロネートL、東ソー株式会社製):10質量部
(成膜工程)
 上述のようにして作製した塗料を用いて、磁気テープを以下に説明するとおりにして作製した。
 まず、磁気テープのベース層となる支持体として、長尺状を有する、平均厚み4.0μmのPENフィルム(ベースフィルム)を準備した。次に、PENフィルムの一方の主面上に下地層形成用塗料を塗布し、乾燥させることにより、PENフィルムの一方の主面上に、最終製品にしたときの平均厚みが1.17μmとなるように下地層を形成した。次に、下地層上に磁性層形成用塗料を塗布し、乾燥させることにより、下地層上に最終製品にしたときの平均厚みが0.08μmとなるように磁性層を形成した。
 続いて、下地層及び磁性層が形成されたPENフィルムの他方の主面上にバック層形成用塗料を塗布し、乾燥させることにより、最終製品にしたときの平均厚みが0.50μmとなるようにバック層を形成した。そして、下地層、磁性層、およびバック層が形成されたPENフィルムに対して硬化処理を行った。その後、カレンダー処理を行い、磁性層表面を平滑化した。
(裁断の工程)
 上述のようにして得られた磁気テープを1/2インチ(12.65mm)幅に裁断した。これにより、長尺状を有する、磁気テープが得られた。
 当該1/2インチ幅の磁気テープをカートリッジケース内に設けられたリールに巻き付けて、磁気記録カートリッジを得た。当該磁気テープに、サーボトラックライタによってサーボ信号を記録した。当該サーボ信号は、ハの字の磁気パターンの列からなり、当該磁気パターンは、互いに既知の間隔(以下、「予め記録した際の既知の磁気パターン列の間隔」という。)で、長手方向に平行に2列以上予め記録された。
 得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.60nmであり、算術平均粗さRaは1.56nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は2.92nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0067μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.68μmであり、磁性層の平均厚みtは0.08μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.17μmであり、ベース層の平均厚みは3.94μmであり、バック層の平均厚みは0.5μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.97であった。
[実施例2]
 実施例1とは、酸化アルミニウム粉末の添加量を5質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.61nmであり、算術平均粗さRaは1.63nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.21nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0067μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.71μmであり、磁性層の平均厚みtは0.08μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.19μmであり、ベース層の平均厚みは3.94μmであり、バック層の平均厚みは0.49μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.70であった。
[実施例3]
 実施例1とは、平均粒径が90nmである酸化アルミニウム粉末(α-Al23、平均粒径90nm、住友化学社製、商品名:HIT70)を用い、酸化アルミニウム粉末の添加量を3質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.66nmであり、算術平均粗さRaは1.73nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.48nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0050μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.79μmであり、磁性層の平均厚みtは0.081μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.19μmであり、ベース層の平均厚みは3.99μmであり、バック層の平均厚みは0.52μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.69であった。
[実施例4]
 実施例1とは、平均粒径が140nmである酸化アルミニウム粉末(α-Al23、平均粒径140nm、住友化学社製、商品名:HIT60A)を用い、酸化アルミニウム粉末の添加量を3質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.67nmであり、算術平均粗さRaは1.63nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.14nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0066μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.73μmであり、磁性層の平均厚みtは0.083μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.23μmであり、ベース層の平均厚みは3.94μmであり、バック層の平均厚みは0.48μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.69であった。
[実施例5]
 実施例1とは、酸化アルミニウム粉末の添加量を7.5質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.70nmであり、算術平均粗さRaは1.79nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.77nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0066μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.73μmであり、磁性層の平均厚みtは0.080μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.17μmであり、ベース層の平均厚みは4.02μmであり、バック層の平均厚みは0.46μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.53であった。
[実施例6]
 実施例1とは、平均粒径が90nmである酸化アルミニウム粉末(α-Al23、平均粒径90nm、住友化学社製、商品名:HIT70)を用い、酸化アルミニウム粉末の添加量を5質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.68nmであり、算術平均粗さRaは1.71nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.43nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0056μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.85μmであり、磁性層の平均厚みtは0.080μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.20μmであり、ベース層の平均厚みは4.04μmであり、バック層の平均厚みは0.53μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.49であった。
[比較例1]
 実施例1とは、平均粒径が140nmである酸化アルミニウム粉末(α-Al23、平均粒径140nm、住友化学社製、商品名:HIT60A)を用い、酸化アルミニウム粉末の添加量を7.5質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.70nmであり、算術平均粗さRaは1.79nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.55nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0092μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.46μmであり、磁性層の平均厚みtは0.085μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.04μmであり、ベース層の平均厚みは3.87μmであり、バック層の平均厚みは0.48μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.25であった。
[比較例2]
 実施例1とは、酸化アルミニウム粉末の添加量を10質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.68nmであり、算術平均粗さRaは1.87nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.78nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0078μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.65μmであり、磁性層の平均厚みtは0.081μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.19μmであり、ベース層の平均厚みは3.87μmであり、バック層の平均厚みは0.50μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.27であった。
[比較例3]
 実施例1とは、平均粒径が90nmである酸化アルミニウム粉末(α-Al23、平均粒径90nm、住友化学社製、商品名:HIT70)を用い、酸化アルミニウム粉末の添加量を7.5質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.65nmであり、算術平均粗さRaは1.92nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は4.30nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0075μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.55μmであり、磁性層の平均厚みtは0.084μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.03μmであり、ベース層の平均厚みは3.99μmであり、バック層の平均厚みは0.46μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.30であった。
[比較例4]
 実施例1とは、平均粒径が140nmである酸化アルミニウム粉末(α-Al23、平均粒径140nm、住友化学社製、商品名:HIT60A)を用い、酸化アルミニウム粉末の添加量を5質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.77nmであり、算術平均粗さRaは1.75nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.53nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0071μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.78μmであり、磁性層の平均厚みtは0.080μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.17μmであり、ベース層の平均厚みは3.99μmであり、バック層の平均厚みは0.55μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.34であった。
[比較例5]
 実施例1とは、平均粒径が50nmである酸化アルミニウム粉末(α-Al23、平均粒径50nm、住友化学社製、商品名:HIT100)を用い、酸化アルミニウム粉末の添加量を7.5質量部とした点以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。得られた磁気テープは、表面粗度Rabは1.72nmであり、算術平均粗さRaは1.85nmであり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は4.11nmであり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0063μmであり、磁気テープの平均厚み(平均全厚)tは5.44μmであり、磁性層の平均厚みtは0.081μmであり、非磁性層(下地層)の平均厚みは1.03μmであり、ベース層の平均厚みは3.86μmであり、バック層の平均厚みは0.47μmであり、電磁変換特性(SNR)は0.41であった。
 表1は、実施例1~6及び比較例1~5の磁気テープの構成及び評価結果を示す。
 
 なお、表1中の各記号は、以下の測定値を意味する。
:磁気テープの平均厚み(平均全厚)(単位:μm)
:磁性層の平均厚み(単位:nm)
:バック層の平均厚み(単位:μm)
 表1に示される結果より、以下のことが分かる。
 実施例1~6の磁気テープはいずれも、表面粗度Rabが1.70nm以下であり、算術平均粗さRaが1.79nm以下であり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)は3.77nm以下であり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0067μm以下であり、電磁変換特性が優れたものであった。
 実施例1と比較例1とを対比すると、実施例1の磁気テープは、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さは0.0067μm以下であり、電磁変換特性に優れたものであった。一方、比較例1の磁気テープは、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μmより大きく、実施例1と比べて電磁変換特性に劣ったものであった。
 また、実施例1と比較例2とを対比すると、実施例1の磁気テープは、算術平均粗さRaが1.79nm以下であり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが.0067μm以下であり、電磁変換特性に優れたものであった。一方、比較例2の磁気テープは、算術平均粗さRaが1.79nmより大きく、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nmより大きく、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μmより大きく、電磁変換特性に劣ったものであった。
 また、実施例1と比較例3とを対比すると、実施例1の磁気テープは、算術平均粗さRaが1.79nm以下であり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下であり、電磁変換特性に優れたものであった。一方、比較例3の磁気テープは、算術平均粗さRaが1.79nmより大きく、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nmより大きく、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μmより大きく、電磁変換特性に劣ったものであった。
 また、実施例1と比較例4とを対比すると、実施例1の磁気テープは、表面粗度Rabが1.70nm以下であり、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下であり、電磁変換特性に優れたものであった。一方、比較例4の磁気テープは、表面粗度Rabが1.70nmより大きく、アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μmより大きく、電磁変換特性に劣ったものであった。
 また、実施例1と比較例5とを対比すると、実施例1の磁気テープは、表面粗度Rabが1.70nm以下であり、算術平均粗さRaが1.79nm以下であり、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、電磁変換特性に優れたものであった。一方、比較例5の磁気テープは、表面粗度Rabが1.70nmより大きく、算術平均粗さRaが1.79nmより大きく、空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nmより大きく、電磁変換特性に劣ったものであった。
 以上、本技術の実施形態及び実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
 例えば、上述の実施形態及び実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料、及び数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料、及び数値等を用いてもよい。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。
 また、上述の実施形態及び実施例の構成、方法、工程、形状、材料、及び数値等は、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
 また、本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値または下限値は、他の段階の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
10 磁気記録媒体
11 ベース層
12 下地層
13 磁性層
14 バック層
 

Claims (11)

  1.  磁性層及びベース層を含む層構造を有し、
     前記磁性層は、アルミナ粒子を含み、
     表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.70nm以下であり、 算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.79nm以下であり、
     又は、
     空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.77nm以下であり、且つ、
     前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0067μm以下である、磁気記録媒体。
  2.  前記磁性層は、さらに導電性を有する粒子を有する、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  3.  表面粗度Rab(測定範囲:236μm×177μm)が1.67nm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  4.  算術平均粗さRa(測定範囲:40μm×40μm)が1.73nm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  5.  空間波長5μm以下のPSD値(Power Spectrum Density)が3.48nm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  6.  前記アルミナ粒子によって形成された突起の平均高さが0.0060μm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  7.  前記磁性層の平均厚みが0.09μm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  8.  さらに、非磁性層を有する、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  9.  前記非磁性層の平均厚みが1.3μm以下である、請求項8に記載の磁気記録媒体。
  10.  平均厚み(平均全厚)が5.9μm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  11.  請求項1に記載の磁気記録媒体がリールに巻き付けられた状態でケースに収容されている、磁気記録カートリッジ。
     
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