JPH0318253B2 - - Google Patents

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JPH0318253B2
JPH0318253B2 JP55095940A JP9594080A JPH0318253B2 JP H0318253 B2 JPH0318253 B2 JP H0318253B2 JP 55095940 A JP55095940 A JP 55095940A JP 9594080 A JP9594080 A JP 9594080A JP H0318253 B2 JPH0318253 B2 JP H0318253B2
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ferromagnetic
layer
thin film
oxide
magnetic
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JP55095940A
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JPS5720920A (en
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Masahiro Hotsuta
Yoshuki Fukumoto
Yoichi Mikami
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851Coating a support with a magnetic layer by sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高真空下におけるイオンプレーテイン
グ法により蒸着形成された多層構造の強磁性体層
を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium having a multilayered ferromagnetic layer deposited by ion plating under high vacuum.

従来、磁気記録媒体としては、酸化鉄、酸化ク
ロム等の針状磁性粉あるいは、強磁性金属の超微
粉末を樹脂バインダー中に分散し、これを非磁性
基材に塗布した磁気記録媒体が広く用いられてき
た。
Conventionally, magnetic recording media have been widely used in which acicular magnetic powder such as iron oxide or chromium oxide or ultrafine powder of ferromagnetic metal is dispersed in a resin binder and coated on a non-magnetic base material. has been used.

しかしながら、近年、該磁気記録媒体に対して
も情報の高密度記録化ということが強く要請さ
れ、このため種々改良がなされてきたが、上記従
来の塗布型の磁気記録媒体では、用いている強磁
性粉末の粒子の大きさが、記録要素の最小単位と
しての限界を有しており、これ以上に記録密度を
高めることが、原理的に不可能であるため、この
高密度記録化という要請に答え難かつた。
However, in recent years, there has been a strong demand for high-density recording of information in magnetic recording media, and various improvements have been made to this end. The particle size of the magnetic powder has a limit as the smallest unit of the recording element, and it is theoretically impossible to increase the recording density beyond this limit. It was difficult to answer.

このため、最近、記録密度の飛躍的増大を目的
として、樹脂バインダーを使用しない磁性層が
100%強磁性体からなる薄膜(蒸着)型の磁気記
録媒体が、湿式メツキ法、真空蒸着法、スパツタ
リング法、イオンプレーテイング法等の薄膜形成
法を用いて精力的に研究開発され、一部は実用に
供されている。
For this reason, recently, with the aim of dramatically increasing recording density, magnetic layers that do not use resin binders have been developed.
Thin-film (vapor-deposited) magnetic recording media made of 100% ferromagnetic material have been actively researched and developed using thin-film formation methods such as wet plating, vacuum evaporation, sputtering, and ion plating. is in practical use.

しかしながら、上記各薄膜形成法によつて得ら
れる磁気記録媒体は、それぞれに欠点があり実用
上種々の問題を有していた。
However, the magnetic recording media obtained by each of the above-mentioned thin film forming methods have their own drawbacks and have various practical problems.

即ち、湿式メツキ、真空蒸着によつて形成され
た薄膜型の磁気記録媒体は磁性層と基材との密着
強度が極めて低いため、記録−再生時に於いて、
磁気ヘツドとの接触走査による機械的摩擦によつ
て、磁性層が剥離したり、摩滅、損傷等を生じ易
いという欠点があつた。
That is, in thin-film magnetic recording media formed by wet plating or vacuum deposition, the adhesion strength between the magnetic layer and the base material is extremely low, so during recording and reproduction,
The disadvantage is that the magnetic layer is susceptible to peeling, wear, damage, etc. due to mechanical friction caused by contact scanning with a magnetic head.

又、スパツタリング法及び従来提案されてきた
イオンプレーテイング法によつて形成された薄膜
型の磁気記録媒体は、磁性層と基材との密着強度
は改善されるものの、10-3トール以上の低真空中
での直流グロー放電又は高周波プラズマを利用し
て薄膜形成を行う方法であるため、残留ガスの取
り込み、不純物の混入などによつて、強磁性体薄
膜層の結晶性に悪影響を及ぼし、角形比が小さく
なるなど、磁性特性上に欠点があつた。又放電状
態の不均一性に起因する膜品質及び磁気特性上の
バラツキ、不均一性などの難点を有し、高性能高
密度記録用の磁気記録媒体としては、いまだ解決
しなければならない問題点を多く残していた。
Furthermore, thin film magnetic recording media formed by the sputtering method and the conventionally proposed ion plating method improve the adhesion strength between the magnetic layer and the base material, but the adhesion strength is as low as 10 -3 Torr or more. Since this method uses direct current glow discharge or high-frequency plasma in a vacuum to form a thin film, the incorporation of residual gas and contamination of impurities may adversely affect the crystallinity of the ferromagnetic thin film layer, resulting in a square shape. There were drawbacks to the magnetic properties, such as a small ratio. Furthermore, it has drawbacks such as variations and non-uniformity in film quality and magnetic properties due to non-uniformity of the discharge state, and these problems still need to be solved as a magnetic recording medium for high-performance, high-density recording. I left a lot of.

本発明は上記の如き薄膜形成法によつて得られ
る薄膜型の磁気記録媒体の欠点を解消することを
目的として研究せる結果、高真空下でイオンプレ
ーテイング蒸着して非酸化物の強磁性体層を形成
すること及び該強磁性体層の複数層の間に該強磁
性体の酸化物層を介在せしめて多層構造にするこ
とによつて優れた磁性特性を有する磁気記録媒体
が得られることを見出してなされたものであり、
その要旨は、8×10-4〜1×10-8トールの高真空
度に保たれた真空槽内に於て、ルツボ内の強磁性
材料を加熱して蒸気化せしめた強磁性体粒子を電
子発生装置から発生する電子を電界加速して衝撃
することによりイオン化し、該イオン化された強
磁性体粒子を電界加速させて非磁性材料からなる
基材に射突させることにより基材上に強磁性体の
非酸化物の薄膜層を形成させ、次いで酸素分圧が
8×10-4〜1×10-5トールの範囲に保たれる様に
真空槽内に酸素含有ガスを導入し、蒸気化した強
磁性体粒子と酸素分子を、電子発生装置から発生
する電子を電界加速して衝撃することによりイオ
ン化し、該イオン化された強磁性体粒子と酸素分
子を電界加速させて前記強磁性体の非酸化物の薄
膜層に射突させることにより強磁性体の非酸化物
層上に該強磁性体の酸化物層を形成させ、前記強
磁性体の非酸化物の薄膜層の形成と、上記酸化物
層の形成とを交互に行つて複数層の強磁性体の非
酸化物の薄膜層の間に強磁性体の酸化物層が介在
せしめられた多層構造の蒸着層を前記基材上に形
成させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法に存する。
The present invention was developed with the aim of solving the drawbacks of thin-film magnetic recording media obtained by the above-mentioned thin-film forming method. A magnetic recording medium having excellent magnetic properties can be obtained by forming a layer and interposing an oxide layer of the ferromagnetic material between a plurality of the ferromagnetic layers to form a multilayer structure. This was done by finding out that
The gist is that ferromagnetic particles are heated and vaporized in a crucible in a vacuum chamber maintained at a high vacuum level of 8 x 10 -4 to 1 x 10 -8 Torr. Electrons generated from an electron generator are accelerated by an electric field and bombarded to ionize them, and the ionized ferromagnetic particles are accelerated by an electric field and made to collide with a base material made of a non-magnetic material, so that they are ionized onto the base material. A thin film layer of a magnetic non-oxide is formed, and then an oxygen-containing gas is introduced into a vacuum chamber so that the oxygen partial pressure is maintained in the range of 8×10 -4 to 1×10 -5 Torr, and steam is generated. The ferromagnetic particles and oxygen molecules are ionized by accelerating and impacting electrons generated from an electron generator with an electric field, and the ionized ferromagnetic particles and oxygen molecules are accelerated with an electric field to form the ferromagnetic material. forming an oxide layer of the ferromagnetic material on the non-oxide layer of the ferromagnetic material by bombarding the non-oxide thin film layer of the ferromagnetic material; The formation of the oxide layer is alternately performed to form a deposited layer on the base material with a multilayer structure in which a ferromagnetic oxide layer is interposed between a plurality of ferromagnetic non-oxide thin film layers. A method of manufacturing a magnetic recording medium is provided.

本発明に於いて使用される非磁性材料からなる
基材とは、ポリ塩化ビニル、ポリフツ化ビニル、
酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート、ポリイミド、
ポリエーテルサルホン、ポリパラバン酸等の高分
子材料、アルミニウム、銅、銅−亜鉛合金等の非
磁性金属材料、焼結体、磁器、陶器、ガラス等の
セラミツク材料などが用いられる。
The base material made of non-magnetic material used in the present invention includes polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride,
Cellulose acetate, polyethylene terephthalate,
polybutylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyimide,
Polymer materials such as polyether sulfone and polyparabanic acid, non-magnetic metal materials such as aluminum, copper, and copper-zinc alloys, and ceramic materials such as sintered bodies, porcelain, earthenware, and glass are used.

本発明に於いて、上記非磁性材料からなる基材
の形状は、磁気記録媒体の使用方法によつて適宜
定められればよく、例えば、テープ、フイルム、
デイスク、ドラム等の形状で使用される。
In the present invention, the shape of the base material made of the non-magnetic material may be determined as appropriate depending on the usage method of the magnetic recording medium.
Used in the form of disks, drums, etc.

又、本発明に於いてイオンプレーテイング蒸着
法により、上記基材に蒸着するのに用いられる強
磁性体としては、鉄、コバルト及びニツケルが挙
げられ、これらの一種以上を含有する合金やこれ
らの金属の一種以上と他の元素との混合物も用い
ることが出来る。しかして鉄の合金としては、鉄
と、コバルト、ニツケル、マンガン、クロム、
銅、金、チタンなどとの合金、コバルトの合金と
しては、コバルトとリン、クロム、銅、ニツケ
ル、マンガン、イツトリウム、サマリウム、ビス
マスなどとの合金、ニツケルの合金としてはニツ
ケルと銅、亜鉛、マンガンなどとの合金があげら
れる。
In addition, in the present invention, iron, cobalt, and nickel can be mentioned as the ferromagnetic material used for vapor deposition on the above-mentioned substrate by the ion plating vapor deposition method, and alloys containing one or more of these may be used. Mixtures of one or more metals with other elements can also be used. However, iron alloys include iron, cobalt, nickel, manganese, chromium,
Alloys with copper, gold, titanium, etc. Cobalt alloys include cobalt and phosphorus, chromium, copper, nickel, manganese, yttrium, samarium, bismuth, etc. Alloys of nickel include nickel and copper, zinc, manganese, etc. Examples include alloys with

又、鉄、コバルト又はニツケルと他の元素との
混合物としては、該他の元素がリン、クロム、
銅、亜鉛、金、チタン、イツトリウム、サマリウ
ム、ビスマスなどであるものがあり、これら他の
元素の一種もしくは二種以上が選択使用されても
よい。
In addition, as a mixture of iron, cobalt or nickel and other elements, the other elements may be phosphorus, chromium,
Examples include copper, zinc, gold, titanium, yttrium, samarium, bismuth, etc., and one or more of these other elements may be selectively used.

以下、図面により本発明の磁気記録媒体の製造
方法について説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明で製造される磁気記録媒体の一
例を示す断面図であり、図中1は非磁性材料から
なる基材であり、2は強磁性体の非酸化物の薄膜
層、3は強磁性体酸化物層である。尚、第1図で
は最外層に強磁性体酸化物層3が設けられている
が、非酸化物の薄膜層2が最外層になる様にして
もよい。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a magnetic recording medium manufactured according to the present invention, in which 1 is a base material made of a non-magnetic material, 2 is a thin film layer of a ferromagnetic non-oxide, and 3 is a sectional view showing an example of a magnetic recording medium manufactured according to the present invention. is a ferromagnetic oxide layer. Although the ferromagnetic oxide layer 3 is provided as the outermost layer in FIG. 1, the non-oxide thin film layer 2 may be the outermost layer.

上記非酸化物の薄膜層2の厚さとしては通常
200〜600オングストロームとするのが好ましく、
又、強磁性体酸化物層3の厚さとしては数十〜
300オングストロームとするのが好ましい。
The thickness of the non-oxide thin film layer 2 is usually
Preferably, the thickness is between 200 and 600 angstroms.
Further, the thickness of the ferromagnetic oxide layer 3 is several tens to
Preferably, the thickness is 300 angstroms.

第2図は磁気記録媒体を製造するのに用いられ
る装置の一例を示す模型図であり、真空槽4内の
真空室5は排気口6に連結される拝気系装置(油
回転ポンプ、油拡散ポンプ等で構成されているが
図示されていない)によつて、1×10-8トールま
での高真空に保持することが可能になされてい
る。
FIG. 2 is a model diagram showing an example of an apparatus used to manufacture magnetic recording media. It is possible to maintain a high vacuum of up to 1×10 -8 Torr by using a diffusion pump (not shown).

真空室5内には、蒸着イオン源7、フイルム状
基材8、その供給ロール81と巻取りロール82
(但しロール駆動装置は図示されていない)及び
イオン加速電極9が設置されている。
Inside the vacuum chamber 5, there are a vapor deposition ion source 7, a film-like base material 8, a supply roll 81, and a take-up roll 82.
(However, a roll drive device is not shown) and an ion accelerating electrode 9 are installed.

蒸着源7は蒸気発生部10と、蒸気イオン化部
11により構成されている。
The vapor deposition source 7 includes a vapor generating section 10 and a vapor ionizing section 11.

蒸気発生部10は、開放型のルツボ101と、
熱電子放出用フイラメント102及び電界制御の
ためのガード103とで構成されている。
The steam generation section 10 includes an open crucible 101,
It consists of a filament 102 for thermionic emission and a guard 103 for electric field control.

蒸気イオン化部11は、熱電子放出用フイラメ
ント111と、放出された電子を電界加速する網
状電極112及び電界制御のためのガード113
とにより構成されている。又12は真空室5内へ
の酸素の供給装置である。
The steam ionization unit 11 includes a filament 111 for emitting thermionic electrons, a mesh electrode 112 for accelerating emitted electrons with an electric field, and a guard 113 for controlling the electric field.
It is composed of. Further, 12 is a device for supplying oxygen into the vacuum chamber 5.

更に、第2図に於いては、本装置を動作させる
ための真空槽4外に設置された電源21〜25と
その回路が示されている。
Furthermore, in FIG. 2, power supplies 21 to 25 installed outside the vacuum chamber 4 and their circuits for operating the apparatus are shown.

次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法を第2
図を参照して説明する。
Next, a second method of manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention will be described.
This will be explained with reference to the figures.

先ず、第2図に示したように、ポリエチレンテ
レフタレートフイルムの如き非磁性基材8の巻か
れた供給ロール81を設置し、該基材8を巻取ロ
ール82に巻き取られるように配置する。蒸気発
生部10のルツボ101内に強磁性体材料を供給
し、蒸着イオン源7を第2図の如くに構成させ
る。
First, as shown in FIG. 2, a supply roll 81 on which a non-magnetic base material 8 such as a polyethylene terephthalate film is wound is installed, and the base material 8 is arranged so as to be wound around a take-up roll 82. A ferromagnetic material is supplied into the crucible 101 of the steam generating section 10, and the vapor deposition ion source 7 is configured as shown in FIG.

次いで、排気口6から排気系装置によつて真空
室5を8×10-4から10-8トール(通常は、10-5
ら10-6トール)の高真空に排気するが、この時、
フイルム状基材8の表面に存在する吸着物及び供
給ロール81中に捲き込まれている空気を脱気す
るために巻き戻しをする事が好ましい。上記真空
度は、8×10-4トールよりも低くなると、加速電
子により直流グロー放電が発生し、蒸着が困難に
なると共に、残留ガスを取り込み、これが不純物
として強磁性体の非酸化物の薄膜層に混入し強磁
性体の結晶性が低下し、角形比が小さくなる等の
磁気特性が低下し、逆に10-8トールよりも真空度
を上げることは殆ど不可能なので、8×10-4
10-8トールに限定される。
Next, the vacuum chamber 5 is evacuated to a high vacuum of 8×10 -4 to 10 -8 Torr (usually 10 -5 to 10 -6 Torr) from the exhaust port 6 by the exhaust system device, but at this time,
It is preferable to perform unwinding in order to deaerate the adsorbed material present on the surface of the film-like base material 8 and the air drawn into the supply roll 81. When the degree of vacuum is lower than 8 x 10 -4 Torr, DC glow discharge occurs due to accelerated electrons, which makes vapor deposition difficult, and residual gas is taken in, which becomes an impurity in the ferromagnetic non-oxide thin film. If mixed into the layer, the crystallinity of the ferromagnetic material decreases, the squareness ratio decreases, and other magnetic properties deteriorate, and conversely, it is almost impossible to increase the degree of vacuum above 10 -8 Torr, so 8×10 - Four ~
Limited to 10 -8 tolls.

真空室5の真空度が一定になつたところで、電
源21〜25を入れる。
When the degree of vacuum in the vacuum chamber 5 becomes constant, the power supplies 21 to 25 are turned on.

ルツボ101を加熱するには、電源22により
フイラメント102を通電加熱して熱電子を放出
させ、かつ該フイラメント102及びガード10
3に電源21により負の直流電圧を印加し、ルツ
ボ101を接地することにより上記放出電子を電
界加速させてルツボをボンバートすることで加熱
する。
To heat the crucible 101, the filament 102 is energized and heated by the power source 22 to emit thermoelectrons, and the filament 102 and the guard 102 are heated.
By applying a negative DC voltage to the crucible 101 from the power supply 21 and grounding the crucible 101, the emitted electrons are accelerated by an electric field and the crucible is bombarded and heated.

加熱されたルツボ101内の蒸発源材料は、そ
の加熱温度に応じた蒸気圧で蒸発し、蒸発粒子は
蒸気イオン化部11に達する。
The evaporation source material in the heated crucible 101 is evaporated at a vapor pressure depending on the heating temperature, and the evaporated particles reach the vapor ionization section 11.

蒸気イオン化部11にて該蒸発粒子をイオン化
するには、電源23によりフイラメント111を
通電加熱して、熱電子を放出させ、かつ該フイラ
メント111及びガード113に電源24により
負の直流電圧を印加し、網状電極112を接地す
ることで該放出熱電子を電界加速し、上記蒸発粒
子に衝突させてこれをイオン化する。イオン化さ
れた蒸発粒子イオンは正の荷電状態にあるので、
電源25によりイオン加速電極9に接地されたル
ツボ101に対し負の直流電圧を印加することに
より、上記イオン化蒸発粒子を加速し、高運動エ
ネルギーを付与する。
In order to ionize the evaporated particles in the steam ionization section 11, the filament 111 is electrically heated by the power supply 23 to emit thermoelectrons, and a negative DC voltage is applied to the filament 111 and the guard 113 by the power supply 24. By grounding the mesh electrode 112, the emitted thermionic electrons are accelerated by an electric field and collide with the evaporated particles to ionize them. Since the ionized evaporation particle ions are in a positively charged state,
By applying a negative DC voltage to the crucible 101 grounded to the ion accelerating electrode 9 by the power source 25, the ionized evaporated particles are accelerated and given high kinetic energy.

かくして、電界加速された蒸発粒子イオンは、
基材8表面に射突し、それによつて基材上に強磁
性体の非酸化物の薄膜層が形成されるのである。
Thus, the evaporated particle ions accelerated by the electric field are
It impinges on the surface of the substrate 8, thereby forming a thin layer of ferromagnetic non-oxide on the substrate.

次に、酸素含有ガス即ち酸素又は酸素を含むガ
スを真空室5内に酸素供給装置12より酸素分圧
が8×10-4〜1×10-5トールの範囲に保たれる様
に導入する。尚、この場合、真空室5内の真空度
は8×10-4〜1×10-5トールである。例えば、真
空室5内を1×10-6トールに減圧し、酸素を8×
10-4トール導入した場合、真空室5内の真空度は
8.01×10-4トールになるので最初の真空度を上げ
ておけば酸素分圧と真空室5内の真空度は事実上
同一となる。又、酸素分圧が8×10-4トールより
低くなると、加速電子により直流グロー放電が発
生し、蒸着が困難になると共に、残留ガスを取り
込み、これが不純物として強磁性体の酸化物層に
混入し強磁性体の結晶性が低下し、角形比が小さ
くなる等の磁気特性が低下し、逆に10-5トールよ
りも高くなると強磁性体が酸化されにくくなるの
で、酸素分圧は8×10-4〜1×10-5トールに限定
される。
Next, an oxygen-containing gas, that is, oxygen or a gas containing oxygen, is introduced into the vacuum chamber 5 from the oxygen supply device 12 so that the oxygen partial pressure is maintained in the range of 8×10 -4 to 1×10 -5 Torr. . In this case, the degree of vacuum within the vacuum chamber 5 is 8×10 −4 to 1×10 −5 Torr. For example, the pressure inside the vacuum chamber 5 is reduced to 1×10 -6 Torr, and oxygen is
When 10 -4 Torr is introduced, the degree of vacuum in vacuum chamber 5 is
Since the pressure is 8.01×10 -4 Torr, if the initial vacuum level is increased, the oxygen partial pressure and the vacuum level in the vacuum chamber 5 will be virtually the same. Furthermore, when the oxygen partial pressure is lower than 8×10 -4 Torr, DC glow discharge occurs due to accelerated electrons, which makes vapor deposition difficult, and residual gas is taken in, which is mixed into the ferromagnetic oxide layer as an impurity. However, the crystallinity of the ferromagnetic material decreases, and the magnetic properties such as the squareness ratio decreases. Conversely, if the temperature exceeds 10 -5 Torr, the ferromagnetic material becomes difficult to oxidize, so the oxygen partial pressure is 8× Limited to 10 -4 to 1×10 -5 torr.

上記の範囲内に真空室5内の酸素分圧を保ち、
前記と同様にして強磁性体を蒸発し、蒸発粒子を
イオン化し、電界加速し、非酸化物の薄膜層の形
成された基材8上に射突させるのであり、このこ
とにより基材8上の非酸化物の薄膜層上に強磁性
体の酸化物層が形成されるのである。
Maintaining the oxygen partial pressure in the vacuum chamber 5 within the above range,
In the same manner as above, the ferromagnetic material is evaporated, the evaporated particles are ionized, accelerated by an electric field, and projected onto the base material 8 on which the non-oxide thin film layer is formed. A ferromagnetic oxide layer is formed on the non-oxide thin film layer.

本発明では上記非酸化物の薄膜層の形成と強磁
性体の酸化物層の形成を交互に行つて、複数層の
非酸化物の薄膜層の間に強磁性体の酸化物層が介
在せしめられた多層構造の蒸着層を基材8上に形
成させるのである。
In the present invention, the formation of the non-oxide thin film layer and the ferromagnetic oxide layer are alternately performed, so that the ferromagnetic oxide layer is interposed between the plurality of non-oxide thin film layers. A vapor-deposited layer having a multilayer structure is formed on the base material 8.

又、上述の製造方法において、蒸発粒子をイオ
ン化するための電子電流が30mA以上であること
が、得られる磁気記録媒体の機械特性、磁気特性
をより優れたものとする点からして好ましく、又
イオン化蒸発粒子によるイオン電流密度が1μA/
cm2以上となるようにするのが同様な理由から好ま
しい。更に、加速された蒸発粒子イオンを基材に
対して斜めに入射させる、特に基材の法線に対し
て30゜以上の入射角となる様に入射させると、形
成される強磁性体薄膜は、特定方向に磁気異方性
を生じたものとなり、磁気特性上好ましい結果を
与えるのである。
Further, in the above manufacturing method, it is preferable that the electron current for ionizing the evaporated particles is 30 mA or more, from the viewpoint of making the obtained magnetic recording medium more excellent in mechanical properties and magnetic properties. The ion current density due to ionized evaporation particles is 1μA/
For the same reason, it is preferable to set it to cm 2 or more. Furthermore, if the accelerated evaporated particle ions are incident obliquely on the substrate, especially at an incident angle of 30° or more with respect to the normal to the substrate, the ferromagnetic thin film that is formed will be , magnetic anisotropy occurs in a specific direction, giving favorable results in terms of magnetic properties.

本発明の磁気記録媒体の製造方法は上述の通り
であり、基材上に設けられる強磁性体の非酸化物
の薄膜層はイオンプレーテイング蒸着法によるも
のであるため、高速加速イオンの基材への衝突過
程で、基材表面物質のスパツタ作用、エツチング
作用スパツタした基材物質が再付着する際の蒸発
粒子との物理的埋没作用を含むイオン注入作用な
どによつて、形成される強磁性体の非酸化物の薄
膜層と基材との密着強度が大となり、磁気記録媒
体として耐磨耗性、耐ヘツドクラツシユ性に優れ
たものとなる。
The manufacturing method of the magnetic recording medium of the present invention is as described above, and since the ferromagnetic non-oxide thin film layer provided on the base material is formed by the ion plating vapor deposition method, the base material of rapidly accelerated ions is Ferromagnetism is formed by ion implantation, which includes sputtering and etching of materials on the surface of the substrate during the collision process, and physical embedding with evaporated particles when sputtered substrate materials re-deposit. The adhesion strength between the non-oxide thin film layer of the body and the base material is increased, and the magnetic recording medium has excellent abrasion resistance and head crush resistance.

更に、高真空中に於いて蒸着がなされるため、
従来のイオンプレーテイングでイオン化のために
用いられている直流グロー放電、高周波プラズマ
等が10-4トールより低い低真空中でおこなわれざ
るを得ないことから生ずる、残留ガスの取り込
み、不純物の混入、結晶性不良などが解消され磁
気特性上、特に角形比の改良された、均一な磁気
記録媒体が得られるのである。
Furthermore, since the deposition is carried out in a high vacuum,
Intake of residual gas and contamination of impurities arise from the fact that the DC glow discharge, high-frequency plasma, etc. used for ionization in conventional ion plating must be performed in a low vacuum of less than 10 -4 Torr. A uniform magnetic recording medium with improved magnetic properties, especially squareness ratio, can be obtained by eliminating defects in crystallinity and the like.

又、本発明で得られた磁気記録媒体は複数層の
強磁性体の非酸化物の薄膜層の間に強磁性体に酸
化物層が介在せしめられて多層構造となされたも
のであるので、磁気特性のうち特に抗磁力及び角
形比において優れたものである。
Furthermore, since the magnetic recording medium obtained in the present invention has a multilayer structure in which a ferromagnetic oxide layer is interposed between a plurality of ferromagnetic non-oxide thin film layers, Among its magnetic properties, it has particularly excellent coercive force and squareness.

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

実施例 高純度コバルト金属塊10gをルツボ内に挿入
し、第2図に示した高真空イオンプレーテイング
蒸着装置を用いて厚み15μのポリエチレンテレフ
タレートの基材上に下記条件で2層のコバルト強
磁性層と2層の酸化コバルト層を有する磁気記録
媒体を作成した。
Example 10 g of high-purity cobalt metal ingot was inserted into a crucible, and two layers of cobalt ferromagnetism were formed on a polyethylene terephthalate base material with a thickness of 15 μm under the following conditions using the high-vacuum ion plating evaporation apparatus shown in Figure 2. A magnetic recording medium having a cobalt oxide layer and two cobalt oxide layers was prepared.

真空度条件 初期真空度:2×10-6トール 酸素ガス導入条件 酸素ガス分圧:1×10-4トール ルツボ条件 ルツボ温度:1800℃ ルツボ材質:高純度カーボン コバルト及び酸素分子イオン化条件 熱電子加速電圧:300V イオン化電流:50mA コバルトイオン及び酸素イオン加速条件 加速電圧:−1200V イオン電流:150μA 薄膜層の厚さ コバルト層:約700Å 酸化コバルト層:約100Å 得られた磁気記録媒体の磁気特性につき直流磁
化測定装置により測定したところ 抗磁力 Hc=6200e(エルステツド) 残留磁束密度 Br=9500ガウス 角形比 γ=0.95 であつた。
Vacuum conditions Initial vacuum: 2×10 -6 Torr Oxygen gas introduction conditions Oxygen gas partial pressure: 1×10 -4 Torr Crucible conditions Crucible temperature: 1800°C Crucible material: High purity carbon Cobalt and oxygen molecule ionization conditions Thermionic acceleration Voltage: 300V Ionization current: 50mA Cobalt ion and oxygen ion acceleration conditions Acceleration voltage: -1200V Ion current: 150μA Thin film layer thickness Cobalt layer: approx. 700Å Cobalt oxide layer: approx. 100Å Direct current due to the magnetic properties of the obtained magnetic recording medium When measured with a magnetization measuring device, the coercive force Hc = 6200e (Oersted), the residual magnetic flux density Br = 9500 Gauss, and the squareness ratio γ = 0.95.

比較例 1 高純度コバルト金属塊10gをルツボ内に挿入
し、第2図に示した高真空イオンプレーテイング
蒸着装置を用いて厚さ10μのポリエチレンテレフ
タレートの基材上に下記の条件でコバルト強磁性
層を有する磁気記録媒体を作成した。
Comparative Example 1 10g of high-purity cobalt metal ingot was inserted into a crucible, and cobalt ferromagnetism was deposited on a 10μ-thick polyethylene terephthalate base material under the following conditions using the high-vacuum ion plating vapor deposition apparatus shown in Figure 2. A magnetic recording medium having layers was created.

真空度条件 初期真空度:2×10-6トール ルツボ条件 ルツボ温度:1800℃ ルツボ材質:高純度カーボン コバルトイオン化条件 熱電子加速電圧:300V イオン化電流:50mA コバルトイオン加速条件 加速電圧:−1200V イオン電流:150μA 得られた磁気記録媒体につきコバルト強磁性薄
膜層の厚みを繰り返し反射干渉法型膜厚測定器に
より測定したところ1500Åであつた。次いで該磁
気記録媒体の磁気特性につき直流磁化測定装置に
より測定したところ 抗磁力 Hc=4100e(エルステツド) 残留磁束密度 Br=7300ガウス 角形比 γ=0.65 であつた。
Vacuum degree conditions Initial vacuum degree: 2 × 10 -6 Torr Crucible temperature: 1800℃ Crucible material: High purity carbon Cobalt ionization conditions Thermal electron acceleration voltage: 300V Ionization current: 50mA Cobalt ion acceleration conditions Acceleration voltage: -1200V Ion current : 150 μA The thickness of the cobalt ferromagnetic thin film layer of the obtained magnetic recording medium was repeatedly measured using a reflection interferometry type film thickness measuring device and found to be 1500 Å. Next, the magnetic properties of the magnetic recording medium were measured using a DC magnetization measuring device, and found that the coercive force Hc = 4100e (Oersted), the residual magnetic flux density Br = 7300 Gauss, and the squareness ratio γ = 0.65.

比較例 2 高純度コバルト金属塊10gをルツボ内に挿入
し、第2図に示した高真空イオンプレーテイング
蒸着装置を用いて厚さ15μのポリエチレンテレフ
タレートの基材上に初期真空条件を9×10-4トー
ルにした以外は実施例で行つたと同様にしてコバ
ルト強磁性層と酸化コバルト層を有する磁気記録
媒体を作成した。尚、酸素ガスの導入は、真空室
内を1×10-6トールに減圧した後行つた。
Comparative Example 2 10 g of high-purity cobalt metal ingot was inserted into a crucible, and an initial vacuum condition of 9 x 10 A magnetic recording medium having a cobalt ferromagnetic layer and a cobalt oxide layer was produced in the same manner as in the example except that -4 torr was used. Note that the introduction of oxygen gas was carried out after the pressure inside the vacuum chamber was reduced to 1×10 −6 Torr.

コバルト強磁性層及び酸化コバルト層の形成の
過程において、第2図のイオン加速電極9、電極
112、フイラメント111及びガード113付
近に直流グロー放電が発生した。
During the process of forming the cobalt ferromagnetic layer and the cobalt oxide layer, a DC glow discharge occurred near the ion accelerating electrode 9, electrode 112, filament 111, and guard 113 shown in FIG.

得られた磁気記録媒体につきコバルト強磁性薄
膜層の厚み及び酸化コバルト層の厚みを繰り返し
反射干渉法型膜厚測定器により測定したところ、
コバルト強磁性薄膜層は約1000Åであり、酸化コ
バルト層は約100Åであつた。次いで該磁気記録
媒体の磁気特性につき直流磁化測定装置により測
定したところ 抗磁力 Hc=3000e(エルステツド) 残留磁束密度 Br=550ガウス 角形比 γ=0.13 であつた。
The thickness of the cobalt ferromagnetic thin film layer and the cobalt oxide layer of the obtained magnetic recording medium were repeatedly measured using a reflection interferometry type film thickness measuring device.
The cobalt ferromagnetic thin film layer was approximately 1000 Å thick, and the cobalt oxide layer was approximately 100 Å thick. Next, the magnetic properties of the magnetic recording medium were measured using a DC magnetization measuring device, and found that the coercive force Hc = 3000e (Oersted), the residual magnetic flux density Br = 550 Gauss, and the squareness ratio γ = 0.13.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の製造方法で得られる磁気記録
媒体の一例を示す断面図、第2図は本発明の磁気
記録媒体の製造方法に用いられる装置の一例を示
す模型図である。 1……基材、2……強磁性体の非酸化物層、3
……強磁性体酸化物層、4……真空槽、5……真
空室、6……排気口、7……蒸着イオン源、8…
…フイルム状基材、9……イオン加速電極、10
……蒸気発生部、101……ルツボ、102,1
11……熱電子放出用フイラメント、103,1
13……ガード、11……蒸気イオン化部、11
2……網状電極、12……酸素供給装置、21〜
25……電極。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a magnetic recording medium obtained by the manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an apparatus used in the manufacturing method of the magnetic recording medium of the present invention. 1...Base material, 2...Ferromagnetic non-oxide layer, 3
... Ferromagnetic oxide layer, 4 ... Vacuum chamber, 5 ... Vacuum chamber, 6 ... Exhaust port, 7 ... Vapor deposition ion source, 8 ...
...Film-like base material, 9...Ion accelerating electrode, 10
...Steam generation section, 101 ... Crucible, 102,1
11...Filament for thermionic emission, 103,1
13...guard, 11...steam ionization section, 11
2...Mesh electrode, 12...Oxygen supply device, 21-
25...electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 8×10-4〜1×10-8トールの高真空度に保た
れた真空槽内に於て、ルツボ内の強磁性材料を加
熱して蒸気化せしめた強磁性体粒子を電子発生装
置から発生する電子を電界加速して衝撃すること
によりイオン化し、該イオン化された強磁性体粒
子を電界加速させて非磁性材料からなる基材に射
突させることにより基材上に強磁性体の非酸化物
の薄膜層を形成させ、次いで酸素分圧が8×10-4
〜1×10-5トールの範囲に保たれる様に真空槽内
に酸素含有ガスを導入し、蒸気化した強磁性体粒
子と酸素分子を、電子発生装置から発生する電子
を電界加速して衝撃することによりイオン化し、
該イオン化された強磁性体粒子と酸素分子を電界
加速させて前記強磁性体の非酸化物の薄膜層上に
射突させることにより強磁性体の非酸化物の薄膜
層上に該強磁性体の酸化物層を形成させ、前記強
磁性体の非酸化物の薄膜層の形成と、上記酸化物
層の形成とを交互に行つて複数層の強磁性体の非
酸化物の薄膜層の間に強磁性体の酸化物層が介在
せしめられた多層構造の蒸着層を前記基材上に形
成させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
1 In a vacuum chamber maintained at a high vacuum level of 8×10 -4 to 1×10 -8 Torr, the ferromagnetic material in the crucible is heated and vaporized to produce an electron generator. The ionized ferromagnetic particles are accelerated by an electric field and bombarded with electrons, and the ionized ferromagnetic particles are accelerated by an electric field and bombarded with a base material made of a non-magnetic material, thereby producing ferromagnetic particles on the base material. A thin film layer of non-oxide is formed, and then the oxygen partial pressure is 8×10 -4
Oxygen-containing gas is introduced into the vacuum chamber so as to maintain the pressure within the range of ~1×10 -5 Torr, and the vaporized ferromagnetic particles and oxygen molecules are accelerated by electric field accelerating the electrons generated from the electron generator. Ionizes by impact,
By accelerating the ionized ferromagnetic particles and oxygen molecules with an electric field and causing them to collide onto the non-oxide thin film layer of the ferromagnetic material, the ferromagnetic material is deposited on the non-oxide thin film layer of the ferromagnetic material. forming an oxide layer of the ferromagnetic material, and forming the ferromagnetic non-oxide thin film layer and forming the oxide layer alternately to form a layer between the plurality of ferromagnetic non-oxide thin film layers. A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising forming on the base material a deposited layer having a multilayer structure in which a ferromagnetic oxide layer is interposed.
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