JPH0323968B2

JPH0323968B2 -

Info

Publication number: JPH0323968B2
Application number: JP57067717A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kawamoto; Atsushi Iijima; Takahiro Yamamoto
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1991-04-02
Also published as: JPS58185026A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景Ａ技術分野本発明は磁気記録媒体に関する。さらに詳しく
は、Co−Ｐ系またはCo−Ni−Ｐ系のスパツタ薄
膜などの気相被着薄膜を磁性層とする多層構造の
連続薄膜形の磁気記録媒体に関する。Ｂ先行技術とその問題点近年、金属磁性薄膜を磁性層とする連続薄膜形
の磁気記録媒体が注目を集めている。このような連続薄膜形の磁気記録媒体の一つと
して、本発明者らは、先に、Co−Ｐ系ないしCo
−Ni−Ｐ系の薄膜を、基体上に、スパツタリン
グ等の気相被着によつて形成したものを提案して
いる。このようなCo−Ｐ系ないしCo−Ni−Ｐ系の気
相被着薄膜を磁性層とする媒体は、良好な磁気特
性を示し、また膜強度が高い等、種々のすぐれた
特性をもつ。しかし、このような媒体も、特に、オーデイオ
用の磁気記録媒体に適用したときバイアスノイ
ズ、1KHz程度の中域でのバイアスノイズが大き
いという欠点がある。ところで、Co−Ni系等の気相被着薄膜磁性層
をもつ通常の連続薄膜形の磁気記録媒体では、バ
イアスノイズを減少させ、保磁力を向上させるた
めに、磁性層の被着と非磁性層との被着を交互に
行い、各磁性層の厚さを小さくし、これを500Å
程度の厚さの非磁性層を介し、所定の飽和磁化が
得られるまで順次積層することが行われている。そこで、本発明者らは、Co−Ｐ系ないしCo−
Ni−Ｐ系の気相被着薄膜を磁性層とし、上記の
ように、非磁性層と磁性層とを交互に積層して、
オーデイオ用の媒体を作製したところ、中域〜高
域のバイアスノイズは減少するが、接着強度およ
び機械的強度が低く、長時間の使用に耐えないと
いう事実が判明した。発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたもの
であつて、その主たる目的は、オーデイオ用の媒
体として用いたとき、特に中域〜高域のバイアス
ノイズが小さく、接着強度および機械的強度が高
い。Co−Ｐ系またはCo−Ni−Ｐ系の気相被着薄
膜を磁性層とする多層構造の連続薄膜形の磁気記
録媒体を提供することにある。本発明者らは、このような目的につき種々検討
を行つた結果、Co−Ｐ系またはCo−Ni−Ｐ系系
の磁性層間に間挿する非磁性層材質として、Ti
またはTi合金のみが、選択的にこのような目的
を達成することを見出し、本発明をなすに至つ
た。すなわち、本発明は、可とう性の基体上に、
Co−Ｐ系またはCo−Ni−Ｐ系の磁性層と、チタ
ンまたはチタン合金からなる非磁性層とを交互に
積層してなることを特徴とする磁気記録媒体であ
る。発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明
する。本発明において用いる基体は、非磁性のもので
あり、可とう性の、特に、ポリエステル、ポリイ
ミド、ポリアミド等の高分子成形物からなるもの
である。また、その厚さは種々のものとすること
ができる。さらに、その形状としては、本発明の
媒体は、オーデイオ用としして有用である点で、
通常、テープ状とされる。このような基体上には、非磁性層と磁性層とが
交互に積層される。本発明における磁性層は、Co−Ｐ系またはCo
−Ni−Ｐ系合金からなる。 Co−Ｐ系またはCo−Ni−Ｐ系合金の組成とし
ては、下記式で表わされるものであることが好ま
しい。式 X_100-XP_X 上式において、Ｘは、Co、またはCoおよびNi
を表わす。この場合、Ni／（Co＋Ni）重量比（ｙ）は０
または35重量％であることが好ましい。ｙが35重
量％を超えるとと、磁気特性、特に保磁力Hcが
低下してしまうからである。そして、保磁力Hc
の点で、ｙが０または30重量％以下、特に０また
は28重量％以下であれば、より好ましい結果を得
る。一方、ｘ、すなわちＰ含量は、０より大で８重
量％以下であることが好ましい。８重量％を超え
ると、やはり磁気特性、特に保磁力Hcが低下し
てしまう。そして、保磁力Hcの点では、ｙが１
〜８重量％、より好ましくは1.5〜７重量％であ
れば、好ましい結果を得る。なお、以上のような組成において、薄膜中に
は、さらに、例えばCo、Ni以外の他の遷遷金属
元素等、例えばFe、Cr、Mn、Moなどの１種以
上が、全体の10重量％以下の範囲で含有されてい
てもよい。このような組成の磁性層の形成は、気相被着法
によればよく、スパツタリングの他、蒸着、イオ
ンプレーテイングを用いることもできる。ただ、特性上、最も好ましいのは、スパツタリ
ングによる場合である。用いるスパツタリングとしては、衝撃イオンに
より、ターゲツトをスパツタし、通常、数eV〜
約100eV程度の運動エネルギーにてターゲツト物
質を蒸散させる公知のスパツタリングはいずれも
使用可能である。従つて、Ar等の不活性ガス雰囲気中で、異常
グロー放電によるAr等のイオンによつて、ター
ゲツトをスパツタするプラズマ法を用いても、タ
ーゲツトにAr等のイオンビームを照射して行う
イオンビーム法を用いてもよい。プラズマ法によるときは、いわゆるRFスパツ
タであつても、また、いわゆるDCスパツタであ
つてもよく、その装置構成も２極、４極等いずれ
であつてもよい。さらには、いわゆるマグネトロ
ンスパツタを用いてもよい。また場合によつて
は、Ｐ等を流しながら行う、いわゆる反応性スパ
ツタによることもできる。さらに、イオンビーム
法としては、種々の方式に従うことができる。用いるターゲツトとしては、通常の場合は、上
記組成のCo−ＰないしCo−Ni−Ｐの焼結体を用
いればよい。一方、衝撃イオンのイオン源としては、通常、
Ar、Kr、Xe等の不活性ガスなどを用いればよ
い。そして、これらの不活性ガス等は、動作時に
おいて、２×10^-2Torr以上の圧力に維持するこ
とが好ましい。このような圧力未満では、得られ
る磁性層薄膜の磁気特性、特に保磁力が低下して
しまうからである。一方、動作時の圧力を上げれ
ば、スパツタレートは低下してしまう。このた
め、動作時の圧力は、一般に５×10^-2〜２×
10^-1Torr程度とすることが好ましい。なお、プレート電圧、プレート電流、極間間隙
等には特別の制限はあく、これらは、条件に応
じ、任意の値に設定することができる。このような磁性層と交互に積層される非磁性層
は、チタンまたはチタン合金からなる。チタンの他、本発明において用いられるチタン
合金としては、チタンを主成分とする各種合金を
用いることができる。これらのうち、特に好適な
ものとしては、Al、Mn、Ｖ、CrおよびFeのうち
少なくとも１種を、好ましくは40wt％以下、よ
り好ましくは0.1〜40wt％、さらに好ましくは１
〜30wt％を含むものを挙げることができる。このような非磁性層を形成するには、スパツタ
リング、蒸着、イオンプレーテイング等の種々の
気相被着によればよいが、特に、磁性層をスパツ
タリングにより被着するのが好ましいので、製造
の容易さの点で、スパツタリングによることが好
ましい。このような磁性層と非磁性層は交互に積層され
るものであるが、基本には、直接磁性層が被着し
ていても、前記非磁性層が直接基体に被着して、
下地層として機能していてもよい。あるいは、基
体面に別途、各種金属、化合物等の下地層を設
け、この上に、磁性層を設けてもよく、さらに
は、場合によつては、下地層上に本発明における
非磁性層を形成してもよい。最下層の磁性層と基体との間に、下地層を形成
すれば、磁性層の膜の均一性等が向上する。そして、本発明におけるチタンまたはチタン合
金からなる非磁性層を、下地層として直接基体面
に被着すれば、製造上有利となる上、接着強度は
きわめて高いものとなり、好ましい結果を得る。なお、基体と磁性層との間に、このように下地
層を間挿する場合、その厚さは、一般に50〜5000
Å程度とされる。一方、磁性層は、磁性層間に非磁性層を間挿し
た状態で、総計２〜６層、特に、３または４層積
層される。そして、複数に分割された磁性層の厚さの総計
は、2000〜6000Å、特に3000〜5000Åとされる。これにより、10^-2〜３×10^-2emu／cm²の最適の
飽和磁化が得られ、オーデイオ用の媒体としてき
わめて好ましい特性をもつ。さらに、各磁性層の厚さは、500〜2000Å、よ
り好ましくは600〜1500Åとすることが好ましい。磁性層の厚さが厚くなるとバイオスノイズが高
くなり、またうすくなると保磁力が小さくなる傾
向にあるが、このような磁性層厚とすると、十分
な保磁力が得られ、また、バイアスノイズがきわ
めて小さくなるからである。なお、Co−Ni系等の斜め蒸着による薄膜等の
本発明と異なる通常の磁性層では、磁性層の厚さ
をうすくするに従い、保磁力が向上するが、本発
明におけるCo−Ｐ系またはCo−Ni−Ｐ系の磁性
層では、上記のようにこれとは異なる挙動を示
し、磁性層の厚さと保磁力との関係は、他におけ
るものと特異なものであるといえる。他方、磁性層間に間挿されるチタンまたはチタ
ン合金からなる非磁性層の厚さは、30〜200Åと
することが好ましい。 200Åをこえると、周波数特性が悪くなつてく
る。また、30Å未満となると、保磁力が低下し、バ
イアスノイズ、特に中域〜高域のバイアスノイズ
が増大してくる。そして、厚さが50〜150Åとなると、バイアス
ノイズがきわめて小さくなり、周波数特性がきわ
めて良好となる。しかも、このとき保磁力の低下
はない。なお、Co−Ni系等の本発明とは異なる磁性層
を用いるときには、中間層の膜厚は500Å程度が
最適であるとされており、本発明のようにうすい
中間層を用いるときには、保磁力がきわめて低く
なつてしまう。従つて、本発明における中間層としての非磁性
層の厚さと保磁力との関係も、本発明とは異なる
磁性層を用いるときとは異なるものである。さらに、本発明の媒体において、その最上層に
は、磁性層が位置しても、あるいはチタンまたは
チタン合金からなる非磁性層が位置してもよい。
さらには、別途、種々の材質からなる保護層が形
成されていてもよい。最上層として、本発明における非磁性層あるい
は保護層が存在する場合、その厚さは、通常、
1000Å程度以下とされる。発明の具体的作用効果本発明の磁気記録媒体は、バイアスノイズ特
に、1KHz程度以上の中域〜高域のバイアスノイ
ズがきわめて少ない。しかも、被着膜の接着強度および機械的強度が
きわめて高く、長期間の使用によつても、出力レ
ベルの低下等が少ない。また、寿命が長い。この場合、このような効果は、チタンないしそ
の合金以外の他の金属からなる非磁性層では実現
しない。さらに、Co−ＰないしCo−Ni−Ｐ系の気相被
着薄膜を磁性層とするので、膜の均一性も良好
で、走行にともなう出力変動巾も少なく、また出
力も高く、さらには、負荷後の残留伸びも小さ
い。そして、チタンまたはチタン合金からなる非磁
性層のうち中間層として用いるものの厚さを、30
〜200Åとすると、きわめて良好な周波数特性を
示し、しかもバイアスノイズはより一層少なくな
る。また、磁性層の厚さの総計を2000〜6000Åとす
れば、最適の残留磁化が得られ、オーデイオ用の
媒体としてきわめて有用なものとなる。さらに、各磁性層の厚さを、500〜2000Åとす
ると、保磁力が高くなり、しかもバイアスノイズ
が低下する。加えて、チタンまたはチタン合金からなる非磁
性層を下地層として設ければ、膜の均一性が向上
し、接着強度がより一層高いものとなる。発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明を
さらに詳細に説明する。実施例１基体として、連続長尺の9μｍ厚の可とう性の
ポリエチレンテレフタレートフイルムを10種類用
意した。これら各基体のうち、１種はそのまま、また他
の９種の基体上には、スパツタリングにより、
1000Å厚にて、下記表１に示される金属下地層を
形成した。なお、試料No.８〜10のチタン合金の組
成は重量％にて表わされている。次いで、これらのうちの下地層を形成しなかつ
た一つについては、（Co_0.85Ni_0.15）₉₇P₃の組成の磁
性層を4000Åの厚さに形成した（試料No.１）。また、残りの９種については、上記と同一の組
成の磁性層を、総計4000Åの厚さとなるように、
スパツタリングにより、３層に分割して形成し、
各磁性層間に、下記表１に示される組成の各種磁
性層からなる中間層を２層、それぞれ100Åの厚
さにて、スパツタリングにより形成した（試料No.
２〜10）。この場合、磁性層の形成は、DCマグネトロン
スパツタリングによつて行つた。そして、ターゲ
ツトとしては、対応する組成の焼結体を用い、プ
レート電圧は2KV、投入電力は3.8W／cm²、動作
アルゴン圧は７×10^-2Torrとした。次に、これら６種の試料それぞれを、3.81mm幅
にスリツトし、Ｃ−120カセツトテープを作製し
た。このように作製した各試料の残留磁化φrは25
×10^-3emu／cm²であり、保磁力Hcは下記表１に
示されるとおりである。この後、各試料のバイアスノイズを測定した。すなわち、市販のカセツトデツキにて、ノーマ
ルポジシヨンのバイアスで、イコライザーを
120μsに設定し、テープ速度4.75cm／secで走行さ
せ、1KHzおよび10KHzの周波数にて記録した後、
消去ヘツドで消去して出力とノイズとの差を求
め、1KHzと10KHzでの中域〜高域のバイアスノ
イズを算出した。結果を表１に示す。また、30℃、相対湿度70％で、4.75cm／secの
走行を1000回行い、その後再生して5dB以上のレ
ベル低下が何回あるかを測定し、接着強度を評価
した。結果を表１に併記する。

【表】表１に示される結果から、チタンまたはチタン
合金からなる非磁性層を用いたときのみ、バイア
スノイズが低く、しかも接着強度のきわめて高い
媒体が実現することがわかる。これに対し、他の金属を用いたときには、接着
強度の点で全く不十分であることがわかる。実施例２実施例１において、磁性層を下記表２に示され
る組成にかえ、また、中間層および下地層の材質
を表２に示されるものにかえた他は同様にして、
各種媒体を作製した（試料No.11〜16）。各媒体の特性を表２に示す。なお、バイアスはハイポジシヨンとした。

【表】表２に示される結果から、本発明の効果があき
らかである。なお、磁性層組成を他のCo−Ｐ系またはCo−
Ni−Ｐ系にかえたときにも、このような効果が
同様に再現することが確認されている。実施例３実施例１において、試料No.７のチタン中間層の
厚さを下記表３のようにかえて、各種媒体（No.11
〜14）を作製し、保磁力Hc、レベル低下回数、
および1KHzでのバイアスノイズを測定した。また、各媒体の、入力レベルが0dBのときの、
1KHzと10KHzの出力差を求め、周波数特性（ｆ
特）を評価した。これらの結果を、表３に示す。

【表】表３に示される結果から、チタンまたはチタン
合金からなる中間層非磁性層の厚さが30〜200Å
となつたときのみ、バイアスノイズが少なく、し
かも良好なｆ特が得られることがわかる。実施例４実施例２の試料No.12にて、磁性層の厚さをか
え、磁性層の厚さの総計が4000Åとなるように、
磁性層の厚さと、磁性層および中間層の数をか
え、保磁力Hcおよび1HHzでのバイアスノイズを
測定した。結果を表４に示す。なお、各試料の各中間層の厚さは100Åにした。

【表】表４に示される結果から、保磁力およびバイア
スノイズの点で、磁性層の厚さは500〜2000Åで
あることが好ましいことがわかる。なお、試料No.24では、バイアスが不足して、ノ
イズの測定ができなかつた。

Claims

【特許請求の範囲】１可とう性の基体上に、Co−Ｐ系またはCo−
Ni−Ｐ系の磁性層と、チタンまたはチタン合金
からなる非磁性層とを交互に積層してなることを
特徴とする磁気記録媒体。２磁性層間に間挿される非磁性層の厚さが30〜
200Åである特許請求の範囲第１項に記載の磁気
記録媒体。３複数の磁性層の厚さの総計が2000〜6000Åで
ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
磁気記録媒体。４各磁性層の厚さが500〜2000Åである特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
磁気記録媒体。５基体上に、チタンまたはチタン合金からなる
非磁性層を下地層として有する特許請求の範囲第
１項ないし第４項のいずれかに記載の磁気記録媒
体。