JPH03288320A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度記録特性が優れディジタル信号の記録に
適した磁気記録媒体及びその製造方法に関する。

従来の技術 短波長記録特性の優れた磁気記録方式として、垂直磁気
記録方式がある。この方式においては垂直磁気異方性を
有する垂直磁気記録媒体が必要となる。このような媒体
に信号を記録すると磁化は媒体の膜面に垂直な方向を向
く。従って信号が短波長になるほど、媒体内反磁界が減
少し、高い再生出力が得られる。

現在−船釣に用いられている垂直磁気記録媒体は、高分
子フィルム等の非磁性基板上に直接に、あるいはＴｉ、
Ｇｅ、Ｓｉ、ＣａＯ２ＳｉＯ２゜高分子等の非磁性下地
層を介して、Ｃｏ基の垂直磁気異方性を有する合金磁性
層をスパッタ法や真空蒸着法により形成したものである
。

発明が解決しようとする課題 従来の垂直磁気記録媒体は優れた短波長記録再生特性を
有しているが、再生波形に問題があった。

すなわち、従来のリング形磁気ヘッドを用いて孤立波形
の記録再生を行なうと、第４図に示すようなダイパルス
と呼ばれる再生波形が得られる。この再生波形はメイン
パルス８の直前にサブパルス９を有しており、取り扱い
が困難である。このままの波形でディジタル信号として
の処理を行なうと、サブパルス９がエラー及びピークシ
フトの原因となるために、回路的に処理を施す必要があ
る。

ところが、この処理回路の実現も容易なものではない。

そこで、高密度磁気記録媒体として孤立再生波形がダイ
パルスではなく、かつ狭いパルス幅を有する媒体の開発
が要望されている。

課題を解決するための手段 本発明は上記要望を実現したものであって、高分子基板
上に直接あるいは非磁性下地層を介して磁化容易軸が膜
面の法線に対して傾斜しているＣｏ基の第１の磁性層が
形成され、その上に磁化容易軸が膜面の略法線方向を向
いているＣｏ基の第２の磁性層が形成され、さらにその
上に磁化容易軸が膜面の法線に対して第１の磁性層と逆
方向に傾斜しているＣｏ基の第３の磁性層が形成されて
いることを特徴とする。

作用 本発明の構成の媒体にリング形磁気へノドを用いて信号
を記録すると、第１及び第３の磁性層に記録された磁化
は膜面の法線に対して斜め方向に傾斜する。しかも、第
１の磁性層に記録された磁化の方向と第３の磁性層に記
録された磁化の方向は、これらの層の磁化容易軸の方向
ゆえに、膜面の法線に対して互いに逆方向に傾斜する。

なお、第１の磁性層の上に直接第３の磁性層を形成する
と、第３の磁性層はエピタキシャル的な成長をし易く、
その磁化容易軸を膜面の法線に対して第１の磁性層の逆
方向にすることが困難である。ところが第２の磁性層を
設けることにより、第３の磁性層の磁化容易軸は膜面の
法線に対して第１の磁性層の逆方向を向き易くなる。ま
た、第２の磁性層に記録された磁化方向は略垂直方向を
向く。このように記録された信号をリング形磁気ヘンド
で再生すると、サブパルスが少なく、かつパルス幅の狭
い信号が得られる。

実施例 次に、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の構成の一例を示す、１
は高分子基板、２は磁化容易軸が膜面の法線に対して傾
斜しているＣｏ基の第１の磁性層である。３は磁化容易
軸が膜面の略法線方向を向いているＣｏ基の第２の磁性
層、４は磁化容易軸が膜面の法線に対して第１の磁性層
と逆方向に傾斜しているＣｏ基の第３の磁性層である。

５は膜面の法線、６は第１の磁性層の磁化容易軸の傾斜
方向、φ１はその法線５に対する角度である。７は第３
の磁性層の磁化容易軸の傾斜方向、φ２はその法線５に
対する角度である。第１．第２及び第３の磁性層の成分
の例としては、Ｃｏ−Ｃｒ。

Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ、Ｃｏ−０，Ｃｏ−Ｎｉ　−０゜ある
いはこれらに微量の不純物を含むＩＩ膜がある。

次に、第１図に示す構造を有する媒体の製造法の一例を
、第３図に基づいて説明する。ｗ面の法線に対して磁化
容易軸が傾斜している薄膜媒体は真空蒸着法により作製
可能である。真空蒸着法においては高分子基板を円筒状
キャンの周面に沿って走行させつつ薄膜の形成を行うと
テープ状の磁気記録媒体が非常に生産性よく得られる。

第３図はこのような真空蒸着装置の内部構造の概略図で
ある。高分子基板１が円筒状キャン１１の周面に沿って
走行する。蒸発源１２と円筒状キャン１１との間には遮
へい板１３が配置されており、この遮へい板の開口部１
５．１６及び１７を通って蒸発原子１４は高分子基板１
に付着する。

高分子基板ｌを矢印１８の向きに走行させることにより
、開口部１５を通過した蒸発原子によって第１の磁性層
が形成され、開口部１６を通過した蒸発原子によって第
２の磁性層が形成される。さらに開口部１７を通過した
蒸発原子によって第３の磁性層が形成される。なお、Ｃ
ｏ等の高融点金属を高いレートで蒸発させるための蒸発
源としては電子ビーム蒸発源が適している。１９．２０
はそれぞれ高分子基板１の供給ロール及び巻き取りロー
ルである。θ１．θ２は、それぞれ第１の磁性層の蒸着
開始部及び蒸着終了部における蒸発原子の高分子基板１
への入射角である。θ３．θ。

はそれぞれ第２の磁性層の蒸着開始部及び真着終了部の
入射角である。θ５．θ６はそれぞれ第３の磁性層の蒸
着開始部及び蒸着終了部の入射角である。

第３図に示す装置で、高分子基板１を矢印１８の向きに
走行させて磁性層を形成すると、第１図に示す構造の媒
体を作製できる。第１の磁性層が開口部１５の部分で形
成される際に、茶発原子の基板への入射角は膜の成長に
ともなってθ１からθ２に変化する０本方法で底膜する
際には、蒸発原子の基板への入射角を１０”以上７０°
以下とすることにより、磁化容易軸が膜面の法線に対し
て傾斜しており、第２図に示すような孤立再生波形を有
する媒体が得られる。

第２の磁性層が開口部１６の部分で形成される際には、
蒸発原子の基板への入射角は膜の成長にともなってθ８
からθ４に変化する。第２の磁性層形成の際の入射角は
２０°以下とし、第３図に示すように入射角Ｏ°の成分
を含むようにすることが望ましい、第３の磁性層は開口
部１７の部分で形成され、その際に蒸発原子の基板への
入射角は膜の成長にともなって０５からθ６に変化する
。

第３の磁性層形成の際の入射角はｌＯ°以上７０゜以下
とすることにより、磁化容易軸が膜面の法線に対して第
１の磁性層と逆方向に傾斜しており、第２図に示すよう
な孤立再生波形を有する媒体が得られる。

第３図は、同一の蒸発源で、第１．第２及び第３の磁性
層を連続的に蒸着する例であるが、第１、第２及び第３
の磁性層用の蒸発源をそれぞれ別個に配置してもよい、
また、第１．第２及び第３の磁性層を連続的に形成する
のではなく、第１の磁性層のみを蒸着して巻き取りロー
ルに巻き取り、その後に、第１の磁性層の形成された高
分子基板を走行させて第２の磁性層を真着し、さらにそ
の後に第３の磁性層を蒸着してもよい。

実際に第３図における、θ１．θ２．θ３．θ、。

θ５及びθ６をそれぞれ５０°、３０＠、１０＠２０＠
及び４０°とし、蒸発源１２にＣｏ−Ｃｒ合金を充填し
て、蒸着を行なった。高分子基板１としては膜厚８μｍ
のポリイミドフィルムを用い、第１．第２及び第３の磁
性層の膜厚を、それぞれ０．１５μｍ、０．０２μｍ及
び０．０５μｍとした。

磁性層の組成はＣｒが約２０ｗｔ％である。

この媒体をテープ状にスリットし、Ｍｎ−Ｚｎフェライ
トから威るギャップ長０．１５μｍのリング形磁気ヘッ
ドで孤立波形を記録し、再生波形をオシロスコープによ
り観察すると、第２図に示すようなディジタル信号とし
て極めて適した波形がみられた。この再生波形の半値幅
は、媒体とヘッドとの相対速度が３．８ｍ／ｓの時に０
．０７μｓであり極めて狭いものであった。この理由は
次のように考えられる。再生波形を、第１．第２及び第
３のそれぞれの磁性層からの再生波形に分離して考える
。第１の磁性層及び第３の磁性層からの信号は第５図（
ａ）あるいは第５図い）に示すような再生波形になる。

ただしそれぞれの磁性層中の磁化の方向は、膜の法線方
向に対して逆方向に傾斜しているので、第１の磁性層か
らの再生波形が第５図０））のようであるとすれば、第
３の磁性層からの再生波形は第５図（ａ）のようになる
、また、第２の磁性層からの再生波形は第５図（ａ）に
近い形となる。

第１．第２及び第３の磁性層からの再生波形を加え合わ
せると、磁性層全体からの再生波形となる。加え合わせ
の結果、第５図（ａ）のサブパルス９′は第５図中）の
１０′の部分によって平坦化され、第５図（ｂ）のサブ
パルス９″は第５図（ａ）の１０の部分によって平坦化
される。第５図（ａ）と第５図（ｂ）を合成した再生波
形は第２図に示す如く、サブパルスが殆どなく、しかも
パルス幅が狭い、ディジタル信号として適した形になる
。

なお、比較のために測定した従来の媒体の孤立再生波形
の半値幅は、８ミリビデオ用ＭＰテープ及びＭＥテープ
が約０．１１μｓであった。また、従来のＣｏ−Ｃｒ垂
直磁気記録媒体の場合には、メインパルスの半値幅は０
．０７μｓであったが、サブパルスが顕著であった。従
って、本発明の媒体は従来の媒体に比べて、優れた再生
波形を有していることがわかる。

第２の磁性層のない媒体では、第２図に示すような波形
を安定に得ることは困難であった。

以上では第１．第２及び第３の磁性層ともにｃｏ−Ｃｒ
合金を用いた例について説明したが、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ
、Ｃｃ−○、Ｃｏ−Ｎｉ−〇等のｃｏ基基膜膜より磁性
層を形成しても、上記とほぼ同様の結果が得られる。た
だし、第１及び第２の磁性層の主成分をＣｏとＣｒある
いはＣｏとＮｉとＣｒとし、第３の磁性層の主成分をＣ
ｏと酸素あるいはＣｏとＮｉと酸素とする組合せが、再
生出力及び耐久性の点で最も優れている。その理由は次
のようである。第１及び第２の磁性層としてＣｏとＣｒ
あるいはＣｏとＮｉとＣｒを主成分とする膜を用いると
、高い飽和磁化及び高い結晶磁気異方性ゆえに高出力が
得られる。また、媒体表面側に存在する第３の磁性層が
部分酸化膜になっており硬度が高いので、優れた耐久性
を有している。

第２の磁性層の膜厚としては、０．０１μｍ以上０．０
５μｍ以下、第３の磁性層の膜厚としては０．０２μｍ
以上０．１μｍ以下が望ましい。この範囲外であると、
第２図に示すような孤立再生波形を得ることは困難であ
り、第５図に近い再生波形になってしまう。この理由を
述べる。第２の磁性層の膜厚が０．０１μｍ未満である
と、第２の磁性層を設けた効果が殆どにめられす、第３
の磁性層の磁化容易軸が不安定になる。第２の磁性層の
膜厚が０．０５μｍを越えると、孤立再生波形は第５図
に近い形となってしまう。また、第３の磁性層の膜厚が
０．０２μｍ未満であると、第３の磁性層を設けた効果
が薄れてしまう。第３の磁性層の膜厚が０．１μｍを越
えると、孤立再生波形に及ぼす第３の磁性層の寄与が高
くなりすぎ、第５図に近い再生波形になってしまう。さ
らに、第１の磁性層の膜厚を第２と第３の磁性層の総膜
厚よりも厚くする必要がある。その理由は、第１の磁性
層と磁気ヘッドとの間隔の方が、第２及び第３の磁性層
と磁気ヘッドとの間隔よりも大きいためである。

すなわち、第２及び第３の磁性層の総膜厚が第１の磁性
層の膜厚と同等あるいは同等以上だとすると、第２及び
第３の磁性層から発生する磁束の方が磁気ヘッドに多く
流入するために、サブパルスが残ってしまう、これに対
し、第１の磁性層の膜厚を第２及び第３の磁性層の総膜
厚よりも厚くすることにより、両値性層から磁気ヘッド
に流入する磁束量を同程度にすることができ、サブパル
スの少ない孤立再生波形が得られる。

第１及び第３の磁性層の磁化容易軸の傾斜角φ１及びφ
２は、いずれも２０°から７０°の範囲内にある場合に
サブパルスの少ない再生波形が得られる。２０°未滴の
場合には従来の垂直磁気記録媒体と同様の孤立再生波形
になってしまう。

７０°を越えると、従来の面内磁気記録媒体と同様の特
性になってしまう、すなわちこの場合には、サブパルス
は現われないが、高記録密度領域における再生出力が大
幅に低下してしまう。

発明の効果 本発明によれば、高密度記録特性が優れディジタル信号
の記録に適した磁気記録媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の媒体構造の一例の概略図、第２図は本
発明の媒体にリング形磁気ヘッドによって記録再生した
場合の孤立再生波形図、第３図は本発明の媒体を作製す
るための真空蒸着装置内部の概略図、第４図は垂直磁気
記録媒体にリング形・磁気ヘッドによって記録再生した
場合の孤立再生波形図、第５図は膜面の法線に対して傾
斜した方向に磁化容易軸を有する媒体にリング形磁気ヘ
ッドによって記録再生した場合の孤立再生波形図である
。 １・・・・・・高分子基板、２・・・・・・第１の磁性
層、３・・・・・・第２の磁性層、４・・・・・・第３
の磁性層、５・・・・・・膜面の法線、６・・・・・・
第１の磁性層の磁化容易軸の方向、７・・・・・・第３
の磁性層の磁化容易軸の方向、８・・・・・・孤立再生
波形のメインパルス、９．９’　、９”・・・・・・孤
立再生波形のサブパルス、１１・・・・・・円筒状キャ
ン、１２・・・・・・蒸発源、１３・・・・・・遮蔽板
、１４・・・・・・蒸発原子、１５・・・・・・第１の
磁性層を形成するための開口部、１６・・・・・・第２
の磁性層を形成するための開口部、１７・・・・・・第
３の磁性層を形成するための開口部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子基板上に直接あるいは非磁性下地層を介し
   て磁化容易軸が膜面の法線に対して傾斜しているＣｏ基
   の第１の磁性層が形成され、その上に磁化容易軸が膜面
   の略法線方向を向いているＣｏ基の第２の磁性層が形成
   され、さらにその上に磁化容易軸が膜面の法線に対して
   第１の磁性層と逆方向に傾斜しているＣｏ基の第３の磁
   性層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）第２の磁性層の膜厚が０．０１μｍ以上０．０５
   μｍ以下、第３の磁性層の膜厚が０．０２μｍ以上０．
   １μｍ以下であり、かつ前記第２の磁性層と前記第３の
   磁性層の総膜厚が第１の磁性層の膜厚よりも薄いことを
   特徴とする請求項（１）記載の磁気記録媒体。
3. （３）第１、第２及び第３の磁性層がＣｏとＣｒあるい
   はＣｏとＮｉとＣｒあるいはＣｏと酸素あるいはＣｏと
   Ｎｉと酸素を主成分とすることを特徴とする請求項（１
   ）あるいは（２）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
4. （４）第１及び第２の磁性層がＣｏとＣｒあるいはＣｏ
   とＮｉとＣｒを主成分とし、第３の磁性層がＣｏと酸素
   あるいはＣｏとＮｉと酸素を主成分とすることを特徴と
   する請求項（３）に記載の磁気記録媒体。
5. （５）高分子基板上に直接あるいは非磁性下地層を介し
   てＣｏ基の第１の磁性層を形成し、その上にＣｏ基の第
   ２の磁性層を形成し、さらにその上にＣｏ基の第３の磁
   性層を形成する際に、真空蒸着法により１発原子の基板
   への入射角を基板法線方向に対して１０°以上７０°以
   下として前記第１及び前記第３の磁性層を形成し、蒸発
   原子の基板への入射角を基板法線方向に対して２０°以
   下として前記第２の磁性層を形成することを特徴とする
   磁気記録媒体の製造方法。
6. （６）第２の磁性層の膜厚が０．０１μｍ以上０．０５
   μｍ以下、第３の磁性層の膜厚が０．０２μｍ以上０．
   １μｍ以下であり、かつ前記第２の磁性層と前記第３の
   磁性層の総膜厚が第１の磁性層の膜厚よりも薄いことを
   特徴とする請求項（５）に記載の磁気記録媒体の製造方
   法。
7. （７）第１、第２及び第３の磁性層がＣｏとＣｒあるい
   はＣｏとＮｉとＣｒあるいはＣｏと酸素あるいはＣｏと
   Ｎｉと酸素を主成分とすることを特徴とする請求項（５
   ）または（６）のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造
   方法。
8. （８）第１及び第２の磁性層がＣｏとＣｒあるいはＣｏ
   とＮｉとＣｒを主成分とし、第３の磁性層がＣｏと酸素
   あるいはＣｏとＮｉと酸素を主成分とすることを特徴と
   する請求項（７）に記載の磁気記録媒体の製造方法。