JPH043010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は薄膜型磁気記録媒体、特に鉄を主材料
とした薄膜型磁気記録媒体の製造装置に関する。 ［従来の技術］ 薄膜型磁気記録媒体は、高密度磁気記録媒体と
して、その実用化が図られている。 従来におけるこの種の磁気記録媒体で、磁気特
性が最も優れている薄膜型磁気記録媒体は、強磁
性材料であるコバルト、またはコバルト合金を高
分子フイルム等の基材上に真空蒸着することによ
り製造されている。しかし、磁性材料としてコバ
ルト系金属を用いることは、第一に、これによつ
て形成された磁性膜は耐蝕性に乏しいこと、第二
に、コバルトは資源に乏しいため供給が不安定で
あり、かつ価格が高いという問題点を伴う。 この様な問題点を解決するものとして、鉄また
は鉄を主成分とする鉄系薄膜型磁気記録媒体及び
その製造方法が提案されている。（特願昭59−
86727号）。特に、この方法では、非磁性の基材上
に鉄または鉄を主成分とする強磁性体を真空蒸着
すると同時に、窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを
イオン化し、これを前記基材上に照射することに
よつて磁性膜を形成するものである。 また、高いエネルギを有するイオンを照射して
磁性粒子の核を生成する場合、入射する金属蒸気
の粒子数が少ないときにはむしろ成膜中に磁性膜
にダメージを与えてしまう。このため、高いエネ
ルギを有するイオンに代えて、これよりもエネル
ギが小さい混合ガスの励起された分子（以下、励
起種）を基材上に照射して薄膜型磁気記録媒体を
製造する方法が提案されている。 しかしながら、前記従来技術による製造方法で
は、例えばタングステンフイラメントを加熱し、
熱電子を放出させてグロー放電を発生することに
より励起種を発生させており、これでは、励起種
の発生と共に、前記グロー放電に伴うエレクトロ
ンやイオンの発生が避けられない。このため、励
起種の他に、グロー管中の電界により高エネルギ
とつたこれらエレクトロンやイオンが基材上に照
射され、磁性膜にダメージを与えるという問題が
残される。即ち、グロー放電により励起種を発生
させる従来の方法では、製造された薄膜型磁気記
録媒体の保磁力と角型比は各々Hc＝2400O〓e、
Br／Bs＝0.93と大きな値を示すが、飽和磁化は
3.9KGとコバルト系金属を用いた薄膜型磁気記録
媒体に比べて小さくなつてしまう。 ［発明が解決しようとする問題点］ そこで、本発明では、前記の従来技術における
問題点に鑑み、鉄系金属を用いるにもかかわらず
十分な飽和磁化値を示す薄膜型磁気記録媒体を製
造し得る薄膜型磁気記録媒体の製造装置を提供す
ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、前記の目的は、非磁性基材の
少なくとも一部をその内部に配置する真空室と、
鉄または鉄を主成分とする強磁性体の蒸気を発生
する蒸気発生源と、窒素と酸素を含む混合ガスの
励起された分子を発生する励起種発生源とを備
え、前記非磁性基板上に、前記蒸気発生源からの
金属蒸気と前記励起種発生源からの励起種を照射
して薄膜型磁気記録媒体を製造する薄膜型磁気記
録媒体の製造装置に於て、前記励起種発生源が混
合ガスを光化学的に活性化するもので構成するこ
とにより達成される。 ［作用］ 前記の本発明になる薄膜型磁気記録媒体の製造
装置によれば、励起種発生源は光化学過程により
励起種を発生するため、従来のグロー放電による
ものに比較し、反応空間内に電子は存在せず、入
射光のエネルギもせいぜい数eVと低く、混合ガ
スのイオン化がされない。このため、成膜時にダ
メージを与えるエレクトロンやイオンの発生が防
止され、安定して励起種を供給することが可能で
ある。このため、保磁力、角型比とともに飽和磁
化特性にも優れた薄膜型磁気記録媒体を製造する
ことができる。 ［実施例］ 次に、本発明になる薄膜型磁気記録媒体の製造
装置を以下に詳述する。 まず、第１図には製造装置全体が示されてお
り、図において、35mm角の硝子板からなる非磁性
の基材１は、蒸発源６の上方に配置されている。
これらは、排気ポンプ１０によつて10^-6Torr以
下の真空状態に調整された真空槽９内に置かれ
る。 前記真空槽９内に設けられた蒸発源６は、例え
ば純度99.9％の鉄等の強磁性体からなり、電子銃
７から電子線ａを照射することによつてこれが加
熱、蒸発される。この発生した強磁性体の蒸気ｂ
は前記基材１に放射状に照射され、基材１の表面
に蒸着される。なお、蒸発源６は、前記の様な純
鉄の他、若干のコバルトやニツケル等を含むもの
であつてもよい。また、蒸発速度は、基材１に隣
接し、かつこれと同じ高さに設置した水晶式膜厚
計（XTM）等の膜厚センサ１２により測定しな
がら制御される。 前記装置に於て、基材１の表面に入射される金
属蒸気、すなわち鉄の蒸気の入射角は80度に設定
されている。 一方、励起種源８は、酸素ガスと窒素ガスの混
合ガスの励起種を発生するもので、前記励起種を
基材１の表面に照射する。この励起種源８は、図
示の様に、反応管８１と光源８２とから構成され
ており、この反応管８１内には前述した酸素と窒
素の混合ガスがバルブ８３を介して導入されてい
る。反応管８１の下端部には前記光源８２が設け
られており、複数のランプ８４を内蔵している。 この光源８２は、第２図にも示す様に、後えば
三本の30Wの低圧水銀ランプ８４が内部に配置さ
れ、それぞれ独立した電源８５に接続されてい
る。これら低圧水銀ランプ８４は、1849Åと2537
Åの２つの強い共鳴線を照射する。また、前記光
が反応管８１に効率よく取り入れられる様に、反
応管８１と光源８２との間に設けられる仕切８６
が石英板により構成されている。そして、第１図
に示す様に、前記反応管８１内で励起された前記
混合ガス分子、電気的に中性な分子、いわゆる励
起種は、反応管８１の上端部に設けられたグリツ
ド８６を介して基材１上に照射される。この励起
種は図中Ｃの符号で示される。 前記の様な励起種源８によれば、バルブ８３を
介して窒素と酸素の混合ガスを反応管８１の内部
に導入し、光源８２の低圧水銀ランプ８４を点灯
する。反応管８１内の混合ガスは光源８２からの
光の照射により光化学的に励起され、量子力学系
の定常状態のうち、基底状態より高いエネルギ準
位にある電気的に中性な分子、すなわち励起分子
となる。 この様に、光化学的に励起種を発生する手法で
は、従来のグロー放電を用いる方法に比較して、
反応管内に熱電子が発生または、存在せず、また
入射する光のエネルギせいぜい数eVと低いため
混合ガスのイオン化も生じない。そのため、どん
なに光源８２のパワーを上昇し、混合ガス中の励
起種の発生割合を高めたとしても、エネルギの高
いエレクトロンやイオン等の発生を伴わず、エネ
ルギが小さく、かつ電気的中性な励起種を安定し
て確実に供給することができる。このため、励起
種を基材１の表面に照射して成膜する時の膜に与
えるダメージを軽減することが可能となる。 次に、この実施例である製造装置を用いて製造
した薄膜型磁気記録媒体の具体的な試験の結果に
ついて、比較例と対比しながら説明する。まず、
本発明の実施例としては第１図に示した装置を用
い、蒸発源６としては純度99.9％の鉄を用いて実
施した。一方、比較例は従来のグロー放電を用い
て励起種を発生する装置により、同じ蒸発源を用
いて実施した。 なお、実施例と比較例の何れの場合も、真空槽
の真空度を1x10^-4Torr、窒素ガスと酸素ガスを
含む混合ガスの導入量を１〜2scc／min、蒸発源
からの蒸発速度は、基材１に隣接しかつこれと同
じ高さに設置した水晶式膜厚計（XTM）の指示
値が20Å／secになる様に制御した。また、本発
明の実施例では、光源として30Wの低圧水銀ラン
プを３本点灯させた。 次に、こうして形成された磁気記録媒体につい
て、試料振動型磁力計を用いて、その磁性膜のＭ
−Ｈ特性を測定し、保磁力、飽和磁化及び角型比
の各々を求め、本発明になる装置によるものと従
来のグロー放電によるものとの特性を比較した。
この比較結果を表１に示す。

【表】 同表からも明らかな様に、本発明の実施例にな
る磁気記録媒体では、保磁力と角型比は従来例と
同等の値を保ちながら、その飽和磁化は、5200
（Ｇ）という値を示しており、従来例よりも30％
以上も大きい値の優れた特性値を示している。こ
れは、成膜時の励起種照射による膜へのダメージ
が、本発明による光化学的励起種源を用いること
により、従来のグロー放電により励起種を発生、
照射させる装置に比べて大幅に軽減できることに
よる。 なお、前記の磁気記録媒体を濃度５％の食塩水
中に３ヶ月間浸漬した後取り出し、その磁性膜の
外観及び磁気特性を調べたところ、浸漬前と比較
して変化は見られず、耐食性においても従来のグ
ロー放電により作製したものと同等の性態が得ら
れている。 前記本発明になる製造装置において、反応管８
１中に供給される窒素と酸素の混合ガス中の酸素
ガスの濃度は、10〜30％の範囲が適当であり、特
に20％前後の酸素ガス濃度において最も良好な結
果が得られる。即ち、混合ガスの酸素濃度が低く
なると、形成される磁性膜の角型比が劣化し、ま
た、逆に酸素濃度を高くすると磁性が低下し、約
50％程度で蒸着膜がほぼ非磁性となるからであ
る。 ［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明になる薄膜型磁気記
録装置によれば、光化学的に励起することによ
り、エネルギの大きなエレクトロンやイオンの発
生しない励起種源により励起種を安定、確実に発
生し得、形成した磁性膜にダメージを与えず、も
つて保磁力、角型比共に従来のものと同等或はそ
れ以上の特性値を保ちながら、より飽和磁化の高
い磁性膜を有する薄膜型磁気記録媒体を製造する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す薄膜型磁気記録
媒体の製造装置の概念図、第２図は第１図の励起
種源の光源部の詳細を示す図である。 １……基材、６……蒸発源、８……励起種、８
１……反応管、８２……光源、８３……バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性基材の少なくとも一部をその内部に配
   置する真空室と、鉄または鉄を主成分とする強磁
   性体の蒸気を発生する手段と、窒素と酸素を含む
   混合ガスの励起された分子を発生する励起種発生
   手段とを備え、前記非磁性基材上に、蒸気発生手
   段からの金属蒸気と、励起種発生手段からの励起
   分子とを照射し、薄膜型磁気記録媒体を製造する
   装置に於て、前記励起種発生手段が前記混合ガス
   を光化学的に活性化して励起分子を発生するもの
   からなることを特徴とする薄膜型磁気記録媒体の
   製造装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記光学的
   励起種発生手段は、前記窒素と酸素を含む混合ガ
   スが供給される反応管と、前記混合ガスを励起す
   る光を発生する光源部と、前記反応管と光源部と
   の間を区切る光透過性の仕切部材を備えているこ
   とを特徴とする薄膜型磁気記録媒体の製造装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記励起種
   発生手段の光源部は、低圧水銀ランプにより構成
   されていることを特徴とする薄膜型磁気記録媒体
   の製造装置。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記窒素酸
   素混合ガスは、その酸素ガス濃度が約10％から約
   30％の範囲であることを特徴とする薄膜型磁気記
   録媒体の製造装置。