JPH05159263A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気テープ、またはコンピュータ等に使用さ
れる磁気ディスク等の磁気記録媒体において、高分子基
板等の基板材料のコストが高いという課題を解決し、種
々な基板材料に合わせた磁性層を構成して磁気特性に優
れた、かつ安価な磁気記録媒体を得る。 【構成】 高分子基板４側から順にＣｏとＣｒまたはＣ
ｏとＣｒとＮｉを主成分として含む第１の磁性層１１
と、ＣｏとＯまたはＣｏとＮｉとＯを主成分として含む
第２の磁性層からなり、第１の磁性層１１の膜面内方向
の保磁力ｘ（Ｏｅ）が２００以上で、第２の磁性層１２
のみの膜面内方向の保磁力が第１の磁性層１１のみの保
磁力よりも大きく、かつ積層後の膜面内方向の保磁力を
第１の磁性層１１の保磁力の（−９／２０ｘ＋３４０）
％以上とする。 【効果】 使用する安価な高分子基板の材料に合わせた
優れた記録再生特性を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ機器，ビデ
オ機器等に使用される磁気テープまたはコンピュータ等
に使用される磁気ディスク等の積層薄膜よりなる磁気記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の進展に伴い情報記録担体の
大容量化，高密度化が進められている。磁気テープの分
野においても記録媒体の高密度化を目指した研究開発が
盛んであり、これに応える薄膜媒体がいくつか提案され
ている。超高密度磁気記録材料としてはＣｏ−Ｃｒ等が
広く研究されており、Ｃｏ−Ｃｒ薄膜（あるいはＣｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ薄膜）等を用いた研究開発が行われている。
またＣｏ−Ｃｒ薄膜の上に磁性を有するＣｏ−Ｏ（ある
いはＣｏ−Ｎｉ−Ｏ薄膜）を積層した記録媒体（以下２
層媒体と略す）によって、記録密度特性と実用耐久性の
両立を目指した研究もされている。

【０００３】また、これらの薄膜磁気記録媒体を製造す
る方法としては、連続巻き取り真空蒸着法が特にその生
産性において他を凌いでおり、現実的量産法として非常
に有力である。

【０００４】図２は磁気記録媒体を製造する場合の蒸着
装置の概要を示すものであり、図に示すように排気系１
によって真空排気された真空槽２の中で巻き出しロール
３から矢印で示す回転方向に沿って巻出された長尺の高
分子基板４が磁性層形成用の円筒状キャン５の周面に沿
って走行中に電子ビーム６を照射されている電子ビーム
蒸発源７よりマスク８の開口部９より磁性層の蒸着を受
けた後に、巻き取りロール１０に巻き取られ、磁気テー
プが製造される。例えば、Ｃｏ−Ｃｒ磁性薄膜の形成に
おいてはＣｏ−Ｃｒを蒸発材料として用いればよく、ま
た、Ｃｏ−Ｏ薄膜の形成においては酸素雰囲気にてＣｏ
を蒸発させればよい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら２層構造
の媒体においてはその最適構成が十分明らかにされてお
らず、高Ｃ／Ｎを実現するための媒体の構成が求められ
ていた。また薄膜型の磁気記録媒体の実用化においては
媒体の特性はもちろんのこと、材料コストを低く抑える
ことが重要である。材料コストに占める高分子基板の割
合は大きく、安価な基板材料が求められる。真空蒸着法
で形成するＣｏ−Ｃｒ系の磁気記録媒体においてはこれ
までポリアミドやポリイミド基板が用いられているが、
これらの超耐熱性高分子基板は高価であり、比較的安価
なポリエチレンナフタレート基板や、さらに安価なポリ
エチレンテレフタレート基板を用いた媒体設計もまた実
用化の上で必要であった。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、高分子基板材料の種類に合わせた磁性層を構成す
ることにより、記録再生特性に優れた磁気記録媒体を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、高分子基板上に直接または下地層を介して
磁性層を有する磁気記録媒体において、磁性層が高分子
基板側から順にＣｏとＣｒまたはＣｏとＣｒとＮｉを主
成分として含む第１の磁性層と、ＣｏとＯまたはＣｏと
ＮｉとＯを主成分として含む第２の磁性層からなり、そ
の第２の磁性層を除去したときの第１の磁性層の膜面内
方向の保磁力ｘが２００エルステッド以上で、第２の磁
性層のみの膜面内方向の保磁力が第１の磁性層のみの膜
面内方向の保磁力よりも大きく、かつ積層後の膜面内方
向の保磁力が第１の磁性層の膜面内方向の保磁力の（−
９／２０ｘ＋３４０）％以上であることを特徴とするも
のである。

【０００８】

【作用】したがって本発明によれば、第１の磁性層と第
２の磁性層の磁気結合を強くすることにより第１の磁性
層からのノイズを低下させて、高いＣ／Ｎを得ることが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１〜図８
を用いて説明する。図１に示すように高分子基板からな
る支持基体４に電子ビーム蒸着法によって、第１の磁性
層１１として飽和磁化５５０ｅｍｕ／ｃｃのＣｏ−Ｃｒ
層を形成した。つづいて電子ビーム蒸着法によって、第
２の磁性層１２としてＣｏ−Ｏ層を形成して磁気記録媒
体（以下媒体と記す）を得た。第２の磁性層１２の飽和
磁化もまた５５０ｅｍｕ／ｃｃである。得られた媒体を
テープ状に裁断してリングヘッドで記録再生特性を評価
した。媒体とリングヘッドの相対速度は３．８ｍ／ｓと
た。以上の条件でキャリア（Ｃ）およびノイズ（Ｎ）レ
ベルの測定を行った。測定バンド幅は３０KHzとした。
また保磁力を振動試料磁力系によって測定した。

【００１０】図３に円筒状キャン５の周面温度を変えて
第１の磁性層１１（Ｃｏ−Ｃｒ）のみを形成したときの
円筒状キャン５の周面温度と膜面内方向の保磁力（図中
または表中ではＨｃ₁と記す）の関係を示す。なお、本
発明において膜面内方向の保磁力とは、高分子基板４の
走行方向（基板幅方向と直交する方向）の面内保磁力と
する。図３中の○がポリエチレンテレフタレート基板を
用いた場合、△がポリエチレンナフタレート基板を用い
た場合、□がポリイミド基板をそれぞれ用いた場合であ
る。同一の周面温度においては、いずれの基板を用いた
場合にも同等の保磁力が得られるが、ポリエチレンテレ
フタレート基板を用いた場合には円筒状キャン５の周面
温度が６０℃では蒸着時に高分子基板４の熱損傷が起
き、膜表面が粗面になって安定に製膜することができな
かった。またその周面温度が７０℃ではさらに高分子基
板４の熱損傷はひどく、製膜は不可能であった。またポ
リエチレンナフタレート基板を用いた場合には周面温度
が１２０℃では蒸着時に高分子基板４の熱損傷が起き、
膜表面が粗面になって安定に製膜することができなかっ
た。また周面温度が１３０℃ではさらに高分子基板４の
熱損傷はひどく、製膜は不可能であった。これに対して
ポリイミド基板を用いた場合には周面温度３００℃まで
製膜ができた。したがって、ポリエチレンテレフタレー
ト基板の場合は３００エルステッド以下、ポリエチレン
ナフタレート基板の場合は４００エルステッド以下の第
１の磁性層１１の膜面内保磁力となるので、各高分子基
板４において蒸着可能な温度範囲での媒体の最適設計が
必要となる。

【００１１】図４は第１の磁性層１１（Ｃｏ−Ｃｒ）の
保磁力をパラメータとして、さらにその上に第２の磁性
層１２（Ｃｏ−Ｏ）を８０ｎｍ形成した後の積層膜全体
の膜面内保磁力（図中または表中ではＨｃ₂と記す）と
第１の磁性層１１の保磁力との比と、記録波長０．５μ
ｍにおけるキャリアレベルとの関係を示す図（ａ）およ
びノイズレベルとの関係を示す図（ｂ）である。図４に
おいて、横軸の２００％とは、積層後の膜面内保磁力が
第１の磁性層１１の保磁力の２倍であることを意味す
る。Ｃｏ−Ｏ層を形成する際の円筒状キャン５の周面温
度は２０℃であり、第１の磁性層１１を設けずに高分子
基板４上に直接第２の磁性層１２を形成した場合の保磁
力は１４００エルステッドである。また積層膜の膜面内
保磁力の調整は第１の磁性層１１の膜厚を変えることに
よって行った。図４（ａ），（ｂ）から分かるように積
層後の膜面内保磁力の増加の割合が大きくなるに従って
ノイズレベルは低下し、第１の磁性層１１のみでの膜面
内保磁力４００エルステッドでは１６０％、３００エル
ステッドでは２００％、２００エルステッドでは２５０
％でそれぞれノイズ低下がほぼ飽和する。一方、第１の
磁性層１１のみでの膜面内保磁力が１００エルステッド
では積層による保磁力増加の程度はノイズに対してほと
んど影響がない。また全般に第１の磁性層１１の膜面内
保磁力が大きい方が積層媒体のノイズは小さいので、製
膜可能な範囲で膜面内保磁力は高い方が望ましい。

【００１２】図５（ａ），（ｂ）は高分子基板４上に直
接第２の磁性層１２を形成した場合の膜面内保磁力が２
０００エルステッドの場合の図４と同様の実験を行った
結果を示すものである。第２の磁性層１２の厚さは１０
０ｎｍとした。図５では図４の場合に比べてノイズレベ
ルが全体的に若干低いが、この場合にも第１の磁性層１
１のみでの膜面内保磁力４００エルステッドでは１６０
％、３００エルステッドでは２００％、２００エルステ
ッドでは２５０％でそれぞれノイズ低下がほぼ飽和す
る。第１の磁性層１１のみでの膜面内保磁力が１００エ
ルステッドでは積層による保磁力増加の程度は図４の場
合と同様、ノイズ低下に対してほとんど効果がない。

【００１３】したがって図４，図５の結果から、第１の
磁性層１１のみの場合の膜面内方向の保磁力に対して積
層後の膜面内方向の保磁力がポリエチレンテレフタレー
トの場合は２５０％以上、ポリエチレンナフタレートの
場合は２００％以上、ポリイミドの場合は１６０％以上
になるような媒体構成とすることが望ましいことが分か
る。

【００１４】このように積層後の保磁力増加が大きい場
合に低ノイズの媒体が得られる理由は次のように考えら
れる。すなわち、第１の磁性層１１の上に第２の磁性層
１２を形成すると２つの磁性層は強磁性結合し、第１の
磁性層１１中の低保磁力成分が保磁力の大きな第２の磁
性層１２によって拘束されて高保磁力化する。高保磁力
化の度合は両磁性層の関係によって決まり、第１の磁性
層１１が厚くなり過ぎると第２の磁性層１２の影響が小
さくなり、低保磁力成分がノイズ源として多く残る。第
１の磁性層１１は磁気ヘッドから離れており、特にその
面内成分が低保磁力であると再生ノイズとなり易く、第
２の磁性層１２による膜面内方向の保磁力増加はノイズ
低減に有効である。

【００１５】図６は高分子基板４上に直接形成したとき
の膜面内保磁力が１５００エルステッド、膜厚１００ｎ
ｍの第２の磁性層１２を、２００，３００、および４０
０エルステッドの第１の磁性層１１の上に積層した場合
の、第１の磁性層１１の膜厚と、積層膜の膜面内方向の
保磁力との関係を示す図である。図６から分かるように
第１の磁性層１１が厚くなるにしたがって、積層膜の保
磁力の低下が起こり、図４（ａ），（ｂ），図５
（ａ），（ｂ）の結果でのノイズ低減に必要な膜面内保
磁力を下回る保磁力低下は第１の磁性層１１の膜面内方
向の保磁力が２００，３００，４００エルステッドの時
にそれぞれ１４０，１７０，２００ｎｍ以上で起こる。

【００１６】図７は高分子基板４上に直接形成したとき
の膜面内保磁力が２０００エルステッド、膜厚１００ｎ
ｍの第２の磁性層１２を、２００，３００、および４０
０エルステッドの第１の磁性層１１の上に積層した場合
の、第１の磁性層の膜厚１１と、積層膜の膜面内方向の
保磁力との関係を示す図であり、図６の場合と同様に第
１の磁性層１１が厚くなるにしたがって、積層膜の保磁
力の低下が起こり、図４（ａ），（ｂ），図５（ａ），
（ｂ）の結果でのノイズ低減に必要な膜面内保磁力を下
回る保磁力低下は、第１の磁性層１１の膜面内方向の保
磁力が２００，３００，４００エルステッドの時にそれ
ぞれ１８０，２００，２１０ｎｍ以上で起こる。

【００１７】したがって、本発明の磁気記録媒体を具体
的な手段を用いて実現するには、真空中で長尺のポリエ
チレンテレフタレート基板よりなる高分子基板４を円筒
状キャン５の周面に沿って走行させながら真空蒸着法に
よってその高分子基板４上に直接あるいは下地層を介し
てＣｏとＣｒあるいはＣｏとＣｒとＮｉを主成分として
含む第１の磁性層１１と、ＣｏとＯあるいはＣｏとＮｉ
とＯと主成分として含む第２の磁性層１２を順次形成し
て磁気記録媒体を製造する場合、第１の磁性層１１を形
成する際に円筒状キャン５の周面温度を０℃以上５０℃
以下とし、かつ積層後の膜面内方向の保磁力が１層目の
みの膜面内方向保磁力の２５０％以上となる膜厚で第１
の磁性層１１を形成すること、または真空中で長尺のポ
リエチレンナフタレート基板よりなる高分子基板４を円
筒状キャン５の周面に沿って走行させながら真空蒸着法
によってその高分子基板４上に直接あるいは下地層を介
してＣｏとＣｒあるいはＣｏとＣｒとＮｉを主成分とし
て含む第１の磁性層１１と、ＣｏとＯあるいはＣｏとＮ
ｉとＯを主成分として含む第２の磁性層１２とを順次形
成して磁気記録媒体を製造する場合、第１の磁性層１１
を形成する際に、円筒状キャン５の周面温度を６０℃以
上１１０℃以下とし、かつ積層後の膜面内方向の保磁力
が１層目のみの膜面内方向保磁力の２００％以上となる
膜厚で第１の磁性層１１を形成すること、または真空中
で長尺のポリイミド基板よりなる高分子基板４を円筒状
キャン５の周面に沿って走行させながら真空蒸着法によ
ってその高分子基板４上に直接あるいは下地層を介して
ＣｏとＣｒあるいはＣｏとＣｒとＮｉを主成分として含
む第１の磁性層１１と、ＣｏとＯあるいはＣｏとＮｉと
Ｏを主成分として含む第２の磁性層１２とを順次形成し
て磁気記録媒体を製造する場合、第１の磁性層１１を形
成する際に、円筒状キャン５の周面温度を１２０℃以上
３００℃以下とし、かつ積層後の膜面内方向の保磁力が
１層目のみの膜面内方向保磁力の１６０％以上となる膜
厚で第１の磁性層１１を形成することによってなされ
る。

【００１８】表１はそれぞれの高分子基板４を用いた場
合に最適な媒体設計の条件を示したものである。

【００１９】

【表１】

【００２０】図８はこれまでの実施例で説明した結果を
まとめて示したものであり、第１の磁性層１１のみの膜
面内保磁力と、高Ｃ／Ｎを得るのに必要な積層後の膜面
内保磁力の増倍率の関係を示す。図８から高Ｃ／Ｎを得
るのに必要な膜面内保磁力の増倍率をｙ（％）、第１の
磁性層１１のみの膜面内保磁力をｘ（Ｏｅ）とすると、
ｙ＞−９／２０＋３４０であることが分かり、膜面内保
磁力が２００エルステッド以上であること（ｘ≧２０
０）、および第２の磁性層１２の膜面内保磁力が第１の
磁性層１１の膜面内保磁力よりも大きいこと（ｙ＞１０
０）とともに高Ｃ／Ｎ媒体の指標となることが分かる。

【００２１】なお、実施例としては第１の磁性層１１と
してＣｏ−Ｃｒを用いた場合についてのみ述べてきた
が、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒを用いた場合や、第２の磁性層１
２としてＣｏ−Ｏの代わりにＣｏ−Ｎｉ−Ｏを用いた場
合にも同様の結果が得られた。

【００２２】また本発明でいう、第２の磁性層１２とし
て、同じ材料を多層化したものを用いることもできる。
本発明においては磁気テープ形状の実施例についてのみ
述べたが、ディスク形状の媒体についても適用できるの
は言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明の
磁気記録媒体によれば、使用する高分子基板の材料に合
わせた第１の磁性層と第２の磁性層によって媒体を構成
することによって、記録再生特性の優れた磁気記録媒体
を安価に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における磁気記録媒体の構成
を説明する図

【図２】同磁気記録媒体を製造するために使用する蒸着
装置の概略断面図

【図３】円筒状キャンの周面温度と膜面内方向の保磁力
との関係を示す特性図

【図４】（ａ），（ｂ）積層後の膜面内方向の保磁力の
変化と記録再生特性との関係を示す特性図

【図５】（ａ），（ｂ）積層後の膜面内方向の保磁力の
変化と記録再生特性との関係を示すもう一つの特性図

【図６】第１の磁性層の膜厚を変えたときの積層後の膜
面内方向の保磁力の関係を示す特性図

【図７】第１の磁性層の膜厚を変えたときの積層後の膜
面内方向の保磁力を示すもう一つの特性図

【図８】第１の磁性層の保磁力と高Ｃ／Ｎに必要な積層
後の保磁力増倍率の関係を示す特性図

【符号の説明】

４ 高分子基板 １１ 第１の磁性層 １２ 第２の磁性層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子基板上に直接または下地層を介し
   て磁性層を有する磁気記録媒体であって、前記磁性層が
   前記高分子基板側から順にＣｏとＣｒまたはＣｏとＣｒ
   とＮｉを主成分として含む第１の磁性層と、ＣｏとＯま
   たはＣｏとＮｉとＯを主成分として含む第２の磁性層か
   らなり、前記第２の磁性層を除去したときの前記第１の
   磁性層の膜面内方向の保磁力ｘ（Ｏｅ）が２００以上
   で、前記第２の磁性層のみの膜面内方向の保磁力が前記
   第１の磁性層のみの膜面内方向の保磁力よりも大きく、
   かつ積層後の膜面内方向の保磁力が前記第１の磁性層の
   膜面内方向の保磁力の（−９／２０ｘ＋３４０）％以上
   であることを特徴とする磁気記録媒体。