JPH056256B2 - - Google Patents

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JPH056256B2
JPH056256B2 JP58123902A JP12390283A JPH056256B2 JP H056256 B2 JPH056256 B2 JP H056256B2 JP 58123902 A JP58123902 A JP 58123902A JP 12390283 A JP12390283 A JP 12390283A JP H056256 B2 JPH056256 B2 JP H056256B2
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JP
Japan
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tape
shaped base
film
axis
alloy
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JP58123902A
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English (en)
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JPS6015818A (ja
Inventor
Minoru Kume
Masahiko Naoe
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH056256B2 publication Critical patent/JPH056256B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent

Landscapes

  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はビデオテープレコーダ(VTR)等に
利用される磁気記録媒体に関する。
(ロ) 従来技術 テレビジヨン信号のような高周波信号を高密度
記録するためテープ状基台に金属膜を真空蒸着
法、イオンプレーテイング法、スパツタリング法
等で付設することが研究されている。
スパツタリング法を用いて上記基台の表面上に
例えばコバルト膜を面内磁化を呈するように付設
した場合、膜の付着力が強い、表面平滑性に優れ
る等の長所を有する反面、磁気的に面内等方的で
あるため斜め蒸着法(蒸着物質を基台面に対して
斜めから付設するもの)による膜に比べて保磁力
Hcが小さい、角形比S,S*が悪い等の欠点があ
るとされている。
そこでコバルト含有合金(例えばCo−Ni,Co
−Cr等)を膜材として用いかつ膜面内に磁化容
易軸を形成するため、基台に対して組成蒸気を斜
めから入射して付設することも考えられている。
しかし、この方法による面内の異方性はコバルト
の結晶異方性に因るものが支配的で、その為膜の
異方性定数Kuはコバルトの結晶異方性定数と同
じ傾向の温度依存性を持つことになる。第1図の
特性Pで示す如く、100℃付近におけるKuは液体
窒素温度におけるもののおよそ半分になつてしま
い、実用上問題がある。
尚、スパツタリング法を用いて作製したCo−
Pt合金膜は耐蝕性に優れ高密度記録が可能であ
る、と報告されている(「高密度記録用耐蝕性Co
−Pt合金磁性薄膜」日本応用磁気学会誌Vo17.No.
2.P87(1983))。しかし、これはPtの添加量が
20at.%と多いものを示しており、結晶構造が不
安定であるという欠点がある。また、従来より永
久磁石、光磁気記録材料として研究されている組
成はPtの添加量が50at.%のもので、熱処理を行
なわなければ高い保磁力が得られず、かつ高価に
なる欠点もある。
(ハ) 発明の目的 本発明は以上の諸点に鑑みなされたもので、高
密度記録に適する高保磁力、高角形比を呈する磁
気記録媒体を提供しようとするものである。
(ニ) 発明の構成 本発明はテープ状基台の表面にCo−Pt系合金
の金属膜を付設してなるもので、該基台の面内に
おける付設合金の磁化容易軸が該基台の長手方向
に実質的に一致するように配向されていることを
特徴とするものである。ここで、「実質的に」と
は、磁化容易軸が例えばヘリカルスキヤンVTR
のビデオトラツクの延在方向に一致するように配
向されている場合(これは上記長手方向に対して
約5〜6゜傾斜している)をも含む意味がある。
又、上記合金は上記配向方向に付与されたプラ
ズマ収束磁界の環境下で組成金属を混合してなる
ものであることを特徴とするものである。
(ホ) 実施例 先ず本発明に係る磁気記録媒体を製造する装置
の概要を第2図の構成略図を参考にして説明す
る。図において、1は真空槽、2,2は対向する
1組のターゲツト、3はテープ状基台装置であ
る。真空槽1はアルゴンガス等(ガス圧は例えば
0.2〜20ミリトール)を導入する給気孔11と、
所定の真空度(例例えば4×10-7トール以下)を
得るための排気孔12とを備え、さらに図示省略
したがテープ状基台の表面温度を適温(例えば70
℃)に制御する温度制御系を備えている。また、
この真空槽1はその中に、上記両ターゲツト2,
2及びテープ状基台装置3の一部を絶縁物4を介
して内挿しており、該真空槽自身は接地されてい
る。
1組のターゲツト2,2はコバルトと白金を所
定の比率(例えばCo17Pt2、すなわちPtが10.5at.
%)で混合してなる合金プレート或いはこの合金
の主成分たるコバルト基板の上に所定量のPtペ
レツトを配備したものであり、実験室規模で、直
径が100mm、対向間隔が150mmとしている。
各ターゲツト2,2は両ターゲツト間に直流磁
界5を生ずるように、図示方向に着磁された永久
磁石21を裏当てしている。また、シールドカバ
ー22を配備して放電がターゲツト間のみで起こ
るように制限している。さらに、各ターゲツト
2,2に負の電圧(例えば500〜900V)を付与す
べく電源6が付設されている。この電源はRF電
源であつても構わない。この時は、2枚のターゲ
ツトに同位相、同電圧のRF電圧が印加される。
テープ状基台装置3は、回転軸がターゲツト主面
と平行なキヤンロール31と、該キヤンロールの
外周に案内され乍ら供給リール32から巻取リー
ル33に向けて移送されるテープ状基台34とを
備えており、この移送中、テープ状基台34はそ
の長手方向が直流磁界5の向きと一致するように
配備されている。しかし、この直流磁界の向き
を、ヘリカルスキヤンVTRにおいてビデオトラ
ツクが磁気テープの長手方向に対して採る角度
(例えばβ方式の約5゜)だけ該長手方向に傾け、
ビデオトラツクに一致させるようにしても良い。
これは、ターゲツト2,2とキヤンロール31の
相対位置関係を制御することによつて容易に可能
である。尚、実験室では、このテープ状基台装置
3に代えて、支柱71によつて支持された矩形状
の基板72を、両ターゲツト2,2の中心線から
75mmの位置に垂直に配備している。第3図はこの
基板72の正面図を示し、方向X、Yはそれぞれ
この基板72の面内方向を示している。そして、
方向Xは磁界5の方向に一致しかつ上記長手方向
に一致する。また、方向Yはこの方向Xに直交す
る方向を示している。
この製造装置によるスパツタ法は通常のスパツ
タ法(基板をターゲツトに体面させプラズマ中に
配備させる方法)に対し、ターゲツトが対向しか
つ基板がプラズマの外におかれる(プラズマフリ
ーという)構成であるので対向ターゲツト式スパ
ツタ法と呼称できる。そして、この対向ターゲツ
ト式スパツタ法は通常のスパツタ法に比べて次の
様な特徴を有する。すなわち、高エネルギー粒
子の基板衝撃が少なくプラズマフリーの状態で膜
形成ができる為、基板の温度上昇が少なく、耐熱
性の低い基板上にも膜が作成できる。プラズマ
フリーであるため得られる膜の結晶性が良い。
得られる膜の結晶配向性の制御が容易である。
ターゲツトの利用効率が高い。スパツタ法の中
では最も膜の形成速度が速く、生産性が良い。特
に、磁性材料を高速形成できる唯一の方法であ
る。
この製造装置によつてスパツタリングを行なう
と、基板72の表面上にCo−Pt系合金の金属膜
8を1分間当り例えば投入電力500Wのとき600Å
のスピードで堆積することができる。
また、投入電力を上げることにより1分間当り
1μm程度の堆積速度も可能であるとされている。
この堆積中、基板72のX方向に絶えず直流磁界
5が付与されていて、合金の異方性がこのX方向
に誘導されている。換言すれば、この合金の磁化
容易軸がこのX方向に配向され乍ら堆積されてい
る(一軸異方性をもつている)と言える。
第7図a、bと第8図a、bはアルゴンガス圧
がそれぞれ5ミリトール(mトール)以下、10m
トール以上の条件で形成した膜中の1つの結晶の
結晶配向を示す模式図と基台に付設された膜の模
式図である。図中、斜線を付した面、即ち、第7
図aでは002面が、又第7図bでは101面が膜面に
平行に配向する。即ち、C軸はaでは膜面に垂
直、bではほぼ平行に配向している。但し、bで
は面内でランダムな方向に向いている。そして、
いずれの場合も結晶配向性は膜面内では等方的で
ある。しかし、膜はすべてプラズマ収束磁界方向
に磁気的異方性をもつ。この原因としては第9図
に示した様にPt原子(斜線で示す、尚、白丸は
Co原子を模式する)が2原子ずつ対になり磁界
方向に配列することが考えられる。
第4図は、上記基板72上に堆積した金属膜8
の磁化特性図である。特性RはX方向に、また特
性TはY方向にそれぞれ印加磁場を配した場合の
B−H曲線である。図より明らかなように、保磁
力Hc及び角形比S,S*に関して特性Rが優れて
いる。すなわち、X方向に一軸異方性をもつてい
ると認められる。尚、このデータはアルゴン圧
20mトール、白金含有率11at.%、膜圧3000Åで
の金属膜に付いてであり、この金属膜は、磁束密
度12.5Kガウス、保磁力1110エルステツド、角形
比S=0.87、S*=0.98を示し、またトルクメータ
による異方性定数の測定では2.5×106erg/c.c.と
いう大きい値を示した。さらに、温度依存性につ
いては、第1図の特性Qで示す如く、流体窒素の
温度(77〓)から400〓まで殆んど変化を認めら
れない。尚、図中の縦軸は流体窒素の異方性定数
で規格化した上記金属膜の異方性定数を示し、横
軸は温度(〓)を示している。
第5図は金属膜8を構成するCo−Pt合金中の
白金含有率を0〜20at.%にわたつて変化させた
場合の、磁束密度(4πMs)、保磁力Hc、角形比
S,S*を示すものである。但し、アルゴンガス
等のガス圧は20mトールに、また膜厚は3000Åに
それぞれ設定されている。白金の混合比率を制御
することにより保磁力Hcをほぼ直線的に変えら
れる。ここで、白金含有率が3at.%より少ないと
保磁力が小さくなり高密度記録に適さなくなる
し、また20at.%より大きいと結晶構造がhcp
(hexagonal close packed)とfct(face
centered tetragonal)の混相にわたり安定性に
欠ける(hcp単相構造でなくなる)ので適当でな
い。
第6図は真空槽に導入するガス圧と、テープ上
基台に形成された結晶のC軸の配向関係を示すX
線回折パターン図で、a図はガス圧2mトール、
b図はガス圧20mトールでスパツタした場合を示
している。何れも白金の含有比率は11at.%であ
る。各図とも横軸にBragg角の2倍を示し、縦軸
に回折されたX線の強度を示している。a図で
は、結晶の002面で強度のピークを持つており、
C軸が基台表面に対して垂直に形成されているこ
とを示し、b図では結晶の101面でピークを持つ
ており、C軸が基台表面に対し鋭角を為すように
形成されていることを示している。よつて、ガス
圧を大きくすることによつて、結晶のC軸を基台
の面内方向に傾斜させることができ、該面内に磁
化容易軸を配向させることができることがわか
る。これはまた、基台に垂直に磁化容易軸を形成
するにはガス圧を低く(例えば5mトール以下)
設定し、一方面内方向に磁化容易軸を形成するに
はガス圧を高く(例えば10mトール以上)設定し
てスパツタリングを行なえばよいと言える。尚、
白金含有率の範囲は後者に付いては上述の通り3
〜20at.%が適当であるが、前者に付いては6〜
15at.%が必要な保磁力を呈するのに適当である
ことを確認している。
(ヘ) 発明の効果 本発明の磁気記録媒体はCo−Pt合金よりなる
金属膜(磁性体膜)が基台の面内における該合金
の磁化容易軸を、基台の長手方向(或いはこれに
対して一定の角度(例えば5〜6゜程度)傾斜する
方向)に沿つて配向するように構成されているの
で残留磁束をそれ程低下させることなく、高保磁
力及び高角形比を呈する。又、この金属膜の磁化
容易軸は前記配向方向に付与されたプラズマ収束
磁界によつて誘導されていて磁気異方性の温度依
存性を極めて小さくできる。さらに、合金中の白
金含有率を3〜20at.%の範囲で選択することに
よりそれに応じた保磁力を持つものを容易に製造
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は異方性定数の温度依存性を示す特性
図、第2図はスパツタリング装置の概略構成図、
第3図は基板(テープ状基台に相当する)の正面
図、第4図はこの基板上に堆積された合金の磁化
特性曲線図、第5図は各種磁気特性の白金含有率
に対する依存性を示す特性図、第6図a、bはX
線回折パターン図、第7図a、bはガス圧がそれ
ぞれ5mトール以下、10mトール以上の条件で形
成した膜中の1つの結晶の結晶配向の模式図、第
8図a、bは第7図a、bに対向する膜の模式
図、第9図は第8図bの膜内の原子配列の模式図
である。 主な図番の説明、8…金属膜、34…テープ状
基台。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 真空槽内にコバルトと白金よりなる1組のタ
    ーゲツトを対向して配置し、前記真空槽内にアル
    ゴンガスを導入し、前記1組のターゲツト間に直
    流磁界を生ずることによりプラズマを形成し、該
    プラズマの外に配置されたテープ状基台表面に
    Co−Pt系合金の金属膜をスパツタリングにより
    付設してなる磁気記録媒体の製造方法であつて、
    前記テープ状基台をその長手方向が上記直流磁界
    の向きと一致するように配置し、且つ前記アルゴ
    ンガスのガス圧を10mトール以上に設定してスパ
    ツタリングを行うことにより、磁化容易軸が膜面
    内に存在すると共に前記テープ状基台の長手方向
    に実質的に一致し、且つ101面が前記膜面に平行
    に配向し、C軸が前記テープ状基台の表面に対し
    て鋭角を為すCo−Pt系合金の金属膜を形成する
    ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
JP58123902A 1983-07-06 1983-07-06 磁気記録媒体の製造方法 Granted JPS6015818A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0670849B2 (ja) * 1985-04-08 1994-09-07 日立金属株式会社 磁気記録媒体およびその製造方法
JP2516064B2 (ja) * 1989-02-28 1996-07-10 日本ビクター株式会社 磁気記録媒体とその製造方法

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JPS6015818A (ja) 1985-01-26

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