JPH08335308A

JPH08335308A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH08335308A
Application number: JP14048095A
Authority: JP
Inventors: Shinya Yoshida; 伸也吉田; Seiichi Onodera; 誠一小野寺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】斜め配向蒸着膜を磁性層とする磁気記録媒体
において、磁性層内の磁束が該磁性層の下面から漏洩す
るのを防止し、再生出力の向上を図るとともに、良好な
ＳＮ比を確保する。【構成】非磁性支持体１上にＣｏＺｒＴａ系合金から
なる高透磁率軟磁性膜２を形成した後、該高透磁率軟磁
性膜２上に斜方蒸着法により上記非磁性支持体１の表面
に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有する磁性層３
が形成される。上記高透磁率軟磁性膜２の膜厚は、１０
０ｎｍ以下とされることが好ましく、またその組成はＣ
ｏ８５〜９５原子％、Ｚｒ２〜５原子％、Ｔａ５〜１５
原子％の範囲内であることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、斜め配向タイプの磁気
記録媒体に関し、特に再生出力の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ビデオテープレコーダの分野に
おいては、高画質化を図るために、高密度記録化が一層
強く要求されており、これに対応する磁気記録媒体とし
て、金属、或いはＣｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃ
ｏ−Ｏ等の合金材料からなる強磁性材料をメッキや真空
薄膜形成手段（真空蒸着法やスパッタリング法、イオン
プレーティング法等）によってポリエステルフィルムや
ポリアミド、ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に
直接被着せしめて磁性層を形成する、いわゆる金属磁性
薄膜型の磁気記録媒体が提案され注目を集めている。

【０００３】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力や角形比等に優れ、磁性層の厚みを極めて薄くでき
る為、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さく短波
長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層中に
非磁性材であるバインダーを混入する必要がないため磁
性材料の充填密度を高めることができる等、数々の利点
を有している。即ち、この金属磁性薄膜型の磁気記録媒
体は、磁気特性的な優位さ故に高密度記録用の磁気記録
媒体として主流になると考えられる。

【０００４】かかる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体にお
いては、電磁変換特性を向上させ、より高出力化を図る
ために、磁性層を形成する手法として、いわゆる斜方蒸
着法が提案され実用化されている。

【０００５】この斜方蒸着法は、移動走行する非磁性支
持体上に斜め方向から磁性粒子を蒸着せしめる薄膜形成
方法である。これによって、磁化容易軸が非磁性支持体
表面に対してある角度で傾いた斜め配向の磁性層が形成
される。このように磁性粒子を非磁性支持体の表面に対
して斜めに配向させた磁気テープ（斜め配向蒸着テー
プ）は、磁性粒子を長手方向に配向させた従来の磁気テ
ープに比べて高密度な記録が可能となる。このような斜
め配向蒸着テープとしては、具体的には、磁性層の磁化
容易軸の傾き角が約２０゜となされたものが実用化され
ている。

【０００６】また、上記斜め配向蒸着テープにおいて、
磁性層を構成する磁性材料としては、一般的にＣｏ、Ｎ
ｉが用いられる。これらＣｏ、Ｎｉで磁性層を蒸着形成
するには、Ｃｏ、Ｎｉを蒸着源とし、非磁性支持体に酸
素ガスを吹き付けながら行うのが通常である。この場
合、磁性層はＣｏ−Ｎｉ−Ｏ薄膜あるいはＣｏ−Ｏ薄膜
として形成される。ここで、このように酸素ガスを膜中
に導入するのは、結晶粒を微細化することにより媒体ノ
イズを低減するとともに、結晶粒を柱状構造とすること
で斜め方向の形状異方性を増大させるためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
斜め配向蒸着テープに対してリングヘッドを用いる場合
において、更なる高密度記録化を達成するには、磁性層
の磁化容易軸の配向角度をより高角度にすることが有効
である。磁性層の磁化容易軸の配向角度が大きくなり垂
直に近づくほど、媒体中の記録磁化をより密に行える。

【０００８】しかしながら、磁性層では、磁化容易軸の
配向角度が非磁性支持体の表面に対して垂直に近づくほ
ど円弧状磁化モードが形成され難くなる。その結果、磁
性層内の磁束が閉磁路とならずに磁性層下面から漏洩
し、これにより磁性層下面に磁極が発生する。この磁性
層下面の磁極は、磁性層内部では正の磁極から負の磁極
に向かう反磁界を発生し記録磁化を弱める。また、磁性
層外では、記録された磁気信号の漏れ磁界を打ち消すよ
うな磁界を形成する。このため、このような磁極が出現
すると、再生出力が低下し、実用上十分なＳ／Ｎ比が得
られなくなる。

【０００９】そこで、本発明は、このような従来の実情
に鑑みて提案されたものであって、磁性層として斜め配
向蒸着膜を有しながらも、磁性層内の磁束が該磁性層の
下面から漏洩するのが防止され、再生出力の低下を防止
するとともに、良好なＳＮ比を確保しつつ、高密度記録
が可能な磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、非磁性支持体と磁
性層との間に高透磁率軟磁性膜を設けることにより、磁
性層下面から漏洩した磁束が上記高透磁率軟磁性膜中を
通過して再び上記磁性層に戻るような閉磁路が形成さ
れ、上記磁性層下面からの磁束の漏洩が防止されるとの
知見を得るに至った。

【００１１】本発明の磁気記録媒体は、このような知見
に基づいて提案されたものであって、非磁性支持体上に
少なくとも金属磁性薄膜よりなる磁性層が形成されてな
る磁気記録媒体において、上記磁性層が上記非磁性支持
体表面に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有すると
ともに、上記非磁性支持体と上記金属磁性薄膜薄膜との
間にＣｏＺｒＴａ系合金からなる高透磁率軟磁性膜が形
成されてなることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の磁気記録媒体では、磁性層は非磁
性支持体表面に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有
して形成される。このような磁化容易軸を有する磁性層
は、例えば、移動走行する被処理体上に斜め方向から金
属磁性粒子を蒸着せしめる、斜方蒸着法により成膜され
る。

【００１３】上記非磁性支持体としては、ポリエステル
類、ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹
脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリカーボネート等
に代表されるような高分子材料により形成される高分子
支持体等が挙げられる。

【００１４】また、磁性層を形成するための金属磁性材
料としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属やＣｏ−
Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
ｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合
金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ系合金等や、Ｃｏ−Ｃｒ系合
金等が挙げられる。

【００１５】なお、これら金属磁性材料を蒸着源として
斜方蒸着法によって成膜を行う場合には、磁性層の磁化
容易軸の傾き角は、非磁性支持体の表面に対して２０〜
９０゜であることが望ましい。特に、この磁化容易軸の
傾き角を、高角度とすることで高密度記録化に有利にな
る。この磁性層の磁化容易軸は、磁性層を蒸着形成する
に際して、非磁性支持体に対する蒸着粒子の入射角を変
化させることで制御することができる。

【００１６】また、蒸着を行うに当たっては、蒸着雰囲
気に酸素ガスを導入し、磁性層を例えばＣｏ−Ｏ薄膜、
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ薄膜等として形成するようにしても良
い。これによって、磁性層の結晶粒が微細化し、媒体ノ
イズが低減できる。また、結晶粒が柱状構造となること
で斜め配向の形状異方性が増大する。

【００１７】本発明では、以上のような磁化容易軸が斜
めに傾いた磁性層の下地層として高透磁率軟磁性膜を設
けることとする。

【００１８】この高透磁率軟磁性膜は、ＣｏＺｒＴａ系
非晶質合金よりなるものであり、例えば、真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって
非磁性支持体上に形成される。

【００１９】この高透磁率軟磁性膜を、斜め配向の磁性
層の下地層として設けると、磁性層下面から漏洩した磁
束が上記高透磁率軟磁性膜中を通過して再び上記磁性層
に戻るような閉磁路が形成される。したがって、磁性層
下面に磁極が生じることがなく、磁性層下面に磁極が生
じることによる、記録磁化や漏れ磁束を打ち消す減磁界
の発生が抑えられ、再生出力が増大することとなる。

【００２０】なお、このような高透磁率軟磁性膜によっ
て減磁界低減効果を大きく得るには、当該高透磁率軟磁
性膜の比透磁率μ_rが大きく、また飽和磁束密度Ｂ_Sと
膜厚δの積Ｂ_S・δがある値以上であることが必要であ
る（但し、このＢ_S・δは、高透磁率軟磁性膜を透過す
る磁束量に相当する値である）。

【００２１】しかし、このような高透磁率軟磁性膜を有
する磁気記録媒体に対してリングヘッドを用いる場合に
は、高透磁率軟磁性膜とヘッドコアの軟磁性膜とが広範
囲で磁気的に結合し、その結果、記録磁界分布がブロー
ドになり、分解能が劣化する問題がある。このような分
解能の劣化を抑える点からは、上記高透磁率軟磁性膜の
膜厚は１００ｎｍ以下程度に抑えることが必要である。

【００２２】また、本発明の磁気記録媒体を磁気テープ
として用いる場合には、３次元的に巻き込んで使用する
ことになるため、上記高透磁率軟磁性膜の膜厚δが余り
厚過ぎると、テープの体積記録密度の向上に不利であ
る。

【００２３】ここで、本発明で高透磁率軟磁性膜として
用いるＣｏＺｒＴａ系非晶質合金膜は、透磁率μ、飽和
磁束密度Ｂｓを非常に高くでき、比較的薄い膜厚範囲で
あってもＢ_S・δを十分に高い値とすることができる。
したがって、大きな磁界低減効果を得ながら記録磁界分
布のブロード化が抑えられ、再生出力の向上が達成され
ることになる。また、このように高透磁率軟磁性膜を薄
い膜厚範囲で形成できると、媒体を薄厚化し、媒体の体
積記録密度の向上を図る上でも有利である。

【００２４】このようなＣｏＺｒＴａ系非晶質合金膜の
高透磁率軟磁性膜としての性能はその組成を最適化する
ことによってさらに優れたものになる。すなわち、一般
に、非晶質合金膜においては、磁歪が０となる組成が最
も優れた軟磁性が得られる。一方、飽和磁化を高く維持
するためには、Ｃｏ量をなるべく多くすることが望まし
い。ここで、本発明において高透磁率軟磁性膜として用
いるＣｏＺｒＴａ系合金では、Ｃｏを９０原子％程度と
したときに磁歪が０となるのは、Ｔａの原子比がＺｒの
原子比の２倍程度であるときである。すなわち、ＣｏＺ
ｒＴａ系非晶質合金膜において、好ましい組成はＣｏ８
５〜９５原子％、Ｚｒ２〜５原子％、Ｔａ５〜１５原子
％である。

【００２５】なお、以上が本発明の磁気記録媒体の基本
的な構成であるが、本発明の磁気記録媒体には、通常の
磁気記録媒体と同様に、必要に応じて磁性層上に保護膜
やトップコート層を設けたり、非磁性支持体の磁性層を
形成した側とは反対側に面にバックコート層を形成する
ようにしても良い。

【００２６】保護膜としては、カーボン、Ａｌ₂Ｏ₃、
Ｔｉ−Ｎ、Ｍｏ−Ｃ、Ｃｒ−Ｃ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ｓ
ｉ−Ｎ等が挙げられるが、これに限定されるものではな
く、従来公知の材料がいずれも使用可能である。

【００２７】トップコート層は、防錆剤或いは潤滑剤よ
りなるものであり、バックコート層は、帯電防止剤等と
結合剤を主体としてなるものである。このトップコート
層、バックコート層に用いられる材料も、通常この種の
磁気記録媒体において使用されるものがいずれも使用で
きる。

【００２８】

【作用】非磁性支持体上に、斜めに傾いた磁化容易軸を
有する斜め配向の磁性層が形成されてなる磁気記録媒体
において、磁性層の下地層としてＣｏＴａＺｒ系非晶質
合金からなる高透磁率軟磁性膜を形成すると、磁性層の
下面から漏洩した磁束が高透磁率軟磁性膜中を通過して
再び磁性層に戻る閉磁路構成とされる。この結果、磁性
層下面に発生した磁極が消失し、再生出力が増加する。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明がこの実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。

【００３０】実施例１本実施例で作製した磁気テープを図１に示す。このよう
な磁気テープを以下のようにして作製した。

【００３１】先ず、非磁性支持体１となる高分子フィル
ム上に、蒸着法により、Ｃｏ₉₀Ｚｒ₃Ｔａ₇（数値は組
成比を表す。）なる組成の高透磁率軟磁性膜２を成膜し
た。なお、成膜に際して、蒸着粒子の入射角は０゜前
後，高透磁率軟磁性膜の膜厚は１００ｎｍとした。ま
た、この高透磁率軟磁性膜２の磁気特性は、飽和磁束密
度Ｂ_Sが１．２Ｔ、保磁力Ｈ_Cが０．５Ｏｅ、比透磁率
μ_rが１５００であった。

【００３２】続いて、上記高透磁率軟磁性膜２上に、斜
め蒸着法により酸素ガスを導入しながらＣｏ−Ｏ系磁性
層３を形成した。なお、磁性層の磁化容易軸の配向角度
は６０°であった。

【００３３】そして、このようにして高透磁率軟磁性膜
２及び磁性層３が形成されたテープ原反を、所定のテー
プ幅に裁断し、磁気テープを作製した。

【００３４】比較例１高透磁率軟磁性膜２を形成しないこと以外は実施例１と
同様にして磁気テープを作製した。

【００３５】以上のようにして作製された磁気テープに
ついて、各種記録周波数で信号記録を行い、その再生出
力を測定した。なお、ヘッド−テープ間の相対速度は
３．３ｍ／秒である。記録周波数と再生出力の関係を図
２に示す。また、記録波長０．５μｍでの再生出力を表
１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】図２からわかるように、高透磁率軟磁性膜
が形成された実施例１の磁気テープは、高透磁率軟磁性
膜が形成されていない比較例１の磁気テープに比べて、
全波長域に亘って高い再生出力が得られる。

【００３８】例えば、記録波長０．５μｍでの再生出力
は比較例１の磁気テープが０ｄＢであるのに対して、実
施例１の磁気テープは＋２．３ｄＢである。

【００３９】このことから、非磁性支持体と磁性層の間
に高透磁率軟磁性膜を設けることは、減磁界を低減し、
再生出力の増大を図る上で有効であることがわかった。

【００４０】磁性層の磁化容易軸の配向角度と、高透磁
率軟磁性膜の効果の検討ここでは、磁性層の磁化容易軸を各種変化させ、その各
場合での高透磁率軟磁性膜の効果を検討した。

【００４１】磁性層の配向角度を表２に示すように変え
たこと以外は実施例１あるいは比較例１と同様にして磁
気テープ（実験例１〜実験例２０）を作製した。

【００４２】そして、作製された磁気テープについて、
記録波長０．５μｍでの再生出力を測定した。その結果
を、磁性層の磁化容易軸の配向角度と併せて表２に示
す。なお、再生出力は、実験例１１の磁気テープ（高透
磁率軟磁性膜：なし、磁性層の磁化容易軸の配向角度：
０°）の再生出力を０ｄＢとしたときの相対値で表し
た。

【００４３】

【表２】

【００４４】表２において、高透磁率軟磁性膜を形成し
た実験例１〜実験例１０の磁気テープと、高透磁率軟磁
性膜を形成していない実験例１１〜実験例２０の磁気テ
ープについて、磁性層の磁化容易軸を同じにしたもの同
士を比較すると、実験例１〜実験例１０の磁気テープの
方が、実験例１１〜実験例２０に比べて高い再生出力が
得られることがわかる。このことから、高透磁率軟磁性
膜の効果は、磁性層の磁化容易軸の配向角度に依らず発
揮されることがわかった。また、特に、この磁性層の磁
化容易軸の配向角度が２０〜９０°の場合に、高透磁率
軟磁性膜の効果が顕著に発揮されることがわかった。

【００４５】高透磁率軟磁性膜の膜厚の検討ここでは、高透磁率軟磁性膜の最適な膜厚について検討
した。

【００４６】高透磁率軟磁性膜の膜厚を表３に示すよう
に変えたこと以外は実施例１と同様にして磁気テープ
（実験例２１〜実験例２５）を作製した。

【００４７】そして、作製された磁気テープについて、
記録波長０．５μｍでの再生出力を測定した。その結果
を、磁性層の高透磁率軟磁性膜の膜厚と併せて表３に示
す。なお、再生出力は、実験例２１の磁気テープ（高透
磁率軟磁性膜：なし）の再生出力を０ｄＢとしたときの
相対値で表した。

【００４８】

【表３】

【００４９】表３に示すように、高透磁率軟磁性膜の膜
厚があまり厚い磁気テープでは、高透磁率軟磁性膜を形
成しない磁気テープよりも再生出力が低くなる。このよ
うに高透磁率軟磁性膜の膜厚が厚くなることで再生出力
が低下するのは、記録磁界分布かブロード化するためで
ある。このことから、高透磁率軟磁性膜は、１００ｎｍ
程度の膜厚で形成するのが適当であることがわかった。

【００５０】高透磁率軟磁性膜の組成の検討ここでは、高透磁率軟磁性膜の組成を検討した。

【００５１】表４に示す組成の高透磁率軟磁性膜を成膜
し、その軟磁気特性（比透磁率μ_r，飽和磁化）を測定
した。その結果を表４に示す。

【００５２】

【表４】

【００５３】表４に示すように、高透磁率軟磁性膜は、
Ｃｏ９０原子％、Ｚｒ３原子％、Ｔａ７原子％付近の組
成である場合に、比透磁率μ_r，飽和磁化飽和磁化が高
くなる。このことから、優れた減磁界低減効果を得るに
は、高透磁率軟磁性膜の組成は、Ｃｏ９０原子％、Ｚｒ
３原子％、Ｔａ７原子％付近の組成、すなわちＣｏ８５
〜９５原子％、Ｚｒ２〜５原子％、Ｔａ５〜１５原子％
の範囲内とするのが好ましいことがわかった。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、非磁性支持体上に磁化容易軸が斜めに傾い
た磁性層を有する、斜め配向タイプの磁気記録媒体にお
いて、磁性層の下地層としてＣｏ−Ｚｒ−Ｔａ系非晶質
合金からなる高透磁率軟磁性膜を設けるので、磁性層内
外における減磁界を低減させることができ、再生出力の
増大を図ることが可能である。

【００５５】したがって、本発明は、このような斜め配
向タイプの磁気記録媒体の性能の向上に大いに貢献する
ものであると言える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気テープの一構成例を示す
断面図である。

【図２】高透磁率軟磁性膜を形成した磁気テープと、高
透磁率軟磁性膜を形成していない磁気テープの再生出力
特性を比較して示す特性図である。

【符号の説明】

１非磁性支持体２高透磁率軟磁性膜３磁性層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に少なくとも金属磁性薄
膜よりなる磁性層が形成されてなる磁気記録媒体におい
て、上記磁性層が上記非磁性支持体表面に対して斜め方向に
傾いた磁化容易軸を有するとともに、上記非磁性支持体
と上記金属磁性薄膜との間にＣｏＺｒＴａ系合金からな
る高透磁率軟磁性膜が形成されてなることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項２】上記高透磁率軟磁性膜の膜厚が１００ｎ
ｍ以下であり、且つその組成がＣｏ８５〜９５原子％、
Ｚｒ２〜５原子％、Ｔａ５〜１５原子％の範囲内である
ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】上記磁性層の磁化容易軸が上記非磁性支
持体表面に対して２０〜９０゜傾いていることを特徴と
する請求項１記載の磁気記録媒体。