JPH09288813A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH09288813A
JPH09288813A JP10029496A JP10029496A JPH09288813A JP H09288813 A JPH09288813 A JP H09288813A JP 10029496 A JP10029496 A JP 10029496A JP 10029496 A JP10029496 A JP 10029496A JP H09288813 A JPH09288813 A JP H09288813A
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JP
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magnetic film
concentration
film
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magnetic
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JP10029496A
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Hirohide Mizunoya
博英 水野谷
Katsumi Sasaki
克己 佐々木
Junko Ishikawa
准子 石川
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Kao Corp
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Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性に富む磁気記録媒体を提供することで
ある。 【解決手段】 支持体上にCo−O系の磁性膜が設けら
れてなり、前記支持体とCo−O系磁性膜との界面近傍
においてO濃度が最も高い領域がある磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Co−O系磁性膜
を有する磁気記録媒体に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】磁気テープ等の磁気記
録媒体においては、高密度記録化の要請から、非磁性支
持体上に設けられる磁性膜として、バインダ樹脂を用い
た塗布型のものではなく、バインダ樹脂を用いない金属
薄膜型のものが提案されている。すなわち、無電解メッ
キ等の湿式メッキ手段、真空蒸着、スパッタリングある
いはイオンプレーティング等の乾式メッキ手段により磁
性膜を構成した磁気記録媒体が提案されている。そし
て、この種の磁気記録媒体は磁性体の充填密度が高いこ
とから、高密度記録に適したものである。この種の金属
薄膜型の磁気記録媒体における磁性材料としては、例え
ばCo,Co−Cr合金やCo−Ni合金などのCoを
主成分としたCo系金属が用いられている。
【0003】ところで、近年における磁気記録媒体と磁
気ヘッドとの間の相対速度は速くなる一方であり、磁性
膜の耐久性の要求は厳しくなって来た。この為、磁性膜
の表面に設ける保護膜に対する研究が押し進められ、ダ
イヤモンドライクカーボン膜などの保護膜が提案されて
いる。しかし、磁性膜の剥離に対する要求は高く、更な
る改善が求められた。
【0004】従って、本発明の課題は、耐久性に富む磁
気記録媒体を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記本発明の課題は、支
持体上にCo−O系の磁性膜が設けられてなり、前記支
持体とCo−O系磁性膜との界面近傍においてO濃度が
最も高い領域があることを特徴とする磁気記録媒体によ
って解決される。又、支持体上にCo−O系の磁性膜が
設けられてなり、前記支持体とCo−O系磁性膜との界
面近傍においてO濃度が55〜65at.%の領域があ
ることを特徴とする磁気記録媒体によって解決される。
【0006】特に、支持体上にCo−O系の磁性膜が設
けられてなり、前記支持体とCo−O系磁性膜との界面
近傍においてO濃度が最も高い領域があり、この領域に
おいてはO濃度が55〜65at.%であることを特徴
とする磁気記録媒体によって解決される。上記のように
構成させておくと、Co−O系磁性膜(CoあるいはC
o合金などのCo系金属粒子の堆積時に、酸素などを供
給することによって構成された磁性膜)の支持体に対す
る結着性が向上し、剥離し難いものとなる。かつ、支持
体とCo−O系磁性膜との界面が明瞭なものとなり、ノ
イズが低減し、C/Nも向上する。
【0007】又、Co−O系磁性膜の表面近傍において
O濃度が30〜40at.%(特に、32〜35at.
%)の領域があるものが好ましい。すなわち、Co−O
系磁性膜の表面におけるO濃度が低いよりも高い方が、
つまり磁性膜の表面酸化がある程度なされている方が、
耐蝕性や耐久性の観点から好ましい。又、Co−O系磁
性膜の中層部においてO濃度が35〜45at.%(特
に、38〜42at.%)の領域があるものが好まし
い。これにより、磁気分離が効果的になされ、ノイズが
減少し、C/Nが向上する。
【0008】従って、本発明のCo−O系磁性膜は、そ
のO濃度分布が略W形状(一番下のピーク点におけるO
濃度が最も高い。表面部と中層部とのピーク点における
O濃度はどちらが高くても良いが、好ましくは中層部の
ピーク点におけるO濃度が高いのが好ましい。従って、
表面部のピーク点におけるO濃度をO3 、中層部のピー
ク点におけるO濃度をO2 、支持体との界面部のピーク
点におけるO濃度をO 1 とすると、O1 >O2 >O3
あるのが好ましい。)であるものが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、支持体
上にCo−O系の磁性膜が設けられてなり、前記支持体
とCo−O系磁性膜との界面近傍においてO濃度が最も
高い領域がある。又、支持体上にCo−O系の磁性膜が
設けられてなり、前記支持体とCo−O系磁性膜との界
面近傍においてO濃度が55〜65at.%の領域があ
る。特に、支持体上にCo−O系の磁性膜が設けられて
なり、前記支持体とCo−O系磁性膜との界面近傍にお
いてO濃度が最も高い領域があり、この領域においては
O濃度が55〜65at.%(特に、57〜61at.
%)である。又、Co−O系磁性膜の表面近傍において
O濃度が30〜40at.%(特に、32〜35at.
%)の領域がある。又、Co−O系磁性膜の中層部にお
いてO濃度が35〜45at.%(特に、38〜42a
t.%)の領域がある。特に、Co−O系磁性膜のO濃
度分布は略W形状であり、表面部のピーク点におけるO
濃度をO3、中層部のピーク点におけるO濃度をO2
支持体との界面部のピーク点におけるO濃度をO1 とす
ると、O1 >O2 >O3 である。
【0010】尚、支持体とCo−O系磁性膜との界面近
傍とは、Co−O系磁性膜の表面より該Co−O系磁性
膜の厚さの75%の深さの位置から該Co−O系磁性膜
の厚さの100%の深さまでの部分のことを意味し、C
o−O系磁性膜の表面近傍とは、Co−O系磁性膜の表
面(最表面位置)から該Co−O系磁性膜の厚さの19
%の深さまでの部分のことを意味し、Co−O系磁性膜
の中層部とは、Co−O系磁性膜の表面より該Co−O
系磁性膜の厚さの20%の深さの位置から該Co−O系
磁性膜の厚さの74%の深さまでの部分のことを意味す
る。
【0011】本発明の磁気記録媒体は、支持体上に、例
えば斜め蒸着法により磁性膜を成膜して磁気記録媒体を
製造する方法であって、斜め蒸着工程を複数回に分けて
行い、各斜め蒸着工程における酸素の供給を制御するこ
とによって得られる。図1に、本発明で用いる斜め蒸着
装置を示す。図1中、1は支持体、2aは支持体1の供
給側ロール、2bは支持体1の巻取側ロール、3a,3
bはキャンロール、4a,4bは遮蔽板、5a,5bは
ルツボ、6はCo系金属、7a,7bは電子銃、8a,
8b,8cは酸素ガス供給ノズル、9は真空槽である。
尚、本装置においては、斜め蒸着が続けて複数回行われ
るようにしているが、一つの装置で繰り返して行うよう
にしても良い。但し、このような場合においても、酸素
ガスの供給については注意する。
【0012】すなわち、真空度が2×10-5〜2×10
-6Torr程度に排気された真空雰囲気下において、供
給側ロール2aから繰り出された支持体1はキャンロー
ル3aの位置にてルツボ5aからのCo系金属粒子が斜
め蒸着する。尚、電子銃7aの出力は8〜20kw程度
であり、ルツボ5aからのCo系金属粒子の蒸発速度は
電子銃の出力によって制御されている。これにより、C
o系金属磁性膜が形成される。この斜め蒸着に際して、
酸素ガスが酸素ガス供給ノズル8aから斜め上方向けて
(最大入射角でCo系金属粒子が斜め蒸着する方向に向
けて)供給され、かつ、酸素ガス供給ノズル8bからキ
ャンロール3aの中心向けて、特にCo系金属粒子が斜
め蒸着するのが開始する近傍においてキャンロール3a
の中心向けて供給される。酸素ガス供給ノズル8bから
の酸素は、活性度が高いように、加熱している。酸素ガ
ス供給ノズル8aからの酸素ガス供給量は50〜200
SCCM、酸素ガス供給ノズル8bからの酸素ガス供給
量10〜50SCCMである。つまり、このような手法
により、本発明が規定するような磁性膜が得られる。こ
の第一次斜め蒸着工程の後、第一次斜め蒸着工程で形成
された支持体1上のCo−O系磁性膜上にルツボ5bか
らのCo系金属粒子が斜め蒸着する。これにより、あた
かも二層状のCo−O系磁性膜が形成される。この第二
次斜め蒸着に際しても、50〜150SCCMの割合で
酸素ガスが酸素ガス供給ノズル8cから斜め上方向けて
供給される。そして、この第二次斜め蒸着の後、支持体
1は巻取側ロール2bに巻き取られる。
【0013】このようにして得られた本発明になる磁気
記録媒体を図2に示す。図2中、1は支持体である。こ
の支持体1は非磁性のものである。例えば、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリプロ
ピレン等のオレフィン系の樹脂、セルロース系の樹脂、
塩化ビニル系の樹脂といった高分子材料、ガラスやセラ
ミック等の無機系材料、アルミニウム合金などの金属材
料が用いられる。支持体1面上には磁性膜の密着性を向
上させる為のアンダーコート層が必要に応じて設けられ
る。すなわち、乾式メッキで構成される磁性膜の密着性
を向上させ、さらに磁気記録媒体表面の表面粗さを適度
なものとして走行性を改善する為、例えばSiO2等の
粒子を含有させた厚さが0.01〜0.5μmの塗膜を
設けることによってアンダーコート層が構成されてい
る。
【0014】アンダーコート層の上には、図1に示した
斜め蒸着装置によってCo−O系の金属薄膜型の磁性膜
11(11a,11b)が500〜5000Å、特に5
00〜2500Å厚形成される。斜め蒸着の際の最小入
射角は30°〜80°、望ましくは約45°〜70°で
ある。尚、11aは第一次斜め蒸着工程で形成された下
層のCo−O系磁性膜であり、その厚さは800〜15
00Åである。そして、Co−O系磁性膜11aの下層
部は酸素濃度が高い。11bは第二次斜め蒸着工程で形
成された上層のCo−O系磁性膜であり、その厚さは8
00〜1300Åであり、第一次斜め蒸着工程で形成さ
れたCo−O系磁性膜11aよりは薄い。そして、磁性
膜11は上記した特徴を持つ。
【0015】Co−O系磁性膜11の上には厚さが10
〜200Å程度の保護膜12が設けられている。例え
ば、ダイヤモンドライクカーボン、グラファイト等のカ
ーボン膜、酸化珪素、炭化珪素などの含珪素膜が設けら
れる。尚、ダイヤモンドライクカーボンからなる保護膜
が好ましい。13は潤滑剤層である。すなわち、炭化水
素系の潤滑剤やパーフルオロポリエーテル等のフッ素系
潤滑剤、特にフッ素系潤滑剤を含有させた塗料を所定の
手段で塗布することにより、約2〜50Å、好ましくは
約10〜30Å程度の厚さの潤滑剤層13が設けられ
る。
【0016】14は、支持体1の他面に設けられたカー
ボンブラック等を含有させた厚さが0.1〜1μm程度
のバックコート層である。尚、バックコート層14は、
例えばAl−Cu合金等の金属を蒸着させて形成したも
のであっても良い。
【0017】
【実施例1】図1に示す斜め蒸着装置に6μm厚のPE
Tフィルム1を装着し、PETフィルム1が3m/mi
nの走行速度で走行させられている。真空槽9は2×1
-6Torrに排気されている。酸化マグネシウム製の
ルツボ5a,5bにはCoが入っており、出力18kw
の電子銃7aと出力15kwの電子銃7bによりCoは
蒸発させられ、PETフィルム1にCoが蒸着させられ
る。
【0018】キャンロール3aは70℃に、キャンロー
ル3bは20℃に保持される。酸素ガス供給ノズル8a
からは110SCCMの酸素が、酸素ガス供給ノズル8
bからは160℃に加熱した20SCCMの酸素が、酸
素ガス供給ノズル8cからは90SCCMの酸素が供給
される。第一次斜め蒸着工程における最小入射角は60
°、第二次斜め蒸着工程における最小入射角は60°で
ある。
【0019】第一次斜め蒸着工程で成膜された下層のC
o−O系磁性膜11aは1200Å、第二次斜め蒸着工
程で成膜された上層のCo−O系磁性膜11bは900
Åである。Co−O系磁性膜11bの上にはECR−C
VDにより100Å厚さのダイヤモンドライクカーボン
膜が設けられた。
【0020】又、PETフィルム1の反対側の面にはカ
ーボンブラック等を含有させた厚さが0.5μmのバッ
クコート層が設けられた。又、ダイヤモンドライクカー
ボン膜の表面には潤滑剤が塗布された。上記磁気テープ
のオージェプロファイル(測定条件:電子銃;加速電圧
10kV、エミッション電流10nA、倍率2000
倍、エッチング条件;エッチングガスはアルゴン、加速
電圧3kV、イオン電流300nA、30秒間毎にエッ
チング)を図3に示す。このCo−O系磁性膜のオージ
ェプロファイルにおいて、縦軸にC量、Co量、及びO
量(C量+Co量+O量=100%。尚、最表面層は潤
滑剤成分からのCが、又、支持体との界面側にあっては
支持体成分からのCが認められるが、Co−O系磁性膜
の領域にあっては基本的にCはないと考える。)を、横
軸にスパッタ時間をとると、Co−O系磁性膜上の潤滑
剤膜表面のスパッタ開始より500秒の位置、スパッタ
開始より5000秒の位置、及びスパッタ開始より10
000秒の位置において、O濃度分布にピークが認めら
れる。各ピーク点におけるO濃度、すなわちO3 は32
at.%、O2 は39at.%、O1 は60at.%で
ある。これに対応する点でのCo濃度、Co3 は48a
t.%、Co2 は61at.%、Co1 は30at.%
である。
【0021】尚、Co−O系磁性膜と支持体(あるいは
ダイヤモンドライクカーボン膜)との界面は、オージェ
プロファイルにおいてCo濃度とC濃度とが等しいポイ
ントを界面と考える。
【0022】
【実施例2】酸素ガス供給ノズル8bから140℃に加
熱した25SCCMの酸素が供給された以外は実施例1
に準じて行い、図2に示されるタイプの磁気テープを得
た。上記磁気テープのオージェプロファイル(測定条
件:電子銃;加速電圧10kV、エミッション電流10
nA、倍率2000倍、エッチング条件;エッチングガ
スはアルゴン、加速電圧3kV、イオン電流300n
A、30秒間毎にエッチング)を図4に示す。このCo
−O系磁性膜のオージェプロファイルにおいて、縦軸に
C量、Co量、及びO量(C量+Co量+O量=100
%。尚、最表面層は潤滑剤成分からのCが、又、支持体
との界面側にあっては支持体成分からのCが認められる
が、Co−O系磁性膜の領域にあっては基本的にCはな
いと考える。)を、横軸にスパッタ時間をとると、Co
−O系磁性膜上の潤滑剤膜表面のスパッタ開始より50
0秒の位置、スパッタ開始より5000秒の位置、及び
スパッタ開始より9800秒の位置において、O濃度分
布にピークが認められる。各ピーク点におけるO濃度、
すなわちO3 は35at.%、O2 は39at.%、O
1 は59at.%である。これに対応する点でのCo濃
度、Co3 は45at.%、Co2 は61at.%、C
1 は41at.%である。
【0023】
【実施例3】キャンロール3aを75℃に、キャンロー
ル3bを50℃に保持し、酸素ガス供給ノズル8aから
は100SCCMの酸素を、酸素ガス供給ノズル8bか
らは180℃に加熱した15SCCMの酸素を、酸素ガ
ス供給ノズル8cからは80SCCMの酸素を供給した
以外は実施例1に準じて行い、図2に示されるタイプの
磁気テープを得た。
【0024】上記磁気テープのオージェプロファイル
(測定条件:電子銃;加速電圧10kV、エミッション
電流10nA、倍率2000倍、エッチング条件;エッ
チングガスはアルゴン、加速電圧3kV、イオン電流3
00nA、30秒間毎にエッチング)を図5に示す。こ
のCo−O系磁性膜のオージェプロファイルにおいて、
縦軸にC量、Co量、及びO量(C量+Co量+O量=
100%。尚、最表面層は潤滑剤成分からのCが、又、
支持体との界面側にあっては支持体成分からのCが認め
られるが、Co−O系磁性膜の領域にあっては基本的に
Cはないと考える。)を、横軸にスパッタ時間をとる
と、Co−O系磁性膜上の潤滑剤膜表面のスパッタ開始
より500秒の位置、スパッタ開始より4500秒の位
置、及びスパッタ開始より9600秒の位置において、
O濃度分布にピークが認められる。各ピーク点における
O濃度、すなわちO3 は35at.%、O2 は42a
t.%、O1 は57at.%である。これに対応する点
でのCo濃度、Co3 は45at.%、Co2 は58a
t.%、Co1 は43at.%である。
【0025】
【比較例1】電子銃7aに出力15kwの電子銃を用
い、キャンロール3aを20℃に保持し、酸素ガス供給
ノズル8bからは酸素を供給せず、そしてCo−O系磁
性膜11a,11b共に厚さを900Åとした以外は実
施例1に準じて行い、図2に示されるタイプの磁気テー
プを得た。
【0026】上記磁気テープのオージェプロファイル
(測定条件:電子銃;加速電圧10kV、エミッション
電流10nA、倍率2000倍、エッチング条件;エッ
チングガスはアルゴン、加速電圧3kV、イオン電流3
00nA、30秒間毎にエッチング)を図6に示す。こ
のCo−O系磁性膜のオージェプロファイルにおいて、
縦軸にC量、Co量、及びO量を、横軸にスパッタ時間
をとると、Co−O系磁性膜上の潤滑剤膜表面のスパッ
タ開始より500秒の位置、スパッタ開始より4800
秒の位置において、O濃度分布にピークが認められる。
各ピーク点におけるO濃度、すなわちO3 は33at.
%、O2 は40at.%である。これに対応する点での
Co濃度、Co3 は34at.%、Co2 は60at.
%である。
【0027】
【比較例2】電子銃7aに出力17kwの電子銃を用
い、電子銃7bに出力16kwの電子銃を用い、キャン
ロール3aを50℃に保持し、酸素ガス供給ノズル8b
からは20℃の酸素を30SCCM供給し、そしてCo
−O系磁性膜11aの厚さを1150Å、Co−O系磁
性膜11bの厚さを950Åとした以外は実施例1に準
じて行い、図2に示されるタイプの磁気テープを得た。
【0028】上記磁気テープのオージェプロファイル
(測定条件:電子銃;加速電圧10kV、エミッション
電流10nA、倍率2000倍、エッチング条件;エッ
チングガスはアルゴン、加速電圧3kV、イオン電流3
00nA、30秒間毎にエッチング)を図7に示す。こ
のCo−O系磁性膜のオージェプロファイルにおいて、
縦軸にC量、Co量、及びO量を、横軸にスパッタ時間
をとると、Co−O系磁性膜上の潤滑剤膜表面のスパッ
タ開始より500秒の位置、スパッタ開始より4800
秒の位置、及びスパッタ開始より9800秒の位置にお
いて、O濃度分布にピークが認められる。各ピーク点に
おけるO濃度、すなわちO3 は35at.%、O2 は4
0at.%、O1 は34at.%である。これに対応す
る点でのCo濃度、Co3 は45at.%、Co2 は6
0at.%、Co1 は52at.%である。
【0029】
【比較例3】市販の磁気テープのオージェプロファイル
(測定条件:電子銃;加速電圧10kV、エミッション
電流10nA、倍率2000倍、エッチング条件;エッ
チングガスはアルゴン、加速電圧3kV、イオン電流3
00nA、30秒間毎にエッチング)を図8に示す。こ
のCo−O系磁性膜のオージェプロファイルにおいて、
縦軸にC量、Co量、及びO量を、横軸にスパッタ時間
をとると、スパッタ開始より700秒の位置、スパッタ
開始より4650秒の位置において、O濃度分布にピー
クが認められる。各ピーク点におけるO濃度、すなわち
3 は33at.%、O2 は40at.%である。これ
に対応する点でのCo濃度、Co3 は57at.%、C
2 は60at.%である。
【0030】
【特性】上記各例の磁気テープについてのC/N、及び
磁性膜の耐剥離性(スクラッチテスト)を調べたので、
その結果を表−1に示す。 表−1 C/N(dB) 耐剥離性 1MHz 10MHz 20MHz (mN) 実施例1 +1.2 +1.9 +2.1 24.1 実施例2 +0.8 +1.3 +1.8 23.9 実施例3 +1.5 +2.1 +2.4 24.3 比較例1 +0.3 +0.4 +0.6 17.3 比較例2 −0.6 −1.3 −1.5 18.6 比較例3 0 0 0 16.3 *C/Nは市販品の比較例3を基準(0dB)
【0031】
【発明の効果】耐久性に富み、C/N特性に優れたもの
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気記録媒体製造装置の概略図
【図2】磁気記録媒体の概略断面図
【図3】実施例1の磁気テープのオージェプロファイル
【図4】実施例2の磁気テープのオージェプロファイル
【図5】実施例3の磁気テープのオージェプロファイル
【図6】比較例1の磁気テープのオージェプロファイル
【図7】比較例2の磁気テープのオージェプロファイル
【図8】比較例3の磁気テープのオージェプロファイル
【符号の説明】
1 支持体 11a 下層のCo−O系磁性膜 11b 上層のCo−O系磁性膜 12 保護膜 13 潤滑剤層 14 バックコート層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上にCo−O系の磁性膜が設けら
    れてなり、 前記支持体とCo−O系磁性膜との界面近傍においてO
    濃度が最も高い領域があることを特徴とする磁気記録媒
    体。
  2. 【請求項2】 支持体上にCo−O系の磁性膜が設けら
    れてなり、 前記支持体とCo−O系磁性膜との界面近傍においてO
    濃度が55〜65at.%の領域があることを特徴とす
    る磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 Co−O系磁性膜の表面近傍においてO
    濃度が30〜40at.%の領域があることを特徴とす
    る請求項1又は請求項2の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 Co−O系磁性膜の中層部においてO濃
    度が35〜45at.%の領域があることを特徴とする
    請求項1〜請求項3いずれかの磁気記録媒体。
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Cited By (6)

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