JPS62285220A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は強磁性金属薄膜を磁気記録層とする磁気記録媒
体に関するもので、特に耐候性および電磁変換特性の改
良された金＠薄膜型磁気記録媒体に関する。

〔従来技術〕

従来より磁気記録媒体としては非磁性基体上にｒ−Ｆｅ
２０３、ＣｏをドープしたＦｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２Ｏ３
とＦ　ｅ　３０４のベルトライド化合物、Ｃｏをドープ
したベルトライド化合物、Ｃｒ　Ｑ　２、Ｂａフェライ
ト、等の酸化物磁性粉末あるいはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等を
主成分とするせ金磁性粉末等の粉末磁性材＃＋を塩化ビ
ニル−酢はビニル共重曾体、スチレンーブメジエｙ共重
曾体、エポキシ樹脂、ポリウレタン礪脂等の有機バイン
ダー中に分散せしめ、塗布、乾燥させる塗布型のものが
広く使用されてきている。

近年高密度磁気記録への要求の高まりと共に、真窒蒸眉
、スノｔツタリング、イオンプレーテング等の方法によ
り形成される強磁性金属薄膜は有機バインダーを使用し
ない、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体として注目を
浴びており実用化への努力がなされてきている。

従来の塗布型の磁気記録媒体では主として飽和磁化の小
さい金属酸化物を磁性材料として便用していると共に、
磁性層中に有機バインダーを含むため磁性材料の体積含
有率が３０〜！Ｏ％にすぎず高出力高密度記録媒体とし
ては不適当なものである。さらにその製造工程も複雑で
溶剤回収あるいは公害防止のための大きな付帯設備を有
するという欠点を有している。金＠薄膜を磁気記録媒体
では酸化物磁性材料より大きな飽和磁化を有する強磁性
金属材料を有機バインダー材料の如き非磁性物質を介在
させぬ状態で極めて薄い膜として形成できるという利点
を有する。従来からの長手磁化記録方式では、高密度記
録化への要求につれ記録再生磁気ヘッドのギャップ長も
小さくなり１ｍビデオのシステムでは０．３μｍにも達
している。

それに伴って磁気記録層への記録深さも浅くなる傾向が
あり、磁性膜の厚み全部が磁気信号の記録に利用され得
る金属薄膜型磁気記録媒体は高出力高密度記録媒体とし
て極めてすぐれている。また近年注目を浴びている垂直
磁化記録方式においても真空蒸着やスパッタリングによ
る金属＃Ｍ型磁気媒体がすぐれている。

金属薄膜型磁気記録媒体のうちでも膜の形成を真空蒸着
により行なう方法は膜の形成速度の速いこと、製造工程
が簡単であること、あるいは排液処理を必要としないド
ライプロセスであること等の利点を有する。中でも磁性
金属薄膜の蒸発ビームを非磁性基体表面に対し斜めに入
射させて蒸着する斜万人射真空蒸庸去は工程および装置
機構が比較的藺導であると同時に艮好な磁性特性を有す
る膜が得られるため長手磁化記録用の媒体の製造方法と
して実用上丁ぐれている。

しかしながら真空＃、＃法による強ａ注薄膜から成る磁
気記録媒体にかかわる問題として耐候性がある。磁気記
録媒体はその保存中に腐蝕等による経時変化に起因する
記録された信号の減少あるいは消失があってはならない
ことが要求される。また♂ｎビデオのシステムは戸外等
で１史用される機会が多いために種々の環境条件下にお
いても光分な耐候性を有する磁気記録媒体でなければな
らない。さらに真空蒸７ｆＩ！ｉ！ｉ−により形成され
た強磁性金ｉ４４膜から成る磁気記録媒体は、従来の塗
布型磁気記録媒体に比して秀でた電磁変換特性を示すが
、金属磁性粉末を用いた塗布型磁気記録媒体の改良も著
しく、蒸着型磁気記録媒体の電磁変換特性の一層の向上
が要求されている。

真空蒸着法による強磁性４膜の特性改良の手段として金
属磁性＃膜中に酸素を含有せしめることが仰られている
。例えば特開昭よ３−！ｔコ０１号、特開昭ｊｊ−／１
０／≠号、特開昭ｊ７−タｔ／３３号、特開昭ｊ１−１
３３２７号、特開昭ｊＩ−１３３−１号、特開昭４０−
１６７７７７号、特開昭乙０−／７／ｌλ２号、特開昭
ｔｏ−／りｌ≠コ！号等に金属磁性膜に酸素あるいは酸
化物を含有せしめてなる磁性記録媒体が開示されている
が、耐候性および［磁変換特性の改良は十分とは言えな
かった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、耐候性および電磁変換特性にすぐれる
真空蒸着法による磁気記録媒体を提供することにるる。

〔発明の溝底〕

本発明は非磁注基体上に磁気記録層として真空蒸着法に
よシＣｏ、ま次はＣｏとＮ１、またはＣｏとＣｒ、また
はＣｏとＮｉとＣｒｆ主成分とする強磁性金属４＋ｇを
設けてなる磁気記録媒体において、該磁性金属薄膜の表
面近傍および基体近傍におけるｖ；ｇ含有量が該磁性金
部４瞑の厚み方向の表面近傍と基体近傍の間の中間領域
における酸素含有量が大であると共に、表面近傍におけ
る〔以ｆＳ（１と呼ぶ〕のビーク１値がＣｏ含有量（ａ
　ｔ　ｍ％）に等しいか犬であり且つ基体近傍での酸素
ぎ有量ピーク値がコＯａｔｍ％以上であることを特徴と
する磁気記録媒体に関する。

本発明における強磁注金ＰＡ薄膜とは、Ｃｏ、またはＣ
ｏとＮ皇、またはＣｏとｃｒ、またはＣｏとＮｉとＣｒ
を主成分とするとすると同時に少なくとも酸素をその膜
中に含有する頻磁住金属薄俣である。ここで主成分とい
うのは膜全体の組成中７０＠子（ａｔｍ）ｓ以上を占め
ることを言い、上記主成分および酸素の他にＦ　ｅ、　
Ｔ　ｉ、　ｖ、　Ｍｎ１Ｃｕ、　Ｚｎ、　ＡＩ、　Ｓ　
ｉ、　Ｇｅ、　Ｚｒ％Ｎｂ、　Ｍｏ、　Ｔａ。

Ｗ、　Ａｇ、　Ａｕ、　Ｐ　ｔ、　ｙ、　Ｐｒ１５ｍ、
　Ｔｂ％５ｎ１Ｂｉ、Ｐｂを含んでもいいし、さらにＢ
、Ｃ，Ｐ、Ｎを含むこともできる。またＣｏとＮｉ、あ
るいはＣｏとＣｒ、あるいはＣｏとＮｉとＣ，ｒを主成
分とする強磁性薄膜においてＣｏとＮｉあるいはＣｏと
ＮｉあるいはＣｏとＮｉ＋Ｃｒの比、丁なＣ。

ち□の比（ａｔｍ％比）は／、０以上とするＮｉ＋Ｃｒ のが好ましい。さらに本発明による強磁注金Ｖ４ＡＩ膜
においては、ｇｉ磁注金ｖ４薄膜中における酸素が該薄
膜の厚さ方向に２いて稀有の分布をもって存在している
ことを特徴とするものである。第７図に本発明による廠
気紀録媒体に設けられた彌磁注金属簿模のオージェ電子
分光解析法による厚み方向の組成分析の７例が示されて
いる。強磁性薄膜の表面近傍および基体近傍における酸
素含有量が、表面近傍と基体近傍の間の中間９Ｂ域にお
ける酸素含有量よｐ大になっている。ざらに表面におけ
る３ｒ十り ａｔｍ％よシ低い唾となっている。さらに基板近傍での
酸素含有ビーク１直はｊＯａｔｍ％となっており２０ａ
ｔｍ％よりも大きいｉｔ示している。

このように本発明による強磁性金Ｔｌ４ｔ４膜では、表
面近傍のｒＲ素含有量は中間領域における酸素含有量よ
りも大きく、前記Ｓ１値が該表面近傍におけるＣｏ含有
ｔ（ａｔｍ％）より大きいと共に、基体近傍の酸素含有
量は中間領域における酸素含有蓋より大きく、且つ２０
ａｔｍチ以上、特に好ましくは２ｊａｔｍチ以上ｊＯａ
ｔｍ％以下であることを特徴とするものである。

本発明における磁気記録媒体の強磁性金蛎薄膜の膜厚は
高密度磁気記録体としての電磁変侠特性を引出すために
０．０λ〜λμｍが好ましく、特にｏ、ｏｒ〜ｏ、ｒμ
ｍの範囲が好ましい。

また本発明に用いられる非磁性基体としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩
化ビニル、三酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリ
エチレ／ナフクレート、ポリフェニレンサルファイド等
のプラスチックベース、またはＡＩ、Ｔｉおよびこれら
の合金、ステンＶス鋼等である。

本発明における真空蒸着法とば’Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆ
　　Ｔｈ１ｎ　　Ｆｉｌｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”（
ＭｃＧｒａｗＨｉ１１社、／り７０年刊）の／−３〜／
−／３０ページに述べられている通常の真空蒸着の他、
′電場、ＪＪＢ場あるいは成子ビーム照射の方法により
蒸気流のイオン化、加速化等を行って蒸発分子の平均自
由行程の大きい雰囲気にて基体上に薄ｌｉ！４を形成さ
せる方法をも含むもので、例えば特開昭ｊ／−／≠！Ｐ
ｏｏｔ号に開示されているような電界蒸着法、特公昭弘
！−／／６２６号、特公昭グ２−２０１Ａｒｌ１号、特
公昭！７−２ｔｊｔ７り号、特公昭≠ター≠よ≠３２号
、特開昭μＰ−Ｊ　ｊ　ｆり０号、侍開昭弘ター３弘１
Ａｒ３号、特開昭≠ター５３ｊ号公報に開示プれている
ようなイオン化蒸着去も本発明に用いられる。本発明に
よる磁気配球媒体を得るための具体的な真空蒸着法とし
ては例えば、移動する非磁性基体に磁性金属材料の蒸気
流を斜方入射せしめると共に、蒸気流の最小入射角（０
ｍ１ｎｌ近傍および最犬人射角（θｍａｘ）近傍に同時
に酸素ガスを訊Ｉ＃された条件にて導入しつつ蒸着を付
う方法がある。あるいは真空槽内に酸素を導入し真空槽
内の酸素分圧を利１卸しつつ磁性金属材料を蒸着せしめ
るようにして酸′３ｇ宮有含有なる磁性薄膜を製造でき
るようにする。しかるに強磁性／ｌｌ模を積層せしめて
磁気記録媒体とすると同時に表面に近い最外１會および
基体に近い最内層の酸素の含有量を４７制御して本発明
の磁気記録媒体を得る方法もある。あるいは又真空蒸着
法により形成した強磁性薄膜に制御された条件にて酸素
をイオン打込みし表面近傍および基本近傍におけるＩＷ
君含有＃、を制御して本発明の磁気配録媒体を得る方法
もある。

〔実施例〕

次に実施例をもって本発明を具体的に説明するが本発明
はこれらに限定されるものではない。

実施例／ 第２図にその要部を示した巻取り式蒸着装置を用い／λ
　よμｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上に
斜方人射蒸看法によ、ＱＣｏＮｉＯテープ原反を作製し
た。第２図においてテープ状非磁性基体２／はガイドロ
ーラー２２を柱でキャ／２３の表面に沿って移動し、そ
の間強磁性４模が蒸着さｒした後ガイドローラー２≠を
経て送り出さルる。キャン−３の下方には蒸発源−ｊが
配設されており、蒸発源コｊより飛来する箇磁性金属材
料の蒸′：Ａ（ｆＬλ乙がキャンコ３の表面に沿って移
動するテープ状基体λ／に到達し蒸着膜が形成される。

所望の入射角成分のみがテープ状基体２１に到達するよ
うにマスクλ７．２ｔが設けられており、それぞれ最大
入射角（θｍａｘ）、最小入射角（０ｍ１ｎ）を規制す
るようになっている。さらにガス導入部２り、３０が設
けられていてそれぞれ最大入射角（θｍａｘ）近傍、最
小入射角（０ｍ１ｎ）近傍に酸素ガスを導入できるよう
になっている。

本実施例において′ｒｉ最犬人射角（θｍａｘ）近傍お
よび最小入射角（０ｍ１ｎ）近傍へのｒ設素導入ｋｔを
制御することによりそれぞｒＬ基体近傍および表面近傍
の酸素含有量を変化ぢせたサンプルを得た。

この際テープ状非磁性基体の幅は３００ｔｒ＊幅、搬送
速ａｈ♂Ｏｍ１分、＃ｍａＸは？ｔＱ、θｍｉｎは≠０
０とし膜厚が０．／♂μｍとなるよう強り脅１生傳模を
形成した。こうして得られたＩ迅気テープ原反をｒＭｌ
ｔ”ＡにスリットしＩ　ｍＶ　Ｔ−Ｒ（’Ｍ±写真フィ
ルム＠　　ＦＵＪＩＸ−ｒｍＡ３ｆ＞目いテビ゛デオＣ
／　Ｎ　（Ｙ　−Ｃ，／Ｎ　）　＞よびカラーＣ／Ｎ（
Ｃ−Ｃ／Ｎ）を伸１定した。さらに磁気テープ１　＋　
ｏ　’ｃ、９０％相対湿度雰囲′気中に７週間保存した
時の磁化の１戊少；’ｉ１合Ｃ合併減磁呼ぶ）、および
発蘂型プＱ１’Ｑ試験５（送気≠ｏ　’Ｃ，ｙｏ幅相対
湿変？よび−ｏ　’Ｃ，ｔｏ％相対湿変の／、５時間サ
イクルの宍佇）に３日間保存後の発錆状態の顕做蔑観祭
てより磁気テープの耐朕性をしらべたところ下表のよう
であつ之。

このよりにＳｉｕＩ（ｊＬｍ％）／Ｃｏ（ａｔｍ％）が
７以上で、基体近傍における酸ポ量ピークが２０ａｔｍ
％以上であるす／プルは′（磁変換特性および耐候性に
おいて丁ぐするものである。

実施夕１４４ 第２図にその要部を示した巻取り式蒸着装菫において１
θｍ１ｎｌ＝ｌ＃ｍａｘｌ＝／　！０としり、よμ７ｎ
のポリイミドフィルム上にＣｏＮ　ｉＣｒ　（Ｃｏ　：
Ｎｉ：Ｃｒ＝７：／：λａｔｍ比）蒸着膜を形成しＩｎ
気テープ原反金作偶した。ポリイミドは蒸着中７２００
Ｃに加熱しガス導入部２り、３０からの１ヌ素導入量を
制御することによｐ、ポリイミド基体近傍および表面近
傍の酸累含有賞を変化させたサンプルを得た。この際テ
ープ状非磁注基坏の幅は３００　ｓｎ幅、搬送速度ばｒ
ｏ、１／分とし、膜厚が０．２０μｍとなるよう強＠注
Ｔ４膜？形成した。

こうして得らｎた磁気テープ原反を７７２吋幅にスリッ
トしＶ　ＨＳ型ＶＴＲにてビデオＣ／Ｎ　（ＹＣ／Ｎ）
およびカラーＣ／Ｎ　（Ｃ−Ｃ／Ｎ）を…１］定した。

さらに磁気テープｆ、≠ｏ　’Ｃ％　？Ｏ％相対湿度で
ｊｐｐｍのＳＯ２ガスを含有する雰囲気中にｌ日間保存
しｆｃ時の発錆状態をしらべたところ下表のようであっ
た。

このようにＳｌ［（ａｔｍ％）が表面近傍でのＣｏ（ａ
ｔｍ％）に等しいかそれより大きく、基体近傍における
酸素含有ピーク値が２０ａｔｍ％以上であるようなサン
プルはａｍｍ変換注性よび耐候性にすぐれる。

さらに磁性膜としてＣ０１ＣｏＣｒを主成分とする蒸Ｒ
膜を用いた場合も上の実＠例と同様な結果を得た。

以上から明らかなようにＣｏ、ＣｏＮｉ、ＣｏＣｒまた
はＣｏ　Ｎ　ｉ　Ｃ１を主成分とじ酸素を含有する強磁
性＠頃蒸看膜を磁気ｄＣ録層として設けてなる磁気記録
媒体であって、強磁注金４４膜の表面近傍および基体近
傍における酸累含有址が表面近傍と基体近傍の間の中間
領域における酸素含有量より犬であると共に、表面近傍
における％）のピーク（値がＣｏ（ａｔｍ％）に等しい
か犬であり且つ基体近傍での酸素含有ｉｉ（ａｔｍ％）
ピーク値が２（７ａｔｍ％以上であるような磁気記録媒
体は電磁変換特性および耐候性にすぐれるものである。

〔発明の効果〕

このように本発明による磁気記録媒体は電磁変換特性お
よび耐候性の改良された金属薄膜型磁気記録媒体であり
、実用上すぐれた磁気ｇピ録媒体を提供するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体に設けられｆＣ強磁
性金属薄膜の厚み方向におけるオージェ電子分光解析に
よる組成分布の一例を示している。 第２図は本発明による磁気記録媒体を製造するのに用い
られる巻取り式蒸着装置の一例で、その要部を示してい
る。 コ３・・・・・・・・・キャン ２！・・・・・・・・・蒸発源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性基体上に磁気記録層として真空蒸着法によりＣｏ
   、またはＣｏとＮｉ、またはＣｏとＣｒ、またはＣｏと
   ＮｉとＣｒとを主成分とする強磁性金属薄膜を設けてな
   る磁気記録媒体において、該強磁性金属薄膜の表面近傍
   および基体近傍における酸素含有量がそれらの中間領域
   における酸素含有量より大であるとともに、表面近傍に
   おいてＣｏ／（Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒ）（ａｔｍ％比）×酸
   素（ａｔｍ％）で示されるピーク値が該表面近傍でのＣ
   ｏの含有量（ａｔｍ％）以上であり、かつ基体近傍での
   酸素含有量ピーク値が２０ａｔｍ％以上であることを特
   徴とする磁気記録媒体。