JPS641851B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気テープや磁気デイスク等の磁気記
録媒体の製造方法にかかり、特に高抗磁力の磁性
薄膜を用いて構成された磁気記録媒体の製造方法
を提供しようとするものである。 磁気記録媒体としてコバルト、鉄、ニツケル、
または、少なくともこれらを含む合金で構成され
た高抗磁力の磁性薄膜は、磁性層の厚みδを容易
に薄くすることができるものであるので、磁性層
の厚み損失を少なくすることができ、記録波長λ
を短くする、つまり短波長域まで記録することが
できるものであるため、高密度用記録媒体として
有望視されている。しかし、このような磁性薄膜
を製造する従来の方法について第１図を用いて説
明すると、真空容器１内を10^-4〜10^-6Torrの真
空度に排気した後、蒸発源バス２にしこまれたコ
バルト、鉄、ニツケル、あるいは少なくともこれ
らを含む合金の溶解物３を溶解させて蒸発させ、
蒸発粒子の入射方向に対して被蒸着面の垂直方向
を角度αだけ傾けて配置した基体４の表面に付着
堆積させていた。このような斜め蒸着法で作られ
た磁性薄膜の磁気特性は前記角度αに依存し、高
抗磁力Hcの特性を得るにはα＝90゜近い傾きを必
要とするため、これまでの方法には収率の点で問
題があつた。αが0゜のときと、80゜のときとを単
純な計算で比較してみると明らかなように、
cos0゜／cos80゜≒10であり、基体４をα＝80゜に傾
けると、傾けないα＝0゜のときに比べて10倍近い
量の溶解物３を使用しなければならない。さら
に、コバルトは資源的に希少なものの一つであ
り、価格的に高価な金属でもあるので、それを浪
費することは経済的に非常に望ましくない。この
ようなことから、従来の斜め蒸着法で磁性薄膜を
得る方法にはコスト的に大きな問題があつた。 本発明は、磁性薄膜の有する高抗磁力の原因に
立脚したものである。例としてコバルトをあげて
説明すると、コバルトは結晶学的には六方晶系で
あり、そのＣ軸方向を容易方向とした10゜エル
グ／c.c.オーダーの結晶磁気異方性エネルギーを有
している。一方斜め蒸着法で製造された高抗磁力
を有するコバルト膜は、一例としてα＝80゜の場
合、CuのKα線を放射線源とし、ASTM規格でＸ
線回折により調べると（OO2）面からの強度Ｉ
（002）と全ての面からの強度和との比Ｉ（002）／
ΣI（hkl）（ｈ、ｋ、ｌは面指数を示す。）の値が
0.2と非常に小さいものである。したがつて、斜
め蒸着法で作られたコバルト膜は、基体の表面に
垂直な方向にＣ軸成分がきわめて少なく、そのＣ
軸成分の多くは基体面と平行にあるものである。
磁気特性を調べると磁化され易く、高抗磁力を示
す蒸発粒子の入射方向に平行な方向（Ｃ軸方向）
では約1000エルステツドであり、入射方向に直角
な方向と基体の面に垂直な方向では入射方向と平
行な方向の値のほぼ半分の抗磁力しかない。 これに対して、α＝0゜つまり基体を蒸発粒子の
入射方向に対して傾けないでコバルト膜を製造す
ると、Ｘ線回折の結果によれば、Ｉ（002）／ΣI
（hkl）が0.8以上の値を示す。したがつて、α＝
0゜ではＣ軸成分の多くが基体の面に垂直な方向に
向いていると考えられる。磁気特性を調べると、
基体の面に垂直な方向すなわち、Ｃ軸方向では約
300エルステツドであり、入射方向と直角な方向
では、基体の面と垂直な方向の値のおおむね半分
の値の抗磁力である。 上記α＝0゜、80゜における結晶学的結論と磁気
特性の結果との関係を言うならば、Ｃ軸成分が多
く配向された方向に高い抗磁力を有すると考えら
れる。したがつて、コバルトを磁性記録媒体とし
て用いる場合、たとえば磁気テープでは、磁気テ
ープ面と平行な方向の抗磁力を高めるためには、
コバルト膜のＣ軸成分をテープの長手方向と平行
な方向に配向することが重要なこととなる。 本発明は、支持体上にその面と平行な方向にＣ
軸成分を多く配向した結晶学的に構造が六方晶系
の非磁性層を特定条件であらかじめ設けておき、
さらにこの非磁性層上に六方晶系の磁性薄膜を形
成することによつて、上述のような特性上、経済
上の問題点を解決することができたものである。 以下、その詳細について説明する。 第２図は本発明にかかる磁気記録媒体の構造の
一例を示す。図において、１１は非磁性の支持基
体で、たとえばポリエチレンテレフタレートやポ
リアミド、ポリイミドといつた樹脂、アルミニウ
ム、ステンレススチール、あるいはガラス等で構
成される。１２は非磁性層で、支持体１１の表面
と平行な方向にＣ軸成分が多く配向するよう優先
成長させた六方晶系の薄膜である。その構成材料
としてはチタンが有効である。１３は六方晶系の
磁性薄膜で、下地の非磁性層１２上にα＝0゜に近
い角度で積層形成したものである。この磁性薄膜
１３の材料としてコバルトが有効であり、そのほ
かの例としてコバルト−鉄やコバルト−ニツケル
といつた六方晶系の合金をあげることができる。
この六方晶系の磁性薄膜１３は、支持基体１１の
面と平行な方向にＣ軸が多く配向するよう優先成
長させた六方晶系の非磁性層１２の影響を受けて
成長し、支持基体１１の面と平行な方向にＣ軸成
分を多く配向するようになる。 以上の説明では磁性薄膜が単一層である場合を
例に述べて来たが、非磁性中間層を含む多層構造
であつても、この中間層が結晶学的構造に六方晶
系でかつ支持基体の面に対して平行な方向にＣ軸
成成を多く配向した薄膜であれば、本発明の目的
を達成することができる。 支持基体の面と平行な方向にＣ軸成分を多く配
向した下地層、さらには中間層を優先成長させる
には、蒸発粒子の入射方向に対して基体の被蒸着
面の垂直方向を傾けて、たとえばチタン膜を積層
させる際、その形成速度が重要なパラメーターと
なつてくる。すなわち、毎分30Åの形成速度の場
合には所望の結晶学的性質をもつチタン膜を得る
ことができず、毎分2000Å以上の形成速度の場合
に、希望する性質をもつたチタン膜を再現性よく
形成することができる。 以下、実施例にもとづいて詳細に説明する。 実施例 １ ソーダガラスからなる非磁性支持基体上に、結
晶学的構造が六方晶系でその面に平行な方向にＣ
軸成分を多く配向したチタン層を形成させた。多
くのＣ軸成分が支持基体の面に平行な方向となる
ようチタンの下地層を優先成長させるには、チタ
ンを斜め蒸着法で積層させる。すなわち、ここで
は10^-5Torrの真空度の容器中において、入射角
α＝70゜、支持基体の温度200℃、蒸着形成速度
2000Å／分の条件の下で、2.5μｍの厚さのチタン
層を形成した。このチタン層をCuのKα線を放射
線源にしてＸ線回折で調べたところ、第３図に示
すように、回折角2θにおいてＣ軸方向と直交する
（002）面の強度は全く見られなく、つまり支持基
体の表面に対して垂直な方向にはＣ軸成分がみら
れず、支持基体の表面に対して平行な方向にＣ軸
成分がきわめて多く配向されていることがわか
る。このようにして得られたチタン層上に、真空
度10^-5Torr、α＝20゜、蒸着速度1.5Å／分、基体
温度はほぼ室温の条件で、コバルトを蒸着させ、
磁性薄膜を形成した。その抗磁力を第１表に示
す。なお、比較のため、ガラス支持基体上に、チ
タン層を設けることなく、上述と同じ条件でコバ
ルトを蒸着して磁性薄膜を形成し、その抗磁力を
調べた。その比較例の結果も第１表に示す。

【表】 第１表における測定方向は、第４図に示す通り
ガラス基体１１の長手方向に平行な方向をX₁、
基体の幅方向をX₂、基体の面と垂直な方向をX₃
としたものであり、面磁化に有効な支持基体の長
手方向に沿つた抗磁力は、下地なしの比較例に比
べて３倍程度高められた。 この結果から明らかなように、本発明によれ
ば、六方晶系の非磁性層を下地層として設けない
場合に比べて、X₁方向の抗磁力は３倍と大巾に
向上している。 実施例 ２ チタン層の厚さを0.1μｍとした以外は、実施例
１と同じ条件で、ガラス支持基体上にチタンの下
地層、コバルト磁性薄膜を順次形成した。比較の
ため、六方晶系の非磁性層を形成することなく、
ガラス支持基体上にコバルト磁性薄膜を形成し
た。それぞれについて、実施例１と同様にして抗
磁力を測定した。その結果を第２表に示す。

【表】 上表の結果から明らかなように、六方晶系の非
磁性層の厚さが0.1μｍオーダーであつても、抗磁
力の大きいコバルト磁性薄膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は斜め蒸着法を説明するための蒸着装置
の概念的な構成を示す図、第２図は本発明にかか
る磁気記録媒体の構造の一例を示す断面図、第３
図はそのチタン下地層のＸ線回折の一例を示す
図、第４図はコバルト磁性薄膜の抗磁力を測定す
る際の説明図である。 １１……支持基体、１２……非磁性層、１３…
…磁性薄膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性の支持基体上に、結晶学的構造が六方
   晶系であるチタンの蒸発粒子を前記支持基体の面
   の垂直方向に対して傾けた角度で2000Å／分以上
   の蒸着形成速度により入射させて、前記支持基体
   の表面に非磁性層を形成した後、さらにその上に
   六方晶系の磁性薄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。