JP7115316B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

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Description

本技術は、磁気記録媒体に関する。
高記録密度のためには、記録ヘッドから発生する磁界のうち、記録層に垂直な成分を用いて、垂直記録を行うことが有効である。垂直記録を行うためには、磁性粉の垂直配向度を高めること(すなわち長手配向度を低くすること)が重要である。一方で、磁気テープでは、記録ヘッドとしてハードディスクメディアのような単磁極ヘッドを用いることが難しく、現行のフォーマットで用いられてきたリング型ヘッドが将来的にも用いられる可能性が高い。
垂直磁気記録方式の磁気記録媒体(以下「垂直磁気記録媒体」という。)の磁性粉としては、バリウムフェライト磁性粉が用いられている。しかしながら、バリウムフェライト磁性粒子は板状を有するため、スタッキングしやすい。ここで、スタッキングとは、板状の磁性粒子がその主面同士を重ね合うようにして凝集することをいう。スタッキングが発生すると、ノイズが上昇し、C/N(Carrier to Noise Ratio)値が低下する。このため、記録用ヘッドとしてリング型ヘッドを用いて信号が記録される垂直磁気記録媒体において、C/N値を向上することが望まれている。
特許文献1~3には、バリウムフェライト磁性粉の分散性を高めて、C/N値を向上する技術が提案されている。
特開2002-298333号公報 特開2009-99240号公報 特開2002-373413号公報
本技術の目的は、C/N値を向上することができる磁気記録媒体を提供することにある。
上述の課題を解決するために、本技術は、最短記録波長が75nm以下である記録再生装置に用いられる磁気記録媒体であって、ε酸化鉄を含む立方体状の粒子を含む記録層を備え、磁気記録媒体の走行方向に測定した角形比が、30%以下であり、粒子の平均最長径Dmaxと平均最短径Dminとの比率(Dmax/Dmin)が、1.0≦(Dmax/Dmin)≦1.1の関係を満たし、記録層の平均厚みδmagが、100nm以下であり、記録層の平均厚みδmagと粒子の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦5の関係を満たす磁気記録媒体である。
本技術によれば、磁気記録媒体のC/N値を向上することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。
図1は、本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体の構成を示す断面図である。 図2は、SFD曲線の一例を示すグラフである。 図3は、平均最長径および平均最短径の定義を説明するための概略図である。 図4は、磁性粉末の製造方法を説明するための工程図である。 図5A~図5Dは、磁性粉末の製造方法を説明するための断面図である。 図6は、磁性粉末の製造方法を説明するための工程図である。 図7A~図7Dは、磁性粉末の製造方法を説明するための断面図である。 図8は、磁気記録媒体の構成を示す断面図である。 図9は、磁気記録媒体の構成を示す断面図である。 図10は、磁気記録媒体の構成を示す断面図である。 図11は、本技術の第2の実施形態に係る磁気記録媒体で用いられる磁性粉末の構成を示す断面図である。 図12は、本技術の第2の実施形態に係る磁気記録媒体で用いられる磁性粉末の製造方法を説明するための工程図である。 図13は、本技術の第3の実施形態に係る磁気記録媒体で用いられる磁性粉末の構成を示す断面図である。 図14は、本技術の第3の実施形態に係る磁気記録媒体で用いられる磁性粉末の製造方法を説明するための工程図である。
本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
1 第1の実施形態(磁気記録媒体の例)
2 第2の実施形態(磁気記録媒体の例)
3 第3の実施形態(磁気記録媒体の例)
<1 第1の実施形態>
[磁気記録媒体の構成]
本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体は、75nm以下の最短記録波長で信号を記録可能に構成された垂直磁気記録媒体(垂直磁気記録方式の磁気記録媒体)である。より具体的には最短記録波長が75nm以下である記録再生装置に用いられる垂直磁気記録媒体である。上記記録再生装置は、記録用ヘッドとしてリング型ヘッドを備え、リング型ヘッドにより最短記録波長75nm以下で信号を磁気記録媒体に記録する。また、磁気記録媒体は長尺状を有し、記録再生の際には長手方向に走行される。
磁気記録媒体は、図1に示すように、長尺状の基体11と、基体11の一方の主面上に設けられた下地層(非磁性層)12と、下地層12上に設けられた記録層(磁性層)13とを備える。磁気記録媒体が、必要に応じて、記録層13上に設けられた保護層(図示せず)および潤滑剤層(図示せず)などをさらに備えるようにしてもよい。また、必要に応じて、基体11の他方の主面上に設けられたバックコート層14をさらに備えるようにしてもよい。
(角形比)
磁気記録媒体の走行方向に測定した角形比Sが、好ましくは30%以下、より好ましくは25%以下である。角形比Sが30%を超えると、磁性粉の垂直配向性が低いため、C/N値が低下する虞がある。
上記の角形比Sは以下のようにして求められる。まず、振動試料型磁力計(Vibrating Sample Magnetometer:VSM)を用いて、磁気記録媒体の走行方向(長手方向)に磁気記録媒体全体のM-Hループを測定する。次に、アセトンおよびエタノールなどを用いて塗膜(下地層12、記録層13など)を払拭し、基体11のみを残して、バックグラウンド補正用として、基体11のM-Hループを同様に走行方向に測定する。その後、磁気記録媒体全体のM-Hループから基体11のM-Hループを引き算して、バックグラウンド補正後のM-Hループを算出する。得られたM-Hループの飽和磁化Ms(emu)および残留磁化Mr(emu)を以下の式に代入して、角形比S(%)を計算する。なお、上記のM-Hループの測定はいずれも、室温(23℃)にて行われるものとする。
角形比S(%)=Mr/Ms×100
(活性化体積)
活性化体積Vactが、好ましくは5000nm3以下、より好ましくは4000nm3以下、さらにより好ましくは3000nm3以下である。活性化体積Vactが5000nm3以下であると、ビット反転領域を急峻にすることができ、より優れたC/N値が得られる。
上記の活性化体積Vactは、Street&Woolleyにより導出された下記の式により求められる。
act(nm3)=kB×T×Χirr/(μ0×Ms×S)
(但し、kB:ボルツマン定数(1.38×10-23J/K)、T:温度(K)、Χirr:非可逆磁化率、μ0:真空の透磁率、S:磁気粘性係数、Ms:飽和磁化(emu/cm3))
上記式に代入される非可逆磁化率Χirr、飽和磁化Msおよび磁気粘性係数Sは、振動試料型磁力計(Vibrating Sample Magnetometer:VSM)を用いて以下のようにして求められる。なお、VSMによる測定方向は、磁気記録媒体の記録面に対して垂直方向とする。また、VSMによる測定は、長尺状の磁気記録媒体から切り出された測定サンプルに対して、室温(23℃)にて行われるものとする。
(非可逆磁化率Χirr
非可逆磁化率Χirrは、残留磁化曲線(DCD曲線)の傾きにおいて、残留保磁力Hr付近における傾きと定義される。まず、磁気記録媒体全体に-1193kA/m(15kOe)の磁界を印加し、磁界をゼロに戻し残留磁化状態とする。その後、反対方向に約15.9kA/m(200Oe)の磁界を印加し再びゼロに戻し残留磁化量を測定する。その後も同様に、先ほどの印加磁界よりもさらに15.9kA/m大きい磁界を印加しゼロに戻す測定を繰り返し行い、印加磁界に対して残留磁化量をプロットしDCD曲線を測定する。得られたDCD曲線から、磁化量ゼロとなる点を残留保磁力Hrとし、さらにDCD曲線を微分し、各磁界におけるDCD曲線の傾きを求める。このDCD曲線の傾きにおいて、残留保磁力Hr付近の傾きがΧirrとなる。
(飽和磁化Ms)
まず、磁気記録媒体の垂直方向に磁気記録媒体(測定サンプル)全体のM-Hループを測定する。次に、アセトンおよびエタノールなどを用いて塗膜(下地層12、記録層13など)を払拭し、基体11のみを残して、バックグラウンド補正用として、基体11のM-Hループを同様に垂直方向に測定する。その後、磁気記録媒体全体のM-Hループから基体11のM-Hループを引き算して、バックグラウンド補正後のM-Hループを算出する。得られたM-Hループの飽和磁化Ms(emu)の値と、測定サンプル中の記録層13の体積(cm3)から、Ms(emu/cm3)を算出する。なお、記録層13の体積は測定サンプルの面積に記録層13の平均厚みδmagを乗ずることにより求められる。記録層13の体積の算出に必要な記録層13の平均厚みδmagの算出方法については後述する。
(磁気粘性係数S)
まず、磁気記録媒体(測定サンプル)全体に-1193kA/m(15kOe)の磁界を印加し、磁界をゼロに戻し残留磁化状態とする。その後、反対方向に、DCD曲線より得られた残留保磁力Hrの値と同等の磁界を印加する。磁界を印加した状態で1000秒間、磁化量を一定の時間間隔で継続的に測定する。このようにして得られた、時間tと磁化量M(t)の関係を以下の式に照らし合わせて、磁気粘性係数Sを算出する。
M(t)=M0+S×ln(t)
(但し、M(t):時間tの磁化量、M0:初期の磁化量、S:磁気粘性係数、ln(t):時間の自然対数)
(SFD)
磁気記録媒体のSFD(Switching Field Distribution)曲線において、メインピーク高さXと磁場ゼロ付近のサブピークの高さYとの比率Y/Xが、0.5以下であることが好ましい(図2参照)。比率Y/Xが0.5を超えると、記録層13の磁気特性が低下し、C/N値が悪化する虞がある。これは、比率Y/Xが0.5を超えると、実際の記録に寄与するε酸化鉄粒子の他に軟磁性粒子や超常磁性粒子が多く存在することになるためと考えられる。
上記の比率Y/Xは、以下のようにして求められる。まず、VSMを用いて磁気記録媒体(測定サンプル)全体のM-Hループを測定する。その後、アセトンおよびエタノールなどを用いて塗膜(下地層12、記録層13など)を払拭し、基体11のみを残して、バックグラウンド補正用として、基体11のM-Hループを測定する。その後、磁気記録媒体全体のM-Hループから基体11のM-Hループを引き算して、バックグラウンド補正後のM-Hループを得る。次に、得られたM-HループからSFDカーブを算出する。SFDカーブの算出には測定機に付属のプログラムを用いてもよいし、その他のプログラムを用いてもよい。算出したSFDカーブがY軸(dM/dH)を横切る点の絶対値を「Y」とし、M-Hループで言うところの保磁力Hc近傍に見られるメインピークの高さを「X」として、比率Y/Xを算出する。なお、上記のM-Hループの測定はいずれも、室温(23℃)にて行われるものとする。また、VSMのM-Hループ測定において、バックグラウンド補正後のM-Hループが飽和しない場合には、より高い印加磁界を得られるSQUIDを用いるものとする。上記の比率Y/Xは、記録層13に対して垂直方向に測定をした値である。また、垂直方向に測定する際の“反磁界補正”は行わないものとする。
(基体)
支持体となる基体11は、可撓性を有する長尺状の非磁性基体である。非磁性基体はフィルムであり、フィルムの厚さは、例えば3μm以上8μm以下である。基体11の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート、セルロースブチレートなどのセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのプラスチック、アルミニウム合金、チタン合金などの軽金属、アルミナガラスなどのセラミックなどを用いることができる。
(記録層)
記録層13は、いわゆる垂直記録層であり、例えば、磁性粉末、結着剤および導電性粒子を含んでいる。記録層13が、必要に応じて、潤滑剤、研磨剤、防錆剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。
(磁性粉末)
磁性粉末は、ε酸化鉄を含むナノ粒子(以下「ε酸化鉄粒子」という。)の粉末を含んでいる。ε酸化鉄粒子は、球状もしくはほぼ球状を有しているか、または立方体状もしくはほぼ立方体状を有している。ε酸化鉄粒子が上記のような形状を有しているため、磁性粒子としてε酸化鉄粒子を用いた場合、磁性粒子として六角板状のバリウムフェライト粒子を用いた場合に比べて、媒体の厚さ方向における粒子同士の接触面積を低減し、粒子同士の凝集を抑制できる。すなわち、磁性粉末の分散性を高め、C/N値を向上することができる。
ε酸化鉄粒子に含まれるε酸化鉄は、ε-Fe23結晶(Feサイトの一部が金属元素Mで置換されたものを含む)を主相とするものが好ましく、単相のε-Fe23からなるものがより好ましい。金属元素Mは、例えば、Al、GaおよびInからなる群より選ばれる1種以上である。但し、鉄酸化物におけるMとFeのモル比をM:Fe=x:(2-x)と表すとき、0≦x<1である。
本技術において、ε-Fe23結晶には、特に断らない限り、Feサイトが他の元素で置換されていない純粋なε-Fe23結晶の他、Feサイトの一部が3価の金属元素Mで置換されており、純粋なε-Fe23結晶と空間群が同じである(すなわち空間群がPna21である)結晶が含まれる。
(平均粒子径)
磁性粉末の平均粒子径(直径)Daveは、好ましくは8nm以上25nm以下、より好ましくは12nm以上20nm以下である。磁性粉末の平均粒子径Daveが8nm以上であると、粒子の分散性がより向上し、より優れたC/N値が得られる。一方、磁性粉末の平均粒子径Daveが25nm以下であると、より高記録密度に適した記録層を得ることができる。
上記の磁性粉末の平均粒子径Daveは、以下のようにして求められる。まず、測定対象となる磁気記録媒体をFIB(Focused Ion Beam)法などにより加工してTEM(Transmission Electron Microscope)観察用薄片を作製し、TEMにより薄片の断面観察を行う。次に、撮影したTEM写真から500個のε酸化鉄粒子を無作為に選び出し、それらの各粒子の面積Sを求める。次に、粒子の断面形状が円形であると仮定して、以下の式から各粒子の粒径(直径)Rを粒子径として算出し、磁性粉末の粒度分布を得る。
R=2×(S/π)1/2
次に、求めた粒度分布からメジアン径(50%径、D50)を求めて、これを平均粒子径Daveとする。
(変動係数)
下記の式で表される磁性粉末の変動係数が、30%以下であることが好ましい。
変動係数[%]=([粒子径の標準偏差]/[平均粒子径])×100
変動係数が30%を超えると、ε酸化鉄粒子の粒子径のばらつきが大きくなり、磁性粉末の磁気特性のばらつきが大きくなる虞がある。
上記の磁性粉末の変動係数は、以下のようにして求められる。まず、上記の平均粒子径の算出方法と同様にして磁性粉末の粒度分布を得る。次に、求めた粒度分布からメジアン径(50%径、D50)を求めて、これを平均粒子径Daveとする。また、求めた粒度分布から標準偏差σを求める。次に、求めた平均粒子径Daveおよび粒度分布の標準偏差σから変動係数σ/Daveを算出する。
(Dmax、Dmin、Dmax/Dmin
ε酸化鉄粒子の平均最長径Dmaxは、例えば10nm以上30nm以下である。ε酸化鉄粒子の平均最短径Dminは、例えば9.1nm以上27.3nm以下である。ε酸化鉄粒子の平均最長径Dmaxと平均最短径Dminとの比率(Dmax/Dmin)が、1.0≦(Dmax/Dmin)≦1.1の関係を満たすことが好ましい。比率(Dmax/Dmin)が上記の関係を満たさないと、ε酸化鉄粒子がスタッキングを起こしやすいため、C/N値が低下する虞がある。
平均最長径Dmax、平均最短径Dmin、比率(Dmax/Dmin)は以下のようにして求められる。まず、測定対象となる磁気記録媒体をFIB法などにより加工してTEM観察用薄片を作製し、TEMにより薄片の断面観察を行う。次に、撮影したTEM写真から500個のε酸化鉄粒子を無作為に選び出し、それらの粒子の最長径dmaxおよび最短径dminをそれぞれ測定して、磁性粉末の最長径dmaxの粒度分布および最短径dminの粒度分布を求める。ここで、“粒子の最長径dmax”とは、いわゆる最大フェレ径を意味し、具体的には、図3に示すように、ε酸化鉄粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた2本の平行線間の距離のうち最大のものをいう。一方、“粒子の最短径dmin”とは、いわゆる最小フェレ径を意味し、図3に示すように、ε酸化鉄粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた2本の平行線間の距離のうち最小のものをいう。その後、求めた最長径dmaxの粒度分布から最長径dmaxのメジアン径(50%径、D50)を求めて、これを粒子の平均最長径Dmaxとする。同様に、求めた最短径dminの粒度分布から最短径dminのメジアン径(50%径、D50)を求めて、これを粒子の平均最短径Dminとする。最後に、上述のようにして求めた平均最長径Dmaxおよび平均最短径Dminを用いて、比率(Dmax/Dmin)を求める。
(記録層の平均厚み)
記録層13の平均厚みδmagが、好ましくは100nm以下、より好ましくは90nm以下、さらにより好ましくは80nm以下、最も好ましくは70nm以下である。平均厚みδmagが100nmを超えると、リング型ヘッドからの垂直磁界が記録層13の下部まで伝わり難くなり、C/N値が低下する虞がある。
記録層13の平均厚みδmagの下限値は、特に限定されるものではないが、記録層13の平均厚みδmagが薄すぎると、均一な厚みの記録層13を塗布により形成することが困難になる虞がある。この点を考慮すると、記録層13の平均厚みδmagは、好ましくは30nm以上、より好ましくは40nm以上、さらにより好ましくは50nm以上である。
記録層13の平均厚みδmag[nm]は以下のようにして求められる。まず、測定対象となる磁気記録媒体をFIB法などにより加工してTEM観察用薄片を作製し、TEMにより薄片の断面観察を行う。観察倍率としては、記録層13の厚みが明瞭に観察できるよう、少なくとも10万倍以上で行うのが好ましい。断面TEMの観察は、磁気記録媒体の長手方向(走行方向)に100mごとに合計5か所の位置で行われる。観察方向は、磁気記録媒体の横方向(幅方向)である。一視野あたり均等に50ポイントにおいて記録層13の厚みを観察し、5視野全ての厚みを単純に平均(算術平均)して記録層13の平均厚みδmag[nm]を求める。
(δmag/Dmin
記録層13の平均厚みδmagとε酸化鉄粒子の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦5の関係を満たすことが好ましく、δmag/Dmin≦4.5の関係を満たすことがより好ましい。比率(δmag/Dmin)が上記関係を満たさないと、リング型ヘッドからの垂直磁界が記録層13の下部側に存在するε酸化鉄粒子に伝わり難くなるため、C/N値が低下する虞がある。
比率(δmag/Dmin)は以下のようにして求められる。まず、上述の記録層13の平均厚みδmagおよびε酸化鉄粒子の平均最短径Dminの算出方法と同様にして、それらの値を求める。次に、求めた平均厚みδmagおよびε酸化鉄粒子の平均最短径Dminを用いて、比率(δmag/Dmin)を算出する。
(結着剤)
結着剤としては、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂などに架橋反応を付与した構造の樹脂が好ましい。しかしながら結着剤はこれらに限定されるものではなく、磁気記録媒体に対して要求される物性などに応じて、その他の樹脂を適宜配合してもよい。配合する樹脂としては、通常、塗布型の磁気記録媒体において一般的に用いられる樹脂であれば、特に限定されない。
例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル-塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル-塩化ビニル共重合体、メタクリル酸エステル-エチレン共重合体、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体(セルロースアセテートブチレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース)、スチレンブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、合成ゴムなどが挙げられる。
また、熱硬化性樹脂、または反応型樹脂の例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。
また、上述した各結着剤には、磁性粉の分散性を向上させる目的で、-SO3M、-OSO3M、-COOM、P=O(OM)2などの極性官能基が導入されていてもよい。ここで、式中Mは、水素原子、あるいはリチウム、カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属である。
更に、極性官能基としては、-NR1R2、-NR1R2R3+-の末端基を有する側鎖型のもの、>NR1R2+-の主鎖型のものが挙げられる。ここで、式中R1、R2、R3は、水素原子、または炭化水素基であり、X-は弗素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン元素イオン、または無機もしくは有機イオンである。また、極性官能基としては、-OH、-SH、-CN、エポキシ基なども挙げられる。
(添加剤)
記録層13は、非磁性補強粒子として、酸化アルミニウム(α、βまたはγアルミナ)、酸化クロム、酸化珪素、ダイヤモンド、ガーネット、エメリー、窒化ホウ素、チタンカーバイト、炭化珪素、炭化チタン、酸化チタン(ルチル型またはアナターゼ型の酸化チタン)などをさらに含有していてもよい。
(下地層)
下地層12は、非磁性粉末および結着剤を主成分として含む非磁性層である。下地層12が、必要に応じて、導電性粒子、潤滑剤、硬化剤および防錆剤などのうちの少なくとも1種の添加剤をさらに含んでいてもよい。
(下地層の平均厚み)
下地層12の平均厚みは、好ましくは0.6μm以上2.0μm以下、より好ましくは0.8μm以上1.4μm以下である。下地層12の平均厚みが0.6μm未満であると、表面性悪化により電磁変換特性が劣化する虞がある。一方、下地層12の平均厚みが2.0μmを超えると、塗膜の乾燥ムラによる粗大突起が発生してしまい、同様に電磁変換特性が劣化する虞がある。なお、上記の下地層12の平均厚みの算出方法は、記録層13の平均厚みδmagの算出方法と同様である。
(非磁性粉末)
非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、非磁性粉末は、カーボンブラックなどでもよい。無機物質としては、例えば、金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。非磁性粉末の形状としては、例えば、針状、球状、立方体状、板状などの各種形状が挙げられるが、これに限定されるものではない。
(結着剤)
結着剤は、上述の記録層13と同様である。
[磁性粉末の製造方法]
以下、図4、図5A~図5Dを参照して、上述の磁性粉末の製造方法の一例について説明する。この磁性粉末の製造方法は、FeO(酸化第一鉄)を含むナノ粒子(以下「FeO粒子」という。)の粉末を出発原料としてε酸化鉄粒子の粉末を合成するものである。
(FeO粒子合成)
まず、ステップS11において、図5Aに示すように、出発原料としてのFeO粒子(第1粒子)21aの粉末を真空中で液相錯体熱分解法により合成する。この際、溶媒、兼、配位子としてオレイン酸およびオレイルアミンを使用することが好ましい。凝集が少ないFeO粒子を合成することができるからである。これにより、シャープな粒度分布を有するFeO粒子21aの粉末が得られる。なお、液相錯体熱分解法における熱処理の時間を調整することにより、前駆体粒子としてのFeO粒子の粒子径を変化させることができる。具体的には熱処理の時間を長くするに従って、粒子径を小さくすることができる。
上記工程において、FeO粒子21aの粉末の粒度分布、平均最長径Dmax、平均最短径Dminおよび比率(Dmax/Dmin)が、目的とする磁性粉末のそれらとほぼ同様なものとなるように、FeO粒子21aの粉末を合成することが好ましい。FeO粒子21aの粉末の粒度分布、平均最長径Dmax、平均最短径Dminおよび比率(Dmax/Dmin)が、最終的に得られる磁性粉末のそれらとほぼ同様なものとなるからである。
(コート処理)
次に、ステップS12において、次工程の高温熱処理による粒子凝集を抑制するために、逆ミセル法によりFeO粒子21aの表面にシリカカート処理を行う。これにより、図5Bに示すように、FeO粒子21aの表面にシリカコート層21bが形成される。
(高温熱処理)
続いて、ステップS13において、シリカコート処理されたFeO粒子21aの粉末を1000℃以上の高温で焼成することにより、図5Cに示すように、FeO粒子21aの粉末をε酸化鉄粒子(第2粒子)21の粉末に変態させる。
(コート除去)
最後に、ステップS14において、アルカリ溶液を用いて、図5Dに示すように、ε酸化鉄粒子21の表面のシリカコート層21bを除去することにより、目的とするε酸化鉄粒子21の粉末を得る。
[磁気記録媒体の製造方法]
次に、上述の構成を有する磁気記録媒体の製造方法の一例について説明する。まず、非磁性粉末および結着剤などを溶剤に混練、分散させることにより、下地層形成用塗料を調製する。次に、磁性粉末および結着剤などを溶剤に混練、分散させることにより、記録層形成用塗料を調製する。記録層形成用塗料および下地層形成用塗料の調製には、例えば、以下の溶剤、分散装置および混練装置を用いることができる。
上述の塗料調製に用いられる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテートなどのエステル系溶媒、ジエチレングリコールジメチルエーテル、2-エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、適宜混合して用いてもよい。
上述の塗料調製に用いられる混練装置としては、例えば、連続二軸混練機、多段階で希釈可能な連続二軸混練機、ニーダー、加圧ニーダー、ロールニーダーなどの混練装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。また、上述の塗料調製に用いられる分散装置としては、例えば、ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、スパイクミル、ピンミル、タワーミル、パールミル(例えばアイリッヒ社製「DCPミル」など)、ホモジナイザー、超音波分散機などの分散装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。
次に、下地層形成用塗料を基体11の一方の主面に塗布して乾燥させることにより、下地層12を形成する。続いて、この下地層12上に記録層形成用塗料を塗布して乾燥させることにより、記録層13を下地層12上に形成する。なお、乾燥の際に、例えばソレノイドコイルにより、磁性粉末を基体11の厚さ方向に磁場配向させる。記録層13の形成後、必要に応じて、記録層13上に保護層および潤滑剤層を形成してもよいし、基体11の他方の主面にバックコート層14を形成してもよい。
その後、下地層12および記録層13が形成された基体11を大径コアに巻き直し、硬化処理を行う。最後に、下地層12および記録層13が形成された基体11に対してカレンダー処理を行った後、所定の幅に裁断する。以上により、目的とする磁気記録媒体が得られる。
[効果]
本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体は、最短記録波長が75nm以下である記録再生装置に用いられる磁気記録媒体であって、ε酸化鉄を含む粒子の粉末を含む記録層13を備える。磁気記録媒体の走行方向に測定した角形比が30%以下であり、粒子の平均最長径Dmaxと平均最短径Dminとの比率(Dmax/Dmin)が1.0≦(Dmax/Dmin)≦1.1の関係を満たし、記録層の平均厚みδmagが100nm以下であり、記録層の平均厚みδmagと粒子の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦5の関係を満たす。これにより、磁気記録媒体のC/N値を向上することができる。
[変形例]
(変形例1)
Fe34(四酸化三鉄)を含むナノ粒子(以下「Fe34粒子」という。)の粉末を出発原料としてε酸化鉄粒子の粉末を合成してもよい。以下に、図6、図7A~図7Dを参照して、Fe34粒子の粉末を出発原料とする磁性粉末の製造方法の一例について説明する。
(脱泡処理)
まず、ステップS21において、鉄アセチルアセトナートを溶媒に混合して前駆体溶液を調製したのち、前駆体溶液に脱泡処理を施す。溶媒としては、配位子としても機能するものが使用され、オレイン酸およびオレイルアミンが好ましい。凝集が少ないFe34粒子を合成することができるため、シャープな粒度分布を有するFe34粒子の粉末が得られるからである。前駆体溶液中の鉄アセチルアセトナートの濃度を高くするに従って、前駆体粒子としてのFe34粒子の径を大きくすることができる。
脱泡処理の方法は特に限定されるものではないが、調製した溶液を減圧雰囲気下にて加熱処理する方法が好ましい。この方法を採用することで、Fe34粒子を大量合成する場合にも泡の発生を抑制できる。また、前駆体溶液に含まれている不純物のうち、低沸点のものや、オレイン酸およびオレイルアミンを混合した際に発生する水分を取り除くことができるため、大量合成の系でも粒度分布が揃ったFe34粒子を得やすい。
なお、原材料の鉄アセチルアセトナートを溶解性の高い溶媒(例えばフェニルエチルエーテル)に予め溶解させておくことでも、次工程において気泡の発生を抑制することができる。鉄アセチルアセトナートを溶解性の高い溶媒に予め溶解させておく場合、脱泡処理を行ってもよいし、行わなくてもよい。
(液相熱分解法)
次に、ステップS22において、図7Aに示すように、脱泡処理した溶液を用いて、出発原料(前駆体粒子)としてのFe34粒子(第1粒子)21cの粉末を液相錯体熱分解法により合成する。具体的には、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下において、脱泡処理した溶液を加熱する。これにより、前駆体溶液中に核が生成したのち、生成した核が成長して、Fe34粒子21cが合成される。
上記工程において、Fe34粒子21cの粉末の粒度分布、平均最長径Dmax、平均最短径Dminおよび比率(Dmax/Dmin)が、目的とする磁性粉末のそれらとほぼ同様なものとなるように、Fe34粒子21cの粉末を合成することが好ましい。Fe34粒子21cの粉末の粒度分布、平均最長径Dmax、平均最短径Dminおよび比率(Dmax/Dmin)が、最終的に得られる磁性粉末のそれらとほぼ同様なものとなるからである。
(コート処理)
次に、ステップS23において、次工程の高温熱処理による粒子凝集を抑制するために、逆ミセル法によりFe34粒子21cの表面にシリカカート処理を行う。これにより、図7Bに示すように、Fe34粒子21cの表面にシリカコート層21bが形成される。
(高温熱処理)
続いて、ステップS24において、シリカコート処理されたFe34粒子21cの粉末を1000℃以上の高温で焼成することにより、図7Cに示すように、Fe34粒子21cの粉末をε酸化鉄粒子(第2粒子)11の粉末に変態させる。
(コート除去)
最後に、ステップS25において、アルカリ溶液を用いて、図7Dに示すように、ε酸化鉄粒子21の表面のシリカコート層21bを除去することにより、目的とするε酸化鉄粒子21の粉末を得る。
(変形例2)
磁気記録媒体が、図8に示すように、基体11の両主面のうち、バックコート層14側となる他方の主面(以下「裏面」という。)に設けられた強化層15をさらに備えていてもよい。この場合、強化層15上にバックコート層14が設けられる。
なお、強化層15は、基体11の両主面のうちのいずれに設けられていてもよく、基体11の両主面のうち、記録層13側となる一方の主面(以下「表面」という。)に強化層15が設けられていてもよい。この場合、強化層15上に下地層12が設けられる。
強化層15は、磁気記録媒体の機械的強度を高めて、優れた寸法安定性を得るためのものである。強化層15は、例えば、金属および金属化合物のうちの少なくとも1種を含んでいる。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。金属は、例えば、アルミニウムおよび銅のうちの少なくとも1種であり、好ましくは銅である。銅は、安価で蒸気圧が比較的低いため、安価に強化層15を成膜が可能であるからである。金属化合物は、例えば、金属酸化物である。金属酸化物は、例えば、酸化アルミニウム、酸化銅および酸化シリコンのうちの少なくとも1種であり、好ましくは酸化銅である。蒸着法などにより安価に強化層15を成膜が可能であるからである。強化層15は、例えば、真空斜方蒸着法により形成される蒸着膜であってもよいし、スパッタ法により形成されるスパッタ膜であってもよい。
強化層15は、2層以上の積層構造を有していることが好ましい。強化層15の厚みを厚くしていくと、外力に対する基体11の伸縮をより抑えることができる。しかしながら、蒸着法やスパッタリングなどの真空薄膜の作製技術を用いて強化層15を形成する場合、上記のように強化層15の厚みを厚くしていくと、強化層15中に空隙が生じやすくなる虞がある。上記のように強化層15を2層以上の積層構造とすることで、真空薄膜の作製技術を用いて強化層15を形成する際に強化層15中に生じる空隙を抑制し、強化層15の緻密性を向上できる。したがって、強化層15の水蒸気透過率を低減できるので、基体11の膨張をさらに抑制し、磁気記録媒体の寸法安定性をさらに向上できる。強化層15が2層以上の積層構造を有する場合、各層の材料は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
強化層15の平均厚みは、好ましくは150nm以上500nm以下である。強化層15の平均厚みが150nm以上であると、強化層15として良好な機能(すなわち磁気記録媒体の良好な寸法安定性)が得られる。一方、強化層15の平均厚みを500nmを超えて厚くしなくとも、強化層15として十分な機能が得られる。なお、上記の強化層15の平均厚みは、上述の記録層13の平均厚みδmagの算出方法と同様にして求められる。
磁気記録媒体が強化層15を有する場合、長尺状の磁気記録媒体の長手方向のヤング率が、好ましくは7GPa以上14GPa以下である。ヤング率が7GPa以上であると、良好な磁気ヘッド当たりを得ることができ、かつ、エッジダメージを抑制することができる。一方、ヤング率が14GPa以下であると、良好な磁気ヘッド当たりを得ることができる。
また、磁気記録媒体の湿度膨張係数が、好ましくは0.5ppm/%RH以上、4ppm/%RH以下である。湿度膨張係数が上記範囲であると、磁気記録媒体の寸法安定性をさらに向上できる。
(変形例3)
磁気記録媒体が、図9に示すように、強化層15上に設けられたカッピング抑制層16をさらに備えていてもよい。なお、下地層12およびカッピング抑制層16が基体11の裏面側に設けられた場合、バックコート層14はカッピング抑制層16上に設けられる。一方、下地層12およびカッピング抑制層16が基体11の表面側に設けられた場合、下地層12はカッピング抑制層16上に設けられる。
カッピング抑制層16は、基体11上に強化層15を形成したことにより発生するカッピングを抑制するためのものである。ここで、カッピングとは、長尺状の基体11の幅方向に発生する湾曲を意味する。強化層15には内部応力として引っ張り応力、すなわち基体11の両主面のうち強化層15が設けられた主面側を幅方向に且つ凹形状に湾曲させる応力が働く。これに対して、カッピング抑制層16には、内部応力として圧縮応力、すなわち基体11の両主面のうちカッピング抑制層16が設けられた主面側を幅方向に且つ凸形状に湾曲させる応力が働く。このため、強化層15とカッピング抑制層16との内部応力が相殺し合って、磁気記録媒体にカッピングが発生することを抑制できる。したがって、磁気ヘッドと磁気記録媒体との接触状態を良好な状態に保持でき、かつトラック幅方向における高い寸法安定性を有する、オフトラック特性に優れた高SNの磁気記録媒体を提供できる。
カッピング抑制層16は、例えば、炭素薄膜である。炭素薄膜は、ダイヤモンドライクカーボン(以下「DLC」という。)を含む硬質炭素薄膜であることが好ましい。カッピング抑制層16は、例えば、化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)法により形成されるCVD膜であってもよいし、スパッタ法により形成されるスパッタ膜であってもよい。
カッピング抑制層16は、2層以上の積層構造を有していることが好ましい。磁気記録媒体の寸法安定性をさらに向上できるからである。なお、その原理は、強化層15を2層以上の積層構造とする場合と同様である。カッピング抑制層16が2層以上の積層構造を有する場合、各層の材料は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
カッピング抑制層16の平均厚みは、好ましくは10nm以上200nm以下である。カッピング抑制層16の平均厚みが10nm未満であると、カッピング抑制層16の圧縮応力が小さくなりすぎる虞がある。一方、カッピング抑制層16の平均厚みが200nmを超えると、カッピング抑制層16の圧縮応力が大きくなりすぎる虞がある。なお、カッピング抑制層16の平均厚みは、上述の記録層13の平均厚みδmagの算出方法と同様にして求められる。
(変形例4)
磁気記録媒体は、図10に示すように、基体11の表面上に設けられた第1強化層17と、基体11の裏面上に設けられた第2強化層18と、第2強化層18上に設けられた凝着抑制層19とをさらに備えていてもよい。この場合、バックコート層14は、凝着抑制層19上に設けられる。基体11、第1強化層17、第2強化層18および凝着抑制層19により積層体10が構成される。
なお、凝着抑制層19は、第1、第2強化層17、18のうちいずれかの層上に設けられていればよく、第1強化層17上に凝着抑制層19が設けられていてもよい。この場合、下地層12は、凝着抑制層19上に設けられる。この場合、凝着抑制層19が炭素薄膜である場合には、表面改質処理により凝着抑制層19の表面の濡れ性を改善することが好ましい。炭素薄膜に対する下地層形成用塗料の塗布性を改善できるからである。
第1、第2強化層17、18は、磁気記録媒体の機械的強度を高めて、優れた寸法安定性を得るためのものである。第1、第2強化層17、18の材料としては、変形例3の強化層15と同様の材料を例示することができる。なお、第1、第2強化層17、18の材料は同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。第1、第2強化層17、18はそれぞれ、2層以上の積層構造を有していることが好ましい。磁気記録媒体の寸法安定性をさらに向上できるからである。なお、その原理は、変形例3において強化層15を2層以上の積層構造とする場合と同様である。
第1、第2強化層17、18の平均厚みは、好ましくは75nm以上300nm以下である。第1、第2強化層17、18の平均厚みが75nm以上であると、第1、第2強化層17、18として良好な機能(すなわち磁気記録媒体の良好な寸法安定性)が得られる。一方、第1、第2強化層17、18の平均厚みを300nmを超えて厚くすると、磁気記録媒体の厚みが厚くなってしまう虞がある。また、第1、第2強化層17、18の平均厚みを300nmを超えて厚くしなくとも、第1、第2強化層17、18として十分な機能が得られる。なお、第1、第2強化層17、18の平均厚みは、上述の記録層13の平均厚みδmagの算出方法と同様にして求められる。
第1、第2強化層17、18は、内部応力として引っ張り応力が働くものである。具体的には、第1強化層17は、基体11の表面側を幅方向に且つ凹形状に湾曲させる応力が働くものであり、第2強化層18は、基体11の裏面側を幅方向に且つ凹形状に湾曲させる応力が働くものである。したがって、第1、第2強化層17、18の内部応力が相殺し合って、磁気記録媒体にカッピングが発生することを抑制できる。ここで、カッピングとは、長尺状の基体11の幅方向に発生する湾曲を意味する。
第1、第2強化層17、18の平均厚みは、同一であってもよいし、異なっていてもよいが、同一またはほぼ同一であることが好ましい。基体11の両面に設けられた第1、第2強化層17、18の内部応力(引っ張り応力)が同一またはほぼ同一となり、カッピングの発生をより抑制できるからである。ここで、第1、第2強化層17、18の平均厚みがほぼ同一とは、第1、第2強化層17、18の平均厚み差が5nm以内であることを意味する。
凝着抑制層19は、積層体10をロール状に巻き取った場合に、第1、第2強化層17、18が金属凝着して貼り付くことを抑制するためのものである。凝着抑制層19は、導電性を有していてもよいし、絶縁性を有していてもよい。凝着抑制層19は、内部応力として圧縮応力(すなわち基体11の両主面のうち、凝着抑制層19が設けられた面側を幅方向に且つ凸形状に湾曲させる応力)が働くものであってもよいし、内部応力として引っ張り応力(すなわち基体11のうち、凝着抑制層19が設けられた面側を幅方向に且つ凹形状に湾曲させる応力)が働くものであってもよい。
第1、第2強化層17、18の引っ張り応力(内部応力)が異なる場合には、第1、第2強化層17、18のうち、より引っ張り応力が大きい強化層上に、内部応力として圧縮応力が働く凝着抑制層19を設けるようにしてもよい。第1、第2強化層17、18の引っ張り応力の違いにより相殺仕切れなかった引っ張り応力を、凝着抑制層19の圧縮応力により相殺することができるからである。また、第1、第2強化層17、18のうち、より引っ張り応力が小さい強化層上に、内部応力として引っ張り応力が働く凝着抑制層19を設けるようにしてもよい。第1、第2強化層17、18の引っ張り応力の違いにより発生した圧縮応力を、凝着抑制層19の引っ張り応力により相殺することができるからである。
凝着抑制層19の平均厚みは、好ましくは1nm以上100nm以下、より好ましくは2nm以上25nm以下、さらにより好ましくは2nm以上20nm以下である。凝着抑制層19の平均厚みが1nm以上であると、凝着抑制層19の平均厚みが薄くなりすぎ、凝着抑制層19としての機能が低下することを抑制できる。一方、凝着抑制層19の平均厚みが100nm以下であると、凝着抑制層19の平均厚みが厚くなりすぎる、すなわち凝着抑制層19の内部応力が大きくなりすぎることを抑制できる。凝着抑制層19の平均厚みは、上述の記録層13の平均厚みδmagの算出方法と同様にして求められる。
第2強化層18の平均厚みD2が75nm以上300nm以下である場合、第2強化層18の平均厚みD2に対する凝着抑制層19の平均厚みD4の比率(D4/D2)が、0.005以上0.35以下であることが好ましい。比率(D4/D2)が0.005以上であると、第2強化層18の平均厚みD2に対して凝着抑制層19の平均厚みD4が薄くなりすぎ、凝着抑制層19としての機能が低下することを抑制できる。一方、比率(D4/D2)が0.35以下であると、第2強化層18の平均厚みD2に対して凝着抑制層19の平均厚みD4が厚くなりすぎる、すなわち第2強化層18の引っ張り応力に対して凝着抑制層19の圧縮応力が大きくなりすぎることを抑制できる。したがって、カッピングの発生をより抑制できる。
凝着抑制層19は、例えば、炭素および金属酸化物のうちの少なくとも1種を含んでいる。凝着抑制層19は、炭素を主成分とする炭素薄膜または金属酸化物を主成分とする金属酸化物膜であることが好ましい。炭素は、ダイヤモンドライクカーボン(以下「DLC」という。)であることが好ましい。金属酸化物は、酸化アルミニウム、酸化銅および酸化コバルトのうちの少なくとも1種を含むことが好ましい。凝着抑制層19は、例えば、化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)法により形成されるCVD膜であってもよいし、スパッタ法により形成されるスパッタ膜であってもよい。
凝着抑制層19は、2層以上の積層構造を有していることが好ましい。磁気記録媒体の寸法安定性をさらに向上できるからである。なお、その原理は、変形例3において強化層15を2層以上の積層構造とする場合と同様である。凝着抑制層19が2層以上の積層構造を有する場合、各層の材料は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
上述の構成を有する磁気記録媒体では、第1、第2強化層17、18の内部応力(引っ張り応力)が相殺し合って、磁気記録媒体にカッピングが発生することを抑制できる。したがって、磁気ヘッドと磁気記録媒体との接触状態を良好な状態に保持でき、かつトラック幅方向における高い寸法安定性を有する、オフトラック特性に優れた高SNの磁気記録媒体を提供できる。また、磁気記録媒体の製造工程において、積層体10をロール状に巻き取った際に、凝着抑制層19が第1、第2強化層17、18の間に介在するため、第1、第2強化層17、18の金属凝着を抑制することができる。
(変形例5)
ε酸化鉄粒子の粉末の保磁力Hcを調整するために、ε酸化鉄粒子をコアシェル化してもよいし、ε酸化鉄粒子に添加剤を含ませてもよい。添加剤としては、鉄以外の金属を用いることができ、例えば、例えば、Al、GaおよびInからなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。なお、ε酸化鉄粒子のコアシェル化の詳細については、第2、第3の実施形態にて説明する。
(変形例6)
磁気記録媒体が、リング型ヘッド以外の記録ヘッドを備える記録再生装置を用いて、75nm以下の最短記録波長で信号を記録可能に構成されていてもよい。
<2 第2の実施形態>
本技術の第2の実施形態に係る磁気記録媒体は、磁性粉としてコアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末を含む記録層13を備える点において、第1の実施形態における磁気記録媒体と異なっている。したがって、以下では磁性粉末についてのみ説明する。
[磁性粉末の構成]
磁性粉末は、コアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末である。このε酸化鉄粒子は、図11に示すように、コア部22と、このコア部22の周囲に設けられたシェル部23とを備える。コア部22とシェル部23とは交換結合している。コア部22とシェル部23の界面において、両者の組成および/または状態などが不連続的に変化していてもよいし、連続的に変化していてもよい。
(コア部)
コア部22は、第1の実施形態におけるε酸化鉄粒子と同様である。
(シェル部)
シェル部23は、コア部22の周囲のうちの少なくとも一部を覆っている。具体的には、シェル部23は、コア部22の周囲を部分的に覆っていてもよいし、コア部22の周囲全体を覆っていてもよい。コア部22とシェル部23の交換結合を十分なものとし、磁気特性を向上する観点からすると、コア部22の表面全体を覆っていることが好ましい。
シェル部23は、いわゆる軟磁性層であり、軟磁性体であるα-Feを含んでいる。シェル部23は、例えば、コアシェル粒子の前駆体としてのε酸化鉄粒子(硬磁性粒子)の表面を還元することにより得られうるものである。具体的には例えば、シェル部23に含まれるα-Feは、コア部22に含まれるε酸化鉄を還元することにより得られうるものである。なお、シェル部23がα-Feに代えて別の軟磁性体を含んでいてもよいし、α-Feと共に別の軟磁性体をさらに含んでいてもよい。
[磁性粉末の製造方法]
第2の実施形態における磁性粉末の製造方法は、図12に示すように、コート除去の工程(ステップS14)後に、以下の還元処理の工程(ステップS15)をさらに備える点において、第1の実施形態における磁性粉末の製造方法と異なっている。
(還元処理)
ステップS15において、シリカコート層21bを除去することにより得られたε酸化鉄粒子21(図7C、図7D参照)の粉末を還元処理する。具体的には、ε酸化鉄粒子21の粉末を高温水素雰囲気下で一定時間熱処理することにより、粒子表面を還元させる。これにより、α-Feを含むシェル部23がコア部22の周囲に形成される。以上により、目的とするコアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末が得られる。
[効果]
第2の実施形態に係る磁気記録媒体では、記録層13が、ε酸化鉄を含むコア部22と、軟磁性体であるα-Feを含むシェル部23とを備えるコアシェル型構造のε酸化鉄粒子の粉末を含んでいる。このため、高出力で、優れた熱安定性を有し、また記録容易性を有する磁気記録媒体を実現できる。
第2の実施形態における磁性粉末の製造方法では、硬磁性粒子であるε酸化鉄粒子を還元処理することにより、軟磁性体であるα-Feを含むシェル部23を備えるコアシェル粒子を形成する。これにより、均一なコアシェル粒子を作製することができ、コア部22となるε酸化鉄粒子とシェル部23となるα-Feの交換相互作用を均一に発現させることができる。したがって、高い飽和磁化量σsを有する軟磁性体の特徴を生かすことができ、コアシェル粒子全体として高い飽和磁化量σsを得ることができる。記録容易性についても同様に、コア部22単体の保磁力Hcは熱安定性を確保するために大きな値に保ちつつ、コアシェル粒子全体としての保磁力Hcを記録に適した保磁力Hcに調整できるため、記録容易性が高まる。また、コア部22となるε酸化鉄粒子も従来方法に比べて大きく作ることができるため、高い保磁力Hcを保ちやすく、熱安定性の向上に有利である。
また、第2の実施形態における磁性粉末の製造方法では、予め作製したε酸化鉄粒子の表面を直接還元処理するため、前駆体となるε酸化鉄粒子の粒子径と、還元処理により得られるコアシェル粒子の粒子径とが同程度になる。したがって、前駆体となるε酸化鉄粒子の粒子径を調整することで、所望の粒子径を有するコアシェル粒子を作製することができる。したがって、粒度分布のばらつきの発生を抑制できる。
[変形例]
(変形例1)
ε酸化鉄粒子21の粉末を水素化カルシウム(CaH2)で還元処理するようにしてもよい。CaH2は還元性が非常に強いことが知られている。このため、ε酸化鉄粒子21の粉末を還元してα-Feを形成する際に、H2の代替として使用することができる。CaH2は還元性が非常に強いため、H2よりも低温での還元が可能である。また、還元の際のε酸化鉄粒子21の凝集を抑制することも可能である。
(変形例2)
コアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末の製造方法は上述の例に特に限定されるものではない。例えば、第1の実施形態の変形例1における磁性粉末の製造方法において、コート除去の工程(ステップS25)後に、上記の還元処理の工程(ステップS15)をさらに備えることで、コアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末を作製してもよい。
<3 第3の実施形態>
本技術の第3の実施形態に係る磁気記録媒体は、磁性粉としてコアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末を含む記録層13を備える点において、第1の実施形態における磁気記録媒体と異なっている。したがって、以下では磁性粉末についてのみ説明する。
[磁性粉末の構成]
磁性粉末は、図13に示すように、コア部22と、このコア部22の周囲に設けられた2層構造のシェル部24とを備えるコアシェル粒子の粉末である。
(シェル部)
2層構造のシェル部24は、コア部22上に設けられた第1シェル部24aと、第1シェル部24a上に設けられた第2シェル部24bとを備える。
(第1シェル部)
軟磁性層である第1シェル部24aは、第2の実施形態におけるシェル部24と同様である。
(第2シェル部)
第2シェル部24bは、酸化防止層としての酸化被膜である。第2シェル部24bは、第1シェル部24aに含まれるα-Fe(軟磁性体)を酸化することにより得られうる材料、例えばFe34、Fe23およびFeOのうちの少なくとも1種の酸化鉄を含んでいる。
[磁性粉末の製造方法]
第3の実施形態における磁性粉末の製造方法は、図14に示すように、コート除去の工程(ステップS14)後に、以下の還元処理の工程(ステップS16)と徐酸化処理の工程(ステップS17)とをさらに備える点において、第1の実施形態に係る磁性粉末の製造方法と異なっている。
(還元処理)
ステップS16において、シリカコート層21bを除去することにより得られたε酸化鉄粒子21(図7C、図7D参照)の粉末を還元処理する。これにより、α-Feを含む第1シェル部24aがコア部22の周囲に形成される。なお、ステップS16の還元処理は、第2の実施形態におけるステップS15の還元処理と同様である。
(徐酸化処理)
ステップS17において、第1シェル部24aにより表面が覆われたε酸化鉄粒子21の粉末を徐酸化処理する。具体的には例えば、上記のε酸化鉄粒子21の粉末を窒素雰囲気中で室温まで冷却したのち、O2+N2混合ガスの雰囲気中で熱処理を行うことにより、最外層に酸化被膜としての第2シェル部24bを形成する。これにより耐酸化性に優れたコアシェル型ε酸化鉄粒子の粉末を得ることができる。
[効果]
第3の実施形態に係る磁気記録媒体では、記録層13が、コア部22と、このコア部22の周囲に設けられた2層構造のシェル部24とを備えるコアシェル型構造のε酸化鉄粒子の粉末を含んでいる。このため、磁気記録媒体の製造工程またはその工程前において、ε酸化鉄粒子が空気中に暴露されて、粒子表面に錆びなどが発生することを抑制することができる。したがって、磁気記録媒体の特性劣化を抑制することができる。
[変形例]
コアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末の製造方法は上述の例に特に限定されるものではない。例えば、第1の実施形態の変形例1における磁性粉末の製造方法において、コート除去の工程(ステップS25)後に、上記の還元処理の工程(ステップS16)と徐酸化処理の工程(ステップS17)とをさらに備えることで、コアシェル型構造を有するε酸化鉄粒子の粉末を作製してもよい。
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
以下の実施例、比較例において、ほぼ球状またはほぼ立方体状のε-Fe23結晶磁性粉末およびそれを含む記録層のDmax、Dmin、Dmax/Dmin、δmag、δmag/Dminは、上述の第1の実施形態にて説明した方法により求められたものである。
以下の比較例において、ほぼ六角板状のBaFe1219結晶磁性粉末およびそれを含む記録層のDmax、Tmax、Dmax/Tmax、δmag、δmag/Tmaxは、以下のようにして求められたものである。
(Dmax、Tmax、Dmax/Tmax
まず、BaFe1219結晶磁性粉末のTEM写真を取得する。次に、取得したTEM写真から、ほぼ六角形状の主面を観察可能な500個の粒子を無作為に選び出し、それらの粒子の最長径dmaxをそれぞれ測定して、磁性粉末の最長径dmaxの粒度分布を求める。ここで、“粒子の最長径dmax”とは、いわゆる最大フェレ径を意味し、具体的には、六角形状の主面の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた2本の平行線間の距離のうち最大のものをいう。その後、求めた最長径dmaxの粒度分布から最長径dmaxのメジアン径(50%径、D50)を求めて、これを磁性粉末の平均最長径Dmaxとする。
次に、上記TEM写真から、側面を観察可能な500個の磁性粒子を無作為に選び出し、それらの粒子の最大厚みtmaxをそれぞれ測定して、磁性粉末の最大厚みtmaxの粒度分布を求める。その後、求めた最大厚みtmaxの粒度分布から最大厚みtmaxのメジアン径(50%径、D50)を求めて、これを磁性粉末の平均最大厚みTmaxとする。最後に、上述のようにして求めた平均最長径Dmaxおよび平均最大厚みTmaxを用いて、比率(Dmax/Tmax)を求める。
(δmag
記録層の平均厚みδmagは、上述の第1の実施形態にて説明した方法により求められる。
(δmag/Tmax
上述のようにして求めた記録層の平均厚みδmagおよび磁性粉末の平均最大厚みTmaxを用いて、比率(δmag/Tmax)を求める。
[実施例1~4]
<磁性粉末の作製工程>
Fe34粒子の粉末を出発原料として、ほぼ球状を有し、かつ、表1に示すDmax、DminおよびDmax/Dminを有するε-Fe23結晶磁性粉末を以下のようにして作製した。
(Fe34ナノ粒子合成)
まず、容量300mlの丸底三口フラスコに鉄アセチルアセトナート20mmol~60mmol、オレイン酸20.0mLおよびオレイルアミン30.0mLを秤量し、混合して溶液を調製した。次に、溶液を100Paの減圧雰囲気下、130℃で1時間の加熱することにより、脱泡処理を行った。なお、ε-Fe23結晶磁性粉末のDmax、DminおよびDmax/minの値は、鉄アセチルアセトナートの配合量を上記の範囲で調整することでサンプル毎に変化させた。
続いて、N2雰囲気に切り替え、300℃まで昇温し6時間加熱した。その後、室温へ自然冷却し、エタノールによって遠心・洗浄を複数回行って前駆体粒子としてのFe34ナノ粒子を得た。最後に、得られたFe34ナノ粒子をシクロヘキサン中に再分散させた。
(シリカコート処理)
まず、容量100mlのナス型フラスコにシクロヘキサン80mL、ポリオキシエチレン(5)ノニルフェニルエーテル(IGEPAL(登録商標))12mLおよびアンモニア水2mLを混合し、透明な均一溶液となるまで超音波を照射しながら、600rpmで60min間攪拌した。
そこに、あらかじめシクロヘキサン中に分散させた状態のFe34ナノ粒子を加え、さらにテトラエチルオルソシリケートを、Fe/Siのmol比が0.1となるように任意の速度で滴下した。滴下後、さらに600rpmで16時間攪拌を続けた。反応終了後、メタノールを加え、遠心分離を行う作業を複数回繰り返し、洗浄を行った。遠心分離により得られた沈殿物を60℃の乾燥機で乾燥させ、シリカコートFe34ナノ粒子を回収した。
(高温熱処理)
まず、得られたシリカコートFe34ナノ粒子をアルミナるつぼに投入し、マッフル炉に投入した。その後、マッフル炉を1100℃まで加熱し、200時間焼成を行った。これにより、単相に近いε酸化鉄ナノ粒子の粉末が得られた。
(シリカコート除去)
まず、テフロン(登録商標)遠沈管にε酸化鉄ナノ粒子の粉末および5Mに調整したNaOH水溶液を投入し、オイルバスにて60℃まで加熱し、24時間放置した。その後、イオン交換水を添加し遠沈分離する作業を複数回繰り返した。さらにエタノールを添加後、遠心分離をかけたのち、60℃で乾燥させることにより、シリカコートが除去された状態のε酸化鉄ナノ粒子の粉末を得た。
<磁気記録媒体の作製工程>
(記録層形成用塗料の調製工程)
記録層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第一組成物をエクストルーダで混練した。次に、ディスパーを備えた攪拌タンクに、第一組成物と、下記配合の第二組成物を加えて予備混合を行った。その後、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行い、記録層形成用塗料を調製した。
(第一組成物)
ε-Fe23結晶磁性粉末:100質量部(なお、ε-Fe23結晶磁性粉末としては、上記の磁性粉末の作製工程により得られたものを用いた。)
塩化ビニル系樹脂(シクロヘキサノン溶液30質量%):10質量部
(重合度300、Mn=10000、極性基としてOSO3K=0.07mmol/g、2級OH=0.3mmol/gを含有する。)
酸化アルミニウム粉末:5質量部
(α-Al23、平均粒径0.2μm)
カーボンブラック:2質量部
(東海カーボン社製、商品名:シーストTA)
(第二組成物)
塩化ビニル系樹脂:1.1質量部
(樹脂溶液:樹脂分30質量%、シクロヘキサノン70質量%)
n-ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:121.3質量部
トルエン:121.3質量部
シクロヘキサノン:60.7質量部
(下地層形成用塗料の調製工程)
下地層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第三組成物をエクストルーダで混練した。その後、ディスパーを備えた攪拌タンクに、第三組成物と、下記配合の第四組成物を加えて予備混合を行った。その後、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行い、下地層形成用塗料を調製した。
(第三組成物)
針状酸化鉄粉末:100質量部
(α-Fe23、平均長軸長0.15μm)
塩化ビニル系樹脂:55.6質量部
(樹脂溶液:樹脂分30質量%、シクロヘキサノン70質量%)
カーボンブラック:10質量部
(平均粒径20nm)
(第四組成物)
ポリウレタン系樹脂UR8200(東洋紡績製):18.5質量部
n-ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:108.2質量部
トルエン:108.2質量部
シクロヘキサノン:18.5質量部
(バックコート層形成用塗料の調製工程)
バックコート層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記原料を、ディスパーを備えた攪拌タンクで混合を行い、フィルター処理を行うことで、バックコート層形成用塗料を調製した。
カーボンブラック(旭社製、商品名:#80):100質量部
ポリエステルポリウレタン:100質量部
(日本ポリウレタン社製、商品名:N-2304)
メチルエチルケトン:500質量部
トルエン:400質量部
シクロヘキサノン:100質量部
次に、上述のようにして作製した記録層形成用塗料、および下地層形成用塗料のそれぞれに、硬化剤として、ポリイソシアネート(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン社製):4質量部と、ミリスチン酸:2質量部とを添加した。
(塗布工程)
上述のようにして作製した塗料を用いて、非磁性支持体である厚さ6.2μmのポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム)上に下地層、および記録層を以下のようにして形成した。まず、PENフィルム上に、下地層形成用塗料を塗布、乾燥させることにより、PENフィルム上に下地層を形成した。次に、下地層上に、記録層形成用塗料を塗布し、乾燥させることにより、下地層上に記録層を形成した。なお、乾燥の際に、例えばソレノイドコイルにより、磁性粉末をPENフィルムの厚さ方向に磁場配向させた。続いて、下地層、および記録層が形成されたPENフィルムに対してカレンダー処理を行い、記録層表面を平滑化した。上記作製工程において、下地層形成用塗料の塗布厚、記録層形成用塗料の塗布厚およびカレンダー処理の圧力を調整することにより、カレンダー処理後の下地層の平均厚みを1100nm、記録層の平均厚みδmagおよびδmag/Dminを表1に示す値とした。また、配向磁場中、乾燥風の風量を調整することで、表1に示すように、磁気テープの走行方向(長手方向)に測定した角形比S(%)(=(Mr/Ms)×100)をサンプル毎に調整した。その後、記録層とは反対側の面に、バックコート層形成用塗料を膜厚0.6μmに塗布し乾燥することにより、バックコート層を形成した。
(裁断の工程)
上述のようにして下地層、記録層およびバックコート層が形成されたPENフィルムを1/2インチ(12.65mm)幅に裁断し、目的とする磁気テープを得た。
[実施例5]
<磁性粉末の作製工程>
FeO粒子の粉末を出発原料として、ほぼ立方体状を有し、かつ、表1に示すDmax、DminおよびDmax/minを有するε-Fe23結晶磁性粉末を作製した。具体的には、Fe34ナノ粒子合成の工程に代えて、以下のFeO粒子合成の工程を実施したこと以外は、実施例1と同様にしてε-Fe23結晶磁性粉末を作製した。
(FeOナノ粒子合成)
まず、容量300mlの丸底三口フラスコに鉄アセチルアセトナート10.0mmol、オレイン酸25.0mLおよびオレイルアミン25.0mLを秤量し、100Paの減圧雰囲気下、210℃で32時間の前処理加熱を行った。
次に、N2雰囲気に切り替え、320℃まで昇温し30min加熱した。その後、室温へ自然冷却し、エタノールによって遠心・洗浄を複数回行ってFeOナノ粒子を得た。最後に、得られたFeOナノ粒子をシクロヘキサン中に再分散させた。
<磁気記録媒体の作製工程>
磁性粉末として上述のようにして得られたε-Fe23結晶磁性粉末を用いたこと、および記録層の平均厚みδmagおよびδmag/Dminを表1に示す値に設定したこと以外のことは実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[実施例6]
ε-Fe23結晶磁性粉末の粒子表面を以下のようにして還元処理し、単層構造のシェル部を有するコアシェル型のε酸化鉄ナノ粒子の粉末を得たこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
(還元処理)
まず、ε-Fe23結晶磁性粉末を石英ボートに載せ、管状炉へ投入した。投入後、管状炉を一度N2雰囲気に置換した後、所定の温度まで昇温させた。昇温後、100%H2を流量100ml/minでフローさせながら、350℃で1時間加熱処理を行った。これにより、ε酸化鉄ナノ粒子の表面が還元されα-Feに変態した。その後、再びN2雰囲気に置換して、室温まで冷却した。以上により、α-Fe層を表面に有するコアシェル型のε-Fe23結晶磁性粉末が得られた。
[実施例7]
α-Fe層の表面を以下のようにして徐酸化処理し、2層構造のシェル部を有するコアシェル型のε-Fe23結晶磁性粉末を得たこと以外は実施例6と同様にして磁気テープを得た。
(徐酸化処理)
実施例6の還元処理の工程にて室温まで冷却した後、さらに所定の温度まで加熱し、微量酸素を含むN2ガスを同流量でフローさせながら、300℃で5分間加熱処理を行った。その後、再びN2雰囲気に置換して、室温まで冷却した。以上により、耐酸化被膜(外側層)およびα-Fe層(内側層)を表面に有するコアシェル型のε-Fe23結晶磁性粉末が得られた。
[実施例8]
まず、前処理加熱の時間を30時間とすることにより、前駆体粒子としてのFeO粒子の粒子径を大きくしたこと以外は実施例5と同様にして、表1に示すDmax、DminおよびDmax/Dminを有するε-Fe23結晶磁性粉末を得た。次に、得られたε-Fe23結晶磁性粉末の粒子表面に、実施例7と同様の還元処理および徐酸化処理を行うことにより、コアシェル型のε-Fe23結晶磁性粉末を得た。このようにして得られたε-Fe23結晶磁性粉末を用いたこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[比較例1]
記録層の形成時の配向磁場中、乾燥風の風量を変更し、ε-Fe23結晶磁性粉末の垂直配向性を低下(すなわち長手方向(走行方向)の角形比を増加)させたこと以外は、実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[比較例2]
記録層形成用塗料の塗布厚およびカレンダー処理の圧力を調整することにより、記録層の平均厚みδmagおよびδmag/Dminを表1に示す値としたこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[比較例3、4]
磁性粉末として、板状を有し、かつ、表2に示すDmax、TmaxおよびDmax/Tmaxを有する六角板状のBaFe1219結晶磁性粉末を用いたこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[磁気テープの評価]
(角形比S(=(Mr/Ms)×100)、活性化体積Vact
上述のようにして得られた実施例1~8、比較例1~4の磁気テープの角形比S=((Mr/Ms)×100)および活性化体積Vactを、上述の第1の実施形態にて説明した方法により求めた。
(C/N値)
上述のようにして得られた実施例1~8、比較例1~4の磁気テープのC/N値(電磁変換特性)を以下のようにして測定した。Micro Physics社製のループテスターを用いて、テープスピード1.5m/secにてC/N値の測定を行った。記録ヘッドとしてはリングヘッドを用いた。記録周波数を10MHz(記録波長0.15μm)とし、最適記録電流で記録再生を行い、スペクトラムアナライザーを用いて、10MHzの再生出力値と、10MHz±1MHzのノイズの平均値を計測し、それらの差をC/N値と定義した。表2中では、比較例3のC/N値を0dBとして、その相対差で表記している。なお、相対差が3dB以上を良好なC/N値と定義した。ここで、記録波長を75nmではなく0.15μm(150nm)としているのは、以下の理由による。すなわち、短波長を用いた記録再生系では、C/Nとしては一般的に最短記録波長の2倍の記録波長で記録再生した際の出力/ノイズの比を用いることが多い。また、2倍の記録波長でのC/Nは、最短記録波長でのC/Nよりもエラーレートとの相関性が高い。更に、最短記録波長でC/N計測を行った場合、記録再生系の波長特性によっては、テープノイズが記録再生系のシステムノイズに隠れてしまい、メディアのノイズ特性を正しく反映しない場合もある。特に高線記録密度記録の場合、メディアのノイズ特性を正しく反映しない場合が多い。
[結果]
表1は、実施例1~8、比較例1、2の磁気テープの構成および評価結果を示す。
Figure 0007115316000001
表2は、比較例3、4の磁気テープの構成および評価結果を示す。
Figure 0007115316000002
但し、表1、2中、Mr:残留磁化、Ms:飽和磁化、Dmax:平均最長径、Dmin:平均最短径、Tmax:平均最大厚み、δmag:記録層の平均厚み、Vact:活性化体積、C/N:Carrier to Noise Ratioである。なお、角形比Mr/Msは、磁気テープの走行方向(長手方向)に測定したものであり、百分率で標記している。
表1および表2から以下のことがわかる。
実施例1~8では、記録層がε-Fe23結晶磁性粉末を含み、磁気テープの走行方向に測定した角形比が30%以下であり、ε-Fe23結晶磁性粉末の平均最長径Dmaxと平均最短径Dminとの比率(Dmax/Dmin)が1.0≦(Dmax/Dmin)≦1.1の関係を満たし、記録層の平均厚みδmagが100nm以下であり、記録層の平均厚みδmagとε-Fe23結晶磁性粉末の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦5の関係を満たすため、良好なC/N値が得られる。
比較例1では、磁気テープの走行方向に測定した角形比が30%を超えており、磁性粉の垂直配向性が低いため、C/N値が低下する。
比較例2では、記録層の平均厚みδmagが100nmを超えており、垂直磁界が記録層の下部まで伝わり難いため、C/N値が低下する。
比較例3、4では、磁性粉末としてスタッキングしやすい六角板状のBaFe1219結晶磁性粉末を用いているため、C/N値が低下する。粒子の平均最長径Dmaxが大きい比較例3では、特にスタッキングしやすいため、C/N値が大きく低下する。
以上、本技術の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。
また、上述の実施形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
(1)
最短記録波長が75nm以下である記録再生装置に用いられる磁気記録媒体であって、
ε酸化鉄を含む粒子の粉末を含む記録層を備え、
磁気記録媒体の走行方向に測定した角形比が、30%以下であり、
前記粒子の平均最長径Dmaxと平均最短径Dminとの比率(Dmax/Dmin)が、1.0≦(Dmax/Dmin)≦1.1の関係を満たし、
前記記録層の平均厚みδmagが、100nm以下であり、
前記記録層の平均厚みδmagと前記粒子の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦5の関係を満たす磁気記録媒体。
(2)
前記粒子は、球状またはほぼ球状を有する(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)
前記粒子は、立方体状またはほぼ立方体状を有する(1)に記載の磁気記録媒体。
(4)
前記粒子は、コアシェル構造を有する(1)から(3)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(5)
前記粒子は、
ε酸化鉄を含むコア部と、
軟磁性体を含むシェル部と
を備える(1)から(4)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(6)
前記粒子は、前記シェル部上に設けられた酸化被膜をさらに備える(5)に記載の磁気記録媒体。
(7)
磁気記録媒体の走行方向に測定した角形比が、25%以下である(1)から(6)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(8)
前記記録層の平均厚みδmagが、80nm以下である(1)から(7)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(9)
前記記録層の平均厚みδmagと前記粒子の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦4.5の関係を満たす(1)から(8)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(10)
前記粒子は、鉄以外の金属さらに含む(1)から(9)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(11)
活性化体積Vactが、5000nm3以下である(1)から(10)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(12)
活性化体積Vactが、3000nm3以下である(1)から(11)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(13)
前記記録再生装置は、記録用ヘッドとしてリング型ヘッドを備える(1)から(12)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(14)
垂直磁気記録方式である(1)から(13)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
11 基体
12 下地層
13 記録層
14 バックコート層
15 強化層
16 カッピング抑制層
17 第1強化層
18 第2強化層
19 凝着抑制層
21 ε酸化鉄粒子
21a FeO粒子
21b シリカコート層
21c Fe34粒子
22 コア部
23、24 シェル部
24a 第1シェル部
24b 第2シェル部

Claims (12)

  1. 最短記録波長が75nm以下である記録再生装置に用いられる磁気記録媒体であって、
    ε酸化鉄を含む立方体状の粒子を含む記録層を備え、
    磁気記録媒体の走行方向に測定した角形比が、30%以下であり、
    前記粒子の平均最長径Dmaxと平均最短径Dminとの比率(Dmax/Dmin)が、1.0≦(Dmax/Dmin)≦1.1の関係を満たし、
    前記記録層の平均厚みδmagが、100nm以下であり、
    前記記録層の平均厚みδmagと前記粒子の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦5の関係を満たす磁気記録媒体。
  2. 前記粒子は、コアシェル構造を有する請求項1に記載の磁気記録媒体。
  3. 前記粒子は、
    ε酸化鉄を含むコア部と、
    軟磁性体を含むシェル部と
    を備える請求項1に記載の磁気記録媒体。
  4. 前記粒子は、前記シェル部上に設けられた酸化被膜をさらに備える請求項に記載の磁気記録媒体。
  5. 磁気記録媒体の走行方向に測定した角形比が、25%以下である請求項1から4のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  6. 前記記録層の平均厚みδmagが、80nm以下である請求項1から5のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  7. 前記記録層の平均厚みδmagと前記粒子の平均最短径Dminとの比率(δmag/Dmin)が、δmag/Dmin≦4.5の関係を満たす請求項1から6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  8. 前記粒子は、鉄以外の金属さらに含む請求項1から7のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  9. 活性化体積Vactが、5000nm以下である請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  10. 活性化体積Vactが、3000nm以下である請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  11. 前記記録再生装置は、記録用ヘッドとしてリング型ヘッドを備える請求項1から10のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  12. 垂直磁気記録方式である請求項1から11のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
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