JPH04356719A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空蒸着法により非磁
性基体上に強磁性金属薄膜を磁性層として形成してなる
、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体の改良に関
し、特にハイビジョン用途等の広帯域信号記録および高
密度記録に適した強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体は高密度記録が強く指向さ
れ続けている。高密度記録の達成のためには、再生出力
を大きくすること、ノイズを低減させること、或いは両
者を達成していわゆるＣ／Ｎ（再生出力Ｃとノイズの比
）を高くすることが必要である。

【０００３】従来より広く使われている塗布型の磁気記
録媒体においても使用する磁性材料を酸化鉄粉末から強
磁性金属粉末にするなど材料自体を変更すると共に、夫
々の材料に於いても磁気特性の向上、微粒子化などの改
良を図り、高密度で高Ｓ／Ｎの磁気記録再生特性を達成
してきた。

【０００４】しかしながら、これらの努力にも拘らず塗
布型の記録媒体では高密度記録に限界が見られ始め、次
の高密度記録達成のための新たな材料として金属薄膜型
媒体の開発が進められている。金属磁性薄膜の作成方法
としては、高分子フィルム等の基体上に強磁性金属をス
パッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム
蒸着法などの真空中で薄膜を形成する真空成膜方法、お
よび水溶液中で基体上に薄膜を形成するいわゆるメッキ
方法などが知られている。

【０００５】これらの中で電子ビーム蒸着法による磁気
テープ媒体の一部は８ミリビデオシステム用の磁気テー
プ、いわゆる「Ｈｉ−８ＭＥ」として実用に供され始め
ている。しかしながら近年、更なる高記録密度達成への
要望は極めて強く、例えば、ハイビジョンシステム用の
記録媒体としての要求など、大容量記録への要求はます
ます強くなってきている。このような要請に応えるため
に、強磁性金属薄膜型磁気記録媒体に於いても、その特
性改良研究が進められてきている。

【０００６】これまでの金属薄膜型の記録媒体の特性改
良方法としては、Ｃｏ−Ｎｉを採用した電子ビーム蒸着
法によるものでは、■　　磁性膜粒子構造の改良、例え
ば真空蒸着時の酸素導入による保磁力の増大とノイズの
低減、耐蝕性を向上させる技術（例えば、特公昭５７−
２３９３１号公報、特開昭５８−３２２３４号公報に開
示されている。）、■　　強磁性金属蒸気流を非磁性基
体上に斜めに導入して成膜する斜方入射蒸着法により、
磁気特性を改良する方法（例えば、特公昭４１−１４８
１２号公報、特公昭５６−５２３７７号公報に開示され
ている。）、■　　複数層の蒸着膜を多層構造化するこ
とによるノイズの低減および磁性膜の磁気特性改良によ
る記録再生特性を改善させる方法（非磁性中間層を設け
ることも含む）（例えば、特公昭５７−３１３３号公報
に開示されている。）、■　　斜方入射蒸着による膜を
多層構造化して、磁性粒子の成長方向を制御することに
より、記録再生特性の方向依存性をなくす技術（例えば
、特開昭５４−１４１６０８号公報、特開昭５７−３２
２３号公報に開示されている。）等の試みがなされてき
た。

【０００７】これらの試みの中でも、特に強磁性薄膜中
に酸素を導入する方法及び斜方入射蒸着法は磁気特性を
高め電磁変換特性の優れた高密度記録用の磁気記録媒体
の作成技術として注目されている。

【０００８】しかしながら、これらの技術は、広い記録
信号の周波数帯域に渡って、その再生出力やＣ／Ｎを向
上させるには不十分であり、ハイビジョンシステムのよ
うに記録波長が０．４μｍ以下、トラック幅５μｍ以下
で、１μｍ２　／ｂｉｔ以下の高密度記録信号や高転送
レートのデジタル信号を高密度に記録するために必要な
、広い周波数領域、即ち広い記録波長の領域に渡って、
高い再生出力が得られるような磁気記録媒体を得るには
充分でなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来の状況に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は
広い記録周波数領域にわたり、高い再生出力と高いＣ／
Ｎ比を得るため、特に高い周波数領域、即ち短波長にお
いて、再生出力とＣ／Ｎ比の向上を達成しうる強磁性金
属薄膜型の磁気記録媒体を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、非磁性
基体上に、真空成膜法で形成された薄膜を２層以上積層
してなる層構成を有し、かつ該層構成は１層以上の強磁
性薄膜を含むものである磁気記録媒体において、前記層
構成の最上層の薄膜は、その残留磁束密度（Ｂｒ（ガウ
ス））と抗磁力（Ｈｃ（エルステッド））の積（Ｂｒ×
Ｈｃ）が６．５×１０６　（ガウス・エルステッド）以
上の高磁気エネルギー層であり、且つ前記高磁気エネル
ギー層は酸素を含有し、その表面側における酸素濃度の
方が非磁性基体側における酸素濃度よりも高いことを特
徴とする磁気記録媒体、および非磁性基体上に、少なく
とも１層以上の強磁性薄膜もしくは非磁性薄膜を真空成
膜法で形成した後、該強磁性薄膜もしくは該非磁性薄膜
の上に強磁性金属蒸気流の前記非磁性基体に対する入射
角が最大入射角（θｍａｘ　）から最小入射角（θｍｉ
ｎ　）へと連続的に変化し、且つ前記最大入射角（θｍ
ａｘ　）近傍よりも最小入射角（θｍｉｎ　）近傍の方
が酸素の導入量が多くなるように、前記強磁性金属気流
中に酸化性ガスを導入する斜方入射蒸着法により高磁気
エネルギー層を形成する磁気記録媒体の製造方法により
達成できる。

【００１１】即ち、本発明は非磁性基体上に予め少なく
とも一層の非磁性薄膜の層もしくは強磁性薄膜の層を真
空成膜法により設けた上に、同じく真空成膜法により膜
厚方向の酸素分布をその表面側における酸素濃度の方が
非磁性基体側における酸素濃度よりも高くなるように制
御した強磁性薄膜を設けることにより、その強磁性薄膜
のＢｒとＨｃの積を６．５×１０６　（ガウス・エルス
テッド）以上にすることができることを特徴とするもの
である。

【００１２】言い換えれば、本発明の磁気記録媒体は、
Ｂｒ×Ｈｃが大きい高磁気エネルギー層を有するので、
広帯域信号記録に対応すると共に記録波長が小さい、例
えば、０．４μｍ以下程度の磁気記録方式にあっても高
出力が維持できる。このことは、磁気記録の原理に基づ
くものである。

【００１３】このような高磁気エネルギー層が形成され
る機構の詳細は不明であるが、およそ次のように考えら
れる。非磁性基体に強磁性薄膜を直接成膜した場合、表
面が高温に晒されることによりポリエチレンフタレート
のような高分子フィルムの表面から発生する低分子量成
分、水分等の気体成分により強磁性結晶粒子の初期の成
長に対し何等かのゆらぎを誘発しこの成長が乱されるが
、本発明のように高磁気エネルギー層の下部に強磁性薄
膜または非磁性薄膜が設けられているとこれを防止でき
ること、およびこの高磁気エネルギー層の酸素分布を上
記の如く規定することにより前記と同様に強磁性結晶粒
子の初期成長の乱れを最小限に抑えることができること
によると考えられる。

【００１４】このような、高磁気エネルギー層を有する
磁気記録媒体を製造するための具体的方法は特に制限は
ないが、高磁気エネルギー層をその成膜後期（高磁気エ
ネルギー層の表面形成時）に酸素の導入量を多くするこ
とにより製造できる。具体的には、上述の通り高磁気エ
ネルギー層を形成する強磁性金属蒸気流を非磁性基体に
対する入射角が最大入射角（θｍａｘ　）から最小入射
角（θｍｉｎ　）へと連続的に変化し、且つ前記最大入
射角（θｍａｘ　）近傍よりも最小入射角（θｍｉｎ　
）近傍の方が酸素の導入量が多くなるように、前記強磁
性金属気流中に酸化性ガスを導入する斜法入射蒸着法に
より製造できる。

【００１５】本出願人は、本発明に至る過程で、同一の
非磁性基体上に単一の磁性層、下地層＋磁性層、下層磁
性層＋非磁性中間層＋上層磁性層などの様々な層構成よ
りなる強磁性金属薄膜型磁気記録媒体を数多く作製し、
基体より最も離れた強磁性薄膜層ＡのＢｒ×Ｈｃおよび
膜中酸素分布状態と短波長領域でのＣ／Ｎとの関係を調
べた。前述のように本発明は強磁性薄膜層Ａ、即ち高磁
気エネルギー層と非磁性基体との間に少なくとも一層以
上の強磁性薄膜もしくは非磁性薄膜を有し、高磁気エネ
ルギー層の残留磁束密度Ｂｒ（ガウス）と抗磁力Ｈｃ（
エルステッド）との積Ｂｒ×Ｈｃが６．５×１０６　（
ガウス・エルステッド）以上であり、高磁気エネルギー
層の表面側に含まれる酸素濃度がその基体側に含まれる
酸素濃度よりも高いことが、短波長領域で高いＣ／Ｎを
得るために重要であることを見出した。

【００１６】即ち、強磁性薄膜層Ａの基体側に多くの酸
素を含む場合、Ｂｒ×Ｈｃを大きくするには成膜時の導
入酸素量を少なくして、Ｂｒを大きくする方法が有効で
あるが、導入酸素量が少なくなると磁性層を形成してい
る粒子の大きさが増大し、それに伴ってノイズレベルが
急激に大きくなり、Ｂｒ増大により出力レベルが上がっ
てもＣ／Ｎとしては大きくならないのに対し、本発明に
おける高磁気エネルギー層の如く強磁性薄膜層Ａと該基
体との間に少なくとも一層以上の強磁性薄膜もしくは非
磁性薄膜があり且つ基体側に含まれる酸素が少ない場合
、導入酸素量を特に少なくしなくとも比較的容易にＢｒ
を大きくすることができ、その結果ノイズレベルを上げ
ることなく出力レベルを上げることができ、Ｃ／Ｎが大
きくなるのである。

【００１７】本発明の磁気記録媒体における高磁気エネ
ルギー層の磁気特性の測定は、非磁性基体上に非磁性層
を真空成膜法で成膜し、その上に高磁気エネルギー層と
同じ構成の磁性層を同一条件で成膜した測定用試料を、
別途、作成して行った。該磁気特性は、振動試料型磁力
計（ＶＳＭ）により測定した。

【００１８】本発明において構成層の最上層の強磁性薄
膜層（即ち基体よりも最も離れた所に位置する磁性層で
ある高磁気エネルギー層）の膜中酸素分布は、該磁性層
の表面側に含まれる酸素濃度が該層の基体側に含まれる
酸素濃度よりも高いことを満たしていればよく、酸素濃
度の絶対値を制限するものではないが、上記磁気特性が
得られ、且つ実用的な耐久性を得るためには、該磁性層
の表面側の酸素濃度は１０原子％〜５０原子％が好まし
く、基体側の酸素濃度は５原子％〜３０原子％が好まし
い。ここで、表面側及び基体側の酸素濃度とは、例えば
、該磁性層の厚みをｄとすると、表面からｄ／１０の厚
さでの酸素濃度の平均を表面側酸素濃度の、該磁性層と
それに隣接する層との界面からｄ／１０の厚さでの酸素
濃度の平均を基体側または界面側酸素濃度の各々目安と
するとよいであろう。

【００１９】本発明の磁気記録媒体における前記高磁気
エネルギー層の積（Ｂｒ×Ｈｃ）は６．５×１０６　以
上、好ましくは７．０×１０６以上、更に好ましくは８
．０×１０６　エルステッド・ガウス以上である。

【００２０】他の磁気特性については特に限定するもの
ではないが、Ｂｒが３０００ガウス以下と小さすぎると
高密度記録に十分な出力が得られず、Ｈｃが８００エル
ステッド以下と小さすぎても高密度記録に十分な出力が
得られない。従ってＢｒは３０００ガウス以上が好まし
く、特に４５００ガウス以上が好ましい。また、Ｈｃは
８００エルステッド以上が好ましく、特に１３００エル
ステッド以上が好ましい。

【００２１】前記高磁気エネルギー層の厚みは特に規定
するものではないが、上記特性の強磁性薄膜をえるため
には厚み３００乃至５０００Å、好ましくは６００乃至
３５００Å、更に好ましくは８００乃至２５００Åであ
る。

【００２２】厚みが３００Åより薄い膜では磁気特性を
確保することは実質的に困難である。また厚みが３００
０Å以上になると、表面粗さが粗くなりスペーシングロ
スの増大に伴い出力が低下すると共に、柱状粒子の大き
さが大きくなり再生時のノイズが増加して実用的でない
。

【００２３】本発明における高磁気エネルギー層を最上
層とする層構成は、非磁性基体と該高磁気エネルギー層
との間に少なくとも１層以上の磁性および／または非磁
性の薄膜層を有した構成で真空成膜法により形成したも
のであれば、積層させる層の数や各々の層の材質、厚み
、作製方法については何等制限するものではない。例え
ば、高磁気エネルギー層を形成するために予め設けられ
る層が極端な場合組成的に高磁気エネルギー層と同じで
あってもよい。即ち、非磁性基体上に少なくとも２層以
上の薄膜が形成されており、しかも該基体より最も離れ
た所に位置する高磁気エネルギー層と非磁性基体との間
に少なくとも１層以上の非磁性層もしくは真空成膜法で
形成された磁性層が存在するという条件を満たしていれ
ばよい。

【００２４】本発明による磁気記録媒体の層構成の具体
例としては、図１、２の構成が例示できる。図１の例で
は、非磁性基体１の上に非磁性下地層２を形成した後、
高磁気エネルギー層３を形成した構造であり、図２の例
は、非磁性基体１の上に下層磁性層４、非磁性中間層５
、高磁気エネルギー層６を順次積層した構成である。

【００２５】強磁性金属薄膜の形成手段としては、気相
メッキ法、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、ＣＶＤ法等が例示される。本発明の目的を更
に効果的に達成するためには、高磁気エネルギー層の形
成手段として斜方入射蒸着法が好ましく、これにより形
成される斜方柱状粒子からなる強磁性金属薄膜がよい。

【００２６】この斜方柱状粒子とは、具体的に構造の特
徴を述べれば、微結晶の集合体である柱状粒子が斜めに
折り重なって配列しているもの等が挙げられる。斜方入
射蒸着とは、移動する基体に対して蒸発源からそれらの
金属の蒸発原子を最大入射角（θｍａｘ　）から最小入
射角（θｍｉｎ　）へと連続的に変化させながら基体上
に蒸着させることにより形成するもので、基体を円筒状
のキャンに沿わせて搬送する場合は、蒸着された強磁性
金属薄膜は湾曲した柱状の強磁性金属結晶よりなる。

【００２７】本発明の製造方法において、該θｍａｘ　
の範囲としては、６０〜９０度、好ましくは８０〜９０
度が、該θｍｉｎ　の範囲としては、２０〜６０度、好
ましくは３０〜５０度が挙げられる。

【００２８】また、本発明の磁気記録媒体及びその製造
方法においては、該斜方入射蒸着中に真空槽に酸素を含
む酸化性ガスもしくは酸化性ガスと不活性ガスとの混合
ガスを導入して酸化物を含む柱状の粒子形態の膜を形成
することができる。

【００２９】酸化性ガスとしては、酸素の他、オゾン、
過酸化水素等が使用できる。また、不活性ガスとしては
、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。特に、強磁性金
属蒸気流の該θｍａｘ　近傍からよりも該θｍｉｎ　近
傍からの酸素導入量を多くすることにより、前記高磁気
エネルギー層内の酸素の分布を基体に近い方よりも表面
に近い方を多くなるようにすることが出来るので好まし
い。該θｍａｘ　近傍、該θｍｉｎ　近傍とは、θｍａ
ｘ　、θｍｉｎ　をも包含する意味である。

【００３０】ここで、該θｍａｘ　および該θｍｉｎ　
における強磁性金属蒸気流への酸素導入量の具体的量と
しては、特に制限はなく、蒸着装置の大きさ規模等によ
り適宜調整される。

【００３１】従って、前記高磁気エネルギー層を斜方入
射蒸着法で成膜する際の酸化性ガスの導入を低入射角側
のみから行ってもよい。これら酸化性ガスを導入して得
た膜では特に、磁気特性に優れ、再生出力やノズルに優
れると共に、磁気テープとした場合の耐久性の向上がで
きる。

【００３２】一方、高磁気エネルギー層以外の強磁性薄
膜層または非磁性層の形成方法は、真空成膜法によるも
のであれば特に制限されない。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、ＣＶＤ法等
が挙げられる。

【００３３】本発明にける非磁性基体への成膜の層構成
は、真空槽内で連続して行うことが好ましく、また、連
続した非磁性基体上に高速で成膜可能な方法が望ましい
。前記高磁気エネルギー層と非磁性基体との間の非磁性
層を蒸着法で成膜する場合には、基本的に強磁性金属薄
膜を作製するための真空蒸着装置が使用できる。即ち、
蒸着させる金属材料を例えばＣｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｂｉなどの非磁性金属材料を用いること、或いは
これらの金属材料の蒸発を酸素含有ガスを導入しつつ行
うことなどによって作製できる。或いは、本発明の実施
にあたっては非磁性層は実質的に非磁性であればよいの
で、磁性金属材料を使用する場合には、蒸着時に酸素含
有ガスを導入しつつ行うことによって非磁性酸化物とし
て作製することができる。好ましい金属単体としては、
Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｕ及びＡｌ等が、好ましい金属酸化物と
しては、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ及びＴｉ等の酸化物が挙げら
れる。

【００３４】図３に本発明の製造に使用しうる真空蒸着
装置例の概略を示す。この装置は図示しない真空ポンプ
によって所定の真空度、例えば、１×１０−４Ｔｏｒｒ
以下にする。酸素ガスを導入して磁性膜を形成する時は
圧力を１×１０−３Ｔｏｒｒ以下にする。また、非磁性
層を金属酸化物で形成する時は１×１０−３Ｔｏｒｒ以
上にする。真空槽７の内部に、２０ＫｅＶ程度の電子ビ
ーム加熱装置８等の加熱手段によって加熱される蒸発源
９、蒸着原子の入射角θｍｉｎ　を規制するための遮蔽
板１０、冷却用の円筒状キャン１１、基体の表面洗浄及
び帯電除去に使用されるグロー放電処理室１２、酸素等
ガスのガス導入部１３、１４、巻出しロール１５及び巻
取りリール１６などが配置されている。巻出しロール１
５より供給される非磁性基体１を上記キャン１１に沿わ
せて連続的に走行させながら、上記蒸発源９からの蒸発
原子を上記基体に被着させ、この蒸発原子の連続膜を磁
性層または非磁性層として形成する。

【００３５】従って、上記の真空蒸着法のみを使用して
本発明を製造する場合には同一装置にて複数回繰り返し
蒸着することによって図１もしくは図２に示すような構
造の磁気記録媒体を得ることができる。この場合、蒸発
源９の金属種は交換してもしなくともよい。

【００３６】本発明に使用される強磁性金属薄膜の材料
としては、特にＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属、或いはこれ
らの合金、或いはこれらの金属にＣｕ、Ｐｔ、Ｃｒなど
が添加された合金が望ましい。

【００３７】本発明に使用される非磁性基体としては、
ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリ
エチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮ）、ポリアラミ
ドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム
などのベースが使用される。それらの厚みは磁気テープ
用途としては数ミクロンから十数ミクロンのものが主と
して用いられる。これらの材料、その厚みなどは磁気記
録媒体システムに適合するものを選択するべき事項であ
り、本発明を規定するものではない。これらベースの表
面には、山状突起やしわ状突起などの突起を一種以上設
けてもよい。これらを設けることによって磁性層表面に
微小突起を形成して磁気記録媒体としての耐久性を向上
させることができる。上記山状あるいは粒状突起は、高
分子フィルム成膜時に有機粒子あるいは無機粒子を内添
したり、フィルム表面に有機粒子あるいは無機粒子を塗
布するなどによって得られる。しわ状突起は例えば樹脂
の希薄溶液を塗布・乾燥することによって形成すること
ができる。これらの高さ、分布、密度などは適宜選択す
れば良いが、突起の高さは３０〜２００Å、密度は１×
１０４　〜３×１０７　個／ｍｍ２　程度のものが好ま
しい。

【００３８】真空成膜の際の発熱によって、非磁性層基
体上から多くの成分の脱ガスがある。本発明では高磁気
エネルギー層を形成する前に他の層を非磁性基体上に形
成しておくので、高磁気エネルギー層の成膜には、この
脱ガスは影響を受けない。従って、前記のように非磁性
基体上に該塗布層を形成した場合には本発明の磁気記録
媒体は特に有利である。

【００３９】本発明の高磁気エネルギー層の最外表面は
、磁性膜の耐食性や耐久性などを向上させるための保護
膜や潤滑剤或いは両者を設けることができる。保護膜と
しては、酸化物の薄膜、窒化物の薄膜及びカーボン系の
薄膜等が挙げられる。潤滑剤としては、各種脂肪酸、そ
のエステル、パーフルオロポリエーテル等が挙げられ、
通常、２〜４０ｍｇ／ｍ２　、好ましくは、３〜２０ｍ
ｇ／ｍ２　の範囲でそのままもしくは有機溶剤等にて希
釈して塗布される。

【００４０】磁性層の表面形状は特に規定されないが、
１０〜５００Åの高さの突起を有している場合、特に走
行性・耐久性に優れる。

【００４１】磁気記録媒体の形状は、テープ、シート、
カード、ディスク等いずれでもよいが、特に好ましいの
はテープ状、ディスク状である。本発明の磁気記録媒体
の走行耐久性を更に高めるため磁性層がある面とは反対
側の面に非磁性粒子と結合剤樹脂からなるバック層を設
けることができる。

【００４２】

【実施例】以下に本発明を実施例により更に具体的に説
明する。ここに示す成分、割合、操作順序等は本発明の
精神から逸脱しない範囲において変更しうるものである
ことは本業界に携わるものにとっては容易に理解される
ことである。

【００４３】従って、本発明は下記の実施例に制限され
るべきではない。図３にその概略を示す蒸着装置を用い
て、図１にその断面図を示す構成の実施例について説明
する。非磁性基体１として強磁性金属薄膜が被着される
側の表面に高さが約２００Å、密度１．２×１０７　個
／ｍｍ２　のＳｉＯ２　の微粒子よりなる微小突起が設
けられている厚さ１０μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムを使用した。

【００４４】先ずは下層磁性層を形成するために該非磁
性基体１を、その中に含まれる水分の除去および該基体
表面のクリーニングのための酸素プラズマによるグロー
放電処理室１２を通過させた後、冷却用の円筒状キャン
１１に沿って、電子ビーム加熱装置８と蒸発源９と遮蔽
板１０およびガス導入部１３、１４より構成される成膜
部を通過させた。蒸発源９としてＣｕを用い、電子ビー
ム加熱することによって蒸発させ、該基体に厚さ約２０
０Åの非磁性下地層を被着させた。

【００４５】次に高磁気エネルギー層３を形成するため
に、非磁性下地層２が設けられた基体を上記と同様に搬
送しつつ、蒸発源としてＣｏ８０％、Ｎｉ２０％の組成
の合金を用い、電子ビーム加熱することによって蒸発さ
せ、該基体に下層磁性層を被着させた。この時、電子ビ
ームの強度・２箇所のガス導入部１３、１４から導入さ
れる酸素ガスの量・非磁性基体の搬送速度・遮蔽板１０
と蒸発源９の相対位置、即ち、θｍａｘ　、θｍｉｎ　
を適当に選ぶことにより、高磁気エネルギー層の厚さが
約１０００〜２０００Åで、磁気特性および膜中酸素分
布を調整した。この時の酸素ガス導入量５００〜１５０
０ＳＣＣＭ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｃｕｂｉｃ　ｃｃ　ｐ
ｅｒ　Ｍｉｎｕｔｔｅｓ）は、表１に記載した。また、
電子ビームの強度は、２０ｋｅＶ、非磁性基体の搬送速
度は０．５ｍ／秒、θｍａｘ　は９０度、θｍｉｎ　は
４０度とした。

【００４６】以上の手順により、非磁性下地層２は同一
で、磁気特性および膜中酸素分布の異なる高磁気エネル
ギー層３を有する２層構造の磁性膜を持つ磁気テープサ
ンプル＃１〜＃７を作製した。＃１、２、３、４は高磁
気エネルギー層作製時にガス導入部１３のみより酸素を
導入して作製し、＃５、６、７は高磁気エネルギー層作
製時にガス導入部１３および１４より酸素を導入して作
製した。また、比較のため非磁性下地層２が無く、厚み
が約２０００Åである強磁性単層膜をサンプル＃８をガ
ス導入部１３および１４より酸素を導入して作製した。 ＃２、３、４は本発明の実施例であり、＃１、５、６、
７、８は比較例である。

【００４７】サンプル＃１〜＃７の高磁気エネルギー層
又はサンプル＃８の強磁性単層膜に関する特性として、
厚み、面内長手方向の磁気特性、表面近傍１００Åおよ
び非磁性下地層２（＃１〜＃７の場合）もしくは非磁性
基体（＃８の場合）との界面近傍１００Åでの平均酸素
濃度とを表１に示す。

【００４８】磁気特性の測定には振動試料型磁力計（Ｔ
ＯＥＩ社製ＶＳＭＰ−１）を用いた。ここで面内長手方
向とは膜面内にあって基体搬送方向と平行な方向である
。平均酸素濃度の測定は、オージェ電子分光法により、
作製した膜に含まれるＣｏ、Ｎｉ、Ｏ、Ｃｕの深さ方向
の濃度分布を求めその内の酸素濃度について表面より１
００Åおよび非磁性下地層または非磁性基体との界面よ
り１００Åでの平均値を算出した。測定には、アルバッ
クファイ社製ＰＨＩ６６０型を用い、１次電子の加速電
圧は３ｋＶで電流値は５０ｎＡであり、アルゴンイオン
によるエッチングは加速電圧３．５ｋＶ、電流値０．５
μＡで２ｍｍ×２ｍｍをラスタスキャンで行った。

【００４９】次に、サンプル＃１〜＃８の磁性層と反対
側の基体面にバック層を塗布すると共に、磁性層表面に
丸和物産（株）製ＫＲＹＴＯＸ−Ｋ１５７ＳＬを２０ｍ
ｇ／ｍ２　となるようにエニモント社製ＦＯＭＢＬＩＮ
　　ＺＳ−１００に溶解して塗布した。次いで８ｍｍ幅
に裁断して、８ミリビデオ用カセットに組み込み電磁変
換特性を測定した。

【００５０】電磁変換特性の測定は、富士写真フィルム
製Ｈｉ−８ムービーＭ８７０ＨＲを改造し、周波数が９
ＭＨｚの単波長信号を最適記録電流にて記録し、その時
の再生レベルと６ＭＨｚでのノイズレベルをヒューレッ
トパッカード社製スペクトラムアナライザー３５８５Ａ
を用いて求め、その差をＣ／Ｎとした。サンプル＃８の
Ｃ／Ｎを測定基準（０ｄＢ）とした結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１の結果を磁性層のＢｒ×ＨｃとＣ／Ｎ
の関係に注目してみると、Ｂｒ×Ｈｃが大きい程、高い
Ｃ／Ｎが得られることが分かる。特にＢｒ×Ｈｃが６．
５×１０６　Ｏｅ・Ｇ（エルステッド・ガウス）より大
きい範囲では、Ｂｒ×Ｈｃの値が同程度でも、表面側の
酸素濃度が界面側の酸素濃度より高くなっている実施例
の方が、界面側の酸素濃度が表面側の酸素濃度より高く
なっている比較例よりも約２ｄＢ程高いＣ／Ｎが得られ
ている。これは膜中酸素分布によって説明できる。即ち
、比較例のように界面側に多くの酸素を含む場合、Ｂｒ
×Ｈｃを大きくするには蒸着時の導入酸素量を少なくし
、Ｂｒを大きくする方法が有効であるが、導入酸素量が
少なくなると磁性層を形成している粒子の大きさが増大
し、それに伴ってノイズレベルが急激に大きくなり、Ｂ
ｒ増大により出力レベルが上がってもＣ／Ｎとしては大
きくならないのに対し、実施例のように非磁性下地層が
あり且つ界面側に含まれる酸素の量が少ない場合、導入
酸素量を特に少なくしなくとも比較的容易にＢｒを大き
くすることができ、その結果ノイズレベルを上げること
なく出力レベルを上げることができ、Ｃ／Ｎが比較例よ
りも大きくなるのである。

【００５３】この様に、膜中酸素分布により磁気特性が
変化する機構の詳細についてはまだ不明であるが、界面
での酸素等のガスの存在が強磁性薄膜形成の初期の段階
における結晶成長に対し何らかのゆらぎを誘発し、磁気
特性の劣化を招いているものと考えられる。一方界面近
傍での酸素導入が無く、なお且つＣｕ下地層のような薄
膜層の上に作製された強磁性薄膜では、このようなゆら
ぎが少なく、良好な磁気特性が得られるものと考えられ
る。

【００５４】以上、本発明の実施例として、非磁性下地
層にＣｕを用いた例で示したが、非磁性下地層に用いる
材料としては、非磁性に近い特性であれば如何なる材料
でも用いることは可能である。また、本発明の実施例で
は非磁性下地層の替わりに強磁性層を設けたり、非磁性
下地層の下に更に一つもしくは複数の強磁性層や非磁性
層を設けることも可能である。必要なのは非磁性基体と
該非磁性基体から最も離れた所に位置する強磁性層との
間に、少なくとも１層以上の磁性および／または非磁性
の薄膜層を有した構成であり、なお且つ該非磁性基体か
ら最も離れた所に位置する強磁性薄膜層、即ち、高磁気
エネルギー層の表面側酸素濃度が界面側酸素濃度よりも
高く、なお且つＢｒ×Ｈｃが６．５×１０６　（ガウス
・エルステッド）より大きいことである。

【００５５】また、本発明の実施例として図３に示す装
置を使用した場合について説明したが、円筒状キャンを
２個、或いは３個を持つ蒸着装置を用いて一度の２層或
いは３層を形成することによって本発明の磁気記録媒体
を作製することも可能である。

【００５６】

【発明の効果】本発明による磁気記録媒体は、非磁性基
体よりも最も離れた強磁性金属薄膜層のＢｒ×Ｈｃが６
．５×１０６　（ガウス・エルステッド）以上であり、
該薄膜層においてその表面側に含まれる酸素濃度が基体
側に含まれる酸素濃度よりも高いことを特徴とすること
により、特に短波長領域において高い出力と低いノイズ
を得ることができ、Ｃ／Ｎ比を飛躍的に向上させること
ができる。またこれにより、ハイビジョン用等のビデオ
テープを安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の断面の一例を模式的に
示す図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の断面の一例を模式的に
示す図である。

【図３】本発明の磁気記録媒体を製造するために用いる
真空蒸着装置の具体例を説明するための図である。

【符号の説明】

１　　非磁性基体 ２　　非磁性下地層 ３　　高磁気エネルギー層 ４　　下層磁性層 ５　　非磁性中間層 ６　　高磁気エネルギー層 ７　　真空槽 ８　　電子ビーム加熱装置 ９　　蒸発源 １０　　遮蔽板 １１　　円筒状キャン １２　　グロー放電処理室 １３　　ガス導入部 １４　　ガス導入部 １５　　巻き出しロール １６　　巻き取りロール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　非磁性基体上に、真空成膜法で形成さ
   れた薄膜を２層以上積層してなる層構成を有し、かつ該
   層構成は１層以上の強磁性薄膜を含むものである磁気記
   録媒体において、前記層構成の最上層の薄膜は、その残
   留磁束密度（Ｂｒ（ガウス））と抗磁力（Ｈｃ（エルス
   テッド））の積（Ｂｒ×Ｈｃ）が６．５×１０６　（ガ
   ウス・エルステッド）以上の高磁気エネルギー層であり
   、且つ前記高磁気エネルギー層は酸素を含有し、その表
   面側における酸素濃度の方が非磁性基体側における酸素
   濃度よりも高いことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　非磁性基体上に、少なくとも１層以上
   の強磁性薄膜もしくは非磁性薄膜を真空成膜法で形成し
   た後、該強磁性薄膜もしくは該非磁性薄膜の上に強磁性
   金属蒸気流の前記非磁性基体に対する入射角が最大入射
   角（θｍａｘ　）から最小入射角（θｍｉｎ　）へと連
   続的に変化し、且つ前記最大入射角（θｍａｘ　）近傍
   よりも最小入射角（θｍｉｎ　）近傍の方が酸素の導入
   量が多くなるように、前記強磁性金属気流中に酸化性ガ
   スを導入する斜方入射蒸着法により高磁気エネルギー層
   を形成する磁気記録媒体の製造方法。