JPS61227222A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS61227222A
JPS61227222A JP6771985A JP6771985A JPS61227222A JP S61227222 A JPS61227222 A JP S61227222A JP 6771985 A JP6771985 A JP 6771985A JP 6771985 A JP6771985 A JP 6771985A JP S61227222 A JPS61227222 A JP S61227222A
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JP
Japan
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magnetic
substrate
layer
thin film
coercive force
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JP6771985A
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Hitoshi Kimura
均 木村
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Sony Corp
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Sony Corp
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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】 〔産業上の利用範囲〕 本発明は、蒸着、イオンブレーティング、スパッタリン
グ等によって非磁性基体上に金属磁性薄膜を形成してな
る、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来より磁気記録媒体としては、非磁性基体上にr  
F e−203、Coを含有するr−Fe2Qs、Fe
304.Coを含有するFe3O4,r−Fe203と
Fe30aのベルトライド化合物。
Coを含有するベルトライド化合物、Crag等の酸化
物磁性粉末あるいはFe、Co、Ni等を主成分とする
合金磁性粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の
有機バインダー中に分散せしめ、塗布、乾燥させる塗布
型の磁気記録媒体が広く使用されている。
一方、近年の高密度磁気記録への要求の高まりと共に、
非磁性基体上に強磁性金属材料からなる金属薄膜を真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法、
メッキ法等の手法を用いて直接被着形成した強磁性金I
I薄膜型磁気記録媒体が注目を集めている。この種の磁
気記録媒体は抗磁力Hcや残留磁束密度Brが大きいば
かりでなく、磁性層の厚みを極めて薄くすることが可能
であるため、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さ
いこと、磁性層中に非磁性材である有機バインダーを混
入する必要がないため磁性材料の充填密度を高めること
ができる等、磁気特性の点で数々の利点を有している。
この強磁性金属薄膜型磁気記録媒体においては、通常、
より高い抗磁力Hcを得るために、非磁性基体に対して
強磁性金属材料を斜めに蒸着して(いわゆる斜め蒸着法
)磁性層を形成するという方法が採られている。しかし
、このように斜め蒸着法により磁性層を形成した磁気記
録媒体は、蒸着効率が低く生産性に劣り、また上記磁性
層に隙間が形成されるため耐蝕性に問題がある。
あるいは、非磁性基体上をあらかじめ300℃以上に加
温してCr等よりなる下地金属層を形成し、次いで、こ
の下地金属層上に強磁性金属材料を被着形成することに
より、高い抗磁力Hcを有する強磁性金属薄膜型磁気記
録媒体を作製する方法がある。しかし、この場合には、
Cr等の金属の融点が高いので、非磁性基体の基体温度
を高くする必要があり、非磁性基体としてポリエチレン
テレフタレート等の耐熱性に劣る高分子フィルムが使用
できないという欠点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように、従来の磁気記録媒体では、高密度磁気記録
に対応して高い抗磁力Hcを得ようとすると、生産性や
耐蝕性に劣るという問題がある。
また、この耐蝕性を改善しようとすると、耐熱性の低い
フィルムを基体として使用できなくなり、非磁性基体の
材質に制約が生じる。
そこで、本発明は上述の問題点を解決するために提案さ
れたものであり、耐熱性の低い非磁性基体を使用するこ
とが可能で、生産性や耐蝕性に優れ、かつ高い抗磁力H
eを有する磁気記録媒体を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上述の目的を達成せんものと、鋭意研究を
重ねた結果、まず、非磁性基体上に低融点金属であるI
nを被着形成した後、Crを含有する合金磁性材料を基
体に対して垂直方向から被着して磁性薄膜を形成するこ
とにより、生産性や耐蝕性に優れ、かつ高い抗磁力He
を有する磁気記録媒体となることを見出し、本発明を完
成するに至ったものであり、非磁性基体上にIn層を形
成し、前記11層上にCo−CrあるいはCo−Ni−
Crよりなる磁性*i*を形成したことを特徴とするも
のである。
すなわち、本発明発明に係る磁気記録媒体は、例えば第
1図に示すように、非磁性基体上に下地金属層であるI
n層(2)と、Co−CrあるいはCoNi−Crより
なる磁性薄膜(3)を順次積層形成したものである。
ここで、上記非磁性基体(1)の素材としては、ポリエ
チレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
トリアセテーロセルロースダイアセテート、セルロース
アセテートブチレート等ノセルロース誘導体、ポリ塩化
ビニル、ポIJ 塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポ
リカーボネート ポリイミド、ポリアミドイミド等のプ
ラスチックが使用される。上記非磁性基体(11の形態
としては、フィルム、テープ、ディスク、カード、ドラ
ム等のいずれでも良い、あるいは、上記非磁性基体(1
)として、アルミニウム合金、チタン合金等の軽合金、
ポリスチレン、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂、アルミナ
ガラス等のセラミックス、単結晶シリコン等を用いて、
いわゆるハードディスクとしても良い、この場合、基体
(1)表面は、あらかじめN1−Pメンキ層を設けたり
、アルマイト処理を施す等、表面を硬くしておくことが
好ましい。
また、上記11層(2)は非磁性基体(1)上に真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法、メ
ッキ法等の手法を用いて直接被着形成するもので、その
厚さは10人〜500人程度が好適である。このように
、下地金属層として低融点金属であるInを使用するこ
とにより、非磁性基体(11の基体温度が低(てもIn
層(2)が形成でき、例えばポリエチレンテレフタレー
ト等の耐熱性に劣る非磁性基体(1)の使用が可能とな
る。
さらに、上記磁性薄膜(3)は、上記In層(2)上に
真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法等の手法を用いて、Co−CrあるいはCo−Ni−
Crよりなる強磁性金属材料を直接被着形成するもので
、その厚さは100人〜1000人程度が好適である。
得られる磁性薄膜(3)は、強磁性金属材料として高耐
蝕性のCrを含有する合金磁性材料を使用しているので
、耐蝕性に優れた磁性薄膜となる。
ここで、上記Crの含有量は5〜30原子%が好ましく
、含有量が5原子%未満では、磁気記録媒体の耐蝕性に
問題があり、含有量が30原子%を越えると、角形比R
sが低くなる等の問題がある。
一方、上記Niの含有量は0〜30原子%が好ましく、
含有量が30原子%を越えると、抗磁力Hcが低(なる
等の問題がある。
上記磁性溝III(31の形成方法としては、先に述べ
たような真空蒸着法やスパッタリング法、イオンブレー
ティング法が用いられるが、この真空蒸着法は、104
〜10” Torrの真空下で強磁性金属材料を抵抗加
熱、高周波加熱、電子ビーム加熱により蒸発させ、非磁
性基体(1)上に蒸発金属(強磁性金属材料)を沈着す
るというものである。
上記イオンブレーティング法も真空蒸着法の一種であり
、104〜10 ’ Torrの不活性ガス雰囲気中で
DCグロー放電、RFグロー放電を起こして、放電中上
記非磁性基体(1)上に蒸発金属(強磁性金属材料)を
沈着させるというものである。
上記スパッタリング法は、104〜10→Torrのア
ルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こ
し、生じたアルゴンガスイオンでターゲット表面の原子
をたたき出すというものであり、グロー放電の方法によ
り直流2極、3極スパツタ法や、高周波スパッタ法、ま
たはマグネトロン放電を利用したマグネトロンスパッタ
法等がある。
これら方法により、上記In層(2)上に非磁性基体(
11面に対して垂直方向から強磁性金属材料(Co−C
rあるいはCo−N1−Cr)を被着し、磁性溝11!
(31を形成する。このとき、下地金属層としてIn層
(2)があらかじめ設けられているので、高い抗磁力H
cが確保される。また、垂直方向からの蒸着であるため
に、得られる磁性溝111(3)は、面内等方法に優れ
たものとなる。
また、上記磁気記録媒体の耐摩耗性、耐衝撃性。
あるいは走行性等を改善するために、高級脂肪酸やその
金属塩、高級脂肪酸エステル、フッ素系界面活性剤、シ
リコーンオイル等の潤滑剤や防錆剤を付着形成しても良
く、特にハードディスクの場合には、磁性i!IIm!
上にカーボン保護膜を、真空蒸着法やスパッタリング法
等により形成しても良い。
あるいは、上記磁気記録媒体の耐蝕性を改善するために
、磁性薄膜(3)を形成した後、塵埃を除去し、温度、
湿度を所定範囲に保持した大気を、上記磁性薄膜(3)
の表面上に比較的速い速度で通過させることにより、上
記磁性溝Il! +3)の長期的化学的安定性の向上を
図るようにしても良い。
すなわち、塵埃を除去し、温度10〜40℃、相対湿度
50〜95%、風速1m/s〜10m/Sに設定された
大気中に磁性薄膜(3)をさらすことにより、この大気
中での酸化、水酸化、窒化が上記磁性薄膜(3)の表面
で一様に促進される。したがって、磁性溝Ml! (3
1の表面は、均一でしかも緻密に改善でき、孔食等が発
生し難くなり、磁性薄膜;3)の耐蝕性が著しく向上す
る。
〔作用〕
したがって、本発明によれば、非磁性基体上に低融点金
属であるInを用いて下地金属層を被着し、このIn層
上に高耐蝕性のCrを含有する合金磁性材料(Co−C
rあるいはCo−N1−Cr)を、基体面に対して垂直
方向から被着形成してなるので、耐熱性の乏しい基体上
にも、高抗磁力Heで、かつ耐蝕性に優れた磁性薄膜が
形成される。
〔実施例〕
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
第2図は本実施例で使用した真空蒸着装置の概略的な構
成図である。
この第2図に示す真空蒸着装置(4)において、真空ペ
ルジャー(5)内には帯状の非磁性基体(6)が供給リ
ール(7)及び巻取リール(8)間を走行するように配
されている。この非磁性基体(6)に対向して)n蒸着
源(9)とCr蒸着源(20)が連結したものと、CO
またはCo−Niの蒸着源(10)が配置されている。
ここで、上記蒸着源(9)と(20)は、例えば図中矢
印X方向に回転機構を有し、上記蒸着源(9)か(20
)の一方が加熱蒸発される。これら蒸着源(9) 、 
(20) 、 (10)は、例えば高周波コイルや電子
ビーム等の加熱手段(21)により加熱蒸発され、かつ
各蒸着源(9) 、 (20) 、 (10)からの蒸
発を独立に制御できるようになっている。また、これら
蒸着源(9) 、 (20)と(lO)の間には、各金
属蒸気流を相互に遮蔽する遮蔽板(11)が蒸着源(9
) 、 (20)と(10)の間から非磁性基体(6)
側の中途部まで延長して設けられており、一方の蒸着源
に他方の蒸着源の元素が混入しないようになっている。
したがって、各蒸着源(9) 、 (20) 、 (1
0)から蒸発した各元素は非磁性基体に対して垂直方向
より入射されるため、蒸着効率が高(なり、生産性に優
れたものとなるとともに、非磁性基体(6)上に被着形
成された金属薄膜は所望の組成のものとなる。
一方、各蒸着源(9) 、 (20) 、 (10)と
非磁性基体(6)との間には防着カバー(12)が配置
され、各蒸着源(9) 、 (20) 、 (10)か
らの蒸発を制御できる。また、上記非磁性基体(6)の
上方には、非磁性基体(6)を所要の温度に加熱するた
めの加熱用ランプ(13)が配されている。さらに上記
非磁性基体(6)の近傍には、温度コントローラ(15
)に接続された熱電対(14)が配され、さらに、この
温度コントローラ(15)にはランプ用電源(13)が
接続されている。したがって、この温度コントローラ(
15)によってランプ用電源(16)が制御されて、非
磁性基体の基体温度が所定温度に保たれるようになって
いる。さらに、上記非磁性基体(6)の下方には、膜厚
センサ(17)が配され、膜厚コントローラ(18)に
接続されており、Ili*を制御できるようになってい
る。
さらにまた、真空ペルジャー(5)には排気系(In)
が装着され、真空ペルジャー(2)内の排気を図ってい
る。
以下の各実施例においては、上記真空蒸着装置(4)を
使用して!n層及び磁性薄膜を被着形成して磁気記録媒
体を作製した。
すなわち、非磁性基体(6)を走行させながら、In蒸
着源(9)を所定位置に置いてInを蒸着させ(蒸着速
度5〜lO人/S)、この非磁性基体(6)上にIn1
iiを形成した0次いで、回転機構を駆動してCr蒸着
源(20)を所定位置に置き、Cr蒸着源(20)から
のCr(蒸着速度0.3〜3人/S)と蒸着源(10)
からのCoまたはCO−N i合金(蒸着速度4.5人
/S)を、同時にかつ別々に量をコントロールしながら
蒸着して、In層上にCo−CrまたはCo−Ni−C
rよりなる磁性薄膜を形成してなる磁気記録媒体を作製
した。本実施例では、磁性薄膜形成時は非磁性基体(6
)を走行させずに行ったので、第2図中A地点において
In層上にCo−CrまたはCo−Ni−Crよりなる
磁性薄膜が被着形成されることになる。
なお、磁性薄膜の形成方法は上述の方法に限定されず、
例えば非磁性基体(6)を供給リール(7)から巻取リ
ール(8)へと走行させながら、In蒸着源(9)から
Inの蒸着を行い、基体(6)上にIn層のみを形成し
、次いで、非磁性基体(6)を筆数リール(8)から供
給リール(7)に走行させなから防着カバー(12) 
、 (12)を調節して、各蒸着源(20) 、 (1
0)からCr及びCOまたはCo−Niを同時に蒸着さ
せて磁性!IIを形成しても良い。あるいは、CrとG
oまたはCo−Niを同一蒸着源より蒸着しても良い。
ここで、上記非磁性基体(6)としては、ポリイミドフ
ィルムを用いた。また、真空ペルジャー(5)内のバッ
クグランド圧力は5 X L OTorrとし、また蒸
着時の嵐空度はlXl0 〜3X10T。
rrで、非磁性基体(6)の基体温度は約60℃に保っ
てIn層及び磁性薄膜を被着形成した。
実施例I In層を55人の厚さに形成し、さらに、CO−Cr磁
性薄膜を500人形成したとき、得られた磁気記録媒体
について抗磁力Hc及び角形比RsのCr含有量依存性
について調べた。結果を第3図(A)及び第3図(B)
に示す。
なお、上記抗磁力Hc及び角形比RsはVSMにて測定
した。またCr含有量は、各膜厚センサ(17) 、 
(IT)で測定した膜厚値から計算した。以下の実施例
においても同様とした。
第3図(A)より、COに対するCr含有量が増加する
に伴い、抗磁力Hcは大きくなり、また、第3図(B)
に示すように、過剰のCrの添加は角形比Rsの原因と
なることがわかる。
実施例2 In層を55人の厚さに形成し、さらに、C0−Ni−
Cr磁性薄膜(Cr含有量10〜11原子%)を500
人形成したとき、得られた磁気記録媒体について抗磁力
Hc及び角形比RsのNi含有量依存性について調べた
。結果を第′4図(A)及び第4図(B)に示す。
なお、蒸着源(10)には、Ni含有量が20原子%の
Co−Ni合金(以下、CoNi26合金と略す、)を
使用した。また、Ni含有量は、蒸着源(lO)にco
−Ni26合金を使用しているため、Co及びNiの蒸
発速度が異なり、またCrが混入したため一定とはなら
ないが、本実施例では一定とみなして図示した(例えば
、Cr含有量が30原子%の場合、Co−Ni2Oを使
用して磁性薄膜を形成すると、Ni含有量は20原子%
にはならず14原子%程度になる)、以下の実施例にお
いても同様とした。
第4図(A)及び第4図(B)より、実施例1で得られ
た磁性薄膜に、Niを10〜20原子%添加することに
より、抗磁力Hcがさらに向上し、角形比R3も75%
以上と高く、磁気特性が良好となることがわかる。
実施例3 In層を55人の厚さに形成し、さらに、C。
−Ni−Cr磁性薄1111(cr含有量16〜18゜
8原子%)を500人形成したとき、得られた磁気記録
媒体について抗磁力Hc及び角形比R50Nl含有量依
存性について調べた。結果を第5図(A)及び第5図(
B)に示す。
第5図(A)及び第5図(B)より、実施例1で得られ
た磁性薄膜に対して、(、r含有量を増加しても、Ni
含有量を10〜20原子%添加することにより、抗磁力
Hcがさらに向上し、角形比Rsも70%以上と高く、
磁気特性が良好となることがわかる。
実施例4 In層を55人の厚さに形成し、さらに、C。
−Ni−Cr磁性薄膜を500人形成したとき、得られ
た磁気記録媒体について抗磁力Hc及び角形比RsのC
r含有量依存性について調べた。このときのCr含有量
は、結果を第6図(A)及び第6図(B)に示す。
第6図(A)より、Co−Ni211合金を使用したと
きに、Cr含有量がlO〜25原子%に原子力Hcのピ
ークがあることがわかる。また、第6図(B)より、過
剰のCrの添加は角形比Rsの低下の原因となることが
わかる。
実施例5 In層を形成し、さらに、Co −N i −Cr磁性
薄膜を500人形成したとき、得られた磁気記録媒体に
ついて抗磁力Hc及び角形比R50In層膜厚依存性に
ついて調べた。結果を第7図(A)及び第7図(B)に
示す。
第7図(A)より、In層の膜厚は、100人近傍が最
も抗磁力Hcが高くなることがわかる。
実施例6 In層を55人の厚さに形成し、さらに、C0−N i
 −Cr磁性溝l1l(Cr含有量9.8〜11゜6原
子%)を形成したとき、得られた磁気記録媒体について
抗磁力He及び角形比Rsの磁性薄膜の膜厚依存性につ
いて調べた。結果を第8図(A)及び第8図(B)に示
す。
第8図(A)より、抗磁力Hcは磁性薄膜の膜厚が薄い
程大きくなることがわかる。
なお、以上で測定した抗磁力Hc及び角形比Rsは磁性
WI膜の面内方向である。(垂直方向の抗磁力Hc及び
角形比Rsは面内方向のそれよりもかなり小さく、垂直
磁化膜にはなっていない、)また、磁性薄膜は、上述の
ように一層構造に限られるものではなく、上記In層を
介在させた多層構造としても良い。
以上により、In層を下地金属層としたCo−Crある
いはCo−Ni−Crよりなる磁性薄膜を形成してなる
磁気記録媒体は磁性薄膜の面内方向に高い抗磁力Hc及
び角形比R3を有することがわかった。また、低い基体
温度でIn層及び磁性薄膜が形成できるので、非磁性基
体として耐熱性に劣るポリエチレンテレフタレート等の
高分子フィルムの使用が可能となる。
実施例7 実施例1で得た各磁気記録媒体について、温度60℃、
相対湿度95%の雰囲気中に2週間放置して表面観察し
た。その結果、Crを含有した磁性薄膜は孔食等の腐食
変化が認められなかったが、Coのみで磁性薄膜を形成
したものは、この膜の表面全体に孔食が生じていた。す
なわち、磁性薄膜の中にCrを含有させることにより、
磁性薄膜の耐蝕性が改善された。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように、本発明の磁気記録媒体は
非磁性基体上にIn層を介してCo−CrあるいはCo
−Ni−Crよりなる磁性薄膜を形成しているので、高
い抗磁力Hc及び角形比Rsを得ることができる。
また、下地金属層が低融点金属であるInよりなるので
、非磁性基体として耐熱性におとる高分子フィルムの使
用が可能となる。
さらに、垂直方向の蒸着等により金属薄膜が形成される
ので、磁性薄膜の充填密度が密になり磁束密度が高くな
るとともに、斜め蒸着法に較べて蒸着効率が高く生産性
が向上する。
さらにまた、上記磁気記録媒体は磁気的に面内等方性の
磁性薄膜であるため、テープ、ディスク等応用範囲が極
めて広い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の磁気記録媒体の構成を示す要部拡大断
面図、第2図は本実施例で使用した真空蒸着装置の概略
的な構成図である。 第3図ないし第8図は各実施例で得られた磁気記録媒体
に対して抗磁力Hc及び角形比Rsを測定した結果を示
す磁気特性図であり、第3図(A)はIn層上にCo−
Cr磁性1lIll!を形成した磁気記録媒体のCr含
有量依存性を示す抗磁力特性図、第3図(B)はその角
形比特性図、第4図(A)はIn層上にCo−Ni−C
r磁性薄膜(Cr含有量10〜11原子%)を形成した
磁気記録媒体のNi含有量依存性を示す抗磁力特性図、
第4図(B)はその角形比特性図、第5図(A)はIn
層上にCo−Ni−Cr磁性薄l1l(Cr含有量16
〜18.8原子%)を形成した磁気記録媒体のNi含有
量依存性を示す抗磁力特性図、第5図(B)はその角形
比特性図、第6図(A)は11層上にCo−Ni−Cr
磁性薄膜を形成した磁気記録媒体のCr含有量依存性を
示す抗磁力特性図、第6図(B)はその角形比特性図、
第7図(A)はIn層上にCo−Ni−Cr磁性薄膜を
形成した磁気記録媒体のIn層の膜厚依存性を示す抗磁
力特性図、第7図(B)はその角形比特性図、第8図(
A)はIn層上にCo−Ni−Cr磁性薄膜を形成した
磁気記録媒体の磁性薄膜の膜厚依存性を示す抗磁力特性
図、第8図(B)はその角形比特性図である。 l・・・・・非磁性基体 2・・・・・In層(下地金属層) 3・・・・・磁性薄膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 非磁性基体上にIn層を形成し、前記In層上にCo−
    CrあるいはCo−Ni−Crよりなる磁性薄膜を形成
    したことを特徴とする磁気記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5063120A (en) * 1988-02-25 1991-11-05 International Business Machines Corporation Thin film magentic media

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