JPS63306515A

JPS63306515A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS63306515A
Application number: JP14217787A
Authority: JP
Inventors: Tadao Katsuragawa; 忠雄桂川; Wasaburo Ota; 太田　和三郎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1988-12-14

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】〔技術分野〕本発明は垂直磁気記録に用いることができる磁気記録媒
体に関する。

〔従来技術〕

従来、磁気記録は、プラスチックフィルムのような非磁
性支持体上に、酸化鉄などの強磁性体微粉末および樹脂
バインダーを主成分とする磁性体層を形成し、磁性体層
の面方向と平行方向に磁化を行う方法が一般に用いられ
てきた。

しかし、このような面内磁気記録において記録密度を大
きくしようとすると、磁性体層内の減磁界が増加するた
め、記録密度の向上には限界があった。

近年、この面内記録方式の欠点を解決するものとして、
磁性体層の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸をもつ
磁性体層を用い、垂直方向に磁化を行う垂直磁気記録方
式が提案された。

この方式は、記録密度が高まるほど磁性体層内の減磁界
が減少するので、本質的に高密度記録に適しており、多
くの研究が行われている。

垂直方向に磁化容易軸をもつ磁性層としては、たとえば
スパッタリング法や蒸着法で形成されたＧｏ−Ｃｒ、Ｃ
ｏ−０，Ｃｏ−Ｐｔ、Ｆｅ３Ｏ４゜Ｂ　ａ　Ｆ　ｅ、、
ｏ、、、　Ｃｏ　Ｆ　ｅ、０４薄膜、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ
、Ｐｒ−Ｆｅアモルファス薄膜、Ｂｉ置換ガーネット薄
膜が検討されている。また、その他のものとして、無電
解メッキ法によるｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ（Ｒｅ）や、塗布法
によってＢａＦｅｘｚｏｘ＊ｅ　γ−Ｆｅ２ｏ３．Ｃｒ
０ｆなどの強磁性体微粉末を結合剤とともに支持体上に
付着せしめ、磁場配向によって磁化容易軸を垂直方向に
揃える方法も検討されている。

しかしながら、塗布法によるものは結合剤を用いるため
に磁性体層の磁化量が減少するので、記録密度の向上の
ためにはスパッタリング法、蒸着法等のＰＶＤ法による
ものや、メッキ法の方が好ましい。

垂直磁化材料の中でも、六方晶最密充填（ｈｃｐ）構造
のマグネトブランバイト型フェライトは、磁気異方性が
大きいこと、化学的に安定であること、さらにはコスト
が安いこと等の理由から多くの研究がなされてきた。

このマグネトブランバイト型六方晶フェライトは、一般
式（１）％式％（１）（式中、Ｍｅ、Ｍａ、ｘ、ｎは次の通りである。

Ｍｅ：Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａおよびＳｃから選ばれる
少なくとも１種の金属元素Ｍａ：Ｆｅと置換可能な１種または２種以上の金属元素ｘ：Ｏｓｘ≦１ｎ：５≦ｎ≦６）で表わされる。そして、化学量論組成のものはＭ　ｅ　
０　・６　Ｆ　ｅ　２０ｓで表わされる。ここでＭｅは
Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａおよびＳｃか゛ら選ばれる少な
くとも１種の金属元素である。

°しかしながら、垂直配向したマグネトブランバイト型
六方晶フェライト磁性体膜を形成するには、支持体温度
を５００℃以上にして成膜する必要があった。５００℃
より低い温度で成膜するとアモルファス膜となり磁性を
示さないため。

基板としてはシリコンウェハー等の耐熱性を有するもの
を用いる必要があった。現在、５００℃以上で熱変形し
ないプラスチックフィルムがないため、マグネトブラン
バイト型六方晶フェライトの強磁性酸化物薄膜を用いた
連続磁性体膜を得ることは困難であった。

〔目　　的〕

本発明は比較的低温にて成膜でき、しかも高密度記録が
可能で、しかも連続磁性体層とすることができる垂直磁
気記録媒体を提供することを目的とするものである。

〔構　　成〕

本発明の磁気記録媒体はＭｅ（ＭｅはＢａ、Ｐｂ、Ｓｒ
、ＣａおよびＳｃから選ばれる少なくとも１種の金属元
素）、Ｆａおよび０の３元素からなる薄膜を非磁性支持
体上に設けたものであって、各構成元素がＭ　ａ　：　
３．８〜１３．０ａｔ％、Ｆｅ：３８〜４７ａｔ％＃　
’Ｏ：　４５〜５９ａｔ％の比率からなることを特徴と
するものである。

このような磁気記録媒体は非磁性支持体上に比較的低温
で非晶質膜を形成し、次いでこの非晶質膜を加熱して結
晶化させ、強磁性酸化物とするものである。

そのためにはＭ　ｅ　：　３．８〜１３．０ａｔ％、Ｆ
ｅ：３８〜４７ａｔ％、０：４５〜５９ａｔ％とするこ
とが必要であるａ　Ｍｅ、　Ｆ’ｅ、　０の各構成元素
の比率が上記各範囲を越えて増減した場合には１作製さ
れた非磁性支持体の非晶質膜は加熱しても結晶化するこ
とはない。

以下に本発明を添付図面を参照してさらに詳細に説明す
る。

第１図は本発明の磁気記録媒体の構成例を示す断面図で
あり、非磁性支持体１１上に非晶質層１３が形成されて
いる。

非晶質層１３はＭｅ、Ｆａ、Ｏの３元素からなり、その
構成比率は前述のように、Ｍｅ：３．８〜１３．０ａｔ
％、　Ｆ　ａ　：　３８〜４７ａｔ％、　Ｏ：　４５〜
５９ａｔ％である。

この非晶質層１３は具体的には１例えば、比較的低温条
件下すなわち結晶化する温度以下で真空蒸着法、イオン
ブレーティング法、スパッタリング法等のＰＶＤ法によ
って形成される。

次いで、非結晶層１３は加熱によって結晶化し、強磁性
酸化物からなる磁性体層となる。強磁性酸化物は主とし
てＣ面配向したマグネトブランバイト型六方晶フェライ
トであるが、組成によっては配向していないマグネトブ
ランバイト型六方晶フェライトやＦｅ２Ｏ，、Ｆｅ３Ｏ
４，ＦｅＯが含まれることがある。この非晶質層１３の
加熱処理は空気中で６００〜７００℃に加熱することに
より行なうことができるが、非晶質層１３のみを選択的
に加熱する方法が望ましい。具体的加熱手段としてはマ
イクロ波加熱やレーザー加熱がある。マイクロ波やレー
ザ光を非晶質層１３に照射すると、これが吸収されて非
晶質層１３が昇温する。また、この照射は必ずしも非晶
質層１３の全面に行なう必要がなく、磁気記録部として
使用されるところのみを結晶化してもよい。レーザ光線
を磁性体としたい部分にのみ、例えば２μｍ程度の線幅
で円形に照射すれば磁気ディスクとして使用できる。こ
のときは非晶質層１３が全体に加熱されないので、支持
体の昇温をさらに抑えることができる。このような加熱
手段によれば、支持体１１への熱の影響を大幅に軽減す
ることができ、プラスチックのように熱変形しやすいも
のを用いることができる。また、支持体１１と非晶質層
１３との間に断熱層を設ければ、さらに支持体１１への
熱の影響を少くすることができる。

なお、本発明の磁性体層の基本的構成元素であるＭｅ、
ＦｅおよびＯの３元素の他に１例えばＢｉ、Ｂ、Ｎａ、
Ｉｎ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ。

Ｔｉ、Ｚｎ、ＡＱ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｇ等が含有さ
れていてもよい。ただし、これら元素が含有される場合
には結晶化後の飽和磁化が小さくなるので各５ａｔ％以
下であることが好ましい。これらの元素は上記強磁性酸
化物のＦｅと置換されてもよいし、あるいは各結晶粒間
に偏在させてもよい。

支持体１１としては、ポリイミド、ポリアミド。

ポリエーテルサルホン等の耐熱性プラスチックは勿論の
こと、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、
三酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレートの如きプラスチックも使用できる。また、従
来用いられていたシリコンウェハーやガラス等のセラミ
ックス、金属支持体等も使用できる。

また、支持体の形状としては、シート状、カード状、デ
ィスク状、ドラム状、長尺テープ状等の任意の形状をと
ることができる。しかし本発明によれば、プラスチック
フィルムを用いて長尺テープ状にして連続磁気記録媒体
とすることができる。

磁性体層（加熱前は非晶質層）の膜厚は０．０５〜１μ
ｍが適当であり、好ましくは０．１〜０．５μｍである
。磁性体層１３の上には目的に応じて保護層や潤滑層、
反射層等を設けたり、磁性体層１３の下に抗磁力が５０
０ｅ以下の軟磁性体層や誘電体層、反射層を設けること
もできる。

本発明の磁気記録媒体は、例えば記録、再生用のトラン
スデユーサ−として補助磁極励磁型垂直ヘッドを用い、
直接媒体に記録、再生を行なうこともできるし、光磁気
記録とよばれているような磁界と熱を用いて記録し、磁
気光学効果を利用して再生する記録、再生方法に応用す
ることも可能である。

次に実施例を示す。

実施例１真空蒸着装置を用いて、外径５．２５インチのガラス基
板上に下記の条件により、厚さ３０００人の非晶質薄膜
を形成した。

蒸発材料　　　　　　Ｂａ０・５Ｆｅ２０３支持体温度
　　　　２００℃ 真空槽内の背圧　　　５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ酸素ガ
ス圧力　　　　２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ蒸発源一基板
間隔　　２６ａｍ得られた非晶質膜をＸ線光電子分光法で調べたところ、
Ｂａが７．７ａｔ％、Ｆｅが３９．４ａｔ％、０が５１
．５ａｔ％、その他Ｃ等が１．４ａｔ％含まれるもので
あった。なお、カーボンは成膜後、膜表面に吸着したも
のと思われる。Ｘ線光電子分光法で調べる時表面をスパ
ッタエツチングするが、わずかに残ることがある。従っ
て、１．４ａｔ％は０に加えて５１．５＋１．４＝５２
．９ａｔ％としてもよい。

次いで、上記非晶質膜のうちで１ｍｍ幅でリング状にレ
ーザー光（６３３ｎｍ）を照射し、加熱した。

また同様にして作製した非晶質膜は、電気炉中で６５０
℃にして１時間加熱した。加熱後の薄膜をＸ線回折法で
調べたところ、　（００６）、（００８）面等Ｂａフェ
ライトの０面の回折ピークが見られた。またＦａ、０４
の（１１１）　（２２２）等の配向面の回折ピークが見
られた。

この磁性体層をＶＳＭで測定した結果は次の通りであっ
た。

Ｈｅ上（抗磁力）　　＝３．４ＫＯａＨＱ／　（抗磁力）　　＝３，０ＫＯｅＲＡａ上（飽和
磁化）　＝２４０　ｅｍｕ／ｃｃＳｑ上（角型比）　　
＝０．９８次いで上記したレーザーによって加熱して作製した磁気
記録媒体を、厚み０．２μｍのパーマロイ薄膜をガラス
板ではさんだものを主磁°極とし、Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎフ
ェライトを補助磁極とする補助磁極励磁形垂直ヘッドを
用いて記録、再生を行ったところ、Ｄ□で４８ＫＢＰＩ
と高密度な記録ができた。Ｄ、。は再生出力が低密度記
録時の半分になる記録密度である。

また上記磁気記録媒体のファラデー回転角を調べたとこ
ろ、０．０６ｄｅｇ／　ｆｉｍ　（λ＝　７８０ｎｍ）
であり、光磁気記録が可能なものであった。

比較例１蒸発材料を変化させた以外は実施例１と全く同様にして
磁気記録媒体を作製した。蒸発材料はＢａＣ１３Ｆｅ２
０３とＢａ０・６Ｆｅ、Ｏ，とした、得られた非晶質膜
は各法の組成であった。

Ｂａｄ、３Ｆｅ、０３を蒸発材料としたものは、Ｂａが
４．６ａｔ％、Ｆｅが４８．６ａｔ％、０が４６，２ａ
ｔ％であった。また、Ｂａｄ、６Ｆｅ２０３を蒸発材料
としたものはＢａが３，２ａｔ％、Ｆｅが４７．　ｌａ
ｔ％、０が４８．８ａｔ％であった。

上記非晶質膜は実施例１と同様の方法で加熱したが、結
晶化せず、Ｘ線回折ピークが得られなかった。また、磁
気特性も示さなかった。

〔効　　果〕

以上のような本発明によれば、非磁性支持体上に、Ｍｅ
、Ｆｅ、およびＯの３元素を特定の構成比率とした磁性
体層を設けるものであるため、支持体上にまず低温にて
非晶質層を形成し、この非晶質層を選択的に加熱して結
晶化させてＣ面配向性に優れた強磁性酸化物からなる磁
性体層を得るという２段階処理が可能となり支持体の加
熱を低く抑えられ、耐熱性支持体のみならず、プラスチ
ック支持体をも使用できることにより連続磁性体とする
ことができ、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体が得
られるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気記録媒体の構成例を示す断面
説明図である。１１・・・非磁性支持体１３・・・非晶質層

Claims

【特許請求の範囲】

１、非磁性支持体上にＭｅ（ＭｅはＢａ、Ｐｂ、Ｓｒ、
Ｃａ、およびＳｃから選ばれる少なくとも１種の金属元
素）、ＦｅおよびＯの３元素からなる薄膜を設けた磁気
記録媒体において、各構成元素がＭｅ：３．８〜１３．
０ａｔ％、Ｆｅ：３８〜４７ａｔ％、０：４５〜５９ａ
ｔ％の比率からなることを特徴とする磁気記録媒体。