JPS6350915A - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

垂直磁気記録媒体

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JPS6350915A
JPS6350915A JP19337986A JP19337986A JPS6350915A JP S6350915 A JPS6350915 A JP S6350915A JP 19337986 A JP19337986 A JP 19337986A JP 19337986 A JP19337986 A JP 19337986A JP S6350915 A JPS6350915 A JP S6350915A
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JP
Japan
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film
magnetized film
substrate
magnetic
perpendicularly magnetized
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JP19337986A
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Inventor
Kenji Hayashi
健二 林
Katsunori Oshima
大島 桂典
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は垂直磁気記録媒体に関する。更に詳しくは、記
録密度が高く、かつ耐久性の優れた垂直磁気記録媒体に
関する。
〔従来の技術〕
従来、垂直磁気記録媒体として、 ■ co−cr、co−vなどのコバルトと他の金属と
の合金をスパッタリングや真空蒸着により形成したもの
(特開昭55−122232.56−107506号公
報)、 ■ QO,FeまたはNiなどの磁性金属を酸素を含ん
だ反応性ガス中で真空蒸着あるいはスパッタし、C01
FeまたはNiなどの金属とその酸化物の混合膜を形成
したもの(特開昭59−162622.59−1638
10号公報)、■ バリウムフェライトの粉末と有機バ
インダー等との混合物を塗工し、容易磁化軸を基体面と
垂直方向に配向させたもの、(特開昭57−19853
7号公報)、 ■ Co−0rスパツタ膜から成る第1の垂直磁化膜の
上に、保磁力の異なるQo−Qrスパッタ膜(特開昭5
7−179942@公報)やFe3O4スパッタ膜(特
開昭59−119533号公報)から成る第2の垂直磁
化膜を積層したものなどが知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このような従来の垂直磁気記録媒体には、次の
ような問題があった。
すなわち、■のコバルト合金薄膜については高温高湿下
で酸化が起りやすく磁気特性が経時変化する。また、磁
気ヘッド等との接触により膜が傷つき、摩耗し、耐久性
が悪い。■の金属と酸化物との混合膜については、酸化
による磁気特性の変化は少ないものの、薄膜型磁気記録
媒体に共通する問題として、磁気ヘッド等との接触によ
り摩耗や傷が発生する。いずれも、表面に潤滑剤を塗布
したり、S i 02やダイアモンド薄膜などの硬い膜
で保護する試みが提案されているが、必ずしも十分では
ない。
これに対し、■のバリウムフェライト塗工膜は、有機バ
インダーによる柔軟性によりキズがつきにくく、酸化も
起りにくいが、記録密度が低い。■の二層の垂直磁化膜
をスパッタしたものについては、硬さは優れているもの
の柔軟性に乏しく、耐摩耗性が十分でないという問題が
ある。
本発明の目的は、上記欠点のないもの、すなわち、記録
密度が高く、耐摩耗性や耐久性に優れた垂直磁気記録媒
体を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、本発明は、基体と、該基体上に真空析出され
たコバルトと他の1種以上の金属との合金から成り、か
つ、基体面と垂直方向に磁気異方性を有する第1の垂直
磁化膜と、この第1の垂直磁化膜上に塗工された、バリ
ウムフェライトと有機バインダとを少なくとも含み、か
つ、基体面と垂直方向に磁気異方性を有する第2の垂直
磁化膜とから成ることを特徴とする垂直磁気記録媒体を
提供する。
以下、本発明の内容を図面を用いて説明する。
第1図は、本発明の垂直磁気記録媒体の一例を示す概略
断面図であり、1は基体、2は該基体上に形成された第
1の垂直磁化膜、3は第1の垂直磁化膜上に形成された
第2の垂直磁化膜である。
第2図は本発明の垂直磁気記録媒体の他の例をに示す概
略断面図であり、4は基体、5.6は第1の垂直磁化膜
、7.8は第2の垂直磁化膜である。
本発明で用いられる基体としては、特に限定されるもの
ではないが、アルミニウム、銅、ステンレスなどで代表
される金属、ガラス、セラミックなどの無機材料、プラ
スチックフィルムなどの有機重合体材料などが挙げられ
る。特にテープ、フレキシブルディスクなどとして加工
性、成形性、可撓性が重視される場合には、有機重合体
材料が適しており、中でもポリエチレンテレフタレート
、ポリエチレン2,6ナフタレートなどのポリエステル
、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン
、ポリメチルメタアクリレート、ポリカーボネート、ポ
リスルホン、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリア
ミドイミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリ弗化ビニリデン、ポリテトラフルオロエ
チレン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂あるい
はこれらの混合物、共重合物などが適している。特に二
輪延伸されたフィルム、シート類は、平面性、寸法安定
性に優れ最も適しており、中でも、ポリエステル、ポリ
フェニレンスルフィド、芳香族ポリアミド、などが最も
適している。
基体の形状としては、ドラム状、ディスク状、シート状
、テープ状、カード状等いずれでも良く、厚みも特に限
定されるものではない。シート状、テープ状、カード状
等の場合、加工性、寸法安定性の点で、厚みは2〜50
0μ、中でも4〜200μの範囲が好ましい。
本発明で用いられる基体は、次に述べる第1の垂直磁化
膜の形成に先だち、易接着化、平面性改良、着色、帯電
防止、耐摩耗性付与等の目的で各種の表面処理や前処理
が施されても良い。また、基体と第1の垂直磁化膜との
間には、接着性、耐蝕性、磁気特性などを向上する目的
で、−層または二層以上の中間層を設けることは適宜行
なって良い。特に中間層として、パーマロイなどの軟磁
性膜を設けることは、記録・再生感度を上げるために大
きな効果があり好ましい。
この基体の少なくとも一方の面に、第1の垂直磁化膜が
形成される。
本発明でいう第1の垂直磁化膜とは、基体上に真空析出
された、コバルトと他の1種以上の金属との合金から成
り、かつ、基体面と垂直方向に磁気異方性を有するもの
でおる。
第1の垂直磁化膜でコバルトと合金を形成する他の金属
材料としては、クロム、バナジウム、タングステン、モ
リブデン、マンガン、チタン、タンタル、パラジウム、
白金、ルテニウム、ロジウムなどがあげられる。コバル
ト以外の金属が1種または、2種以上含まれていること
が必要である。
中でも、Co−Cr、Co−V、Coo−RLJ、Co
−Cr−Ru、Co−Cr−Rhなどが好ましい。
コバルトと他の金属との混合比は、重量比で9o:io
から70:30の間におることが好ましく、さらに好ま
しくは、85:’15〜75 : 25の範囲にあるこ
とが望ましい。コバルトが90を越える場合は、垂直方
向性が悪くなり、70未満では磁気特性が悪くなる。
第1の垂直磁化膜は、コバルトと他の金属とが、はぼ均
一に混合したものであることが好ましいが、厚み方向、
面内方向に多少の偏在があっても良い。
第1の垂直磁化膜中には、この他、10〜50体積%の
空隙(ボイド)が含まれていることが、磁気特性の点で
好ましい。また、他の元素や化合物が磁気特性を損わな
い範囲で微量含まれていてもよい。
第1の垂直磁化膜の厚さは、再生出力、平坦性1、可撓
性などの点から0.05〜2μの範囲が好ましく、0.
1〜0.5μの範囲がざらに好ましい。
第1の垂直磁化膜の磁気特性としては、基体面と垂直方
向に磁気異方性を有していることが必要である。本発明
において基体面と垂直方向に磁気異方性を有する磁性層
とは、異方性磁界(Hk)の値が2.0KOe以上の磁
性層をいう。異方性磁界(Hk)が2.0KOe未満の
磁性層は高密度記録時の再生出力が低く、垂直磁気記録
媒体としては好ましくない。
この他、第1の垂直磁化膜の保磁力は、300〜200
00eの範囲が好ましく、500〜1500 0eであ
ることが更に好ましい。また、飽和磁化の値は、200
〜800emu/ccの範囲にあることが好ましく、3
00〜700emu/ccであることが更に好ましい。
基体上に、第1の垂直磁化膜を形成する方法としては、
真空蒸着、イオンブレーティング、スパッタリング、プ
ラズマ化学蒸着などの真空析出法が用いられる。このう
ち、コバルト合金をターゲットとして、DCスパッタ、
RFスパッタ、DCマグネトロンスパッタ、RFマグネ
トロンスパッタ、バイアススパンタなどのスパッタリン
グ法により真空析出する方法、およびコバルト合金また
は、コバルトと他の金属とを抵抗加熱蒸発、誘導加熱蒸
発、電子ビーム加熱蒸発などにより真空析出する方法が
好ましく、さらに、磁気特性、蒸着速度などの点から、
マグネトロンスパッタ、電子ビーム蒸着が最も好ましい
次にマグネトロンスパッタによる第1の垂直磁化膜の製
法の一例を示す。
1X10  トールに排気した真空系内に設置された二
軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム基体
上に、lX10−3トールの圧力となるようアルゴンガ
スを導入し、直流マグネトロンスパッタ法により、Qo
−Cr合金ターゲット(CoとCrの組成比は81:1
9重置%)を、毎分0.5μmの速度でスパッタし、C
o−Cr合金から成る第1の垂直磁化膜を得る。このと
き基体は、120℃に加熱されたドラムに接して移送さ
れる。また、スパッタ膜にO〜−500Vのバイアス電
圧を印加しても良い。
このような方法で、基体面と垂直方向に磁気異方性を有
する第1の垂直磁化膜が基体上に形成される。
次いで第1の垂直磁化膜の上に第2の垂直磁化膜が形成
される。
本発明でいう第2の垂直磁化膜とは、第1の垂直磁化膜
上に塗工された、バリウムフェライトと有機バインダと
を少なくとも含み、基材と垂直方向に磁気異方性を有す
る垂直磁化膜である。
第2の垂直磁化膜の磁性材料としては、バリウムフェラ
イト(化学式B a F 81201g>が用いられる
。磁性材料としてさらに好ましくは、バリウムフェライ
ト中のFeの一部と1iS3i、Q。
などで置換したB a F O12−x” i X 0
19、BaFe 12−yS t ’/ 019、B 
a F e 12−ZCo z 01g、BaFe  
  T i xs f ’y’01g(X、 ’S/、
 ZはO2−x−y 〜12の間の数)などが磁気特性の点で優れており望ま
しい。
バリウムフェライト粒子は六方晶の結晶構造をとる。粒
子サイズとしては、C軸方向の厚さが100〜600人
、好ましくは250〜400人、C軸方向と直交する方
向の粒子径が300〜1000人、好ましくは400〜
800人が磁気特性の点から好ましい。
バリウムフェライト微粒子の製造方法としては、共沈法
、ガラス化結晶法、水熱法などがあり、中でも、微粒子
化や結晶性の点でガラス化結晶法で得られたものが磁気
特性や粒子サイズの点で優れており望ましい。
第2の垂直磁化膜は、バリウムフェライト以外に、有機
バインダ成分を含んでいることが必要である。
有機バインダ成分の例としては、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、イソシアネート樹脂
などがめげられるが必ずしもこれらに限定されるわけで
はない。
バリウムフェライトと有機バインダとの混合比は重量比
で30 : 70〜90:10が好ましく、さらに40
 : 60〜80 : 20がより好ましい。
第2の垂直磁化膜中には、上記のもののほかアルミナ、
カーボン粉などの非磁性無機粒子や、レシチン、あるい
はステアリン酸、ラウリル酸などの高級脂肪酸やその塩
類あるいは、フッ素化合物などの添加剤が、耐摩耗性や
潤滑性等を向上する目的で添加されていても良い。
第2の垂直磁化膜は、あらかじめこれらの成分を有機溶
剤と混合し、ボールミル、振動ミルなどで均一混合した
塗料を、スピンコード法、グラビアロール、リバースロ
ール、スリットダイなどのロールコート法で第1の垂直
磁化膜上に塗工し、必要に応じて、磁界中で基板と垂直
方向に磁気異方性をもつよう配向させたのち、乾燥熱処
理および必要に応じて硬化熱処理、カレンダー処理など
を行なうことによって形成される。
第2の垂直磁化膜の厚さは、特に制限を受けるものでは
ないが、平均厚さとして、100〜10000人の範囲
が好ましい。100人未満では第1の垂直磁化膜に対す
る保護効果、耐摩耗性向上効果が少なく、10000人
を越える場合は記録再生感度が小さくなる。平均厚さが
200〜2000人の範囲がさらに好ましく、300〜
1000人の範囲が最も好ましい。
第2の垂直磁化膜も、第1の垂直磁化膜と同様基体面と
垂直方向に磁気異方性を有することが必要であり、異方
性磁界(Hk>の値が2.0KOe以上であることが好
ましい。
本発明による垂直磁気記録媒体は、磁気ディスり、フロ
ッピーディスク、磁気写真用ディスク、オーディオテー
プ、ビデオテープ、コンピュータ用テープなどに用いる
ことができる。
〔作用〕
本発明による垂直磁気記録媒体は、記録再生感度の優れ
た、コバルトと他の1種以上の金属との合金から成る第
1の垂直磁化膜の表面を、バリウムフェライトと有機バ
インダとを少なくとも含む第2の垂直磁化膜で保護する
ことにより、スペーシング損失が増大せず、ヘッドとの
接触による耐摩耗性を向上することができる。第2の垂
直磁化膜が硬質のバリウムフェライト微粒子と、柔軟か
つ強靭な有機バインダーとの混合物であることが、耐摩
耗性を向上させるのに有効に寄与したものと考えられる
。またバリウムフェライトが六方晶系の微粒子であるた
め、垂直記録でのスペーシング損失が増大せず、高密度
垂直記録の記録再生感度向上にも有効である。
〔実施例〕
以下、実施例を用いて説明する。
〔特性の測定方法〕
本発明における特性の測定には、次の方法を用いた。
〔特性の測定方法・評価基準〕
■ 保磁力、飽和磁化、異方性磁界の測定方法磁性層の
磁気特性は、JIS  C−2561で示されている振
動試料型磁力計法や、磁気磁束計法によって測定できる
。磁気特性の測定方法について振動試料型磁力計(理研
電子(株)製、BHV−30>によって測定する方法を
第3図により説明する。第3図において0は原点、たて
軸は磁化された磁性層の磁化量(M)を示し、よこ軸は
磁性層に印加する外部磁界(H)を示す。
磁化されていない測定試料の磁性層に外部磁界(H)を
一方向に絶えず増加しつつ印加すると、外部磁界(1−
(>の増加に従って破線矢印の如く磁化!(M)は増大
していく。外部磁界(H>がある値以上になると、それ
以上外部磁界(H)を増しても磁化In (M)は飽和
して、それ以上増大しなくなる。第3図におけるD点が
この点である。
D点における磁化量(M)を飽和磁化(MS)と呼ぶ。
さらにD点より出発して、逆に外部磁界(H)を実線矢
印の如く減少させていくと、磁化量(M)も減少をはじ
める。外部磁界(H)をOの状態にしても磁化量(M)
はOとならず、残留磁化(Mr)の値を残す。さらに外
部磁界(H)をOを越えて負方向に増大すると磁化量(
M)はある値で飽和する。この値が負の飽和磁化(第3
図E点)でおる。
さらにE点より出発して再び外部磁界(1−1>を正方
向に印加をはじめると、磁化量(M)は再び正方向に実
線矢印の如く増大しはじめ、負方向の残留磁化点(−M
r)を経て、再び最初の正の飽和磁化点(第3図り点)
に戻る。
以上のようにして得られる曲線は、ヒステリシスループ
と呼ばれており、このヒステリシスループにより保磁力
(HC)および飽和磁化(Ms)を得る。振動試料型磁
力計を使用し、外部磁界を基体面の垂直方向に加えた場
合のヒステリシスループを記録し、垂直方向保磁力を得
る。
次に異方性磁界の測定方法について説明する。
垂直磁気記録媒体垂直方向への磁気異方性をあられす指
標として異方性磁界(Hk)があり、この値が大きいほ
ど垂直方向に磁化されやすい優れた垂直磁気記録媒体と
言える。異方性磁界(Hk>の測定方法について第4図
により説明する。第4図においてOは原点、たて軸は磁
化された磁性層の磁化量(M>を示し、よこ軸は磁性層
に印加する外部磁界(H)を示す。第4図は、試料とす
る磁性層表面に平行方向に外部磁界を加えた場合のヒス
テリシスループである。原点Oよりヒステリシスループ
に引いた接線と、正の飽和磁化点りを通り、外部磁界軸
(H)と平行に引いた直線との交点Fの外部磁界(H)
の値が異方性磁界(Hk>でおる。
■ 耐摩耗性試験方法 試料を5.25インチのフレキシブルディスク状に打ち
抜き、弗化炭素系の潤滑剤(KRYTOXI 43AC
デュポン社製)を約200人厚に塗布し、ジャケットに
納める。これを市販の片面ヘッド型のフレキシブルディ
スクドライブにかけ、300回転後に記録再生を行なう
。この時の再生出力(E、。〉を測定し、次いで同一ト
ラック上を再生出力を測定しながら走行させる。再生出
力がE、。の70%まで低下した時の走行回転数で耐摩
耗性を評価する。
■ 記録密度の測定 試料を5.25インチのフレキシブルディスク状に打ち
抜き、潤滑剤(KRYTOXl 43ACデュポン社製
)を約200人厚に塗布し、ジャケットに納める。この
試料を30 Orpmで回転させつつ、ギャップ長が0
.25μmのリングヘッドで方形波を記録し、またその
再生出力を増幅してシンクロスコープ上で測定する。パ
ルスジェネレーターで発生させる方形波の波長を変化さ
ぜながら、記録再生を行ない、再生出力が最大値の半分
に低下する記録方形波の波長に対応した1インチ当りの
磁化反転密度(FRPI)を記録密度(D5Q>とする
■ 第1の垂直磁化膜の組成分析 X線光電子分光分析(VG  サイアンテイフイックリ
ミツテツド製、ESCA  LAB  5)およびオー
ジェ電子分光分析(日本電子製、JAMP−108>を
用いて垂直磁化膜の組成を分析した。
実施例1〜3.比較例1 基体として、幅150mm、長さ50m、厚さ50μm
の二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム
(東し製、゛ルミラー″)を使用した。
巻取系を有する直流マグネトロンスパッタ装置にロール
状の基体を装着し、真空槽内を3×10−6トールに排
気した。次にアルゴンガス(純度99.9%〉を導入し
、Co−Cr合金ターゲット(組成比Co : Cr=
82 : 18)に15W/’o+tの電力を印加しな
がら、130’Cに加熱されたドラムに接触して走行す
る基体上に、厚さ3200人のQO−Qr金合金ら成る
第1の垂直磁化膜を形成した。
得られたフィルムをフィルムAと呼び、かつ、比較例1
とする。
フィルムAの異方性磁界(Hk)は、4.6KOe、基
体と垂直方向の保磁力は720 0e。
飽和磁化は490 emu/ccであった。
次いで、フィルムAの垂直磁化膜上に、グラビアロール
塗工法で、下記の組成の塗料(塗料A)を、乾燥後の平
均厚みがそれぞれ300人、550人、900人となる
よう、グラビアロール形状を変えて塗工し、飽和磁化が
1万ガウスのアルニコ系磁石で、塗工面の裏面から磁界
をかけ、基板と垂直方向に配向させながら乾燥硬化させ
、基体と垂直方向に磁気異方性を有する第2の垂直磁化
膜を得た。
乾燥後の厚さが300人のものを実施例1.550人の
ものを実施例2.900人のものを実施例3とする。
(塗料A) バリウムフェライト磁性粉  100重量部塩化ビニル
酢酸ビニル共重合体 20重量部ポリウレタン樹脂  
     18重量部イソシアネート樹脂      
 4重量部レシチン            4重量部
ステアリン酸          4重量部メチルエチ
ルケトン     150重量部メチルイソブチルケト
ン   100重量部シクロへキサノン      1
00重量部第2の垂直磁化膜の異方性磁界(Hk)は2
゜5KOe、基体と垂直方向の保磁力は1050Qe、
飽和磁化は170emu/ccであった。
次いで、比較例1、実施例1〜3を5.25インチ直径
のフロッピディスク状に打ち抜き、潤滑剤(デュポン社
製、KRYTOX>を約200人塗布し、ジャケットに
納めたのち、記録密度およ比較例2  3200x10
3    52x103比較例2 実施例1で得られたフィルムA(比較例1)の第1の垂
直磁化膜の上に、厚さ1000人の3i02膜を真空蒸
着した。
真空蒸着は、S[)2(純度99.5%)を1×10−
5トールの圧力中で電子ビームにより加熱蒸発させた。
このとき、基板ホルダーは5℃に冷却した。
このフィルムを実施例1と同様にして打ち抜き、潤滑剤
を塗工し、ジャケットに納め、記録密度、耐摩耗性を調
べた。
結果を表1に示す。
〔発明の効果〕
本発明の垂直磁気記録媒体は、薄膜型垂直磁気記録媒体
の長所である高密度記録特性を維持し、かつその短所で
ある耐久性、なかんずく耐摩耗性を改良でき、実用的に
優れた高密度磁気記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の一例を示す
概略断面図でおり、1は基体、2は第1の垂直磁化膜、
3は第2の垂直磁化膜でおる。 第2図は、本発明の他の例を示す概略断面図であり、4
は基体、5.6は第1の垂直磁化膜、7.8は第2の垂
直磁化膜である。 第3図は、保磁力、飽和磁化の測定方法を示す磁化曲線
(ヒステリシるループ〉を示す。 第4図は、異方性磁界の測定方法を示す磁化曲線(ヒス
テワシスループ)を示す。 特許出願人  東 し 株 式 会 社壓1躬 茎21図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基体と、該基体上に真空析出されたコバルトと他
    の1種以上の金属との合金から成り、かつ、基体面と垂
    直方向に磁気異方性を有する第1の垂直磁化膜と、この
    第1の垂直磁化膜上に塗工された、バリウムフェライト
    と有機バインダとを少なくとも含み、かつ、基体面と垂
    直方向に磁気異方性を有する第2の垂直磁化膜とから成
    ることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
JP19337986A 1986-08-19 1986-08-19 垂直磁気記録媒体 Pending JPS6350915A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020247A (en) * 1996-08-05 2000-02-01 Texas Instruments Incorporated Method for thin film deposition on single-crystal semiconductor substrates

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US6020247A (en) * 1996-08-05 2000-02-01 Texas Instruments Incorporated Method for thin film deposition on single-crystal semiconductor substrates

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