(57)【要約】【課題】保存による磁化劣化を防止でき、ＭＲヘッドを用いる記録再生システムや、リニア方式システムでの使用に適した高密度磁気記録媒体を提供する。【解決手段】非磁性支持体１の一方の面側に真空薄膜形成技術によって形成され、１層当たりの厚さが１００ｎｍ以下であり、積層総厚が１５０ｎｍ以下である少なくとも１層の磁性層３ａ、３ｂと、少なくとも１層の磁性層の一方または両方の面に形成された、アルミニウムとチタンの少なくとも一方を含む金属または合金であり、厚さが１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である少なくとも１層のシールド層２ａ〜２ｃとを有する磁気記録媒体。【選択図】  図１
2004355784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体と、
前記非磁性支持体の一方の面側に真空薄膜形成技術によって形成され、１層当たりの厚さが１００ｎｍ以下である少なくとも１層の磁性層と、
少なくとも１層の前記磁性層の一方または両方の面に形成された、アルミニウムとチタンの少なくとも一方を含む金属または合金であり、厚さが１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である少なくとも１層のシールド層とを有する
磁気記録媒体。
【請求項２】
複数の前記磁性層を有し、複数の前記磁性層の総厚は１５０ｎｍ以下である
請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記磁性層は斜方柱状構造を有する
請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
最上層の前記磁性層上に保護層を有する
請求項１記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の粉未磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分散させた磁性塗料を塗布、乾燥することにより作製される塗布型の磁気記録媒体が広く使用されている。
【０００３】
これに対して、高密度磁気記録への要求の高まりと共に、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｏ等の金属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成技術（真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法等）によってポリエステルフィルムやポリアミド、ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着した、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案され注目を集めている。
【０００４】
この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は保磁力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みをきわめて薄くできるため、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さい。また、磁性層中に非磁性材である結合剤を混入する必要が無いため、磁性材料の充填密度を高めることができる。金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、このような数々の利点を有している。
【０００５】
また、この種の磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させ、より大きな出力が得られるようにするため、磁気記録媒体の磁性層を形成するに際し、磁性層を斜方に蒸着する、いわゆる斜方蒸着が提案されている。この方法によって磁性層が形成された磁気記録媒体は、ハイバンド８ｍｍビデオテープレコーダー、デジタルビデオテープレコーダー用の蒸着テープとして実用化されている。
【０００６】
この種の斜方蒸着による磁気テープは、例えば長尺状の非磁性支持体を長手方向に走行させ、走行状態で非磁性支持体の一主面側に磁性材料を堆積させて磁性層を形成する方法によって作製される。この方法によれば、高い生産性と優れた磁気特性が確保できる。また、より良い電磁変換特性を得るために、複数の磁性層を積層することもある。
【０００７】
一方、磁気テープ等の磁気記録媒体のデータストリーマーとしての需要が高まるに伴い、さらなる磁気記録媒体の高記録密度化が要求されてきている。さらに記録情報の再生を行う際に用いる磁気ヘッドとして、従来の誘導型ヘッドに代わり磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）や巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）が適用されるようになってきている。ＭＲヘッドやＧＭＲヘッドは磁性層からの微小な漏洩磁束を高感度に検出することができるので、記録密度の向上を図るために有効である。
【０００８】
ＭＲヘッドやＧＭＲヘッドは、漏洩磁束に対する感度が飽和する検知限界があり、ヘッドの設計により許容される値よりも大きな漏洩磁束を検出することができない。したがって、磁気記録媒体の磁性層を薄くすることにより、磁性層の漏洩磁束を最適化する必要がある。
【０００９】
データストリーマー用途としての磁気テープの記録再生のシステムには、ヘリカルスキャン方式と、リニア方式の２種類が実用化されている。ヘリカルスキャン方式は、回転ドラム上に配置された磁気ヘッドが、高速に回転しながら磁気テープ上をスキャンすることで記録再生を行う方式である。ヘリカルスキャン方式によれば、記録トラックを精密に記録できるだけでなく、再生時には記録トラックを正確にスキャンできるように制御することが原理的に可能である。したがって、磁気テープシステムにおいて高記録密度を達成することが可能である。こうしたヘリカルスキャン方式は、ＶＨＳなどの家庭用ビデオ録画装置や、ハイバンド８ｍｍビデオテープレコーダー、デジタルビデオテープレコーダー用として幅広く実用化されている。
【００１０】
一方、リニア方式は磁気テープの幅方向にトラックを設け、長手方向に記録を行う方式である。リニア方式によれば、高速でテープを走行させることが容易であると同時に、磁気ヘッドを並列に数多く並べることによって記録再生の転送レートを向上させることが可能である。
【００１１】
カムコーダ用途などの磁気記録テープシステムでは、高記録密度が達成可能なヘリカルスキャン方式が有利である。それに対して、磁気記録テープシステムの体積に制約の少ないデータストレージ用途では、リニア方式が幅広く実用化され、市場においてもＤＬＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｔａｐｅ）やＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｔａｐｅ−Ｏｐｅｎ）といった商品が主流となっている。
【００１２】
こうしたリニア方式のデータストレージ用途の磁気テープ媒体としては、いわゆる塗布型の磁気テープのみが用いられており、斜方蒸着による磁気テープ媒体は用いられてこなかった。これは、ヘリカルスキャン方式では、磁気テープと磁気ヘッドの相対的な動きが一定方向であるのに対し、リニア方式では双方向に動くためである。
【００１３】
図７は、斜方蒸着により得られる磁気テープ媒体の模式的な断面図である。図７に示すように、非磁性支持体１０１上に磁性層１０２が形成されている。斜方蒸着による磁気テープ媒体は、記録した磁気ビットが向く磁化容易軸がテープ面内方向ではなく面内から立ち上がった構造となっている。
【００１４】
そのため、記録再生に際してヘッドが斜方蒸着の柱状構造に対して正方向（図中、矢印Ａ方向）に摺動する場合は良好な記録再生特性が発揮されるが、斜方蒸着の柱状構造に対して逆方向（図中、矢印Ｂ方向）に摺動する場合には、最適記録電流、位相特性、ＣＮ比、出力特性などの特性が正方向に摺動した場合に比べて劣り、十分な記録再生特性が得られないという欠点がある。
【００１５】
そのため、記録再生を双方向に行うリニア方式においては、斜方蒸着を用いた磁気テープ媒体はほとんど用いられてこなかった。この問題を解決する方法として、図８に示すように、斜方蒸着により得られる柱状構造の成長方向が互いに異なる２層の斜方蒸着膜１０２ａ、１０２ｂを積層させ、磁性層１０２を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１記載の磁気記録媒体によれば、記録再生特性の双方向（図中、矢印Ａ方向およびＢ方向）での差が低減される。
【００１６】
【特許文献１】
特開平４−３５３６２２号公報
【特許文献２】
特開平１−１２４１１５号公報
【特許文献３】
特開平４−３３５２０６号公報（特許第３０９３８１８号公報）
【特許文献４】
特開平５−２０６６２号公報
【非特許文献１】
「磁気抵抗ヘッドとスピンバルブヘッド−基礎と応用−第二版」（林和彦訳、平成１４年７月発行、丸善株式会社）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
記録再生信号の高面密度化が進み、ＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドに対応した磁気記録媒体とするには、ヘッドの飽和を防止するため、磁気記録媒体の磁性層を薄くする必要がある。しかしながら、本発明の発明者は、磁性層を薄くした磁気記録媒体を高温多湿下で保存すると、著しく磁化量が減少することを発見した。また、本発明の発明者は、この現象が磁性層を積層した磁気記録媒体でも生じることを発見した。
【００１８】
単層の磁性層を有する磁気記録媒体で磁性層の厚さが１００ｎｍ以下となると、磁化量が著しく減少する。また、複数の磁性層を積層させた磁気記録媒体において、複数の磁性層の総厚（積層総厚）が磁性層単層の磁気記録媒体の磁性層の厚さと同じであれば、磁化量の減少量は磁性層単層の場合よりも大きくなる。
【００１９】
したがって、磁性層が積層された磁気記録媒体では、積層総厚が１５０ｎｍ程度でも、高温多湿下での磁化量の減少が実用上問題となる大きさとなる。このような現象の原因を調べた結果、保存による磁化量の著しい減少は、記録再生信号の面密度を高め、磁気記録媒体をＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドに対応させた場合に、必ず直面する問題であることが明らかとなった。
【００２０】
水分や腐食性ガスによる磁性層の腐食を防止する方法として、磁性層の下地に厚さ５〜３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）または銅（Ｃｕ）の層を形成する方法が知られている（特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２では磁性層が例えば２００ｎｍと厚く、腐食性ガスであるＳＯ２ガスに対する耐腐食性が評価されている。
【００２１】
特許文献２には、磁性層の下地にＡｌやＴｉ等の層を形成すると保磁力が向上することが記載されているが、後述する本発明者らの実験結果によれば、磁性層の下地に厚さ３０ｎｍ以下の薄い金属層を形成すると、保磁力は低下した。しかしながら、それより厚い金属層を磁性層の下地に形成すると、保磁力の増加も観察された。すなわち、磁性層や下地層の厚さ範囲が異なると、下地層の厚さに依存した磁気特性の変化は、異なった挙動を示す。
【００２２】
また、高温多湿下での保存性の劣化は磁性層の厚さが１００ｎｍ以下になると顕在化し、ＳＯ２ガスによる腐食とは磁化劣化の機構（反応）が異なる。実際に実験すると、高温多湿下での保存特性とＳＯ２ガスに対する耐腐食性のうち、一方が非常に良好で、他方が問題となる場合も多い。すなわち、ＳＯ２ガスに対する耐腐食性を向上させる方法は、高温多湿下での保存特性の向上に必ずしも有効ではない。
【００２３】
特許文献３には、磁性層の下地層として、Ｃｏより卑である金属および金属酸化物の層を形成し、磁性層の腐食を防止することが記載されている。特許文献３記載の磁気記録媒体では、磁性層の厚さが好適には１２０〜３００ｎｍ、実施例で２００ｎｍである。また、下地層の厚さは５０〜２００ｎｍである。
【００２４】
また、特許文献４には、磁性層の下地層として厚さ５０〜１５０ｎｍ、好適には８０〜１２０ｎｍの金属層を形成して、磁性層の腐食を防止することが記載されている。しかしながら、磁性層の厚さを１００ｎｍ以下に薄くしたとき、特許文献３および４に記載されているような厚い下地層を形成すると、下地層の表面粗さが大きくなり、媒体ノイズが増大する。したがって、十分な電磁変換特性が得られなくなる。この問題は、再生用ヘッドとしてＭＲヘッドよりもさらに高感度のＧＭＲヘッドを用いた場合、より深刻となる。
【００２５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保存による磁化劣化を防止でき、高密度磁気記録に適した磁気記録媒体、特に、ＭＲヘッドを用いる記録再生システムや、リニア方式システムに好適な磁気記録媒体を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、前記非磁性支持体の一方の面側に真空薄膜形成技術によって形成され、１層当たりの厚さが１００ｎｍ以下である少なくとも１層の磁性層と、少なくとも１層の前記磁性層の一方または両方の面に形成された、アルミニウムとチタンの少なくとも一方を含む金属または合金であり、厚さが１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である少なくとも１層のシールド層とを有することを特徴とする。複数の磁性層が積層されていてもよく、その場合は、複数の前記磁性層の総厚は１５０ｎｍ以下である。
【００２７】
これにより、非磁性支持体側から磁性層に拡散する酸素に起因した磁性層の酸化および磁化劣化を防止することが可能となる。本発明の磁気記録媒体によれば、磁性層が１００ｎｍ以下で薄く形成された場合も、高温多湿化下での保存特性を向上させることができる。本発明の磁気記録媒体は磁性層が薄く、ＭＲヘッドを用いる高記録密度の記録再生システムに好適である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の磁気記録媒体の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る磁気記録媒体の一例を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の磁気記録媒体１０は、非磁性支持体１の一主面上に、磁性層３として強磁性金属材料からなる少なくとも１層の金属磁性薄膜が形成され、その上層に保護層４が形成され、最上層に潤滑剤層５が形成された構造を有する。
【００２９】
図１は、磁性層３が下層磁性薄膜３ａと上層磁性薄膜３ｂの２層から構成される例を示すが、磁性層３は単層または３層以上の磁性薄膜であってもよい。非磁性支持体１の磁性層３が形成されている側と反対側の面には、バックコート層６が形成されている。
【００３０】
本発明に係る磁気記録媒体は、磁性層３と非磁性支持体１の界面のシールド層２ａ、磁性層間（下層磁性薄膜３ａと上層磁性薄膜３ｂの界面）のシールド層２ｂ、磁性層３と保護層４の界面のシールド層２ｃの少なくとも一つを有することを特徴とする。これらのシールド層２ａ、２ｂ、２ｃはＡｌ、Ｔｉのいずれか一つ以上を含む金属または合金である。
【００３１】
次に、上記の磁気記録媒体１０を構成する各層について説明する。非磁性支持体１としては、従来の磁気テープにおいて用いられている公知の材料をいずれも適用できる。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）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ト等のセルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のプラスチック類等が挙げられる。
【００３２】
また、図示しないが、非磁性支持体１と磁性層３の界面に下地層を形成してもよい。下地層は、最終的に得られる磁気記録媒体１の耐久性や走行性、および磁気テープ成膜時のハンドリング性を向上させる目的で、必要に応じて設けられる。例えば、バインダー樹脂、フィラー及び界面活性剤等を含有する塗料により下地層を形成して表面に微細な凹凸を付加したり、機械的な強度を高めたりしてもよい。
【００３３】
バインダー樹脂としては、例えば水性ポリエステル樹脂、水性アクリル樹脂、水性ポリウレタン樹脂等が挙げられる。フィラーとしては、耐熱性ポリマーからなる粒子、二酸化珪素、炭酸カルシウム等の粒子が挙げられる。フィラーの平均粒径は例えば５〜３０ｎｍ、フィラーによって形成される表面突起の密度は例えば５０万〜３０００万個／ｍｍ２程度とすることが好ましい。これにより最終的に得られる磁気記録媒体１０の走行耐久性と電磁変換特性を良好にできる。
【００３４】
上述した方法の他、リソグラフィー技術によって非磁性支持体１上に人工的に凹凸を形成したり、メッキや真空薄膜形成技術によって金属、無機化合物または有機高分子によって島状構造を形成する方法を用いて表面に微小突起を形成してもよい。
【００３５】
磁性層３は、非磁性支持体１上に強磁性金属材料を直接被着することにより形成され、下層磁性薄膜３ａと上層磁性薄膜３ｂの２層構造となっている。この金属磁性材料は、通常の蒸着テープに使用されるものから任意に選択できる。金属磁性材料として例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの強磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ一Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられる。テープをヘッドに対して双方向（図１のＡ方向およびＢ方向）に走行させるリニア方式用の磁気テープでは、双方向での記録再生特性の差を低減する上で、磁性層３を２層以上の磁性薄膜の積層構造とすることが望ましい。図１には磁性層が２層構造の場合を例示している。
【００３６】
本実施形態の磁気記録媒体１０には、単層の磁性薄膜から構成される厚さ１００ｎｍ以下の磁性層３、または厚さ１００ｎｍ以下の複数の磁性薄膜から構成される総厚さ１５０ｎｍ以下の磁性層３が形成される。非磁性支持体１と磁性層３の間、磁性層３を構成する複数の磁性薄膜間、磁性層３と保護層４の間の少なくとも１ヶ所に、Ａｌ、Ｔｉ、またはこれらの金属を母体とする合金からなるシールド層を形成する。これにより、磁気記録媒体の保存特性が著しく向上する。
【００３７】
磁性層３が例えばＣｏ−ＣｏＯ系磁性層の場合、磁性層３の磁性を担うＣｏの２５℃における水素標準電極電位が−０．２７７Ｖであるのに対し、Ａｌの２５℃における水素標準電極電位は−１．６６２Ｖ、Ｔｉの２５℃における水素標準電極電位は−１．６２８Ｖである。したがって、磁性層３に対してシールド層が選択的に酸化され、磁性層３の劣化が効果的に抑制される。
【００３８】
シールド層２ａ〜２ｃは、真空薄膜形成技術により作製する。真空薄膜形成技術としては、例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの物理的蒸着法（ＰＶＤ；ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が挙げられる。真空蒸着法によれば、真空下でシールド層の材料となる金属材料を加熱蒸発させ、非磁性支持体および／または磁性層上に付着させる。
【００３９】
イオンプレーティング法によれば、シールド層の材料となる金属材料の蒸発を放電中で行う。スパッタリング法によれば、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、生じたアルゴンイオンでシールド層の材料からなるターゲットの表面原子をたたき出し、非磁性支持体および／または磁性層上に堆積させる。これらのＰＶＤによれば、シールド層の成膜性を良好にできる。
【００４０】
図２は、シールド層２ａ〜２ｃの形成に適用できるマグネトロンスパッタ装置の構成を示す図である。図２に示すマグネトロンスパッタ装置２０のチャンバー２１内は、真空ポンプ２２により減圧される。バルブ２３の角度によって、チャンバー２１から真空ポンプ２２への排気速度が調整される。チャンバー２１内にアルゴン（Ａｒ）ガス導入管２４からＡｒガスが導入される。非磁性支持体１は供給ロール２５から巻き出され、冷却キャン２６の周面を走行して巻き取りロール２７に順次巻き取られる。冷却キャン２６は例えば−４０℃に冷却され、これにより非磁性支持体１の熱による変形が防止される。
【００４１】
冷却キャン２６と所定の間隔をあけて、冷却キャン２６と対向するように電極２８が配置される。冷却キャン２６と電極２８の間に所定の電圧を印加すると、グロー放電によりアルゴンイオンが生じる。アルゴンイオンによりターゲット２９の原子がたたき出され、非磁性支持体１上に堆積する。上述した構成のマグネトロンスパッタ装置２０は、本実施形態の磁気記録媒体のシールド層２ａ〜２ｃの形成に好適に用いることができる。
【００４２】
磁性層３を構成する磁性薄膜３ａ、３ｂは、シールド層２ａ〜２ｃと同様に、例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法またはスパッタリング法などのＰＶＤにより形成できる。磁性層３は、斜方蒸着を行う真空蒸着法によって形成することが特に好ましい。長尺状の非磁性支持体１を長手方向に走行させ、走行する非磁性支持体１の一主面側に磁性微粒子を堆積させて磁性層を形成する斜方蒸着の製法は、成膜性が良好で、生産性が高いという利点を有している。
【００４３】
図３は、磁性層３の形成に適用される連続巻き取り式の真空蒸着装置の構成を示す図である。図３に示す真空蒸着装置３０は、いわゆる斜方蒸着用として構成され、真空室３１内に冷却キャン３２と強磁性金属薄膜用の蒸着源３３が対向するように配置されている。真空室３１の内部は、例えば１×１０−３Ｐａ程度の真空にされる。冷却キャン３２は、例えば−２０℃程度に冷却され、図中矢印Ａで示す方向に回転する。
【００４４】
真空室３１内には供給ロール３４と巻き取りロール３５が設けられている。非磁性支持体１は、供給ロール３４から図中矢印Ｂで示す方向に繰り出され、冷却キャン３２の周面に沿って走行した後、巻き取りロール３５に巻き取られる。供給ロール３４から供給される非磁性支持体１に、下地層やシールド層が形成されていてもよい。
【００４５】
なお、供給ロール３４と冷却キャン３２との間、および冷却キャン３２と巻き取りロール３５との間にはそれぞれガイドローラー３６、３７が配置され、供給ロール３４から冷却キャン３２、および冷却キャン３２から巻き取りロール３５に従って走行する非磁性支持体１の張力が調整される。これにより、非磁性支持体１が円滑に走行する。
【００４６】
蒸着源３３は、坩堝等の容器にＣｏ等の強磁性金属材料が収容されたものである。真空蒸着装置３０には、蒸着源３３の強磁性金属材料を加熱、蒸発させるための電子銃３８が設けられている。電子銃３８から電子ビーム３９を蒸着源３３の強磁性金属材料に加速照射すると、蒸着源３３の強磁性金属材料が加熱され、図中矢印Ｃで示すように蒸発する。強磁性金属材料は冷却キャン３２の周面に沿って走行する非磁性支持体１上に被着し、強磁性金属薄膜が形成される。
【００４７】
蒸着源３３と冷却キャン３２との間に第１のシャッタ４０と第２のシャッタ４１が設けられている。第１のシャッタ４０は走行する非磁性支持体１の前段側に位置し、第２のシャッタ４１は走行する非磁性支持体１の後段側に位置する。第１のシャッタ４０および第２のシャッタ４１は冷却キャン３２の周面に沿って走行する非磁性支持体１のうちの所定領域のみを外方に露出させている。
【００４８】
強磁性金属薄膜の蒸着に際しては、図示しない酸素ガス導入口を介して非磁性支持体１の表面近傍に所定量の酸素ガスを供給し、これによって強磁性金属薄膜の磁性特性、耐久性および耐候性の向上を図ることが好ましい。また、蒸着源３３の加熱には、上述のような電子ビームによる加熱手段の他、例えば抵抗加熱手段、高周波加熱手段、レーザ加熱手段等の公知の手段を使用できる。
【００４９】
真空蒸着装置３０において、蒸着源３３から強磁性金属材料を蒸発させるとともに冷却キャン３２の周面に非磁性支持体１を走行させる。蒸発した強磁性金属材料は、第１のシャッタ４０および第２のシャッタ４１の間から非磁性支持体１が外方に露出した部分のみに堆積する。
【００５０】
真空蒸着装置３０は、第１のシャッタ４０側から第２のシャッタ４１側に向かって非磁性支持体１を走行させるため、蒸発した強磁性金属材料は、まず第１のシャッタ４０側の非磁性支持体１上に堆積する。そして、第１のシャッタ４０側から第２のシャッタ４１側に向かって非磁性支持体１が走行するに連れて、蒸発した強磁性金属材料が順次堆積する。したがって、上述した成膜方法によって磁性微粒子の入射角度を制限して形成した磁性層は、斜方柱状構造をとる特徴がある。
【００５１】
高感度ＭＲヘッドを用いたリニア方式の磁気記録テープシステムに適した斜方蒸着テープの磁性層３では、下層磁性薄膜３ａの斜方柱状構造の傾きと上層磁性薄膜３ｂの斜方柱状構造の傾きが逆向きとなっている。上述した磁性層３の構造を得るには、ロール状の非磁性支持体１を一方向に進行させながら斜方蒸着を行うことにより、下層磁性薄膜３ａを成膜した後、ロール状に巻き取る。巻き取られたロールを供給ロール３４に代え、図３に示すようにして再び斜方蒸着を行う。これにより、２層の磁性薄膜の斜方柱状構造の傾きが互いに異なる構造の磁性層３が得られる。
【００５２】
また、ヘリカルスキャン方式に適した斜方蒸着テープの磁性層３では、下層磁性薄膜３ａの斜方柱状構造の傾きと上層磁性薄膜３ｂの斜方柱状構造の傾きが同じとなっている。上述した磁性層３の構造を得るには、ロール状の非磁性支持体１を一方向に進行させながら斜方蒸着を行うことにより、下層磁性薄膜３ａを成膜した後、ロール状に巻き取る。巻き取られたロールを、新たに別のロールに巻き直し、供給ロール３４に代え、図３に示すようにして再び斜方蒸着を行う。これにより、２層の磁性薄膜の斜方柱状構造の傾きが同じである構造の磁性層３が得られる。
【００５３】
図１に示すように、磁性層３上には保護層４を形成することが望ましい。保護層４は、良好な走行耐久性および耐食性を確保するために設けられ、例えばダイヤモンドライクカーボンからなる。なお、保護層４の材料は、通常の金属磁性薄膜用保護膜として一般に使用されるものから任意に選択でき、例えばカーボン、ＣｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＮｘ、ＳｉＣ、ＳｉＮｘ−ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＣ等が挙げられる。保護層４は、これらの単層膜でも多層膜でもよい。
【００５４】
保護層４は、例えばプラズマＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）連続膜形成装置を用いて、ＣＶＤ法によって形成することができる。ＣＶＤ方式としては、メッシュ電極ＤＣプラズマ方式、電子ビーム励起プラズマソース方式、冷陰極イオンソース方式、イオン化蒸着方式、触媒ＣＶＤ方式等の従来公知の方式をいずれも使用することができる。ＣＶＤ方式に使用する炭素化合物としては、炭化水素系、ケトン系、アルコール系等の従来公知の材料をいずれも使用することができる。また、プラズマ生成時には、炭素化合物の分解を促進するためのガスとして、Ａｒ、Ｈ２等を導入してもよい。
【００５５】
保護層４上には、磁気記録媒体の走行性を良好とするために、必要に応じて潤滑剤層５が形成される。潤滑剤層５は、例えば任意のパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布することにより形成される。
【００５６】
また、非磁性支持体１の磁性層３側の面と反対側の面にはバックコート層６が形成される。バックコート層６の厚さは０．２〜０．７μｍ程度が好適である。バックコート層６は、例えば無機顔料等の固体粒子を結合剤中に分散させ、結合剤の種類に応じた有機溶剤とともに混練してバックコート層用塗料を調製し、これを非磁性支持体１の裏面側に塗布して形成される。さらに、バックコート層６の表面にも潤滑剤を塗布することが望ましい。
【００５７】
また、バックコート層６と非磁性支持体１の間に支持補強層を設けてもよい。支持補強層は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ等の金属や、これら金属の合金、酸化物であることが好ましい。支持補強層は、例えば蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の方法で形成できる。支持補強層の厚さは２０ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好適である。
【００５８】
上述のようにして作製される本実施形態の磁気記録媒体１０は、特にＭＲヘッドを用いる磁気記録テープシステム用の磁気記録媒体として好適である。ＭＲヘッドは、磁気記録媒体からの信号を磁気抵抗効果を利用して検出する再生専用の磁気ヘッドである。一般にＭＲヘッドは、電磁誘導を利用して記録再生を行う誘導型磁気ヘッドより感度が高く再生出力が大きいので、高密度記録の磁気記録媒体に好適である。
【００５９】
ＭＲヘッドは、例えばＮｉ−Ｚｎ多結晶フェライトのような軟磁性材料からなる一対の磁気シールドに絶縁体を介して挟持された略矩形状のＭＲ素子部を備える。ＭＲ素子部の両端からは一対の端子が導出されており、これらの端子を介してＭＲ素子部にセンス電流を供給できるようになされている。ＭＲヘッドを用いて磁気記録媒体からの信号を再生する際には、磁気記録媒体にＭＲ素子部を摺動させる。この状態で、ＭＲ素子部の両端に接続された端子を介して、ＭＲ素子部にセンス電流を供給し、センス電流の電圧変化を検出する。
【００６０】
磁気記録媒体にＭＲ素子部を摺動させた状態でＭＲ素子部にセンス電流を供給すると、磁気記録媒体からの磁界に応じて、ＭＲ素子部の磁化方向が変化し、ＭＲ素子部に供給されたセンス電流と磁化方向との相対角度が変化する。そして、ＭＲ素子部の磁化方向とセンス電流の方向とがなす相対角度に依存して抵抗値が変化する。
【００６１】
このため、ＭＲ素子部に供給するセンス電流の値を一定にすることにより、センス電流に電圧変化が生じることになる。そこで、このセンス電流の電圧変化を検出することにより、磁気記録媒体からの信号磁界が検出され、磁気記録媒体に記録されている信号が再生される。なお、再生用磁気ヘッドとしては、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）も適用可能である。
【００６２】
ＭＲ素子にバイアス磁界を印加する手法は、ＳＡＬ（ｓｏｆｔ  ａｄｊａｃｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）バイアス方式の他、例えば永久磁石バイアス方式、シャント電流バイアス方式、自己バイアス方式、交換バイアス方式、バーバーポール方式、分割素子方式、サーボバイアス方式等、種々の手法が適用可能である。なお、巨大磁気抵抗効果素子や各種バイアス方式については、例えば非特許文献１に詳細に記載されている。
【００６３】
次に、本実施形態の磁気記録媒体におけるシールド層の効果について、詳細に説明する。上述したように、本発明の発明者は、ＭＲヘッドに適した磁気記録媒体とする目的で、磁性層を薄くすると、保存により磁性層の磁化量が著しく減少することを発見した。Ｃｏ磁性層の厚さと磁化劣化率との関係を図４に示す。磁化劣化率は、高温高湿環境に磁気記録媒体を放置し、放置前の飽和磁化Ｍｓ０と、放置後の飽和磁化Ｍｓ１を測定し、次式（１）を用いて算出した。
磁化劣化率（％）＝（（Ｍｓ０−Ｍｓ１）／Ｍｓ０）×１００  ・・・  （１）
【００６４】
図４に示すように、磁性層の厚さが約５０ｎｍより薄くなると、磁化劣化率が急激に増大する。実用上、上記の磁化劣化率は１０％以内が望ましく、磁性層の厚さが５０ｎｍ以下の場合、磁化劣化率が許容されない。ＭＲヘッドより再生感度の高いＧＭＲヘッドに磁気記録媒体を対応させる場合、ＭＲヘッド用の磁気記録媒体よりも磁性層が薄くされる。ＧＭＲヘッド用の磁気記録媒体では磁性層の厚さを例えば５０ｎｍ以下、好適には３０ｎｍ前後とする。
【００６５】
磁性層を１００ｎｍ以下に薄くした場合、従来の誘導型ヘッドでは再生感度が不足するため、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッドを再生に用いる必要がある。すなわち、このような磁化劣化率の増大は、記録再生信号の面密度を高め、再生にＭＲヘッドやＧＭＲヘッドを用いる場合に問題となる。このような現象は、これまで報告された例が無いが、以下のような機構が考えられる。
【００６６】
磁性層は、例えばＣｏの磁性金属を蒸着して形成されるが、その際に導入する酸素や作製工程中における大気との反応で、磁性層の下部や上部は化学量論組成に満たない酸化状態となっている。この酸化している領域は、磁性層と非磁性支持体の界面、磁性層と保護層の界面、磁性層と磁性層の界面に存在する。
【００６７】
高温多湿環境下では、磁性層が含有する酸素の拡散や、外部環境からの酸素および湿気の侵入が促進される。これにより、各界面の酸化領域が拡大し、酸素比率が増加する。酸化領域の拡大は、酸化領域がある程度の厚さになると拡大速度が遅くなる。これは、酸化被膜が厚くなると、酸素や湿気の拡散径路の閉塞部が増え、酸素が磁性層内部に入り込みにくくなるためである。磁性層の厚さが１００ｎｍ以上では、磁性層の厚さ方向における中央部での磁化量の減少は少ない。
【００６８】
しかしながら、磁性層の厚さが１００ｎｍ以下となると、層上部と層下部から拡大する酸化領域が層中央領域にまで達するために、磁性層全体が酸化する。さらに、磁性層全体が酸素とＣｏの化学量論組成となるまで反応は止まらないので、急速に磁化量が減少する。
【００６９】
積層した磁性層についても同様な理由により、磁化量の著しい減少を説明できる。但し、磁性層を積層した場合、磁性層と磁性層の界面に存在する酸素の拡散も伴うため、磁性層の積層総厚が磁性層単層の磁気記録媒体での磁性層厚と同じであれば、磁性層を積層したほうが磁化量の減少量は大きくなる。
【００７０】
例えば、単層の磁性層で厚さが１５０ｎｍあれば、磁化量の劣化がほぼ問題とならないのに対して、磁性層を積層した場合は、積層総厚が１５０ｎｍ程度でも、高温多湿下での磁化量の減少は実用上問題となる大きさとなる。積層総厚が１５０ｎｍを越える場合は、記録密度が小さくなるので、例えばＧＭＲヘッドを用いた高記録密度磁気記録システムでは実用性が無い。したがって、本発明では、積層した磁性層の総厚を１５０ｎｍ以下と規定している。
【００７１】
図５は、非磁性支持体とＣｏ磁性層の界面にＴｉシールド層を設けた場合の磁化劣化率と保磁力比を示す。図６は、非磁性支持体とＣｏ磁性層の界面にＡｌシールド層を設けた場合の磁化劣化率と保磁力比を示す。磁性層の厚さは、図４において磁化劣化が最も大きくなる厚さ（２５ｎｍ）とした。磁化劣化率は、上述の式（１）を用いて算出した。図５および図６のＡは、シールド層を設けなかった場合の磁化劣化率を示す。保磁力比は次式（２）を用いて、保存前の保磁力から算出した。
保磁力比＝（試料の保磁力）／（シールド層が無い場合の保磁力）…（２）
【００７２】
磁化劣化率については、図５および図６に示すように、シールド層を設けない場合に比較して、ＴｉまたはＡｌのシールド層を０．５ｎｍ厚で設けた場合に低減し、１ｎｍ厚で設けた場合に著しく低減する。シールド層が５〜１０ｎｍ厚のとき、磁化劣化率が極小となり、シールド層を１０ｎｍより大きくすると、磁化劣化率が増大する。
【００７３】
ＧＭＲヘッド用の磁気記録媒体における磁化劣化率の規格許容範囲を実用上１０％以内としたとき、Ｔｉシールド層またはＡｌシールド層の厚さが３０ｎｍを超えると、磁化劣化率が許容されなくなる。上述した従来の特許文献２〜４では、このような厚さ範囲で下地層が形成されないため、厚さ３０ｎｍ以下のＴｉ層やＡｌ層が磁気特性に与える効果や、Ｔｉ層やＡｌ層の厚さに応じた磁気特性の挙動については検討されていない。
【００７４】
保磁力比については、図５および図６に示すように、ＴｉまたはＡｌのシールド層を０．５〜５０ｎｍ厚で設けることにより、シールド層がない場合に比較して、保磁力は若干低下する。保磁力比はシールド層の厚さが５ｎｍ程度のときに極小となるが、このときの保磁力比は０．８以上であり、実用上許容される範囲にある。
【００７５】
以上のように、磁性層と接するように、ＴｉまたはＡｌのシールド層を１〜３０ｎｍの厚さで形成することにより、保存に伴う磁化量の減少を効果的に抑制できる。また、ＴｉまたはＡｌを含む合金のシールド層を同様の厚さで形成した場合にも、保存による磁化量の減少を同様に抑制できることが確認された。
【００７６】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。
（実施例１および比較例１）
非磁性支持体として、厚さ６．３μｍ、幅１５０ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用意した。まず、非磁性支持体上の磁性層を形成する面側に、厚さ５ｎｍの下地層を形成した。下地層は、アクリルエステルを主成分とする水溶性ラテックスに、直径１０ｎｍのシリカ粒子を攪拌し、密度が１×１０７個／ｍｍ２程度となるように塗布して形成した。
【００７７】
次に、実施例１では、下地層の上にスパッタリング法によりシールド層を作製した。比較例１は、このシールド層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様である。シールド層の形成には、図２に示すマグネトロンスパッタ装置を用いた。実施例１では、ターゲット２９にＴｉを用いた。図２のマグネトロンスパッタ装置２０において、まず、チャンバー２１内を真空ポンプ３２により１０−４Ｐａまで減圧した。その後、真空ポンプ２２側へ排気するバルブ２３の角度を全開状態から１０度まで絞ることにより排気速度を落とし、Ａｒガス導入管２４からＡｒガスを導入して真空度を０．８Ｐａに設定した。
【００７８】
次に、下地層が形成されたＰＥＴフィルム原反を供給ロール２５にセットし、−４０℃に冷却された冷却キャン２６の周面に沿ってＰＥＴフィルム（非磁性支持体）１を走行させ、巻き取りロール２７に順次巻き取れるようにした。冷却キャン２６から４５ｍｍ離れた位置に、冷却キャン２６と対向するようにターゲット２９を配置した。冷却キャン２６と電極２８の間に２０００Ｖの電圧を印加し、１．４Ａの電流が流れる状態を保った。これにより、ＰＥＴフィルム原反から巻き出された非磁性支持体上にシールド層２ａ（図１参照）となるＴｉ層が成膜された。
【００７９】
なお、シールド層の厚さは、図２のマグネトロンスパッタ装置２０における成膜速度を調整することによって制御される。成膜速度は、供給ロール２５から巻き取りロール２７への非磁性支持体の送り速度と、非磁性支持体上のターゲット材料の堆積速度に依存する。非磁性支持体上のターゲット材料の堆積速度は、冷却キャン２６と電極２８の間に印加される電圧と、冷却キャン２６とターゲット２９の間隔に依存する。これらを調整することにより、実施例１では非磁性支持体と磁性層の間にシールド層として厚さ１ｎｍのＴｉ層を形成した。
【００８０】
次に、図３に示す真空蒸着装置３０を用いて磁性層を形成した。原料の金属磁性材料（蒸着源３３）にはＣｏを用いた。真空室３１内に酸素を６．０×１０−４ｍ３／分の流量で導入し、電子銃３８から電子ビーム３９を照射して蒸着源３３を加熱し、反応性真空蒸着によりＣｏ−ＣｏＯ系磁性層を形成した。このとき、シャッタによって、Ｃｏ蒸着粒子の最小入射角度を４５゜、最大入射角度を９０゜に調整した。磁性層厚さは、成膜速さにより設定される。実施例１では磁性層厚さを２５ｎｍとした。
【００８１】
次に、磁性層上にダイヤモンドライクカーボンからなる保護膜を形成した。ダイヤモンドライクカーボンからなる保護膜は、プラズマＣＶＤ法によって膜厚が１０ｎｍになるように形成した。次に、ダイヤモンドライクカーボンからなる保護膜上に、パーフルオロポリエーテルを厚み２ｎｍとなるように塗布し、潤滑層を形成した。
【００８２】
また、走行耐久性を得るために、非磁性支持体の磁性層側と反対側の面（裏面）にバックコート用塗料を塗布し、バックコート層を０．５μｍの膜厚で形成した。バックコート用塗料は、無機顔料として平均粒径２０ｎｍのカーボン粒子を用い、結合剤としてウレタン樹脂を用いて調製した。バックコート用塗料の塗布には、ダイレクトグラビア法による塗布装置を用いた。最後に、原反を８ｍｍ幅に裁断し、サンプルテープを得た。
【００８３】
作製したサンプルテープについて、以下に示す方法を用いて保存特性の評価を行った。保存特性は、サンプルテープを温度６５℃、相対湿度９０％の環境下にて６日間保存する保存試験後の磁性層の磁化劣化率より見積もった。磁化劣化率は、放置前のＭｓ０（飽和磁化）と、放置後のＭｓ１とを測定し、次式（３）を用いて算出した。Ｍｓ測定には、試料振動型磁力計（ＶＳＭ；ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  ｓａｍｐｌｅ  ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）を用いた。
磁化劣化率（％）＝（（Ｍｓ０−Ｍｓ１）／Ｍｓ０）×１００  ・・・（３）
【００８４】
実施例１の磁化劣化率を表１に示す。また、他の実施例および比較例の磁化劣化率を表１〜６にまとめた。磁化劣化率は、実用上１０％以下であることを目安としているので、磁化劣化率が１０％を超えるものをＮＧとして判定した。
【００８５】
【表１】
2004355784.tif 000003
【００８６】
（実施例２〜４および比較例２、３）
非磁性支持体と磁性層の間に形成されるシールド層の厚さを表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。磁性層は単層で、厚さ２５ｎｍである。なお、図５のグラフは実施例１〜４および比較例２、３のサンプルテープの磁化劣化率と保磁力比をプロットしたものである。
【００８７】
（実施例５〜８および比較例４、５）
非磁性支持体と磁性層の間に形成されるシールド層を、表１に示す厚さのＡｌ層に変更した以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。磁性層は単層で、厚さ２５ｎｍである。シールド層のＡｌ層は、Ａｌターゲットを用いるスパッタにより形成した。なお、図６のグラフは実施例５〜８および比較例４、５のサンプルテープの磁化劣化率と保磁力比をプロットしたものである。
【００８８】
（実施例９〜１２および比較例６、７）
シールド層を非磁性支持体と磁性層の間に形成せず、磁性層と保護層の間に表１に示す厚さのシールド層を形成した以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。磁性層は単層で、厚さ２５ｎｍである。シールド層は、実施例１で非磁性支持体と磁性層の間にシールド層を形成する場合と同様の方法で形成した。
【００８９】
（実施例１３〜１６および比較例８、９）
シールド層を非磁性支持体と磁性層の間に形成せず、磁性層と保護層の間に表１に示す厚さのシールド層を形成し、シールド層をＡｌ層とした以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。磁性層は単層で、厚さ２５ｎｍである。シールド層は、実施例１で非磁性支持体と磁性層の間にシールド層を形成する場合と同様の方法で形成した。
【００９０】
（比較例１０〜１３）
シールド層を形成せず、単層の磁性層を表２に示す厚さに変更した以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。参考のため、磁性層の厚さが２５ｎｍである比較例１（表１参照）を表２にも示した。
【００９１】
【表２】
2004355784.tif 000004
【００９２】
（実施例１７〜１９）
非磁性支持体と磁性層の間にシールド層として厚さ３０ｎｍのＴｉ層を形成し、単層の磁性層を表２に示す厚さに変更した以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。参考のため、磁性層の厚さが２５ｎｍである実施例４（表１参照）を表２にも示した。
【００９３】
（実施例２０〜２３）
非磁性支持体と磁性層の間にシールド層を形成せず、磁性層と保護層の間にシールド層として厚さ３０ｎｍのＴｉ層を形成し、単層の磁性層を表２に示す厚さに変更した以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【００９４】
（実施例２４〜２７）
非磁性支持体と磁性層の間にシールド層として厚さ３０ｎｍのＴｉ層を形成し、さらに、磁性層と保護層の間にもシールド層として厚さ３０ｎｍのＴｉ層を形成し、単層の磁性層を表２に示す厚さに変更した以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【００９５】
（実施例２８〜３０および比較例１４〜１６）
磁性層を２層として、磁性層の積層総厚が１５０ｎｍとなるように、上層の磁性層の厚さと下層の磁性層の厚さを表３に示す厚さにした。以下、磁性層を２層とした実施例および比較例において、上層の磁性層は上述した方法により、下層の磁性層と斜方柱状構造の傾きが逆向きとなるように形成した。実施例２８〜３０では、非磁性支持体と下層の磁性層の間にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成した。比較例１４〜１６では、シールド層を形成しなかった。それ以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【００９６】
【表３】
2004355784.tif 000005
【００９７】
（実施例３１〜３３）
非磁性支持体と下層の磁性層の間にシールド層を形成せず、下層の磁性層と上層の磁性層の間にシールド層を形成した以外は、実施例２８〜３０と同様にサンプルテープを作製した。シールド層は厚さ５ｎｍのＴｉ層である。
【００９８】
（実施例３４〜３６）
非磁性支持体と下層の磁性層の間にシールド層を形成せず、上層の磁性層と保護層の間にシールド層を形成した以外は、実施例２８〜３０と同様にサンプルテープを作製した。シールド層は厚さ５ｎｍのＴｉ層である。
【００９９】
（実施例３７〜４２および比較例１７、１８）
磁性層を２層として、磁性層の積層総厚が１００ｎｍとなるように、上層の磁性層の厚さと下層の磁性層の厚さを表４に示す厚さにした。実施例３７〜４２では、それぞれ表４に示す位置にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成した。比較例１７、１８では、シールド層を形成しなかった。それ以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【０１００】
【表４】
2004355784.tif 000006
【０１０１】
（実施例４３〜４８および比較例１９、２０）
磁性層を２層として、磁性層の積層総厚が７５ｎｍとなるように、上層の磁性層の厚さと下層の磁性層の厚さを表５に示す厚さにした。実施例４３〜４８では、それぞれ表５に示す位置にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成した。比較例１９、２０では、シールド層を形成しなかった。それ以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【０１０２】
【表５】
2004355784.tif 000007
【０１０３】
（実施例４９）
実施例４９〜５２では、表６に示すように磁性層を２層として、上層の磁性層の厚さを２５ｎｍ、下層の磁性層の厚さを５０ｎｍにした。非磁性支持体と下層の磁性層の間にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成し、下層の磁性層と上層の磁性層の間にもシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成した。それ以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【０１０４】
【表６】
2004355784.tif 000008
【０１０５】
（実施例５０）
磁性層を２層として、上層の磁性層の厚さを２５ｎｍ、下層の磁性層の厚さを５０ｎｍにした。下層の磁性層と上層の磁性層の間にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成し、上層の磁性層と保護層の間にもシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成した。それ以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【０１０６】
（実施例５１）
磁性層を２層として、上層の磁性層の厚さを２５ｎｍ、下層の磁性層の厚さを５０ｎｍにした。非磁性支持体と下層の磁性層の間にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成し、上層の磁性層と保護層の間にもシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成した。それ以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【０１０７】
（実施例５２）
磁性層を２層として、上層の磁性層の厚さを２５ｎｍ、下層の磁性層の厚さを５０ｎｍにした。下層の磁性層と上層の磁性層は、実施例１の単層の磁性層と同様の方法で形成した。非磁性支持体と下層の磁性層の間にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成し、下層の磁性層と上層の磁性層の間にシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成し、上層の磁性層と保護層の間にもシールド層として厚さ５ｎｍのＴｉ層を形成した。それ以外は、実施例１と同様にサンプルテープを作製した。
【０１０８】
（実施例５３〜５６）
磁性層を厚さ２５ｎｍの単層とし、表１に示すように、実施例５３では実施例２のＴｉ層をＴｉ−Ｗ合金層に変更した。実施例５４では実施例１０のＴｉ層をＴｉ−Ｗ合金層に変更した。実施例５５では実施例６のＡｌ層をＡｌ−Ｍｇ合金層に変更した。実施例５６では実施例１４のＡｌ層をＡｌ−Ｍｇ合金層に変更した。
【０１０９】
表１は、磁性層を厚さ２５ｎｍの単層とし、シールド層の成膜位置や材料、厚さの効果を調べた結果を示す。シールド層が無い比較例１では、磁化劣化率が６２％と非常に大きい。これに比べ、ＴｉやＡｌのシールド層が１〜３０ｎｍの厚さで形成されている場合、磁化劣化量が非常に小さい。また、シールド層の厚さが１ｎｍ未満の場合、磁化劣化を抑制する効果が小さい。
【０１１０】
厚さ５０ｎｍのシールド層が非磁性支持体と磁性層の界面にある場合、磁化劣化量が１０％を超えてＮＧとなる。これは、シールド層が厚くなると表面の平滑性が悪くなり、その影響が磁性層や保護層にも及び、結果として保護層の欠陥が多くなるためであると考えられる。
【０１１１】
厚さ５０ｎｍのシールド層が磁性層と保護層の界面にある場合、磁化劣化率は許容されるが、記録再生でスペーシングロスが大きくなり、高記録密度化できないので、実用上使用されることは無いと考えられる。したがって、シールド層の厚さは１ｎｍ以上、３０ｎｍ以下と規定される。また、実施例５３〜５６は、シールド層がＴｉやＡｌを母材とした合金であるが、同様に磁化劣化を抑制する効果を示す。他の元素を含む場合でも同様の効果があることは明白である。
【０１１２】
表２は、磁性層が単層であり、シールド層として厚さ３０ｎｍのＴｉ層を形成した場合の効果について調べた結果を示す。この結果より、磁性層が薄くなると磁化劣化量が大きくなるが、シールド層があると、磁化劣化量が著しく小さくなることがわかる。磁性層の厚さが１２５ｎｍでは、シールド層が無くても磁化劣化率が１０％以下となる（比較例１０）。したがって、本発明では単層の磁性層の厚さを１００ｎｍ以下と規定するが、それ以上の厚さの場合でも、シールド層を設けることにより磁化劣化率を小さくできることは明白である。
【０１１３】
表３〜５は、磁性層が積層され、その総厚さを１５０ｎｍ以下とし、シールド層として厚さ３ｎｍのＴｉ層を形成した場合の効果について調べた結果を示す。各表の比較例より、磁性層が単層の場合と同様に、磁性層の総厚さが薄くなると磁化劣化量が大きくなる傾向があり、シールド層がある試料では著しく磁化劣化量が小さくなることがわかる。また、磁性層の総厚が１５０ｎｍの場合の表３と、磁性層の総厚が１００ｎｍの場合の表４より、磁性層の総厚や、磁性層の上層と下層の比率によらず、シールド層がある場合、磁化劣化率を非常に小さくできることがわかる。
【０１１４】
磁性層の総厚さが１５０ｎｍ以上でも同様の効果があることは明白であるが、総厚さが１５０ｎｍを超えると、例えばＧＭＲヘッドを用いた高密度磁気記録システムでは、ヘッドが飽和するため実用性が無い。したがって、本発明では、積層した磁性層の総厚を１５０ｎｍ以下と規定する。
【０１１５】
表５および表６は、磁性層が積層され、その総厚さが７５ｎｍであり、シールド層として厚さ３ｎｍのＴｉ層を形成した場合の効果について調べた結果を示す。この実験では、シールド層の成膜位置について、全ての組み合わせを検討した。その結果、シールド層は、最低でも１個所の界面にあれば、磁化劣化率を非常に小さくでき、シールド層を増やすと、より磁化劣化量を小さくできることがわかった。
【０１１６】
上記の本発明の実施形態の磁気記録媒体によれば、非磁性支持体側から各層を拡散、透過する酸素を各界面においてシールドすることができ、高温多湿環境下での保存特性が著しく向上する。また、磁性層と保護層の界面にシールド層を形成することにより、保護層を透過して磁性層に拡散する酸素をシールドでき、保護層側からの磁性層の磁化劣化をさらに効果的に抑制できる。本発明の実施形態の磁気記録媒体は、保存特性に優れ、高密度記録が可能であることから、特にデータストレージ用途に好適である。また、磁性層を薄くできるため、高感度ＭＲヘッドを用いる記録再生システムに適している。
【０１１７】
複数の磁性層が積層された場合、単層の磁性層が形成された場合に比較して、磁化劣化はより顕著となりやすいが、磁性層と接する少なくとも１層のシールド層を設けることにより、磁化劣化が効果的に防止される。例えば、斜方柱状構造の成長方向が異なる２層の磁性層が積層され、テープ走行の双方向での記録再生特性の差が低減された、リニア方式記録再生システムに好適な磁気記録媒体においても、保存による磁化劣化を防止できる。
【０１１８】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。例えば、シールド層材料をＴｉ−Ｗ系合金やＡｌ−Ｍｇ合金以外の合金としてもよい。また、斜方柱状構造の成長方向が同じ２層の磁性層が積層され、ヘリカルスキャン方式に好適である磁気記録媒体に上述したようなシールド層を設けてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、保存性に優れ、高密度磁気記録が可能であり、ＭＲヘッドを用いる記録再生システムや、リニア方式システムに好適な磁気記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２】図２は本発明の磁気記録媒体のシールド層の形成に用いられるスパッタ装置の概略図である。
【図３】図３は本発明の磁気記録媒体の磁性層の形成に用いられる真空蒸着装置の概略図である。
【図４】図４は磁性層の厚さと磁化劣化率の関係を示す図である。
【図５】図５はＴｉシールド層の厚さに依存した磁化劣化率および保磁力の変化を示す図である。
【図６】図６はＡｌシールド層の厚さに依存した磁化劣化率および保磁力の変化を示す図である。
【図７】図７は従来の蒸着テープの断面図である。
【図８】図８は従来の蒸着テープの断面図である。
【符号の説明】
１…非磁性支持体、２ａ、２ｂ、２ｃ…シールド層、３…磁性層、３ａ…下層磁性薄膜、３ｂ…上層磁性薄膜、４…保護層、５…潤滑剤層、６…バックコート層、１０…磁気記録媒体、２０…マグネトロンスパッタ装置、２１…チャンバー、２２…真空ポンプ、２３…バルブ、２４…Ａｒガス導入管、２５…供給ロール、２６…冷却キャン、２７…巻き取りロール、２８…電極、２９…ターゲット、３０…真空蒸着装置、３１…真空室、３２…冷却キャン、３３…蒸着源、３４…供給ロール、３５…巻き取りロール、３６、３７…ガイドローラー、３８…電子銃、３９…電子ビーム、４０…第１のシャッタ、４１…第２のシャッタ、１０１…非磁性支持体、１０２…磁性層、１０２ａ、１０２ｂ…斜方蒸着膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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