(57)【要約】【課題】ＡＭＲヘッドやＧＭＲヘッドに対応した磁気記録媒体において、磁性層を構成する強磁性粒子の粒径およびそのばらつきを高精度に制御できる方法を明らかにする。【解決手段】走行する非磁性支持体１に対し、金属蒸気の入射角を高入射角から低入射角に連続的に変化させながら、強磁性粒子の集合体である複数のカラムを含む磁性層２を斜方蒸着により形成する。その際、酸素ガスを導入し、各カラムの間を分離するように非磁性粒子を形成する。酸素ガスは、低入射角側および高入射角側の両方から導入する。これにより、非磁性支持体１と磁性層２の界面に酸化膜４が形成され、強磁性粒子の粒径が制御される。【選択図】図１
2005071578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体に、強磁性粒子の集合体である複数のカラムを含み、非磁性粒子が前記カラムの間を互いに分離するように位置している磁性層が設けられた磁気記録媒体であって、
前記磁性層は、斜方蒸着により、前記非磁性支持体を走行させながら金属蒸気の入射角を高入射角から低入射角に連続的に変化させ、かつ酸素ガスを高入射角側および低入射角側の両方から導入することにより形成されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁性層と前記非磁性支持体との間に、酸化膜を有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記強磁性粒子の粒径は３ｎｍ以上６ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記カラムは前記強磁性粒子が３個以上連なった構造を有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁性層の膜厚は１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
記録信号が異方性磁気抵抗効果型磁気ヘッドまたは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて再生されることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
非磁性支持体を走行させながら、斜方蒸着により、金属蒸気の入射角を高入射角から低入射角に連続的に変化させ、かつ酸素ガスを高入射角側および低入射角側の両方から導入することにより、非磁性支持体の上に、強磁性粒子の集合体である複数のカラムを含み、非磁性粒子がこのカラムの間を互いに分離するように位置している磁性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関し、特に強磁性粒子と非磁性粒子からなる薄膜磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばビデオテープレコーダー（ＶＴＲ）の分野においては、高画質化を図るために、高密度記録化が一層強く要求されている。これに対応する磁気記録媒体としては、非磁性支持体の上に、強磁性材料をめっきあるいは真空薄膜形成手段によって直接被着させて磁性層を形成した、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案されている。
【０００３】
この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保磁力、残留磁化、および角型比などに優れ、電磁変換特性が高い。また、磁性層の厚みを極めて薄くすることができるので、記録減磁あるいは再生時の厚み損失が著しく小さい。よって、短波長での電磁変換特性に優れている。さらに、磁性層中に非磁性である結合剤を混入する必要がないので、磁性材料の充填密度を高めることができ、磁束密度を高くすることができる。このように、金属磁性薄膜型の磁気記録媒体には数々の利点がある。
【０００４】
特に近年では、電磁変換特性をさらに向上させ、出力をより大きくするために、磁性層を形成する際に、強磁性材料を非磁性支持体に対し斜めに入射させて被着させる、いわゆる真空斜方蒸着法が提案されている。真空斜方蒸着法により磁性層を形成した磁気テープ（蒸着テープ）は、生産効率が高く、特性も安定しているので、既にハイバンド８ミリ用テープ、民生用デジタルビデオ用テープ、または、コンピューターデータ記録用テープ（例えば、ＡＩＴ（Advanced Intelligent Tape ）あるいはＭａｍｍｏｔｈ）として実用化されている。
【０００５】
真空斜方蒸着においては、真空中で円柱状のキャンの周面に沿って非磁性支持体を走行させながら、非磁性支持体に金属蒸気を入射させて、磁性層を堆積させる。金属蒸気は強磁性材料を電子銃等で加熱し、溶解させて発生させる。金属蒸気の非磁性支持体に対する入射角は、非磁性支持体の走行に伴い、高入射角から低入射角に連続的に変化する。
【０００６】
その際、蒸着雰囲気に酸素ガスを適当な条件で導入し、金属蒸気の一部を酸化させながら磁性層を形成すると、磁性層の保磁力あるいは角形比などの磁気特性が向上することが知られている。例えば、特許文献１には、蒸着雰囲気に高入射角側および低入射角側の両方から例えば酸素ガスのような酸化性ガスを導入し、真空斜方蒸着を行うことが記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、下層磁性層の蒸着時には低入射角側および高入射角側の両方に酸化性ガスを導入し、上層磁性層の蒸着時には低入射角側にのみ酸化性ガスを導入し、多層構造の磁性層を形成する方法が記載されている。特許文献３には、真空斜方蒸着において、高入射角側と低入射角側の両方に酸素ガスを吹き付け、高入射角側への酸素導入量をＦ１、低入射角側への酸素導入量をＦ２としたとき、０．１＜Ｆ１／Ｆ２＜１とすることが記載されている。
【０００８】
しかし、これら特許文献１〜３に記載されている磁気記録媒体は、一般に、インダクティブ型ヘッドを用いた再生に適したものであり、より高感度な異方性磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＡＭＲヘッド）または巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を用いた再生には適していない。例えば、特許文献２に記載されている磁気記録媒体の下層磁性層と上層磁性層との厚みの合計は１７０ｎｍであり、特許文献に記載されている磁気記録媒体の磁性層の厚みは１７５ｎｍである。磁性層の厚みをこのようにした場合、ＡＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドではヘッドが飽和してしまい、記録信号を再生することができない。
【０００９】
そこで、ＡＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドに対応した磁気記録媒体が提案されている。例えば特許文献４には、強磁性粒子が連なったカラムと、カラム間を分離するように配置された非磁性粒子とを含む磁性層を備えた磁気記録媒体が記載されている。このカラムは強磁性粒子が３個以上連なった構造を有し、カラムの径は約１５ｎｍ以下である。強磁性粒子はカラムの長手方向に結晶配向し、強磁性粒子の粒径は約１０ｎｍ以下である。
【００１０】
また、特許文献５には、磁性層の成膜レートが強磁性粒子の粒径およびそのばらつきと、カラム構造に影響することが開示されている。特許文献５には、成膜レートを０．５μｍ／秒以上、好適には１．０μｍ／秒以上とすることにより、強磁性粒子の粒径とそのばらつきが小さくなり、再生出力およびＳ／Ｎ比が向上することが記載されている。特許文献４および５では、磁性層として例えば酸素（Ｏ）を含有するコバルト（Ｃｏ）の薄膜が形成されている。  
【特許文献１】特開昭６２−１０２４２７号公報
【特許文献２】特開平６−１１１３１５号公報
【特許文献３】特開平７−２５４１２９号公報
【特許文献４】特開２００３−６８３１号公報
【特許文献５】特開２００３−５９０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、更なる高記録密度化を図るには、再生出力をより高くし、ノイズをより低減することが求められている。真空斜方蒸着法により磁性層を形成した磁気記録媒体においてこれらの要求を満たすには、磁性層における強磁性粒子の粒径や、強磁性粒子が構成するカラム構造を制御する必要がある。例えば、強磁性粒子を微細化し、強磁性粒子の粒径のばらつきを小さくすれば、媒体ノイズが低減し、磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させることができる。
【００１２】
なお、上記の特許文献１〜３に記載の方法では、高入射角側における酸素ガスまたは酸化性ガスの導入により、金属蒸気の酸化を制御し、磁気特性の改善を図っている。また、特許文献２には、下層磁性層の形成時に高入射角側の酸素導入を行うことにより、磁性層の耐蝕性が向上することも記載されている。しかし、特許文献１〜３には、高入射角側の酸素導入により、磁性層を構成する強磁性粒子の粒径が変化することは示されていない。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁性層を構成する強磁性粒子の粒径およびそのばらつきを高精度に制御することにより、ノイズを低減することができる磁気記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体に、強磁性粒子の集合体である複数のカラムを含み、非磁性粒子がカラムの間を互いに分離するように位置している磁性層が設けられたものであって、磁性層は、斜方蒸着により、非磁性支持体を走行させながら金属蒸気の入射角を高入射角から低入射角に連続的に変化させ、かつ酸素ガスを高入射角側および低入射角側の両方から導入することにより形成されたものである。
【００１５】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持体を走行させながら、斜方蒸着により、金属蒸気の入射角を高入射角から低入射角に連続的に変化させ、かつ酸素ガスを高入射角側および低入射角側の両方から導入することにより、非磁性支持体の上に、強磁性粒子の集合体である複数のカラムを含み、非磁性粒子がこのカラムの間を互いに分離するように位置している磁性層を形成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の磁気記録媒体およびその製造方法によれば、磁性層を、斜方蒸着により酸素ガスを高入射角側および低入射角側の両方から導入して形成するようにしたので、強磁性粒子の粒径を微細化することができると共に、粒径のばらつきも小さくすることができる。よって、良好な電磁変換特性を得ることができると共に、保磁力等の磁気特性も向上させることができる。したがって、磁気記録媒体の高記録密度化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態に係る磁気記録媒体である磁気テープの断面構造を表すものであり、図２は図１に示した磁性層２の一構造例を模式的に表すものである。この磁気テープは、例えば、非磁性支持体１の上に磁性層２が形成され、その上層に保護層３が形成されている。また、非磁性支持体１と磁性層２との間には、酸化膜４が形成されている。
【００１９】
非磁性支持体１は、例えば、ポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類、あるいはポリカーボネートなどに代表される高分子材料により構成されている。
【００２０】
磁性層２は真空斜方蒸着により形成されたものであり、例えば図２に示したように、強磁性粒子１１と非磁性粒子１２とを含む斜方柱状構造を有している。強磁性粒子１１は、複数個連なって強磁性粒子１１の集合体であるカラムを複数形成している。１つのカラムにおいて強磁性粒子１１は連続して３個以上、例えば３個から８個程度連なっている。非磁性粒子１２は、各カラムを囲み、各カラムの間を互いに分離するように位置している。これら強磁性粒子１１および非磁性粒子１２は、電子線回折あるいは透過型電子顕微鏡を用いた高分解能観察により識別することができる。また、これらの手法と元素マッピングの手法とを組み合わせることにより、磁性層２の微細構造が解析される。元素マッピングの手法としてはエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）やエネルギーフィルター法が挙げられる。
【００２１】
強磁性粒子１１は、例えば、鉄（Ｆｅ），コバルトあるいはニッケル（Ｎｉ）などの強磁性単体金属、またはコバルト−ニッケル系合金，鉄−コバルト系合金，鉄−ニッケル系合金，コバルト−白金（Ｐｔ）系合金，コバルト−ケイ素（Ｓｉ）系合金，コバルト−ニッケル−白金系合金，鉄−コバルト−ニッケル系合金，鉄−ニッケル−ホウ素（Ｂ）系合金，鉄−コバルト−ホウ素系合金，鉄−コバルト−ニッケル−ホウ素系合金等，コバルト−クロム（Ｃｒ）系合金，コバルト−クロム−ホウ素系合金，コバルト−クロム−ケイ素系合金あるいはコバルト−白金−ケイ素系合金などの強磁性合金により構成されている。
【００２２】
非磁性粒子１２は、真空斜方蒸着の際に酸素ガスを導入することにより形成され、例えば、強磁性粒子１１を構成する材料の酸化物により構成されている。例えば、強磁性粒子１１がコバルト粒子により構成される場合には、非磁性粒子１２は酸素含有量の高い酸化コバルト（ＣｏＯ）粒子により構成される。この場合、ＣｏＯは反強磁性体で、ネール温度が約３００Ｋと室温に極めて近いので、非磁性粒子１２がコバルトの磁気異方性に大きな影響を及ぼすことはない。
【００２３】
１つのカラムの径（カラム径）１３は１５ｎｍ以下であることが好ましい。強磁性粒子１１の粒径は１０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍから６ｎｍの範囲内であればより好ましい。このように強磁性粒子１１を微細化し、かつそのばらつきを小さくすることにより、磁気記録媒体の記録密度を上げ、ノイズを低減することができるからである。この強磁性粒子１１の粒径は、ｃ軸方向に対して垂直な方向の直径のことである。本実施の形態では、後述の製造方法で説明するように、真空斜方蒸着における酸素ガスの導入の方法を調節することにより、強磁性粒子１１の大きさおよび配向が制御されている。なお、強磁性粒子１１をさらに微細化すると、超常磁性を示すようになり、残留磁化がなくなる。強磁性粒子が超常磁性を示す粒径は、磁気異方性を用いて理論的に計算することが可能である。例えば、コバルト粒子の場合には、粒径がほぼ２．６ｎｍ以下になると、超常磁性を示すようになり、磁気記録を行うことはできなくなる。
【００２４】
また、カラムは直線状ではなく、わずかに曲がった形状となるが、カラム内の強磁性粒子１１のｃ軸方向のばらつきが２０°以内となるように強磁性粒子１１の結晶を配向させることが好ましい。良好な電磁変換特性を得ることができるからである。
【００２５】
更に、磁性層２の残留磁化量Ｍｒと膜厚δとの積Ｍｒ・δの値は、ＡＭＲヘッドで再生する場合には、７ｍＡ〜２５ｍＡの範囲内であることが好ましく、ＧＭＲヘッドで再生する場合には、５ｍＡ〜１５ｍＡの範囲内であることが好ましい。この範囲内においてヘッドの飽和を防止して、ヘッドの検出感度に対応した再生を行うことができるからである。
【００２６】
磁性層２の残留磁化量Ｍｒは、強磁性粒子１１の密度や種類によって変動するが、積Ｍｒ・δの値を上記の範囲内とするには、磁性層２の膜厚δを、ＡＭＲヘッドで再生する場合は１００ｎｍ以下、さらには４０ｎｍ〜６０ｎｍとすることが好ましい。また、ＧＭＲヘッドで再生する場合は膜厚δを８０ｎｍ以下、さらには２０ｎｍ〜４０ｎｍとすることが好ましい。
【００２７】
保護層３は、グラファイト、ダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ；Diamond-Like Carbon ）、ダイヤモンド、または二酸化ケイ素などにより構成され、薄膜強度からはＤＬＣが特に好ましい。
【００２８】
酸化膜４は、磁性層２を真空斜方蒸着により形成する際に酸素ガスを導入することにより形成されるものであり、磁性層２と同一の非磁性粒子１２により構成されている。
【００２９】
なお、図示しないが、非磁性支持体１と磁性層２との間、すなわち非磁性支持体１と酸化膜４との間には、適当なバリア層を設けてもよい。バリア層は、例えばクロムあるいは二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などの非磁性材料により構成される。また、磁気テープの走行性や耐久性を向上させるために、保護層３の上層にトップコート層を設けてもよい。トップコート層は、例えばフロロポリエーテル系などの公知の潤滑剤を溶剤に溶解させて塗布することにより形成され、潤滑剤以外の添加剤を含有してもよい。更に、磁気テープの走行性や耐久性を向上させるために、非磁性支持体１の磁性層２と反対側の面に、例えばカーボンブラックを含有するバックコート層を設けてもよい。
【００３０】
この磁気テープは、例えば、次のようにして製造することができる。
【００３１】
まず、非磁性支持体１の上に、真空斜方蒸着により磁性層２および酸化膜４を形成する。図３は、磁性層２の成膜に用いられる連続巻取式斜方蒸着装置の一例を表すものである。図３に示すように、非磁性支持体１を供給リール２１から供給し、クーリングドラム２２上で非磁性支持体１に磁性層２を斜方蒸着する。クーリングドラム２２は、例えば−２０℃程度に冷却されており、これにより非磁性支持体１の熱変形が防止される。磁性層２が蒸着された非磁性支持体１は、巻き取りリール２３により巻き取る。
【００３２】
蒸着は、電子銃２４から坩堝２５内の蒸着源２５Ａに電子ビーム２４Ａを照射することにより行う。蒸着源２５Ａには、上述した各種金属磁性材料を用いる。蒸着雰囲気は、真空ポンプ２６により、例えば１×１０-1Ｐａ〜１×１０-3Ｐａ程度に減圧する。非磁性支持体１の走行に伴い、金属蒸気の非磁性支持体１に対する入射角は高入射角から低入射角に連続的に変化する。最低入射角は、マスク２７を配置して例えば４５°に制限する。
【００３３】
また、マスク２７とクーリングドラム２２の間に低入射角側酸素導入管２８を配置して、蒸着雰囲気に酸素ガスを導入する。更に、金属蒸気の入射角が最高入射角となる部分の近傍に、高入射角側酸素導入管２９を配置して、蒸着雰囲気に酸素ガスを導入する。これにより、磁性層２にＣｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏなどの非磁性粒子１２を形成する。
【００３４】
また、蒸着雰囲気に酸素ガスを導入することにより、磁性層２の結晶粒が微細化され、媒体ノイズが低減される。さらに、高入射角側の酸素導入を行うことにより、非磁性支持体１と磁性層２の界面、いわゆる初期層の部分に酸素含有率の高い酸化膜４が形成される。これにより、酸化膜４の上に形成されるカラム構造の配向状態が影響を受けると考えられ、磁気テープの電磁変換特性が改善される。
【００３５】
次いで、磁性層２の上に、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition ）法あるいは物理蒸着（ＰＶＤ；physical vapor deposition ）法により保護層３を形成する。これにより、図１に示した磁気テープが完成する。
【００３６】
このように本実施の形態によれば、磁性層２を斜方蒸着により酸素ガスを高入射角側および低入射角側の両方から導入して形成するようにしたので、強磁性粒子１１の粒径を微細化することができると共に、粒径のばらつきも小さくすることができる。よって、良好な電磁変換特性を得ることができると共に、保磁力等の磁気特性も向上させることができる。したがって、磁気記録媒体の高記録密度化が可能となる。
【実施例】
【００３７】
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００３８】
（実施例１−１）
図１に示した構造を有する磁気テープを以下のようにして作製した。まず、非磁性支持体１となる高分子フィルム上に、図３に示した連続巻取式斜方蒸着装置を用いて、斜方蒸着法により低入射角側および高入射角側の両方から酸素ガスを導入しながらＣｏ−Ｏ系磁性層２を形成した。最低入射角は４５°とした。テープライン速度は３０ｍ／ｍｉｎとし、酸素導入量は低入射角側が０．３ＳＬＭ、高入射角側が０．０５ＳＬＭとした。蒸着時真空度は７×１０-2Ｐａとした。テープライン速度は非磁性支持体１の走行速度である。磁性層２の膜厚は８０ｎｍで、蒸着の成膜レートは０．３μｍ／ｓとした。
【００３９】
成膜レートは、非磁性支持体１のある１点に金属蒸気が入射する時間（非磁性支持体１のある１点が最高入射角の位置から最低入射角の位置まで移動する時間）で、磁性層２の膜厚を割った値である。図３のクーリングドラム２２の回転に伴い、非磁性支持体１のある１点での金属蒸気の入射角は連続的に変化する。また、マスク２７で制限される入射角範囲内において、金属蒸気の密度には分布がある。
【００４０】
そこで、上記のように成膜レートを定義した。非磁性支持体１のある１点に金属蒸気が入射する時間は、テープライン速度と、マスク２７の位置によって決定される。テープライン速度を上げると、成膜レートは高くなる。また、成膜レートは、電子ビームのパワーによっても変化する。成膜レートは電子ビームのパワーに依存し、電子ビームのパワーを最大にしたときの成膜レートが成膜レートの上限となる。
【００４１】
磁性層２の形成後、磁性層２の上にＣＶＤ法によりＤＬＣよりなる保護層３を形成した。また、非磁性支持体１の磁性層２と反対側の面（走行面）には、カーボンブラックを結合剤中に分散させた塗料を塗布し、バックコート層を形成した。作製した磁気テープの磁気特性は、飽和磁束密度Ｍｓが３００ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１１０ｋＡ/ ｍであった。
【００４２】
また、ミクロトーム法で磁性層２の断面試料を作製して、透過型電子顕微鏡で観察し、得られた高分解能像にフーリエ変換による画像処理を行い、強磁性粒子１１（Ｃｏ）と非磁性粒子１２（ＣｏＯ）の分離を試みた。その結果、図４に示したように、強磁性粒子１１がほぼ一列に並んでカラムを構成し、それらを非磁性粒子１２が分離していた。非磁性支持体１に近い側では、強磁性粒子１１の粒径が大きくなり、強磁性粒子１１が一列に並ばずに集合してカラムを構成していた。強磁性粒子１１の径は３ｎｍ〜６ｎｍの間に分布し、平均粒径は５ｎｍであった。非磁性支持体１に近い側におけるカラムの径１３は１５ｎｍ〜２５ｎｍであった。非磁性支持体１と磁性層２の界面には、非磁性粒子１２が層状に堆積しており、酸化膜４が形成されていた。
【００４３】
（実施例１−２）
高入射角側の酸素導入量を０．１ＳＬＭとした以外は、実施例１−１と同様にして磁気テープを作製した。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが２９５ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１３０ｋＡ／ｍであった。
【００４４】
（実施例１−３）
高入射角側の酸素導入量を０．２ＳＬＭとした以外は、実施例１−１と同様にして磁気テープを作製した。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが２８０ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１２５ｋＡ／ｍであった。
【００４５】
（実施例１−４）
磁性層２の成膜レートを１．０μｍ/ ｓ、テープライン速度を１００ｍ／ｍｉｎ、最低入射角側の酸素導入量を低入射角側が１ＳＬＭ、高入射角側が０．３ＳＬＭとした以外は、実施例１−１と同様にして磁気テープを作製した。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが３１０ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１５５ｋＡ／ｍであった。
【００４６】
また、実施例１−１と同様にして磁性層２の断面を観察し、強磁性粒子１１と非磁性粒子１２の分離を行った。その結果、図２に示したように、強磁性粒子１１がほぼ一列に並んでカラムを構成し、それらを非磁性粒子１２が分離していた。強磁性粒子１１の径は３ｎｍ〜６ｎｍの間に分布し、平均粒径は５ｎｍであった。また強磁性粒子１１によって構成されるカラムの径１３は５ｎｍ〜７ｎｍであった。さらに、非磁性支持体１と磁性層２の界面には、非磁性粒子１２が層状に堆積して酸化膜４が形成されていた。
【００４７】
（比較例１−１）
実施例１−１〜１−３に対する比較例として、高入射角側から酸素を導入しなかった以外は、実施例１−１と同様にして磁気テープを作製した。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが３００ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１００ｋＡ／ｍであった。
【００４８】
また、実施例１−１と同様にして磁性層の断面を観察し、強磁性粒子と非磁性粒子の分離を行った。その結果、図５に示したように、強磁性粒子１１１と非磁性粒子１１２がランダムに集合した構造が観察され、図２に示すような強磁性粒子１１が繋がった構造のカラムは見られなかった。強磁性粒子１１１の径は５ｎｍ〜８ｎｍの間にほぼ分布していたが、大きなものでは１０ｎｍ以上のものも観察された。強磁性粒子１１１と非磁性粒子１１２とがランダムに集合した集合体の径１１３は２０ｎｍ〜３０ｎｍであり、実施例１−１〜１−４に比べて明らかに太かった。
【００４９】
（比較例１−２）
実施例１−４の比較例として、高入射角側から酸素を導入しなかった以外は、実施例１−４と同様にして磁気テープを作製した。すなわち、磁性層の成膜レートは１．０μｍ/ 秒、テープライン速度は１００ｍ／ｍｉｎ、最低入射角側の酸素導入量は１．０ＳＬＭとした。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが３１８ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１３２ｋＡ／ｍであった。
【００５０】
また、実施例１−１と同様にして磁性層の断面を観察し、強磁性粒子と非磁性粒子の分離を行った。その結果、図６に示したように、強磁性粒子１１１がほぼ一列に並んでカラムを構成し、それらを非磁性粒子１１２が分離していた。強磁性粒子１１１の径は３ｎｍ〜７ｎｍの間に分布し、平均粒径は５ｎｍであった。また、強磁性粒子１１１によって構成されるカラムの径１１３は５ｎｍ〜８ｎｍであった。
【００５１】
（評価）
これら実施例１−１〜１−４および比較例１−１，１−２の磁気テープについて、磁気変換特性を調べた。電磁変換特性としては、記録波長を０．３μｍとしてＡＭＲヘッドで再生した場合の再生出力ＯＵＴおよびＳ／Ｎ比を測定した。再生出力ＯＵＴおよびＳ／Ｎ比は、比較例１−１の値を基準とした相対値で、実施例１−１の再生出力ＯＵＴが１ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が１ｄＢ、実施例１−２の再生出力ＯＵＴが２ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が２ｄＢ、実施例１−３の再生出力ＯＵＴが１ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が１．２ｄＢ、実施例１−４の再生出力ＯＵＴが５．５ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が５．５ｄＢ、比較例１−２の再生出力ＯＵＴが３．５ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が２．８ｄＢであった。なお、比較例１−１は基準としたのでいずれも零である。表１，２に磁性層２の成膜条件、磁気特性、電磁変換特性、および強磁性粒子１１，１１１の粒径をまとめた。
【００５２】
【表１】
2005071578.tif 000003
【００５３】
【表２】
2005071578.tif 000004
【００５４】
表１に示したように、高入射角側で酸素を導入した実施例１−１〜１−３では、成膜レートが同じで酸素導入を行っていない比較例１−１に比較して、強磁性粒子１１の粒径が微細化され、保磁力Ｈｃが増加し、再生出力ＯＵＴおよびＳ／Ｎ比が向上した。また、実施例１−１〜１−３では、比較例１−１と同等以上の角形比Ｓが得られた。したがって、高入射角側の酸素導入を行うことにより、磁気テープの性能が向上することがわかる。実施例１−１〜１−３では粒径が３ｎｍ〜６ｎｍとなり、比較例１−１に比較して、粒径のばらつきも低減された。  
【００５５】
実施例１−１に対して酸素導入量を増加させた実施例１−２では、角形比Ｓ、残留磁化量Ｍｒと膜厚δとの積Ｍｒ・δ、保磁力Ｈｃ、再生出力ＯＵＴ、およびＳ／Ｎ比が向上した。しかしながら、酸素導入量をさらに増加させた実施例１−３では、実施例１−２に比較して角形比Ｓ、積Ｍｒ・δ、保磁力Ｈｃ、再生出力ＯＵＴ、およびＳ／Ｎ比が低下した。これは、磁性層２の酸化が過度に進み、飽和磁束密度Ｍｓが低下することが一因と考えられる。
【００５６】
なお、特許文献３には、高入射角側への酸素導入量をＦ１、低入射角側への酸素導入量をＦ２としたとき、０．１＜Ｆ１／Ｆ２＜１とすることが記載されているが、実施例１−１〜１−３で同様にＦ１、Ｆ２を定義すると、Ｆ１／Ｆ２は実施例１−１で約０．１７、実施例１−２で約０．３３、実施例１−３で約０．６７であり、好適なＦ１／Ｆ２の範囲は特許文献３記載の範囲より低くなる傾向が見られた。本発明の磁気記録媒体は特許文献３記載の磁気記録媒体より磁性層が薄く、特許文献３記載のＦ１／Ｆ２を用いると、磁性層の酸化が過度に進行し、良好な磁気特性および電磁変換特性を得られない場合があると言える。
【００５７】
また、表２に示したように、成膜レートを高くした場合においても、高入射角側で酸素を導入した実施例１−４では、成膜レートが同じで酸素導入を行っていない比較例１−２に比較して、強磁性粒子１１の粒径が微細化され、角形比Ｓ、保磁力Ｈｃ、再生出力ＯＵＴ、およびＳ／Ｎ比が向上した。
【００５８】
更に、表１と表２とを比較すれば分かるように、実施例１−１〜１−３よりも成膜レートを高くした実施例１−４の方が、飽和磁束密度Ｍｓ、角形比Ｓ、積Ｍｒ・δ、保磁力Ｈｃ、再生出力ＯＵＴ、およびＳ／Ｎ比のいずれについても向上した。なお、実施例１−４では実施例１−１〜１−３より酸素導入量を上げているが、成膜レートを高くした場合、酸素導入量を上げることが望ましいことは、本発明者らによって予め調べられている（特許文献５参照）。すなわち、高い成膜レートで高入射角側の酸素導入を行うと、磁気特性および電磁変換特性をより効果的に向上させることができる。
【００５９】
（実施例２−１）
磁性層２の厚みを４０ｎｍ、テープライン速度を６０ｍ／ｍｉｎとした以外は、実施例１−１と同様にして磁気テープを作製した。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが３００ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１２０ｋＡ／ｍであった。
【００６０】
また、実施例１−１と同様にして磁性層２の断面を観察し、強磁性粒子１１と非磁性粒子１２の分離を行ったところ、実施例１−１と同様に図４に示したような構造がみられた。強磁性粒子１１の径は３ｎｍ〜７ｎｍの間に分布し、平均粒径は５ｎｍであった。非磁性支持体１に近い側におけるカラムの径１３は２０ｎｍ〜３０ｎｍであった。非磁性支持体１と磁性層２の界面には、非磁性粒子１２が層状に堆積しており、酸化膜４が形成されていた。
【００６１】
（実施例２−２）
高入射角側の酸素導入量を０．１ＳＬＭとした以外は、実施例２−１と同様にして磁気テープを作製した。すなわち、磁性層２の厚みを４０ｎｍ、テープライン速度を６０ｍ／ｍｉｎとした以外は、実施例１−２と同様である。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが２９５ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１３０ｋＡ／ｍであった。
【００６２】
（実施例２−３）
高入射角側の酸素導入量を０．２ＳＬＭとした以外は、実施例２−１と同様にして磁気テープを作製した。すなわち、磁性層２の厚みを４０ｎｍ、テープライン速度を６０ｍ／ｍｉｎとした以外は、実施例１−３と同様である。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが２９０ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１４０ｋＡ／ｍであった。
【００６３】
（実施例２−４）
磁性層２の成膜レートを１．０μｍ/ ｓ、テープライン速度を２００ｍ／ｍｉｎ、最低入射角側の酸素導入量を低入射角側が１ＳＬＭ、高入射角側が０．３ＳＬＭとした以外は、実施例２−１と同様にして磁気テープを作製した。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが３０５ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１６０ｋＡ／ｍであった。
【００６４】
また、実施例１−１と同様にして磁性層２の断面を観察し、強磁性粒子１１と非磁性粒子１２の分離を行ったところ、実施例１−４と同様に図２に示したような構造がみられた。強磁性粒子１１の径は３ｎｍ〜６ｎｍの間に分布し、平均粒径は５ｎｍであった。また強磁性粒子１１によって構成されるカラムの径１３は５ｎｍ〜７ｎｍであった。さらに、非磁性支持体１と磁性層２の界面には、非磁性粒子１２が層状に堆積して酸化膜４が形成されていた。
【００６５】
（比較例２−１）
実施例２−１〜２−３に対する比較例として、高入射角側から酸素を導入しなかった以外は、実施例２−１と同様にして磁気テープを作製した。すなわち、磁性層の厚みは４０ｎｍ、成膜レートは０．３μｍ/ 秒、テープライン速度は６０ｍ／ｍｉｎ、最低入射角側の酸素導入量は０．３ＳＬＭとした。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが３００ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１００ｋＡ／ｍであった。
【００６６】
また、実施例１−１と同様にして磁性層の断面を観察し、強磁性粒子と非磁性粒子の分離を行ったところ、比較例１−１と同様に図５に示したような構造がみられた。すなわち、強磁性粒子が繋がった構造のカラムは見られず、強磁性粒子１１１の径は５ｎｍ〜８ｎｍの間にほぼ分布し、強磁性粒子１１１と非磁性粒子１１２とがランダムに集合した集合体の径１１３は実施例２−１〜２−４に比べて明らかに太かった。
【００６７】
（比較例２−２）
実施例２−４の比較例として、高入射角側から酸素を導入しなかった以外は、実施例２−４と同様にして磁気テープを作製した。すなわち、磁性層の厚みは４０ｎｍ、成膜レートは１．０μｍ/ 秒、テープライン速度は２００ｍ／ｍｉｎ、最低入射角側の酸素導入量は１．０ＳＬＭとした。磁気特性は飽和磁束密度Ｍｓが３０５ｋＡ／ｍ、保磁力Ｈｃが１１０ｋＡ／ｍであった。
【００６８】
また、実施例１−１と同様にして磁性層の断面を観察し、強磁性粒子と非磁性粒子の分離を行ったところ、比較例１−２と同様に図６に示したような構造がみられた。強磁性粒子１１１の径は３ｎｍ〜７ｎｍの間に分布し、平均粒径は５ｎｍであった。また、強磁性粒子１１１によって構成されるカラムの径１１３は５ｎｍ〜８ｎｍであった。
【００６９】
（評価）
これら実施例２−１〜２−４および比較例２−１，１−２の磁気テープについて、磁気変換特性を調べた。電磁変換特性としては、記録波長を０．３μｍとしてＧＭＲヘッドで再生した場合の再生出力ＯＵＴおよびＳ／Ｎ比を測定した。再生出力ＯＵＴおよびＳ／Ｎ比は、比較例２−１の値を基準とした相対値で、実施例２−１の再生出力ＯＵＴが０．５ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が０．５ｄＢ、実施例２−２の再生出力ＯＵＴが１．４ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が１．５ｄＢ、実施例２−３の再生出力ＯＵＴが１ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が１．５ｄＢ、実施例２−４の再生出力ＯＵＴが２．５ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が２．９ｄＢ、比較例２−２の再生出力ＯＵＴが２ｄＢ、Ｓ／Ｎ比が２ｄＢであった。なお、比較例２−１は基準としたのでいずれも零である。表３，４に磁性層２の成膜条件、磁気特性、電磁変換特性、および強磁性粒子１１，１１１の粒径をまとめた。
【００７０】
【表３】
2005071578.tif 000005
【００７１】
【表４】
2005071578.tif 000006
【００７２】
表３，４に示したように、磁性層２の厚みを薄くした実施例２−１〜２−４についても、実施例１−１〜１−４と同様に、比較例２−１，２−２に比較して、強磁性粒子１１の粒径が微細化され、保磁力Ｈｃが増加し、再生出力ＯＵＴおよびＳ／Ｎ比が向上した。また、高い成膜レートで高入射角側の酸素導入を行うと、磁気特性および電磁変換特性をより効果的に向上させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
磁気記録媒体の磁気特性および電磁変換特性が向上し、磁気記録媒体の高記録密度化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁気記録媒体の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した磁気記録媒体の磁性層の構成を表す断面図である。
【図３】図１に示した磁気記録媒体を製造する際に用いる蒸着装置の構成を表す断面図である。
【図４】実施例１−１，２−１の磁性層の断面図である。
【図５】比較例１−１，２−１の磁性層の断面図である。
【図６】比較例１−２，２−２の磁性層の断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…非磁性支持体、２…磁性層、３…保護層、４…酸化膜、１１、１１１…強磁性粒子、１２、１１２…非磁性粒子、１３、１１３…カラム径、２１…供給リール、２２…クーリングドラム、２３…巻き取りリール、２４…電子銃、２４Ａ…電子ビーム、２５…坩堝、２５Ａ…蒸着源、２７…マスク、２８…低入射角側酸素導入管、２９…高入射角側酸素導入管
【図１】
2005071578.tif 000007
【図２】
2005071578.tif 000008
【図３】
2005071578.tif 000009
【図４】
2005071578.tif 000010
【図５】
2005071578.tif 000011
【図６】
2005071578.tif 000012