JPH06203378A - 磁気記録媒体の磁気特性制御方法及び磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸着基材の表面に方向性のある微小凹凸パタ
ーンを設け、この凹凸パターンの方向に対する斜方蒸着
入射面の方向を適当に選択することにより、所望の磁気
特性を得る。 【構成】 基板表面に強磁性体である金属又はその化合
物を斜方蒸着して磁気記録媒体を形成する際、基板とし
てその表面に方向性のある微小凹凸パターンを有するも
のを用い、斜方蒸着入射面に対する微小凹凸パターンの
方向αを選択することによって磁気特性を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関し、
特に、その磁気特性制御方法及び磁気記録媒体自体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コバルト等の強磁性体をフィルム
基材に斜め方向から蒸着することによりその方向に結晶
を成長させ、その蒸着の入射面に平行でフィルム基材に
沿う方向の磁気異方性を高めて磁気ヒステリシス特性の
保磁力、角形比を向上させ、磁気特性を向上させること
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
斜方蒸着の場合、磁気記録媒体の磁気特性は、蒸着入射
角の選択によってしか制御できなかった。したがって、
例えば１つの磁気記録媒体上の異なる位置で異なる磁気
特性を得ることはできなかった。また、従来の斜方蒸着
による場合は、磁気特性すなわち磁気異方性を高めよう
とすると、蒸着入射角を大きくする必要があり、その結
果、蒸着効率が低下するという欠点を有していた。

【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、蒸着基材の表面に方向性のあ
る微小凹凸パターンを設け、この凹凸パターンの方向に
対する斜方蒸着入射面の方向を適当に選択することによ
り、所望の磁気特性を得るようにした磁気記録媒体の磁
気特性制御方法と磁気記録媒体自体を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の磁気記録媒体の磁気特性制御方法は、基板表面に強
磁性体である金属又はその化合物を斜方蒸着して磁気記
録媒体を形成する際、基板としてその表面に方向性のあ
る微小凹凸パターンを有するものを用い、斜方蒸着入射
面に対する微小凹凸パターンの方向を選択することによ
って磁気特性を制御することを特徴とする方法である。

【０００６】また、本発明の磁気記録媒体は、表面に方
向性のある微小凹凸パターンを有する基板表面に強磁性
体である金属又はその化合物を斜方蒸着して形成したも
のである。

【０００７】なお、この場合、微小凹凸パターンの方向
を位置的な分布を有するようにすることもできる。

【０００８】

【作用】本発明においては、基板としてその表面に方向
性のある微小凹凸パターンを有するものを用い、斜方蒸
着入射面に対する微小凹凸パターンの方向を選択するこ
とによって磁気特性を制御するので、簡単な方法で磁気
特性を任意に選択することができる。また、斜方蒸着効
率を上げることができ、生産性を高めることができる。

【０００９】さらに、微小凹凸パターンの方向に位置的
な分布を持たせることにより、その分布を磁気的に読み
取ることができる磁気記録媒体を得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の磁気記録媒体の磁気特性制御
方法及び磁気記録媒体の実施例と原理について説明す
る。本発明の原理を説明する前に、本発明の１実施例に
ついて説明する。強磁性体であるコバルトを斜方蒸着し
た。斜方蒸着は、図１に示すように、蒸着源１としてコ
バルトを用い、基板２表面に入射角θ＝７０°で行っ
た。入射角θは、基板２面の法線と蒸着方向のなす角度
である。なお、入射面は、法線と蒸着方向を含む面と定
義する。

【００１１】基板２としては、ウレタンアクリレート５
０部、ポリエステルアクリレート４０部、ポリオールア
クリレート１０部からなる溶液を紫外線硬化させて作成
したものを用いた。そして、基板２として、表面が平坦
でなく、方向性のある微小凹凸パターンを設けたものを
用いた。その微小凹凸パターンは、表面にピッチ０．８
μｍ、深さ約０．１５μｍの直線レリーフ回折格子パタ
ーンである。

【００１２】蒸着源１のるつぼとしては、Ａｌ₂ Ｏ₃ か
らなるものを用い、蒸着装置は、バッチ式電子ビーム
（ＥＢ）蒸着装置を用い、ＥＢ蒸着条件として、加速電
圧４ｋＶ、ビーム電流１００〜１２０ｍＡ、真空圧力
７．０×１０^-5〜９．０×１０^-5ｔｏｒｒ、成膜速度４
Å／ｓで、膜厚約１０００Åの蒸着を行った。

【００１３】なお、蒸着の際の基板２表面の直線回折格
子の方向（凸条、凹溝の方向）と入射面の間の角度αを
回折格子方向αとした。

【００１４】このような条件でコバルトを斜方蒸着して
得られた磁気記録媒体に磁場を、図２（ａ）及び（ｂ）
に模式的に示すように、基板２面（ｘ−ｙ平面に平行）
に沿って、入射面に平行（ｘ方向）、及び、入射面に垂
直（ｙ方向）に印加して、回折格子方向αとの関係で、
その保磁力Ｈｃ、飽和磁束Ｂｓ、残留磁束Ｂｒ、角形比
Ｒｓを測定したところ、次の表−１及び表−２のような
結果が得られた（図２中、基板２面の法線はｚ方向に選
ばれている。）。なお、測定機として振動試料型磁力計
（ＶＳＭ）を用い、外部磁界は１０ｋＯｅであった。

【００１５】

【００１６】

【００１７】以上の結果を図示すると、表−１が対応す
る入射面に平行に磁場を印加した時の磁気特性は図３の
ようになり、表−２が対応する入射面に垂直に磁場を印
加した時の磁気特性は図４のようになる。

【００１８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。前述の実施例と同様の条件で鉄を斜方蒸着した。
その表−１、表−２と同様な結果をそれぞれ次の表−
３、表−４に示す。

【００１９】

【００２０】

【００２１】以上の結果を図示すると、表−３が対応す
る入射面に平行に磁場を印加した時の磁気特性は図５の
ようになり、表−４が対応する入射面に垂直に磁場を印
加した時の磁気特性は図６のようになる。

【００２２】以上の実施例から、基板２表面に方向性の
ある微小凹凸パターンを設けて、強磁性体である金属又
はその化合物を斜方蒸着する際、蒸着入射面に対する微
小凹凸パターンの方向が平行から垂直に変化するにつれ
て、磁場の方向が蒸着基板面に沿いかつ蒸着入射面に平
行である場合、例えば保磁力Ｈｃはα＝３０°以上では
急減し、その後はほぼ一定となり、角形比Ｒｓは徐々に
小さくなって、磁気記録特性が落ちる。また、磁場の方
向が蒸着基板面に沿いかつ蒸着入射面に垂直な場合、今
度は、保磁力Ｈｃは徐々に小さくなるが、代わって、角
形比Ｒｓは徐々に大きくなることが分る。

【００２３】このように、斜方蒸着入射面に対する微小
凹凸パターンの方向によって磁気特性が変化するのは、
簡単に次のように説明できる。

【００２４】よく知られているように、斜方蒸着におい
ては、入射角が大きくなるにつれて磁気異方性が増大す
るため、蒸着基板面に沿いかつ蒸着入射面に平行な方向
では、保磁力、角形比が共に増大する傾向を示し、逆
に、蒸着基板面に沿いかつ蒸着入射面に垂直な方向では
これらが低下する傾向を示す。

【００２５】ところで、例えば図２に示すように、蒸着
基板２表面に方向性のある微小凹凸パターンが設けられ
ている場合、そのパターンの方向αが小さくパターンの
凸条及び凹溝が入射面にほぼ平行であると、堆積膜厚の
多い凸条及び凹溝の頂上と谷底の部分では、入射角がほ
ぼθであるのに対し、凸条及び凹溝の斜面部分では、入
射角がθより大きくなるため、全体の磁気特性は、パタ
ーン無しのものと比べ、同等もしくは入射角が大きい場
合と同様な特性を示す。これとは反対に、微小凹凸パタ
ーンの方向αがほぼ９０°になると、パターンの凸条及
び凹溝が入射面にほぼ垂直になり、凸条及び凹溝の斜面
部分に対する実際の入射角は実効的により小さくなり、
したがって、全体の磁気特性は、入射角がより小さい場
合と同様な特性を示すことになる。

【００２６】したがって、例えば、回折格子方向αを入
射面方向にとる場合、入射面に平行に磁場をかけるとす
ると、従来の方法で斜方蒸着する場合より、高保磁力の
媒体を得ることができる。また、回折格子方向αを入射
面に垂直にとる場合、入射面に垂直に磁場をかけるとす
ると、この方向での角形比が大きくなる。

【００２７】ところで、基板２上に方向性を有する微小
凹凸パターンを一様に設けるのではなく、例えば図７に
示すように、予め基板２の位置に応じて格子の方向αを
部分的に変化させて基板２表面を形成し、その表面全体
に一様に斜方蒸着して磁気記録媒体を構成すると、図７
の場合は、記録、読み取り磁場方向を入射面に平行に選
び、外部印加磁界１３００Ｏｅで一定の周波数の情報を
記録し、その記録情報を読み取ると、図７に出力電圧を
示すように、格子方向αによって変調された情報を読み
出すことができる。さらに、基板２表面の格子方向の変
化に対応して保磁力が変化するため、例えば入射面に平
行に外部印加磁界５００Ｏｅで一定周波数の情報を記録
し、同方向でその記録情報を読み取ると、図７のよう
に、高保磁力の部分には記録されていないことが分か
る。したがって、外部印加磁界の設定により基板２のこ
のような微小凹凸パターンの方向分布に対応した出力電
圧パターンを磁気的に認識することができる。記録され
た情報を消去して新たに別の情報を記録しようとして
も、蒸着方向と記録磁場方向の関係及び設定された外部
印加磁界の大きさが分からなければ、元の記録と同様な
記録をすることは困難である。そのため、微小凹凸パタ
ーン分布により例えばコード情報を表現する場合、この
ような磁気記録媒体は偽造防止に用いることができる。

【００２８】本発明に用いられる強磁性体である金属又
はその化合物としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｖ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｐｔ、
Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｆｅ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃ
ｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｃｏ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｖ、
Ｎｉ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｏ、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃ
ｒ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、γ−Ｆｅ₂ Ｏ
₃ 、Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、ＣｒＯ₂ 、あるいはこれらの混合物か
らなる群から選択することができる。

【００２９】また、蒸着基板２の表面の隣り合う凸条の
間隔であるピッチ幅は、強磁性体である金属の微粒子の
大きさが３００〜５００Åであることから、１０００Å
以上であれば、蒸着時の微粒子の結晶の成長に微小凹凸
パターンが影響を及ぼすことができるため望ましい。さ
らに、３０００Å以上のピッチ幅であれば、微小凹凸パ
ターンの斜面部分による斜方蒸着の入射角の増大の度合
を制御することができるため、より好ましい。

【００３０】このような方向性のある微小凹凸パターン
を有する基板に強磁性体である金属又はその化合物を斜
方蒸着して形成した磁気記録媒体の特徴をまとめておく
と、次のようになる。

【００３１】斜方蒸着入射面及び記録、読み取り磁場
方向に対する微小凹凸パターンの方向を選択することに
より、任意の磁気特性を得ることができる。 実効的により高入射角の蒸着ができるので、蒸着効率
を上げることができる。 微小凹凸パターン方向の位置的な分布を磁気的に読み
取ることができ、また、外部印加磁界の設定により偽造
が困難な記録も可能となる。

【００３２】以上、本発明の磁気記録媒体及びその磁気
特性制御方法について、実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず、種々の変形が
可能である。例えば、方向性のある微小凹凸パターンと
しては、直線レリーフ回折格子パターンのように周期性
のあるものに限らず、周期性がないものであってもよ
い。また、凸条と凹溝の組み合せからなるものでなくと
も、その原理から、方向性のある突起の集合体であれば
よい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の磁気記録媒体及びその磁気特性制御方法によると、基
板としてその表面に方向性のある微小凹凸パターンを有
するものを用い、斜方蒸着入射面に対する微小凹凸パタ
ーンの方向を選択することによって磁気特性を制御する
ので、簡単な方法で磁気特性を任意に選択することがで
きる。また、斜方蒸着効率を上げることができ、より生
産性を高めることができる。

【００３４】さらに、微小凹凸パターンの方向に位置的
な分布を持たせることにより、その分布を磁気的に読み
取ることができる磁気記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例における斜方蒸着を説明する
ための図である。

【図２】磁気記録媒体の回折格子方向、蒸着入射方向、
磁場方向の関係を模式的に示す図である。

【図３】１実施例の入射面に平行に磁場を印加した時の
磁気特性を示す図である。

【図４】１実施例の入射面に垂直に磁場を印加した時の
磁気特性を示す図である。

【図５】他の実施例の入射面に平行に磁場を印加した時
の磁気特性を示す図である。

【図６】他の実施例の入射面に垂直に磁場を印加した時
の磁気特性を示す図である。

【図７】位置に応じて格子方向に分布を持たせた磁気記
録媒体と読み取り出力電圧を示す図である。

【符号の説明】

１…蒸着源 ２…基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に強磁性体である金属又はその
   化合物を斜方蒸着して磁気記録媒体を形成する際、基板
   としてその表面に方向性のある微小凹凸パターンを有す
   るものを用い、斜方蒸着入射面に対する微小凹凸パター
   ンの方向を選択することによって磁気特性を制御するこ
   とを特徴とする磁気記録媒体の磁気特性制御方法。
2. 【請求項２】 表面に方向性のある微小凹凸パターンを
   有する基板表面に強磁性体である金属又はその化合物を
   斜方蒸着して形成した磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記微小凹凸パターンの方向が位置的な
   分布を有することを特徴とする請求項２記載の磁気記録
   媒体。