專利名稱:磁性記錄媒介的制作方法
發(fā)明背境1.技術(shù)領域：
:本發(fā)明是有關于一般有一薄鐵磁金屬膜的磁性記錄媒介，它是由物理蒸氣沉積法所構(gòu)成的，而且更特別的是指一具有改進了S/N比率的薄膜型磁性記錄媒介而言。
2.先有技術(shù)描述最近出現(xiàn)了對一種薄膜型磁性記錄媒介的廣泛研究，這磁性記錄媒介的產(chǎn)生是由一鐵磁薄膜構(gòu)成，這薄膜在一非磁性基片上的厚度由，數(shù)百多
至一微米，以電鍍，無電鍍，離子鍍，噴鍍與真空蒸發(fā)等方法來達成一高密度的磁性記錄媒介。這里特別有興趣的是美國專利申請第3，342，632號中所揭露的斜入射真空沉積法，因為它容許得到一個有高強制力的磁性記錄媒介，同時不同的改進與修正都展開了。換句話說，按照這斜入射真空沉積法，一沉積在基片上的磁性金屬蒸氣流，是斜向入射而沉積在基片上的。不過在這擁有一鐵磁薄膜的磁性記錄層的磁性記錄媒介中，在短波范圍內(nèi)的視頻信號輸出。經(jīng)常達不到期望中的高值，同時其噪音聲電平亦高。因此從未得到過一個磁性記錄媒介是可以展示出一個足以令人滿意的S/N比率(信號對噪聲比率)。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目標是提供一種改進了的磁性記錄媒介，它擁有一鐵磁金屬層的薄膜。
本發(fā)明的另一個目標是提供一薄金屬膜壁的磁性記錄媒介。它擁有改進了的信號對噪聲的比率。
根據(jù)本發(fā)明的一方面而言，它提供了一磁性記錄媒介，這媒介包括一非磁性基片與一鐵磁金屬層，這鐵磁金屬層由自然蒸氣沉積法構(gòu)成在基片之上，鐵磁金屬層有著相對地傾向基片的柱狀結(jié)晶，每一柱狀結(jié)晶是由鐵磁金屬粒子構(gòu)成，而且有鐵磁金屬的氧化粒子隨機的分布在柱狀結(jié)晶體中。
附圖簡述圖1是一個在現(xiàn)有發(fā)明中所應用了真空沉積儀器的一個圖解。
圖2是以現(xiàn)有發(fā)明得到而用來構(gòu)成磁性層的柱狀結(jié)晶體的截面結(jié)構(gòu)圖解。
較佳實施方案詳述按照本發(fā)明，由于鐵磁金屬的氧化粒子是隨機的分布在構(gòu)成薄膜型磁性記錄層的柱狀結(jié)晶上，那麼形成柱狀結(jié)晶的鐵磁金屬細結(jié)晶可以被碎分。由此，按電磁轉(zhuǎn)換特性，噪電平便減低了，同時一薄膜型磁性記錄媒介便具有一高的S/N比率。
換句話說，薄膜型磁性記錄層是由柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的聚合而構(gòu)成，而每一柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)則形成一隨機分布的鐵磁金屬粒子與鐵磁金屬的氧化粒子。
按照現(xiàn)有發(fā)明的磁性記錄媒介，噪聲電平減低了，而S/N比率改進了。對于為什麼噪聲電平會由于在柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的蒸發(fā)物質(zhì)的鐵磁金屬氧化粒子的隨機分布而減低，這是由于組成柱狀結(jié)晶體的蒸發(fā)磁性金屬粒子的晶粒大小變得很小的緣故。
本發(fā)明將可從以下的詳細說明與附帶要求而在圖片的幫助下更易令人明白。
圖1顯示一個將在本發(fā)明中應用的真空沉積儀器的圖解。真空沉積儀器1的構(gòu)成包括一真空室2，在真空室中擁有一預定氧氣量的真空氣壓，一裝在真空室2中的金屬罐3;一非磁性基片4，它由供應盤5供給到接收盤6，其間繞過金屬罐3;一蒸發(fā)源7，其內(nèi)有磁性金屬如Co，Ni或其合金，再將蒸發(fā)源7安排在一對著金屬罐3的下面位置上，并保持適當距離;一活門8放置在金屬罐3與蒸發(fā)源7之間，在阻隔片8的幫助下便可以一預定的入射角度由蒸發(fā)源7，將金屬蒸發(fā)而沉積在非磁性基片4之上。在使用Co-Ni合金的情況，Ni的成分最好不超過30原子百分比。
例1用上述的真空沉積儀器1Co-Ni合金(80原子百分比的Co。20原子百分比的Ni)便斜角地沉積在厚度為10微米的聚乙烯基對苯二酸酯(PET)的非磁性基片4上。此時儀器內(nèi)的壓力是1×10-4Torr以100cc/min的速率加入氧氣(O2)所造成。在真空沉積的入射角度是40-90°而對蒸發(fā)源7加熱的是一電子光束。由以上的方法，例1中的真空沉積磁帶就準備好了。磁帶的特征如下Co-Ni真空沉積膜的厚度1000
磁性特征強制力(HC)820Oe
飽和磁通密度(Bm)6800G剩馀磁通密度(Br)4900G矩形比率(Br/Bm)0.72把以上獲得的磁性錄音帶的截面用一透射電子顯微鏡(TEM)加以觀察。以透射電子顯微鏡的光影象可見沉積后的磁性層包括一細柱狀結(jié)晶的聚合，而所有的柱狀結(jié)晶體都是按相對于基片的60°-65°的角度排列。此外柱狀晶體的闊度是50-100
。另一方面以透射電子顯微鏡的暗影象可見Co-Ni粒子的大小是50-100
而Co-Ni氧化物以30-70
的大小均勻地分布在每一柱狀結(jié)晶中。
圖2是例1中組成真空沉積磁帶的磁性層的柱狀結(jié)晶的截面結(jié)構(gòu)圖解。在圖2中，參考數(shù)字10標明柱狀結(jié)晶。其闊度是50-100
;參考數(shù)字11標明Co-Ni粒子，其大小是50-100
;參考數(shù)字12標明Co-Ni氧化物粒子，其大小是30-70
。
比較1一真空沉積磁帶在例1的同樣情況下準備，不同的是壓力被調(diào)較至1×10-5Torr而無氧氣輸入，入射角被定至70-90°。以上準備的磁性錄音帶具備如下之特征Co-Ni真空存沉積膜的厚度1000
磁性特征強制力(HC)800Oe飽和磁通密度(Bm)6900G剩馀磁通密度(Br)6280G矩形比率(Br/Bm)0.91
經(jīng)過以例1中同樣方式的用透射電子顯微鏡對磁性層的觀察后，發(fā)現(xiàn)例1中的(包含)金屬粒子與金屬氧化物粒子的規(guī)則分布結(jié)構(gòu)已沒有了。
例2一真空沉積磁帶在例1中的相同情況下準備。不同的是Co(100%)被用作磁性物質(zhì)。以上準備的磁性錄音帶具有如下特征Co真空沉積膜的厚度1000
磁性特征強制力(HC)910Oe飽和磁通密度(Bm)7300G剩馀磁通密度(Br)5300G矩形比率(Br/Bm)0.73雖然在例2中的構(gòu)成磁性層的柱狀結(jié)晶的截面結(jié)構(gòu)沒有被顯示出來。它是與圖2相似的，這就是說它是一隨機地分布著Co粒子與CoO粒子的結(jié)構(gòu)。此外，每一粒子的大小也與例1中的相似，即，一Co粒子的大小是50-100
。一CoO粒子的大小是30-70
，而柱狀結(jié)晶的闊度是50-100
。
比較2一真空沉積磁帶在例2的相同情況中準備，不同的是壓力被定至1×10-5Torr，亦不輸入氧氣，而入射角定至70-90°。這磁帶具備如下之特征Co真空沉積膜的厚度1000
磁性特征強制力(HC)900Oe
飽和磁通密度(Bm)7500G剩馀磁通密度(Br)6800G矩形比率(Br/Bm)0.91經(jīng)透射電子顯微鏡觀察后的結(jié)果，這里包含鉆粒子與鉆氧化物粒子的規(guī)則分布結(jié)構(gòu)已沒有了。
在以上例子與比較中所準備的磁帶的電磁轉(zhuǎn)換特性的比較性結(jié)果在以下的表列出。表中列出輸出與噪聲電平，它們的量度是用一有0.2微米縫隙寬度的鐵氧體磁頭，磁帶相對速度被定至3.8m/sec，以光譜分析器測量。在表內(nèi)的每一個值是用一個5MH2的訊號作為比較。而在比較1中磁帶的相對輸出與S/N比率都分別被定為OdB。
表輸出值(5MH2) S/N比率例1 -1.5dB +2.0dB例2 -0.8dB +3.9dB比較1 0dB 0dB比較2 +1.4dB +0.4dB首先比較例1與比較1，兩者都使用一Co-Ni磁性層，在兩個事件中其強制力HC都是實質(zhì)地相同的，同時在比較1中的剩馀磁通密度Br與矩形比率Br/Bm都是較大的。再者，值得滿意的是在以上表中發(fā)現(xiàn)在例1中磁帶的輸出是比較1中的低，而在例1中的S/N比率比比較1中的優(yōu)良，結(jié)果是減低了噪聲。
更值得滿意的是由透射電子顯微鏡觀察發(fā)覺Co-Ni與Co-Ni氧化物的細結(jié)晶是隨機地分布在磁性層的柱狀結(jié)晶中，就像例1的圖2所示一樣。相反地，在比較1的磁性層的柱狀結(jié)晶體是由Co-Ni的精細晶體所組成。在例1，組成柱狀結(jié)晶的Co-Ni的細結(jié)晶被碎分同時形成了精細的粒子。相反地，在比較1中，Co-Ni的細結(jié)晶體并沒有被Co-Ni氧化物所碎分。按照這樣，由于在例1中Co-Ni的磁性細結(jié)晶的粒子大小是細小于在比較1中的，基于電磁轉(zhuǎn)換的特性，噪聲被減低了。
跟著，比較例2與比較2，兩者都應用一Co磁性層，同樣地強制力HC在兩者中都實質(zhì)地相等，同時在比較2中，剩馀磁通密度Br與矩形比率Br/Bm都較大。從上表中將更清楚，在例2中的輸出比在比較2中的低，而例2中的S/N比率比較2的優(yōu)良，其結(jié)果是例2的噪聲減低了。
進一步值得滿意的是由透視電子顯微鏡觀察所得，Co與Co氧化物的精細結(jié)晶都是隨機地分布在例2中磁性層的柱狀結(jié)晶體中。相反地，在比較2中磁性層的柱狀結(jié)晶體是由Co的細結(jié)晶組成。此外，在例2中，組成柱狀結(jié)晶的Co的細結(jié)晶都碎分而組成精細的粒子。相反地在比較2中Co的細結(jié)晶并沒有被Co氧化物碎分。按照這樣，在例2中Co的磁性細結(jié)晶的粒子大小比在比較2中的細小，因此基于電磁轉(zhuǎn)換特性，噪聲被減低了。
此外，作為一鐵磁金屬物質(zhì)，Co，Ni或其合金都可以被使用。
雖然本發(fā)明是透過特別的實施方案加以說明，這有關說明只能被視為一個舉例，而不應作為限制本發(fā)明的范圍。不同的改進與修正可以發(fā)生于熟練的技術(shù)中而沒有離開在附錄權(quán)利要求
中所列出的范圍與精神。
權(quán)利要求
1.一個磁性記錄媒介，它包括一非磁性基片與一鐵磁金屬層，這鐵磁金屬層以物理蒸氣沉積法而構(gòu)成在上述的基片上，所述的鐵磁金屬層有著相對傾斜向所述基片的柱狀結(jié)晶，每一所述的柱狀結(jié)晶體由鐵磁金屬粒子構(gòu)成，而且有所述的鐵磁金屬氧化物粒子，隨機地分布在所述的柱狀結(jié)晶體中。
2.按照權(quán)利要求
1中的磁性記錄媒介，其中所述的鐵磁金屬是鉆。
3.按照權(quán)利要求
1中的磁性記錄媒介，其中所述的鐵磁金屬是鉆-鎳合金，里面包括有不超過30原子百分比的鎳。
4.按照權(quán)利要求
1中的磁性記錄媒介，其中所述的鐵磁金屬層是在含氧氣壓中由真空存沉積程沉積而成。
5.按照權(quán)利要求
1中的磁性記錄媒介，其中所述的鐵磁金屬層有一300-10000
之間的厚度。
6.按照權(quán)利要求
1中的磁性記錄媒介，其中所述的柱狀結(jié)晶體有一在50至100
的闊度。
7.按照權(quán)利要求
1中的磁性記錄媒介，其中所述的鐵磁金屬粒子有一在50至100
的粒度大小。
8.按照權(quán)利要求
1中的磁性記錄媒介，其中所述的氧化物粒子有一在30至70
的粒度大小。
專利摘要
這里所揭露的是一磁性記錄媒介，它有一鐵磁金屬層的薄膜，這鐵磁金屬層由物理蒸氣沉積法構(gòu)成，它可以改進S/N比率。這磁性記錄媒介包括一非磁性基片與一鐵磁金屬層，這鐵磁金屬層由物理蒸氣沉積法構(gòu)成在基片上，在鐵磁金屬層內(nèi)有著相對傾斜向基片的柱狀結(jié)晶體，同時每一柱狀結(jié)晶體是由鐵磁金屬粒子構(gòu)成，并有鐵磁金屬的氧化物粒子隨機地分布在柱狀結(jié)晶體中。
文檔編號G11B5/85GK85101739SQ85101739
公開日1987年1月31日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者官入英輔, 小沢和典, 橫山紀夫, 松山秀昭, 矢沢健兒 申請人:索尼公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan