磁記錄介質(zhì)的制作方法
【專利說明】磁記錄介質(zhì)
[0001] 本申請要求2014年1月7日提出的日本在先專利申請JP2014-001233的優(yōu)先權(quán)， 其全部內(nèi)容已通過引用合并入本文。
【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明涉及磁記錄介質(zhì)。具體而言，本發(fā)明涉及包括具有長度方向和寬度方向的 表面的磁記錄介質(zhì)。
[0003] 近年來，由于IT(信息技術(shù)）社會、圖書館電子化、公共檔案機關(guān)（Public Record Offices)等的發(fā)展以及商務(wù)文件的長期儲存，因此對增加用于數(shù)據(jù)儲存的磁帶介質(zhì)的記錄 密度的需求不斷增大。
[0004] 作為一種高記錄密度磁帶（tape)，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種磁記錄介質(zhì)，其中利用派 射法等方法將多個薄膜形成于非磁性基材上。例如，JP2005-196885A公開了一種磁記錄介 質(zhì)，其中在非磁性基材上相繼形成至少非結(jié)晶層、晶種層、基礎(chǔ)層（foundation layer)、磁 性層和保護層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在高記錄密度磁帶中，要求磁帶表面平滑，以獲得良好的記錄和再現(xiàn)特性。但是， 當磁帶表面平滑時，摩擦力增大，所以行進性（travelling properties)會劣化，因此存在 可靠性降低的趨勢。更具體地，同時獲得記錄和再現(xiàn)特性以及可靠性是困難的。
[0006] 因此，需要提供一種能夠同時獲得記錄和再現(xiàn)特性以及可靠性的磁記錄介質(zhì)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供一種包括具有長度方向和寬度方向的表面的磁 記錄介質(zhì)。該表面的算術(shù)平均糙度Ra、PSD動，短/PSD td，短比以及PSDffil，長/PSDtd，長比滿足以下 關(guān)系式：Ra 彡 3. Onm，PSDffil，短/PSDtd，短彡 0· 65,1. 3 彡 PSDffil，長/PSDtd，長彡 2· 3,其中，PSDffil，短 是該表面的長度方向上的0. 15 ym以上至0. 4 ym以下的范圍內(nèi)的PSD值的平均值，PSDm 短是該表面的寬度方向上的0. 15 ym以上至0. 4 ym以下的范圍內(nèi)的PSD值的平均值，PSDm， 長是該表面的長度方向上的0.4 ym以上至5. Oym以下的范圍內(nèi)的PSD值的平均值，PSDm 長是該表面的寬度方向上的0. 4 μπι以上至5. Ομπι以下的范圍內(nèi)的PSD值的平均值。
[0008] 如上所述，本發(fā)明能夠同時獲得記錄和再現(xiàn)特性和可靠性。
【附圖說明】
[0009] 圖1為示意性地顯示按照本發(fā)明第一實施方式的垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示例的 橫截面圖；
[0010] 圖2為顯示用于制造按照本發(fā)明的第一實施方式的垂直磁記錄介質(zhì)的濺射裝置 的結(jié)構(gòu)示例的示意圖；
[0011] 圖3為示意性地顯示按照本發(fā)明的第二實施方式的垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示例 的橫截面圖；
[0012] 圖4為示意性地顯示按照本發(fā)明的第三實施方式的垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示例 的橫截面圖；
[0013] 圖5為示意性地顯示按照本發(fā)明的第四實施方式的垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示例 的橫截面圖；
[0014] 圖6為示意性地顯示按照本發(fā)明的第五實施方式的垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示例 的橫截面圖；
[0015] 圖7為顯示示例1至7與比較示例1至10的每種磁帶在MD方向上的功率譜密度 的波長相關(guān)性的視圖；
[0016] 圖8為顯示示例1至7與比較示例1至10的每種磁帶在TD方向上的功率譜密度 波長相關(guān)性的視圖；
[0017] 圖9為顯示示例1至7與比較示例1至10的每種磁帶的比率Rpsd，短（=PSD md，短/ PSDtd,短）以及比率Rpsd,長（=PSD動,長/PSDtd,長）的視圖；和
[0018] 圖10為顯示示例1至7與比較示例1至10的每種磁帶的算術(shù)平均糙度Ra的視 圖。
【具體實施方式】
[0019] 下文將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)注意的是，在本說明書和附 圖中，使用相同的參考數(shù)字來標注實質(zhì)上具有相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，并省略了對這 些結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)解釋。
[0020] 本發(fā)明中，優(yōu)選地，在基質(zhì)（base substance)和基礎(chǔ)層之間提供具有非晶態(tài)且含 有包含鈦（Ti)和鉻（Cr)的合金的晶種層。因此，能夠抑制基質(zhì)表面所吸收的氧（O 2)和水 (H2O)等物質(zhì)的影響，并改善基質(zhì)表面的平滑度。
[0021] 本發(fā)明中，晶種層、基礎(chǔ)層和記錄層中的每一層可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。從進 一步改善磁記錄介質(zhì)的磁性和/或記錄和再現(xiàn)特性的角度來看，優(yōu)選采用多層結(jié)構(gòu)。在考 慮制造效率時，在多層結(jié)構(gòu)中還優(yōu)選采用雙層結(jié)構(gòu)。
[0022] 本發(fā)明中進一步優(yōu)選的是，磁記錄介質(zhì)還具有在晶種層和基礎(chǔ)層之間提供的軟磁 層。軟磁層的結(jié)構(gòu)可以使用單層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)，并且從改善記錄和再現(xiàn)特性的角度來看， 優(yōu)選采用多層結(jié)構(gòu)。當軟磁層具有多層結(jié)構(gòu)時，優(yōu)選提供第一軟磁層、中間層和第二軟磁 層，且中間層被設(shè)置在第一軟磁層和第二軟磁層之間。當磁記錄介質(zhì)還具有軟磁層時，優(yōu)選 地在軟磁層和基礎(chǔ)層之間還具有另一晶種層。
[0023] 本發(fā)明中，優(yōu)選利用卷對卷（Roll to Roll)法連續(xù)形成晶種層、基礎(chǔ)層和記錄層 中的至少兩層，并且進一步優(yōu)選的是，利用該方法連續(xù)形成該全部三層。當磁記錄介質(zhì)還具 有軟磁層時，優(yōu)選利用卷對卷法連續(xù)形成晶種層、軟磁層、基礎(chǔ)層和記錄層中的至少兩層， 并且進一步優(yōu)選的是，利用該方法連續(xù)形成該全部四層。
[0024] 下面將按照以下順序描述本發(fā)明的實施方式。
[0025] 1第一實施方式（包含具有單層結(jié)構(gòu)的晶種層的垂直磁記錄介質(zhì)的示例）
[0026] I. 1 概述
[0027] 1.2垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)
[0028] 1. 3濺射裝置的結(jié)構(gòu)
[0029] 1.4垂直磁記錄介質(zhì)的制造方法
[0030] 1.5 效果
[0031] 2第二實施方式（包含具有雙層結(jié)構(gòu)的晶種層的垂直磁記錄介質(zhì)的示例）
[0032] 2. 1垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)
[0033] 2.2 效果
[0034] 3第三實施方式（包含具有雙層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)層的垂直磁記錄介質(zhì)的示例）
[0035] 3. 1垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)
[0036] 3.2 效果
[0037] 3. 3 變形
[0038] 4第四實施方式（進一步包含具有單層結(jié)構(gòu)的軟磁底層的垂直磁記錄介質(zhì)的示 例）
[0039] 4. 1垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)
[0040] 4.2 效果
[0041] 4. 3 變形
[0042] 5第五實施方式（進一步包含具有多層結(jié)構(gòu)的軟磁底層的垂直磁記錄介質(zhì)的示 例）
[0043] 5. 1垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)
[0044] 5.2 效果
[0045] 5. 3 變形
[0046] 1.第一實施方式
[0047] L 1 概述
[0048] 為了同時獲得記錄和再現(xiàn)特性以及可靠性（耐用性），本發(fā)明的發(fā)明人進行了大 量的測試。首先，對磁記錄介質(zhì)表面上的算術(shù)平均糙度Ra進行測試的結(jié)果是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)， 當算術(shù)平均糙度Ra不滿足Ra < 3. Onm時，不能獲得良好的記錄和再現(xiàn)特性。
[0049] 然后，在假定Ra滿足Ra彡3. Onm的基礎(chǔ)上，發(fā)明人嘗試同時獲得記錄和再現(xiàn)特 性以及可靠性，關(guān)鍵在于通過對磁記錄介質(zhì)的表面輪廓進行快速傅里葉變換（FFT)而獲得 的功率譜密度（PSD)。由于對于磁記錄介質(zhì)而言，在行進方向上的特性是特別重要的，因此 沒有必要在所有方向上獲得相同的表面特性，表面特性在長度方向（MD方向）和寬度方向 (TD方向）中的每個上可以不同。然后，發(fā)明人對介質(zhì)表面在MD方向上的PSD(下文中稱為 "PSD m"）和介質(zhì)表面在TD方向上的PSD (下文中稱為"PSDTD1"）進行了測試。在本說明書 中，磁記錄介質(zhì)的長度方向有時被稱為MD(機器方向）方向，而磁記錄介質(zhì)的寬度方向有時 被稱為TD (寬度方向）方向。
[0050] 首先，發(fā)明人對短波長區(qū)域中的PSDmdP PSD TD1之間的平衡進行了以下測試。具體 而言，發(fā)明人對介質(zhì)表面的MD方向上的短波長區(qū)域中的PSD值的平均值PSDm，s和介質(zhì)表面 的TD方向上的短波長區(qū)域中的PSD值的平均值PSDm s之間的平衡進行了大量測試，也就是 比率PSDM，s/PSD m s。結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，僅通過調(diào)整比率PSDM，s/PSDm肖難以同時獲得記 錄和再現(xiàn)特性以及可靠性。具體而言，發(fā)明人獲得了以下發(fā)現(xiàn)（圖9)。當滿足0.65〈PSD Mi s/PSDm胃時，磁記錄介質(zhì)的表面粗糙度的行進方向分量很強，記錄和再現(xiàn)特性劣化，但可 靠性很好。相反，當滿足PSD"， s/PSDm 0. 65時，記錄和再現(xiàn)特性得以改善而可靠性劣 化。
[0051] 然后，為了在獲得良好記錄和再現(xiàn)特性的PSDM，s/PSD td，0. 65的范圍內(nèi)保證可 靠性，發(fā)明人對長波長區(qū)域中PSDmJP PSD TD1之間的平衡進行了以下測試，這對于記錄和再 現(xiàn)特性幾乎沒有貢獻，但對于摩擦力影響顯著。具體而言，發(fā)明人對介質(zhì)表面的MD方向上 的長波長區(qū)域中的PSD值的平均值PSD m，&和介質(zhì)表面的TD方向上的長波長區(qū)域中的PSD 值的平均值PSDm &之間的平衡進行了大量測試，也就是比率PSDm，^/PSDm &。結(jié)果是，發(fā) 明人發(fā)現(xiàn)，通過在PSD動，短/PSDtd，短彡0· 65的范圍內(nèi)將比率設(shè)置為L 3彡P(guān)SDffil, */PSDtd，長 < 2. 3,磁記錄介質(zhì)的表面粗糙度的行進方向分量可被加強，并且可降低摩擦力，而且可降 低對記錄和再現(xiàn)特性的影響，因此，可同時獲得記錄和再現(xiàn)特性以及可靠性（圖9)。
[0052] 因此，發(fā)明人按照該實施方式實現(xiàn)了磁記錄介質(zhì)。
[0053] 1. 2磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)
[0054] 圖1為示意性地顯示按照本發(fā)明第一實施方式的磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示例的橫截 面圖。磁記錄介質(zhì)被稱為單層垂直磁記錄介質(zhì)，具有基質(zhì)11和設(shè)置在基質(zhì)11的表面上的 發(fā)光薄膜。發(fā)光薄膜具有設(shè)置在基質(zhì)11的表面上的晶種層12,設(shè)置在晶種層12的表面上 的基礎(chǔ)層13,設(shè)置在基礎(chǔ)層13的表面上的磁記錄層14,設(shè)置在磁記錄層14的表面上的保 護層15,以及設(shè)置在保護層15的表面上的外涂層（topcoat layer) 16。優(yōu)選采用濺射法形 成發(fā)光薄膜。在本說明書中，不具有軟磁底層（underlayer)的記錄介質(zhì)被稱為"單層垂直 磁記錄介質(zhì)"，而具有軟磁底層的記錄介質(zhì)被稱為"雙層垂直磁記錄介質(zhì)"。
[0055] 磁記錄介質(zhì)適于用作數(shù)據(jù)檔案的儲存介質(zhì)，對于磁記錄介質(zhì)的需求預(yù)期在未來將 進一步增長。舉例來說，與現(xiàn)有的涂覆型儲存磁帶相比，磁記錄介質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)10倍或更 高的表面記錄密度，也就是50Gb/in 2的表面記錄密度。當采用具有這種表面記錄密度的 磁記錄介質(zhì)構(gòu)成一般線性記錄型數(shù)據(jù)磁帶盒（cartridge)時，每個數(shù)據(jù)磁帶盒可以實現(xiàn) 50TB或更高的大容量記錄。磁記錄介