JP7087389B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

本技術は、磁気記録媒体に関する。

磁気記録媒体は、データストレージ用メディアとして広く用いられている。近年、磁気記録媒体の信頼性の向上が望まれている。例えば特許文献１、２では、信頼性を向上するために、非磁性支持体の少なくとも一主面に、金属または半金属などよりなる強化層を形成することが記載されている。

特開２００２－３０４７２０号公報 特開２００２－３０４７２１号公報

本技術の目的は、信頼性を向上できる磁気記録媒体を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本技術は、基体と、記録層と、基体と記録層との間に設けられ、超弾性体を含む層とを備え、超弾性体を含む層は、４５℃以下において超弾性機能を発現する磁気記録媒体である。

以上説明したように、本技術によれば、磁気記録媒体の信頼性を向上できる。

図１は、本技術の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、本技術の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の製造に用いられるスパッタ装置の構成の一例を示す概略図である。 図３Ａは、本技術の第１の実施形態の変形例１に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。図３Ｂは、本技術の第１の実施形態の変形例２に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。 図４Ａは、本技術の第２の実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。図４Ｂは、本技術の第２の実施形態の変形例１に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、本技術の第３の実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を模式的に示す断面図である。

本技術において、磁気記録媒体は、記録層の結晶状態を制御する結晶制御層を備えることが好ましい。結晶制御層は下地層を備えることが好ましく、シード層と下地層とを備えることがより好ましい。シード層、下地層および記録層の各層は、単層構造および多層構造のいずれであってもよい。記録再生特性を向上する観点からすると、多層構造を採用することが好ましい。製造効率の観点からすると、多層構造のうちでも２層構造を採用することが好ましい。

本技術において、磁気記録媒体は、軟磁性層をさらに備えることが好ましい。軟磁性層の構造としては、単層構造および多層構造のいずれを用いてもよいが、記録再生特性の向上の観点からすると、多層構造を用いることが好ましい。多層構造を有する軟磁性層としては、第１軟磁性層と中間層と第２軟磁性層とを備え、中間層が第１軟磁性層と第２軟磁性層との間に設けられているものが好ましい。

本技術において、磁気記録媒体が、記録層の結晶状態を制御する結晶制御層を備える場合には、超弾性体を含む層は基体と結晶制御層との間に設けられていることが好ましい。超弾性体を含む層が、結晶制御層と記録層の間に設けられていると、結晶制御層による記録層の結晶状態の制御が妨げられるからである。また、磁気記録媒体が軟磁性層を備える場合には、超弾性体を含む層は基体と軟磁性層との間に設けられていることが好ましい。超弾性体を含む層が、軟磁性層と記録層の間に設けられていると、ヘッド磁束を軟磁性層中に誘導することが困難になるからである。磁気記録媒体が、軟磁性層と、軟磁性層および記録層の間に設けられた結晶制御層とを備える場合には、超弾性体を含む層は基体と軟磁性層との間に設けられていることが好ましい。これは以下の理由による。超弾性体を含む層が、結晶制御層と記録層の間に設けられていると、結晶制御層による記録層の結晶状態の制御が妨げられるとともに、ヘッド磁束を軟磁性層中に誘導することが困難になる。また、超弾性体を含む層が、軟磁性層と結晶制御層の間に設けられていると、ヘッド磁束を軟磁性層中に誘導することが困難になる。

本技術の実施形態について以下の順序で説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
１ 第１の実施形態（結晶制御層を備える磁気記録媒体の例）
１．１ 概要
１．２ 磁気記録媒体の構成
１．３ スパッタ装置の構成
１．４ 磁気記録媒体の製造方法
１．５ 効果
１．６ 変形例
２ 第２の実施形態（軟磁性裏打ち層を備える磁気記録媒体の例）
２．１ 磁気記録媒体の構成
２．２ 効果
２．３ 変形例
３ 第３の実施形態（塗布型の記録層を備える磁気記録媒体の例）
３．１ 概要
３．２ 磁気記録媒体の構成
３．３ 磁気記録媒体の製造方法
３．４ 効果
３．５ 変形例

＜１ 第１の実施形態＞
［１．１ 概要］
可撓性を有する長尺状の磁気記録媒体は、負荷により塑性変形することがある。磁気記録媒体の記録再生システムでは媒体とヘッドとの良好な摺動が前提となるが、上述のように塑性変形が生じすると、スペーシングが増大して、信頼性が低下する虞がある。そこで、本発明者は、磁気記録媒体の信頼性を向上すべく、鋭意検討した結果、基体と記録層との間に、超弾性体を含む層（以下「超弾性薄膜」という。）を設けることを見出すに至った。以下では、このような超弾性薄膜を備える磁気記録媒体について説明する。

［１．２ 磁気記録媒体の構成］
本技術の第１の実施形態に係る磁気記録媒体１０は、いわゆる長尺状の単層垂直磁気記録媒体であり、図１に示すように、基体１１と、基体１１の一方の主面（以下「表面」という。）上に設けられた超弾性薄膜１２と、超弾性薄膜１２上に設けられた結晶制御層１３と、結晶制御層１３上に設けられた記録層１４と、記録層１４上に設けられた保護層１５と、保護層１５上に設けられた潤滑層１６とを備える。また、第１の実施形態に係る磁気記録媒体１０は、基体１１の他方の主面（以下「裏面」という。）上に設けられたバックコート層１７をさらに備える。結晶制御層１３は、記録層１４の結晶状態を制御する層であって、超弾性薄膜１２の表面上に設けられたシード層２１と、シード層２１上に設けられた下地層２２とを備える。

なお、本明細書では、軟磁性裏打ち層（Soft magnetic underlayer、以下「ＳＵＬ」という。）を持たない磁気記録媒体を「単層垂直磁気記録媒体」といい、ＳＵＬを持つ磁気記録媒体を「二層垂直磁気記録媒体」という。

第１の実施形態に係る磁気記録媒体１０は、今後ますます需要が高まることが期待されるデータアーカイブ用ストレージメディアとして用いて好適なものである。この磁気記録媒体１０は、例えば、現在のストレージ用塗布型磁気テープの１０倍以上の面記録密度、すなわち５０Ｇｂ／ｉｎ²の面記録密度を実現することが可能である。このような面記録密度を有する磁気記録媒体１０を用いて、一般のリニア記録方式のデータカートリッジを構成した場合には、データカートリッジ１巻当たり５０ＴＢ以上の大容量記録が可能になる。この磁気記録媒体１０は、リング型の記録ヘッドと巨大磁気抵抗効果（Giant Magnetoresistive：ＧＭＲ）型の再生ヘッドを用いる記録再生装置に用いて好適なものである。

（基体）
支持体としての基体１１は、可撓性を有する長尺状の非磁性基体である。非磁性基体はフィルムであり、フィルムの厚さは、例えば３μｍ以上８μｍ以下である。基体１１の材料としては、例えば、一般的な磁気記録媒体に用いられる可撓性の高分子樹脂材料を用いることができる。このような高分子材料の具体例としては、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース誘導体、ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂（例えばアラミド樹脂）またはポリカーボネート樹脂などが挙げられ、耐熱性の観点からすると、ポリイミド樹脂またはアラミド樹脂が好ましい。

（超弾性薄膜）
超弾性薄膜１２は、磁気記録媒体１０の塑性変形を抑制する層である。超弾性薄膜１２は、この超弾性薄膜１２に負荷を加えて変形させても、除荷後に使用時の磁気記録媒体用のドライブ内の温度以下にてほぼ元の形状に回復するものであることが好ましい。これにより、磁気記録媒体１０をドライブに装填して使用している状態において超弾性薄膜１２を形状回復させて、磁気記録媒体１０の塑性変形を抑制できる。したがって、塑性変形によるスペーシングの増大を抑制して、記録性能や信頼性の低下を抑制できる。ここで、超弾性薄膜１２に加えられる負荷は、磁気記録媒体１０の作製時または搬送時に超弾性薄膜１２に加えられるものであってもよいし、磁気記録媒体１０のカートリッジ装着時に加えられるものであってもよいし、磁気記録媒体１０の使用時（記録または再生時）に加えられるものであってもよい。

超弾性薄膜１２は、超弾性体として超弾性合金を含む層である。超弾性合金は、ＴｉおよびＮｉを含む合金（以下「ＴｉＮｉ系合金」という。）であることが好ましい。ＴｉＮｉ系合金は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｗ、Ｂ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＰｂおよびＺｒなどからなる群より選ばれる１種以上をさらに含んでいてもよい。

ＴｉＮｉ系合金におけるＮｉの含有量は、５０．０atomic％（以下「at％」という。）以上５０．５at％以下であることが好ましい。Ｎｉの含有量が上記範囲であると、優れた超弾性を有するＴｉＮｉ系合金を得ることができる。また、４５℃以下の低温にて超弾性機能を発現するＴｉＮｉ系合金を得ることができる。使用時における磁気記録媒体用のドライブ内の温度は一般的に４５℃を超えるため、ドライブ内に磁気記録媒体１０を装填して使用している状態において、磁気記録媒体１０を形状回復させることができる。

（シード層）
シード層２１は、ＴｉおよびＣｒを含む合金を含み、アモルファス状態を有している。また、この合金には、Ｏ（酸素）がさらに含まれていてもよい。この酸素は、例えば、スパッタリング法などの成膜法でシード層２１を成膜する際に、シード層２１内に微量に含まれる不純物酸素である。

ここで、「シード層」とは、下地層２２に類似した結晶構造を有し、結晶成長を目的として設けられる中間層ではなく、当該シード層２１のアモルファス状態によって下地層２２の垂直配向性を向上する中間層のことを意味する。「合金」とは、ＴｉおよびＣｒを含む固溶体、共晶体、および金属間化合物などの少なくとも一種を意味する。「アモルファス状態」とは、電子線回折法により、ハローが観測され、結晶構造を特定できないことを意味する。

シード層２１に含まれるＴｉおよびＣｒの総量に対するＴｉの原子比率は、好ましくは３０原子％以上１００原子％以下、より好ましくは５０原子％以上１００原子％以下の範囲内である。Ｔｉの原子比率が３０％未満であると、Ｃｒの体心立方格子（Body-Centered Cubic lattice：ｂｃｃ）構造の（１００）面が配向するようになり、シード層２１の表面に形成される下地層２２の配向性が低下する虞がある。

上記Ｔｉの原子比率は次のようにして求めることができる。磁気記録媒体１０の潤滑層１６側からイオンミリングしながら、オージェ電子分光法（Auger Electron Spectroscopy、以下「ＡＥＳ」という。）によるシード層２１の深さ方向分析（デプスプロファイル測定）を行う。次に、得られたデプスプロファイルから、膜厚方向におけるＴｉおよびＣｒの平均組成（平均原子比率）を求める。次に、求めたＴｉおよびＣｒの平均組成を用いて、上記Ｔｉの原子比率を求める。

シード層２１がＴｉ、ＣｒおよびＯを含む場合、シード層２１に含まれるＴｉ、ＣｒおよびＯの総量に対するＯの原子比率は、好ましくは１５原子％以下、より好ましくは１０原子％以下である。Ｏの原子比率が１５原子％を超えると、ＴｉＯ₂結晶が生成することにより、シード層２１の表面に形成される下地層２２の結晶核形成に影響を与えるようになり、下地層２２の配向性が大きく低下する虞がある。上記Ｏの原子比率は、上記Ｔｉの原子比率と同様の解析方法を用いて求めることができる。

シード層２１に含まれる合金が、ＴｉおよびＣｒ以外の元素を添加元素としてさらに含んでいてもよい。この添加元素としては、例えば、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＡｌおよびＷなどからなる群より選ばれる１種以上の元素が挙げられる。

（下地層）
下地層２２は、記録層１４と同様の結晶構造を有している。記録層１４がＣｏ系合金を含んでいる場合には、下地層２２は、Ｃｏ系合金と同様の六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有する材料を含み、その構造のｃ軸が膜面に対して垂直方向（すなわち膜厚方向）に配向していることが好ましい。記録層１４の配向性を高め、かつ、下地層２２と記録層１４との格子定数のマッチングを比較的良好にできるからである。六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有する材料としては、Ｒｕ単体またはＲｕ合金が好ましい。Ｒｕ合金としては、例えば、Ｒｕ－ＳｉＯ₂、Ｒｕ－ＴｉＯ₂またはＲｕ－ＺｒＯ₂などのＲｕ合金酸化物が挙げられる。

（記録層）
磁性層としての記録層１４は、いわゆる垂直記録層である。記録層１４は、記録密度を向上する観点からすると、Ｃｏ系合金を含むグラニュラ磁性層であることが好ましい。このグラニュラ磁性層は、Ｃｏ系合金を含む強磁性結晶粒子と、この強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界（非磁性体）とから構成されている。より具体的には、このグラニュラ磁性層は、Ｃｏ系合金を含むカラム（柱状結晶）と、このカラムを取り囲み、それぞれのカラムを磁気的に分離する非磁性粒界（例えばＳｉＯ₂などの酸化物）とから構成されている。この構造では、それぞれのカラムが磁気的に分離した構造を有する記録層１４を構成することができる。

Ｃｏ系合金は、六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有し、そのｃ軸が膜面に対して垂直方向（膜厚方向）に配向している。Ｃｏ系合金としては、少なくともＣｏ、ＣｒおよびＰｔを含有するＣｏＣｒＰｔ系合金を用いることが好ましい。ＣｏＣｒＰｔ系合金は、特に限定されるものではなく、ＣｏＣｒＰｔ合金がさらに添加元素を含んでいてもよい。添加元素としては、例えば、ＮｉおよびＴａなどからなる群より選ばれる１種以上の元素が挙げられる。

強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界は、非磁性金属材料を含んでいる。ここで、金属には半金属を含むものとする。非磁性金属材料としては、例えば、金属酸化物および金属窒化物のうちの少なくとも一方を用いることができ、グラニュラ構造をより安定に維持する観点からすると、金属酸化物を用いることが好ましい。金属酸化物としては、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃｅ、ＹおよびＨｆなどからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の元素を含む金属酸化物が挙げられ、少なくともＳｉ酸化物（すなわちＳｉＯ₂）を含んでいる金属酸化物が好ましい。その具体例としては、ＳｉＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂またはＨｆＯ₂などが挙げられる。金属窒化物としては、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃｅ、ＹおよびＨｆなどからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の元素を含む金属窒化物が挙げられる。その具体例としては、ＳｉＮ、ＴｉＮまたはＡｌＮなどが挙げられる。

強磁性結晶粒子に含まれるＣｏＣｒＰｔ系合金と、非磁性粒界に含まれるＳｉ酸化物とが、以下の式（Ａ）に示す平均組成を有していることが好ましい。反磁界の影響を抑え、かつ、十分な再生出力を確保できる飽和磁化量Ｍｓを実現でき、これにより、記録再生特性の更なる向上を実現できるからである。
（Ｃｏ_xＰｔ_yＣｒ_100-x-y）_100-z－（ＳｉＯ₂）_z ・・・（Ａ）
（但し、式（Ａ）中において、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、６９≦Ｘ≦７５、１０≦ｙ≦１６、９≦Ｚ≦１２の範囲内の値である。）

なお、上記組成は次のようにして求めることができる。磁気記録媒体１０の潤滑層１６側からイオンミリングしながら、ＡＥＳによる記録層１４の深さ方向分析を行い、膜厚方向におけるＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、ＳｉおよびＯの平均組成（平均原子比率）を求める。

（保護層）
保護層１５は、例えば、炭素材料または二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を含み、保護層１５の膜強度の観点からすると、炭素材料を含んでいることが好ましい。炭素材料としては、例えば、グラファイト、ダイヤモンド状炭素（Diamond-Like Carbon：ＤＬＣ）またはダイヤモンドなどが挙げられる。

（潤滑層）
潤滑層１６は、少なくとも１種の潤滑剤を含んでいる。潤滑層１６は、必要に応じて各種添加剤、例えば防錆剤をさらに含んでいてもよい。潤滑剤は、例えば、カルボン酸系化合物の少なくとも１種を含んでいる。なお、潤滑剤は、上述のように磁気記録媒体１０の表面に潤滑層１６として保持されるのみならず、磁気記録媒体１０を構成する記録層１４および保護層１５などの層に含まれ、保有されていてもよい。

（バックコート層）
バックコート層１７は、例えば、結着剤、無機粒子および潤滑剤を含んでいる。バックコート層１７が、必要に応じて硬化剤および帯電防止剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。

［１．３ スパッタ装置の構成］
以下、図２を参照して、本技術の第１の実施形態に係る磁気記録媒体１０の製造に用いられるスパッタ装置３０の構成の一例について説明する。このスパッタ装置３０は、超弾性薄膜１２、シード層２１、下地層２２および記録層１４の成膜に用いられる連続巻取式スパッタ装置であり、成膜室３１と、金属キャン（回転体）であるドラム３２と、カソード３３ａ～３３ｄと、赤外線照射用の線源３４と、供給リール３５と、巻き取りリール３６と、複数のガイドロール３８ａ～３８ｃ、３９ａ～３９ｃとを備える。

成膜室３１は、排気口３７を介して図示しない真空ポンプに接続され、この真空ポンプにより成膜室３１内の雰囲気が所定の真空度に設定される。成膜室３１内には、回転可能な構成を有するドラム３２、供給リール３５および巻き取りリール３６が配置されている。また、成膜室３１内には、供給リール３５とドラム３２との間における基体１１の搬送をガイドするための複数のガイドロール３８ａ～３８ｃが設けられていると共に、ドラム３２と巻き取りリール３６との間における基体１１の搬送をガイドするための複数のガイドロール３９ａ～３９ｃが設けられている。スパッタ時には、供給リール３５から巻き出された基体１１が、ガイドロール３８ａ～３８ｃ、ドラム３２およびガイドロール３９ａ～３９ｃを介して巻き取りリール３６に巻き取られる。ドラム３２は円柱状の形状を有し、長尺状の基体１１はドラム３２の円柱面状の周面に沿わせて搬送される。ドラム３２には、図示しない冷却機構が設けられており、スパッタ時には、ドラム３２の周面は所定温度に冷却される。更に成膜室３１内には、ドラム３２の周面に対向して複数のカソード３３ａ～３３ｄおよび線源３４が配置されている。カソード３３ａ～３３ｄにはそれぞれターゲットがセットされている。具体的には、カソード３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄにはそれぞれ、超弾性薄膜１２、シード層２１、下地層２２、記録層１４を成膜するためのターゲットがセットされている。これらのカソード３３ａ～３３ｄにより複数の種類の層、すなわち超弾性薄膜１２、シード層２１、下地層２２および記録層１４が同時に成膜される。線源３４は、例えば赤外線ヒータであり、カソード３３ａ、３３ｂの間に設けられている。赤外線ヒータとしては、例えばシーズヒータ、セラミックヒータ、ハロゲンランプヒータまたは石英管ヒータなどを用いることができる。

上述の構成を有するスパッタ装置３０では、超弾性薄膜１２、シード層２１、下地層２２および記録層１４をRoll to Roll法により連続成膜することができる。

［１．４ 磁気記録媒体の製造方法］
以下、本技術の第１の実施形態に係る磁気記録媒体１０の製造方法の一例について説明する。

（超弾性薄膜、シード層、下地層および記録層の成膜工程）
まず、図２に示したスパッタ装置３０を用いて、超弾性薄膜１２、シード層２１、下地層２２および記録層１４を基体１１の表面上に成膜する。具体的には以下のようにして成膜する。まず、成膜室３１を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、成膜室３１内にＡｒガスなどのプロセスガスを導入しながら、カソード３３ａ～３３ｄにセットされたターゲットをスパッタする。これにより、超弾性薄膜１２、シード層２１、下地層２２および記録層１４が、走行する基体１１の表面に順次成膜される。また、超弾性薄膜１２の成膜後、シード層２１の成膜前において、超弾性薄膜１２は線源３４によりアニール処理（熱処理）されて結晶化される。これにより、超弾性薄膜１２の超弾性機能が発現する。

スパッタ時の成膜室３１の雰囲気は、例えば、１×１０^-5Ｐａ～５×１０^-5Ｐａ程度に設定される。超弾性薄膜１２、シード層２１、下地層２２および記録層１４の膜厚および特性は、基体１１を巻き取るテープライン速度、スパッタ時に導入するＡｒガスなどのプロセスガスの圧力（スパッタガス圧）、および投入電力などを調整することにより制御可能である。

（保護層の成膜工程）
次に、記録層１４上に保護層１５を成膜する。保護層１５の成膜方法としては、例えば化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法または物理蒸着（physical vapor deposition：ＰＶＤ）法を用いることができる。

（バックコート層の成膜工程）
次に、結着剤、無機粒子および潤滑剤などを溶剤に混練、分散させることにより、バックコート層成膜用の塗料を調製する。次に、基体１１の裏面上にバックコート層成膜用の塗料を塗布して乾燥させることにより、バックコート層１７を基体１１の裏面上に成膜する。

（潤滑層の成膜工程）
次に、例えば潤滑剤を保護層１５上に塗布し、潤滑層１６を成膜する。潤滑剤の塗布方法としては、例えば、グラビアコーティング、ディップコーティングなどの各種塗布方法を用いることができる。次に、必要に応じて、磁気記録媒体１０を所定の幅に裁断する。以上により、図１に示した磁気記録媒体１０が得られる。

［１．５ 効果］
第１の実施形態に係る磁気記録媒体１０では、基体１１と結晶制御層１３との間に超弾性薄膜１２が備えられている。超弾性薄膜１２は、負荷により変形されても、除荷後にほぼ元の形状に回復する。これにより、結晶制御層１３および記録層１４の塑性変形を抑制できる。したがって、塑性変形によるスペーシングの増大を抑制して、磁気記録媒体１０の信頼性を向上できる。

［１．６ 変形例］
（変形例１）
図３Ａに示すように、磁気記録媒体１０Ａは、２層構造のシード層２１Ａを有する結晶制御層１３Ａを備えていてもよい。シード層２１Ａは、第１シード層（下側シード層）２１Ｂおよび第２シード層（上側シード層）２１Ｃを備える。第１シード層２１Ｂが基体１１の側に設けられ、第２シード層２１Ｃが下地層２２の側に設けられる。第１シード層２１Ｂは、第１の実施形態におけるシード層２１と同様のものを用いることができる。第２シード層２１Ｃは、第１シード層２１Ｂとは異なる組成の材料を含んでいる。この材料の具体例としては、ＮｉＷまたはＴａなどが挙げられる。なお、第２シード層２１Ｃは、シード層ではなく、第１シード層２１Ｂと下地層２２との間に設けられた中間層と見なすことも可能である。

磁気記録媒体１０Ａが２層構造のシード層２１Ａを備えることで、下地層２２および記録層１４の配向性をさらに改善し、磁気特性をさらに向上させることが可能となる。

（変形例２）
図３Ｂに示すように、磁気記録媒体１０Ｂは、２層構造の下地層２２Ａを有する結晶制御層１３Ｂを備えていてもよい。下地層２２Ａは、第１下地層（下側下地層）２２Ｂおよび第２下地層（上側下地層）２２Ｃを備える。第１下地層２２Ｂがシード層２１Ａの側に設けられ、第２下地層２２Ｃが記録層１４の側に設けられる。

第１下地層２２Ｂ、第２下地層２２Ｃの材料としては共に、例えば、上述の第１の実施形態における下地層２２と同様のものを用いることができる。しかしながら、第１下地層２２Ｂ、第２下地層２２Ｃそれぞれにおいて目的とする効果が異なっており、それ故にそれぞれの成膜条件（スパッタ条件）は異なるものとなる。すなわち、第２下地層２２Ｃはその上層となる記録層１４のグラニュラ構造を促進する膜構造を有し、第１下地層２２Ｂは結晶配向性の高い膜構造を有するものとなる。

磁気記録媒体１０Ｂが２層構造の下地層２２Ａを備えることで、記録層１４の配向性およびグラニュラ構造性をさらに改善し、磁気特性をさらに向上させることが可能となる。

なお、磁気記録媒体１０Ｂにおいて、２層構造のシード層２１Ａに代えて単層構造のシード層を備えるようにしてもよい。単層構造のシード層としては、第１の実施形態におけるシード層２１を用いることができる。

（変形例３）
第１の実施形態では磁気記録媒体１０が結晶制御層１３、保護層１５、潤滑層１６およびバックコート層１７を備える構成について説明したが、これらの層は必要に応じて備えられるものであって、省略することも可能である。なお、結晶制御層１３、保護層１５、潤滑層１６およびバックコート層１７のうちの少なくとも１層を省略する構成としてもよい。

（変形例４）
第1の実施形態では超弾性合金がＮｉＴｉ系合金である例について説明したが、超弾性合金は、これに限定されるものではなく、ＣｕおよびＺｎを含む合金、またはＮｉおよびＡｌを含む合金などであってもよい。

（変形例５）
第1の実施形態では超弾性体が超弾性合金である例について説明したが、超弾性体は超弾性機能を有する有機材料であってもよい。

＜２ 第２の実施形態＞
［２．１ 磁気記録媒体の構成］
本技術の第２の実施形態に係る磁気記録媒体４０は、いわゆる二層垂直磁気記録媒体であり、図４Ａに示すように、超弾性薄膜１２と結晶制御層１３Ｂとの間にＳＵＬ４１を備えている。この第２の実施形態に係る磁気記録媒体４０は、単磁極型（Single Pole Type：ＳＰＴ）の記録ヘッドとトンネル磁気抵抗効果（Tunnel Magnetoresistive：ＴＭＲ）型の再生ヘッドを用いる記録再生装置に用いて好適なものである。

ＳＵＬ４１の膜厚は、好ましくは４０ｎｍ以上、より好ましくは４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下である。ＳＵＬ４１の膜厚が４０ｎｍ以上であると、より良好な記録再生特性を得ることができる。一方、ＳＵＬ４１の膜厚が１４０ｎｍ以下であると、ＳＵＬ４１の結晶粒の粗大化による下地層２２Ａの結晶配向性の低下を抑制できるとともに、ＳＵＬ４１の成膜時間が長くなり、生産性の低下を招くことを回避できる。ＳＵＬ４１は、アモルファス状態の軟磁性材料を含んでいる。軟磁性材料としては、例えば、Ｃｏ系材料またはＦｅ系材料などを用いることができる。Ｃｏ系材料としては、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＴａＮｂなどが挙げられる。Ｆｅ系材料としては、例えば、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＴａなどが挙げられる。

［２．２ 効果］
第２の実施形態に係る磁気記録媒体４０では、垂直磁性層である記録層１４の下にＳＵＬ４１を設けることで、記録層１４の表層に発生する磁極の発生による減磁界を抑えるとともに、ヘッド磁束をＳＵＬ４１中に誘導することにより、鋭いヘッド磁界の発生を助ける役割を果たす。したがって、第１の実施形態よりも高い面記録密度を有する磁気記録媒体４０において、良好な記録再生特性を実現することができる。

［２．３ 変形例］
（変形例１）
図４Ｂに示すように、磁気記録媒４０Ａは、Antiparallel Coupled ＳＵＬ（以下「ＡＰＣ－ＳＵＬ」という。）４１Ａを備えていてもよい。ＡＰＣ－ＳＵＬ４１Ａは、薄い中間層４１Ｃを介して２つの軟磁性層４１Ｂ、４１Ｄを積層し、中間層４１Ｃを介した交換結合を利用して積極的に磁化を反平行に結合させた構造を有している。軟磁性層４１Ｂ、４１Ｄの膜厚は略同一であることが好ましい。軟磁性層４１Ｂ、４１Ｄのトータルの膜厚は、好ましくは４０ｎｍ以上、より好ましくは４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下である。トータルの膜厚が４０ｎｍ以上であると、より良好な記録再生特性を得ることができる。一方、トータルの膜厚が１４０ｎｍ以下であると、ＡＰＣ－ＳＵＬ４１Ａの成膜時間が長くなり、生産性の低下を招くことを回避できる。軟磁性層４１Ｂ、４１Ｄの材料は同一の材料であることが好ましく、その材料としては第２の実施形態におけるＳＵＬ４１と同様の材料を用いることができる。中間層４１Ｃの膜厚は、例えば０．８ｎｍ以上１．４ｎｍ以下、好ましくは０．９ｎｍ以上１．３ｎｍ以下、より好ましくは１．１ｎｍ程度である。中間層４１Ｃの膜厚を０．９ｎｍ以上１．３ｎｍ以下の範囲内に選択することで、より良好な記録再生特性を得ることができる。中間層４１Ｃの材料としては、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、およびＲｅが挙げられ、特に、Ｒｕを含んでいることが好ましい。

磁気記録媒体４０Ａでは、ＡＰＣ－ＳＵＬ４１Ａを用いているので、下層部である軟磁性層４１Ｂと上層部である軟磁性層４１Ｄとが反平行に交換結合し、残留磁化状態で上下層トータルの磁化量はゼロなる。これにより、ＡＰＣ－ＳＵＬ４１Ａ中の磁区が動いた場合に発生する、スパイク状のノイズの発生を抑えることができる。したがって、記録再生特性を更に向上することができる。

（変形例２）
第２の実施形態では、結晶制御層が第１の実施形態の変形例２における結晶制御層１３Ｂである構成を例として説明したが、結晶制御層は第１の実施形態における結晶制御層１３、または第１の実施形態の変形例１における結晶制御層１３Ａであってもよい。

（変形例３）
第２の実施形態では、磁気記録媒体４０が、結晶制御層１３Ｂ、保護層１５、潤滑層１６およびバックコート層１７を備える構成について説明したが、これらの層は必要に応じて備えられるものであって、省略することも可能である。なお、結晶制御層１３Ｂ、保護層１５、潤滑層１６およびバックコート層１７のうちの少なくとも１層を省略する構成としてもよい。

＜３ 第３の実施形態＞
［３．１ 概要］
上述の第１の実施形態では、記録層や結晶制御層がスパッタリングなどの真空薄膜の作製技術（ドライプロセス）により作製される真空薄膜である磁気記録媒体について説明した。これに対して、第３の実施形態では、記録層や下地層が塗布工程（ウエットプロセス）により作製される塗布膜である磁気記録媒体について説明する。

［３．２ 磁気記録媒体の構成］
本技術の第３の実施形態に係る磁気記録媒体５０は、いわゆる塗布型の磁気記録媒体であり、図５に示すように、基体１１と、基体１１の表面上に設けられた超弾性薄膜１２と、超弾性薄膜１２上に設けられた下地層５１と、下地層５１上に設けられた記録層５２と、記録層５２上に設けられた保護層１５と、保護層１５上に設けられた潤滑層１６と、基体１１の裏面上に設けられたバックコート層１７とを備える。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。

（下地層）
下地層５１は、非磁性粉および結着剤を含む非磁性層である。下地層５１が、必要に応じて、導電性粒子、潤滑剤、研磨剤、硬化剤および防錆剤などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。

非磁性粉は、無機物質でも有機物質でもよい。また、非磁性粉は、カーボンブラックなどでもよい。無機物質としては、例えば、金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。非磁性粉の形状としては、例えば、針状、球状、立方体状、板状などの各種形状が挙げられるが、これに限定されるものではない。

結着剤としては、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂などに架橋反応を付与した構造の樹脂が好ましい。しかしながら結着剤はこれらに限定されるものではなく、磁気記録媒体５０に対して要求される物性などに応じて、その他の樹脂を適宜配合してもよい。配合する樹脂としては、通常、塗布型の磁気記録媒体において一般的に用いられる樹脂であれば、特に限定されない。

（記録層）
記録層５２は、例えば、磁性粉および結着剤を含む磁性層である。記録層５２が、必要に応じて、導電性粒子、潤滑剤、研磨剤、硬化剤および防錆剤などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。

磁性粉は、例えば、酸化鉄、クロム酸化鉄、コバルト酸化鉄、メタル磁性粉またはバリウムフェライトである。磁性粉は、記録密度向上の観点からすると、六方晶フェライト、立方晶フェライトまたはε酸化鉄（ε－Ｆｅ₂Ｏ₃）などのナノ磁性粒子の粉末が好ましい。結着剤は、上述の下地層５１と同様である。

［３．３ 磁気記録媒体の製造方法］
以下、本技術の第３の実施形態に係る磁気記録媒体５０の製造方法の一例について説明する。

（超弾性薄膜の成膜工程）
まず、基体１１の表面上に超弾性薄膜１２を成膜する。超弾性薄膜１２の成膜方法としては、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いることができる。次に、例えば赤外線照射用の線源により、超弾性薄膜１２をアニール処理して結晶化させる。これにより、超弾性薄膜１２の超弾性機能が発現する。

（塗料の調製工程）
次に、非磁性粉および結着剤などを溶剤に混練、分散させることにより、下地層形成用塗料を調製する。次に、磁性粉および結着剤などを溶剤に混練、分散させることにより、記録層形成用塗料を調製する。次に、結着剤、無機粒子および潤滑剤などを溶剤に混練、分散させることにより、バックコート層形成用塗料を調製する。下地層形成用塗料、記録層形成用塗料およびバックコート層形成用塗料の調製には、例えば、以下の溶剤、分散装置および混練装置を適用することができる。

上述の塗料調製に用いられる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテートなどのエステル系溶媒、ジエチレングリコールジメチルエーテル、２－エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、適宜混合して用いてもよい。

上述の塗料調製に用いられる混練装置としては、例えば、連続二軸混練機、多段階で希釈可能な連続二軸混練機、ニーダー、加圧ニーダー、ロールニーダーなどの混練装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。また、上述の塗料調製に用いられる分散装置としては、例えば、ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、スパイクミル、ピンミル、タワーミル、パールミル（例えばアイリッヒ社製「ＤＣＰミル」など）、ホモジナイザー、超音波分散機などの分散装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。

（下地層の成膜工程）
次に、基体１１の表面上に形成された超弾性薄膜１２上に下地層形成用塗料を塗布して乾燥させることにより、下地層５１を超弾性薄膜１２上に形成する。

（記録層の成膜工程）
次に、下地層５１上に記録層形成用塗料を塗布して乾燥させることにより、記録層５２を下地層５１上に形成する。これ以降の工程は、第１の実施形態と同様である。

［３．４ 効果］
第３の実施形態では、基体１１と下地層５１との間に超弾性薄膜１２が備えられている。したがって、上述の第１の実施形態と同様の効果が得られる。

［３．５ 変形例］
第３の実施形態では磁気記録媒体５０が下地層５１、保護層１５、潤滑層１６およびバックコート層１７を備える構成について説明したが、これらの層は必要に応じて備えられるものであって、省略することも可能である。なお、下地層５１、保護層１５、潤滑層１６およびバックコート層１７のうちの少なくとも１層を省略する構成としてもよい。

以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

［実施例１］
（超弾性薄膜の成膜工程）
まず、以下の成膜条件にて、非磁性基体としての長尺の高分子フィルムの表面上にＮｉＴｉ合金からなる超弾性薄膜を５０ｎｍ成膜したのち、アニール処理して結晶化させる。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：Ｎｉ_50.5Ｔｉ_49.5ターゲット
到達真空度：２×１０^-5Ｐａ以下
ガス種：Ａｒ
ガス圧：０．６７Ｐａ

（下地層の成膜工程）
次に、以下の成膜条件にて、超弾性薄膜上にＲｕからなる下地層を１００ｎｍ成膜した。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：Ｒｕターゲット
到達真空度：２×１０^-5Ｐａ以下
ガス種：Ａｒ
ガス圧：１．５Ｐａ

（記録層の成膜工程）
次に、以下の成膜条件にて、下地層上に記録層として（ＣｏＣｒＰｔ）－（ＳｉＯ₂）からなる記録層を２０ｎｍ成膜した。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：（Ｃｏ₇₅Ｃｒ₁₀Ｐｔ₁₅）₉₀－（ＳｉＯ₂）₁₀ターゲット
到達真空度：２×１０^-5Ｐａ以下
ガス種：Ａｒ
ガス圧：１．５Ｐａ

（保護層の成膜工程）
次に、以下の成膜条件にて、記録層上にカーボンからなる保護層を５ｎｍ成膜した。
スパッタリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット：カーボンターゲット
到達真空度：２×１０^-5Ｐａ以下
ガス種：Ａｒ
ガス圧：１．０Ｐａ

（潤滑層の成膜工程）
次に、潤滑剤としてカルボン酸系化合物を保護層上に塗布し、潤滑層を成膜した。

（バックコート層の成膜工程）
次に、高分子フィルムの裏面上にバックコート層成膜用の塗料を塗布、乾燥することにより、バックコート層を形成した。以上により、目的とする磁気テープが得られた。

［比較例１］
超弾性薄膜の成膜工程を省略する以外のことは実施例１と同様にして磁気テープを得た。

（読み取り信頼性の評価）
上述のようにして得られた磁気テープの読み取り信頼性を、以下のようにして評価した。
まず、試験前の磁気テープのエラーレートを測定した。次に、磁気テープを走行装置にて１時間走行したのち、カートリッジを脱着するサイクルを１００回行う試験を行った。次に、試験後のエラーレートを測定し、試験前後のエラーレートを比較した。

上記評価の結果、超弾性薄膜を有する磁気テープ（実施例１）では、試験後にほとんどエラーレートの悪化が見られなかった。これは、超弾性薄膜により磁性層や下地層の塑性変形が抑制されて、磁気テープ表面に対するヘッドの当たりが良好に保持されたためである。一方、超弾性薄膜を有していない磁気テープ（比較例１）では、試験後にエラーレートの顕著な悪化が見られた。これは、磁性層や下地層に生じた塑性変形によって、磁気テープ表面に対するヘッドの当たりが悪化したためである。

以上、本技術の実施形態およびその変形例、ならびに実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。

また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例では、可撓性を有する長尺状の磁気記録媒体に本技術を適用した例について説明したが、本技術はこの例に限定されるものではなく、剛性を有する円盤状の磁気記録媒体、いわゆるハードディスクに対しても適用可能である。

また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
基体と、
記録層と、
前記基体と前記記録層との間に設けられ、超弾性体を含む層と
を備える磁気記録媒体。
（２）
前記基体は、可とう性を有する長尺状の基体である（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）
前記超弾性体は、超弾性合金である（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）
前記超弾性合金は、ＴｉおよびＮｉを含んでいる（３）に記載の磁気記録媒体。
（５）
前記超弾性体を含む層と前記記録層との間に設けられた結晶制御層をさらに備える（１）から（４）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（６）
前記超弾性体を含む層と前記記録層との間に設けられた軟磁性層をさらに備える（１）から（４）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（７）
前記軟磁性層は、第１軟磁性層と、中間層と、第２軟磁性層とを備える（６）に記載の磁気記録媒体。
（８）
前記記録層は、垂直記録層である（１）から（７）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（９）
前記垂直記録層は、Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを含み、グラニュラ構造を有する（８）に記載の磁気記録媒体。
（１０）
前記記録層は、磁性粉および結着剤を含んでいる（１）から（４）のいずれかに記載の磁気記録媒体。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、４０、４０Ａ、５０ 磁気記録媒体
１１ 基体
１２ 超弾性薄膜
１３、１３Ａ、１３Ｂ 結晶制御層
１４、５２ 記録層
１５ 保護層
１６ 潤滑層
１７ バックコート層
２１、２１Ａ シード層
２１Ｂ 第１シード層
２１Ｃ 第２シード層
２２、２２Ａ 下地層
２２Ｂ 第１下地層
２２Ｃ 第２下地層
４１ ＳＵＬ
４１Ａ ＡＰＣ－ＳＵＬ

Claims (10)

1. 基体と、
   記録層と、
   前記基体と前記記録層との間に設けられ、超弾性体を含む層と
   を備え、
   前記超弾性体を含む層は、４５℃以下において超弾性機能を発現する磁気記録媒体。
2. 前記基体は、可とう性を有する長尺状の基体である請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記超弾性体は、超弾性合金である請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記超弾性合金は、ＴｉおよびＮｉを含み、
   前記超弾性合金におけるＮｉの含有量は、５０．０atomic％以上５０．５atomic％以下である請求項３に記載の磁気記録媒体。
5. 前記超弾性体を含む層と前記記録層との間に設けられた結晶制御層をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
6. 前記超弾性体を含む層と前記記録層との間に設けられた軟磁性層をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
7. 前記軟磁性層は、第１軟磁性層と、中間層と、第２軟磁性層とを備える請求項６に記載の磁気記録媒体。
8. 前記記録層は、垂直記録層である請求項１から７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
9. 前記垂直記録層は、Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを含み、グラニュラ構造を有する請求項８に記載の磁気記録媒体。
10. 前記記録層は、磁性粉および結着剤を含んでいる請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。

Images