专利名称：磁复录方法
技术领域：
本发明是关于向大容量、高记录密度的磁记录再生装置用的磁记录介质进行情报记录的磁复录方法，特别是关于向大容量、高记录密度的磁记录介质，使用伺服信号、地址信号、其它通常的映像信号、声音信号、数字信号等记录的磁复录方法。
随着数字图像应用的发展，用个人计算机等处理情报量也飞速地增加，随着情报量的增加，要求以大容量、廉价地记录情报、而且记录、读取时间短的磁记录介质。
在硬盘等高密度记录介质和ZIP(IOMEGA)等大容量的可读取型磁记录介质中，与软盘相比，情报记录区是由狭窄的磁道构成，磁头准确地在狭窄磁道宽度内进行扫描，为了以较高的S/N比进行信号记录和再生，要求使用跟踪伺服技术进行准确的扫描。
在像这种硬盘、可读取型磁记录介质的大容量磁记录介质中，对于磁盘的1周，需要以一定的角度间隔设置跟踪用伺服信号和地址情报信号、再生时钟信号等记录区，磁头通过以一定间隔再生这些信号，一边确认磁头位置进行修正，一边准确地在磁道上进行扫描，采用的方法是在制造磁记录介质时，予先将这些信号记录在磁记录介质上，称作予格式化。
对于跟踪用伺服信号和地址情报信号、再生时钟信号等的记录，由于要求准确的位置决定精度，所以将磁记录介质组合到驱动机构中后，使用专用的伺服记录装置，利用严格位置控制的磁头进行予格式化记录。
然而，在利用磁头进行伺服信号和地址情报信号、再生时钟信号的予格式化记录中，使用专用的伺服记录装置，为了使磁头一边能严格进行位置控制，一边进行记录，所以在予格式化记录时需要很长的时间，伴随着磁记录密度的增大，予格式化记录的整个信号量会增多，从而需要更长的时间。因此，在制造磁记录介质时，伺服信号等在予格式化记录工程所需费用中的制造费用，所占比率也会增大，所以在该工程中渴望低费用化。
另一方面，有人提出一种方式，即，不在每一个个磁道中记录予格式化情报，而是将予格式化情报从主载体上向从属介质上进行磁复录。例如，特开昭63-183623号公报、特开平10-40544号公报和特开平10-269566号公报中，对复录技术作了介绍。
特开昭63-183623号公报和特开平10-40544号公报中记载的方法，是作为磁复录用主载体，在基板的表面上形成与情报信号相对应的凹凸形状，至少在凹凸形状的凸部表面上形成强磁性薄膜，使这样的磁复录用主载体的表面，与由强磁性薄膜或含有强磁性粉的组合物形成涂布层的片状或盘状磁记录介质的表面相接触，或进一步施加交流偏置磁场或直流磁场，将构成凸部表面的强磁性材料进行激励，使与凹凸形状相对应的磁化图形记录到磁记录介质上。
这种方法是将磁复录用的主载体凸部表面与进行予格式化的整个磁记录介质，即从属介质紧密接触，通过对构成凸部的强磁性材料进行激磁，在从属介质上形成规定予格式化情报记录的复录方法。所具有的特征是不改变磁复录用主载体和从属介质的相对位置，可以静态方式进行记录，可准确地进行予格式化记录，并且，记录所用时间也是极其短的时间。
这种磁复录方法，由于磁复录用主载体和从属介质两者以静止状态接触进行复录的方式，所以在伺服信号记录过程中，磁复录用主载体、从属介质都很少发生损坏，是所期望的高耐久性的方式。
作为磁复录用主载体上使用的磁性体，可使用软磁性材料。这样，一开始就要考虑到磁性层的透磁率会对复录特性产生很大的影响，在选择材料时，对高透磁率优先进行考虑。然而，信号品位是有边缘的区域，所以更需要提高信号品位。要实现良好的磁复录信号质量，复录磁场强度区域需非常狭窄，就设备面上又存在实用上的问题。
本发明的课题是在将记录在磁复录用主载体上的记录情报向从属介质复录时，提供一种可提高复录信号的品位，复录磁场强度区域宽的磁复录方法。
本发明的课题可按如下方式解决，即，在向磁记录介质上进行磁复录的方法中，将磁复录用主载体磁性材料的饱和磁化(MA)和磁性层厚(δ)之积(Ms·δ)定在0.025T·μm(20G·μm)以上，2.3T·μm(1830G·μm)以下。
在将具有记录着磁记录情报的磁性层的磁复录用主载体和接受复录的从属介质紧密接触，使磁复录用主载体的磁记录情报复录到从属介质上的磁复录方法中，沿着磁道方向使从属介质的磁化，予先形成初期直流磁化后，再将磁复录用主载体和初期直流磁化的从属介质紧密接触，在与从属面的初期直流磁化方向相反的方向上施加复录用磁场进行磁复录，是上述的磁复录方法。
磁记录介质是利用上述方法，记录了伺服信号的磁记录介质。
即，本发明中，发现在向磁记录介质上进行磁复录的方法中，将磁复录用主载体磁性材料的饱和磁化(Ms)和磁性层厚(δ)之积(Ms·δ)定在0.025T·μm(20G·μm)以上，2.3T·μm(1830G·μm)以下的磁性材料，形成磁复录用主载体的磁性层，用于记录时，可提高复录信号的品位，同时也能改善磁复录时复录磁场区域的狭窄。
作为磁复录用主载体的磁性材料，可使用软磁性材料，一开始就要考虑到使磁场容易进入磁性层，即，透磁率对复录特性付与很大的影响，进行磁性材料选择时，优先考虑高透磁率的。信号品位是边缘的区域，更需要提高信号品位。要想实现良好的磁复录信号质量，复录磁场区域非常狭窄，就设备面上存在实用上的问题。
因此，在将磁复录用主载体和从属介质和接受复录的从属介质紧密接触，使磁复录用主载体的磁记录情报向从属介质进行复录的磁复录方法中，使磁复录用主载体上记录情报图形上的磁场收缩在图形之内，在图形端处放出，通过将图形部分之外从属介质的磁化进行反转，相对于从属介质进行记录情报的复录。
在这种复录方法中，由于磁复录用主载体的磁化状态是在饱和区域，所以必须考虑在不饱和区域内的透磁率、比透磁率等磁性层的特性，对复录特性付与很大影响的可能性很小。在饱和区域内，支配磁复录用主载体磁性层特性的是饱和磁化等的大小。
每单位体积的磁束收缩量与磁性材料的饱和磁化成比例，在磁复录中，实际上从图形发出的磁束量对复录特性产生影响。为此，不仅要考虑饱和磁化(Ms)，而且还要考虑磁性层厚(δ)，也对特性产生影响。因此，将以饱和磁化(Ms)、膜厚(δ)之积(Ms·δ)表现的面磁矩作为参量，进行复录磁场范围、信号品位评价时，发现Ms·δ存在着最佳的范围。
而且知道，Ms·δ在低于0.025T·μm(20G·μm)区域内，复录磁场不会收缩在主图形以内，信号间的磁化反转境界区域很宽，其结果，信号品位降低，复录磁场区域变得狭窄。
另一方面，Ms·δ超过2.3T·μm(1830G·μm)区域中，虽然提高了复录磁场区域、信号品位，但，在磁复录中使用的电磁铁磁极，由于残留磁化，即使没有施加复录磁场时，多少也能产生复录磁场使从属介质形成磁化。为此，在磁复录后取出从属介质时，可知复录信号紊乱、信号品位降低。
根据以上分析结果，发现将磁复录用主磁性材料的饱和磁化(Ms)和磁性层厚(δ)之积(Ms·δ)定在0.025T·μm(20G·μm)以上，2.3T·μm(1830G·μm)以下的磁性材料用作磁复录用主载体，可提高记录信号的品位，扩大复录磁场区域。
本发明磁复录方法中使用的磁复录用主载体可按以下方法制作。
作为磁复录用主载体的基板可使用硅、铝、玻璃、合成树脂等表面平滑的部件。
首先，在这些基板上涂布光致抗蚀膜，利用图形曝光或直接划线，形成与利用磁复录形成的图形一致的抗蚀膜图形。
图形曝光时，通过利用反应性腐蚀、或氩气等离子体等物理腐蚀，或利用液体腐蚀，在基板上形成图形。
接着，在规定的部分，以规定的厚度，利用喷溅形成磁性层膜。随后用去除法除去光致抗蚀膜。也可以利用光制作法制作磁复录时仅与从属介质进行接触的凸状磁性层。
作为细加工的方法，可使用喷射成形法。
当对喷射成形法进行说明时，一边旋转涂布了光致抗蚀膜的玻璃基板，一边对应伺服信号调节照射激光，在整个玻璃面上对光致抗蚀膜进行曝光。使该抗蚀膜显像，使玻璃基板进行显像，在玻璃上形成凹凸状。接着，除去抗蚀膜，在形成凹凸状的玻璃基板上进行电镀，制作成形成凹凸状的电镀原盘。
作为电镀板材料，可使用镍或镍合金，为了提高电度原盘的耐久性，也可利用喷溅法形成金刚石状碳等碳膜。
使用电镀原盘，利用喷射成形等方法，制作形成图形的树脂基板，作为树脂材料可使用聚碳酸酯、聚甲基甲基丙烯酸酯等丙烯酸树脂、聚氯乙烯·氯乙烯共聚物等氯化乙烯树脂、环氧树脂、非晶聚烯烃和聚酯等。从耐湿性、尺寸稳定性和价格等方面考虑最好是聚碳酸酯。在形成电镀原盘上有毛刺时，可用抛光器或帕里士合剂去除，图形的沟深最好50-1000nm，更好200-500nm。
作为磁性材料可使用Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCo、Ni、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)，最好是FeCo、FeCoNi。
在形成本发明磁复录方法中使用的磁复录用主载体磁性层之前，最好设置非磁性的底层，底层的结晶构造和晶格常数最好和磁性层的一致。
作为形成底层的材料可用Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。
在磁性层上也可设置金刚石状碳(DLC)等保护膜，也可设置润滑剂层。
作为保护膜最好形成5-30nm的金刚石状碳膜和润滑剂。
当存在润滑剂时，在磁复录用主载体和从属介质的接触过程中，修正产生滑动时，即使产生磨擦仍能提高耐久性。
作为磁复录用主载体的磁性材料，磁复录用主载体的磁性材料，其饱和磁化(Ms)和磁性层厚之积(Ms·δ)，最好在定在0.025T·μm(20G·μm)以上，2.3T·μm(1830G·μm)以下。更好在0.05T·μm(40G·μm)以上，2.0T·μm(1591G·μm)以下的范围。可根据磁性层材料饱和磁化、磁性层厚、制作温度、喷溅时使用气体种类等的调整，进行主磁性层Ms·δ的调整。
可通过Cr、Ti等非磁性元素的添加量来调整Ms，以调整制作温度，来调整主磁性层的均匀性，也可调整Ms。
在使用FeCo(原子比65∶35)时，将制作温度设定在20-200℃之间。可将Ms调整在2.0-200℃之间，可将Ms调整在2.0-2.3T之间。
通过在氩和氧、氮等混合环境中制作磁性层，使磁性层氧化或氮化，调整磁性层的Ms，可以氧·氮的分压调整Ms的大小。
最好的磁性层厚在50nm以上，800nm以下，更好在100nm以上、500nm以下。
以下对本发明中使用的从属介质进行说明。
作为从属介质，可使用在结合剂中分散了强磁性金属粒子的涂布型磁记录介质，或在基板上形成强磁性金属薄膜的金属薄膜型磁记录介质。
作为涂布型磁记录介质，有ZiP(IOMEGA)用记录介质，叫作Zip100、Zip250、或HiFD的高密度软盘等磁记录介质。
从属介质的保磁力Hc最好103KA/m(1300 Oe)以上，313KA/m(4000 Oe)以下，更好在127KA/m(1600 Oe)以上，239KA/m(3000 Oe)以下。从属介质的保磁力Hc低于103KA/m时，在每6.45cm2上不能保持1Gb(1吉比特/平方英寸)以上的高密度记录情报。反之，高于313KA/m时，不存在能在从属介质上进行记录的磁记录头。
作为金属薄膜型磁记录介质，作为磁性材料可用Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)。具有大磁束密度、和磁复录用主载体的磁性层同方向，即形成面内记录的面内方向，形成垂直的垂直方向，具有磁异向性的磁性材料最好，能进行清晰的复录。
为了在磁性层的下部，即基板侧形成所需要的磁异向性，最好设置非磁性的底层，最好使结晶构造和晶格常数与磁性层一致。
作为形成底层用的材料，具有可举出有Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、Ni、Ru等。
以下以实施例说明本发明实施例1对于3.5型磁复录用主载体，使用硅片圆盘作基板，形成由FeCo(原子比Fe∶Co＝70∶30)形成的200nm厚磁性层。图形是从圆盘中心到半径方向20-40mm的位置，是5μm宽的等间距放射状线、线间距在半径方向20mm的最内周位置形成8μm间距。
形成磁性层，使用喷溅装置(阿奈鲁巴)使用直流喷溅法，制作温度为25℃、氩气喷溅压为5.0×10-4Pa(0.36毫托)，使用电力为2.80W/cm2.
膜厚的调整，在实施划线的硅基板上，进行10分钟的磁性材料成膜，将这种试料用丙酮洗干净，除去划线部分。用接触式段差计测定出该部分上产生的膜厚段差，并测定出膜厚，由膜厚和喷溅时间的关系计算出喷溅速度。接着由喷溅速度计算出达到目标膜厚的所需要的时间，作为成膜的必要时间。
对于从属介质，可使用市售的(IOMEGA)Zip250用涂布型磁介质(富士写真胶片株式会社)。从属介质的保磁力为199KA/m(2500 Oe)。
以398KA/m(5000 Oe)将从属介质进行初期直流磁化后，使磁复录用主载体和从属介质紧密接触，以和初期直流磁化相反的方向，施加199KA/m(2500Oe)强度的复录磁场，向从属介质复录记录情报，所得从属介质按以下评价方法评价，并进行磁复录情报的评价。
实施例2除了将实施例1记载的磁复录用主载体的磁性层厚变更为400nm外，其它和实施例1一样，制作实施例2的磁复录用主载体，并和实施例1一样，进行磁复录，并进行评价。
实施例3除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层变更为CoFeNi(原子比65∶22∶13)外，和实施例1一样制作实施例3的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
实施例4除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层变更为Ni外，其它和实施例1一样，制作实施例4的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并按以下评价方法进行评价。
实施例5除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层的喷溅环境气，变更为氩分压为5.0×10-4Pa(0.36毫托)、氧分压3.0×10-5Pa(0.022毫托)外，其它和实施例1一样，制作实施例5的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
实施例6除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层的喷溅环境气，变更为氩分压为5.0×10-4Pa(0.36毫托)、氮分压3.0×10-5Pa(0.022毫托)外，其它和实施例1一样，制作实施例6的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
比较例1除了将实施例4记载的磁复录用主载体磁性层的厚度变更为100nm外，其它和实施例4一样，制作比较例1的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
比较例2除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层的厚度变更为30nm外，其它和实施例1一样，制作比较例2的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
比较例3除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层的厚度变更为800nm外，其它和实施例1一样，制作比较例3的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
比较例4除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层的厚度变更为1000nm外，其它和实施例1一样，制作比较例4的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
比较例5除了将实施例3记载的磁复录用主载体磁性层的喷溅环境气变更为氧外，其它和实施例3一样，制作比较例5的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
比较例6除了将实施例1记载的磁复录用主载体磁性层的喷溅环境气变更为氧外，其它和实施例1一样，制作比较例6的磁复录用主载体，和实施例1一样进行磁复录，并进行评价。
※评价方法1、饱和磁化的测定和Ms·δ的演算利用试料振动型磁力计(VSM)进行测定磁性层的饱和磁化Ms。将试料切成8mm×6mm的大小，从该面积和喷溅速度计算出磁性层厚δ，再计算出体积、饱和磁化。
由利用上述方法求出的Ms和δ之积，计算出Ms·δ。
2、复录磁场区域宽度的测定对磁复录后的从属载体，将磁显像液(西格马哈依开米卡鲁社制Q体)稀释15倍，滴加在从属介质上，进行干燥，显像。用目测确认显像后的磁复录像，将信号产生。消失的各磁场强度间的差作为复录磁场区域。
3、电磁变换特性的测定利用电磁变换特性测定装置(协同电子制SS-60)进行评价从属介质复录信号的品位。将装置的再生信号输入到数字示波器内(雷库劳以社制LC334AM)、根据信号的半值宽度(PW50)进行评价，PW50低于300nm为良好，高于此值为不好。
表1Ms·δ 复录磁场区域 信号品位 PW50面磁矩(T·μm) (kA/m) (nm)实施例10.4 200 良好 288实施例20.8 223 良好 274实施例30.42 179 良好 282实施例40.1 143 良好 299实施例50.06 210 良好 276实施例60.04 203 良好 277比较例10.01564 不好 315比较例20.02 81 不好 319比较例32.4 223 不好 304比较例43.2 227 不好 309比较例50.01 21 不好 412比较例60.00616 不好 395
如上所述，根据使用本发明磁复录用主载体的磁复录方法，可在硬盘大容量可取盘介质、大容量柔软性介质等盘状介质上，可对跟踪用伺服信号的地址情报信号和再生时钟信号等予格式化记录，进行稳定的磁复录，不会导致复录信号的品位降低，而且时间短，生产效率高。
权利要求
1.一种磁复录方法，特征是在磁记录介质上进行磁复录方法中，磁复录用主载体的磁性材料，饱和磁化(Ms)和磁性层厚之积(Ms·δ)，最好在定在0.25T·μm(20G·μm)以上，2.3T·μm(1830G·μm)以下。
2.根据权利要求1所述的磁复录方法，其特征在于在将具有记录了磁记录情报磁性层的磁复录用主载体和接受复录的从属介质紧密接触，使磁复录用主载体的磁记录情报复录到从属介质上的磁复录方法中，沿磁道方向予先将从属介质的磁化形成初期直流磁化后，使磁复录用主载体和初期直流磁化的从属介质紧密接触，沿与从属面的初期直流磁化方向相反的方向，施加复录用磁场，进行磁复录。
3.一种磁记录介质，特征是该磁记录介质是按照权利要求1-2中任一项记载的方法，记录了伺服信号的磁记录介质。
全文摘要
本发明涉及一种在将具有记录了磁记录情报磁性层的磁复录用主载体和接受复录的从属介质紧密接触,将磁复录用主载体的磁记录情报复录到从属介质上的磁复录方法中,是沿着磁道方向,预先使从属介质进行初期直流磁化,作为磁复录用主载体,使用饱和磁化Ms和磁性层厚δ之积Ms·δ定在0.025T·μm(20G·μm)以上,2.3T·μm(1830G·μm)以下的磁性材料,和初期直流磁化的从属介质紧密接触,沿着和从属面的初期直流磁化方向相反方向施加复录用磁场,进行磁复录的磁复录方法。本发明可以提高复录信号的品位,复录磁场强度区域宽。
文档编号G11B5/86GK1321970SQ0111026
公开日2001年11月14日 申请日期2001年4月3日 优先权日2000年4月28日
发明者西川正一 申请人:富士胶片株式会社