JPH0271422A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
- Publication number
- JPH0271422A JPH0271422A JP22235488A JP22235488A JPH0271422A JP H0271422 A JPH0271422 A JP H0271422A JP 22235488 A JP22235488 A JP 22235488A JP 22235488 A JP22235488 A JP 22235488A JP H0271422 A JPH0271422 A JP H0271422A
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- Japan
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- film
- amorphous carbon
- recording medium
- magnetic
- magnetic material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は摺動特性の、特に耐摩耗性の優れた保護膜を有
する磁気記録媒体に関する・ 〔従来の技術〕 一般に金属薄膜を記録層とする磁気記録媒体において、
ヘットとの接触はスタート時、ストップ時と共に、高速
回転中にも起こると言われている・従って磁気記録媒体
は十分な潤滑性あるいは耐摩耗性等の摺動特性を備え、
磁気八ツ１〜との接触にたえるようなものである必要が
ある。
する磁気記録媒体に関する・ 〔従来の技術〕 一般に金属薄膜を記録層とする磁気記録媒体において、
ヘットとの接触はスタート時、ストップ時と共に、高速
回転中にも起こると言われている・従って磁気記録媒体
は十分な潤滑性あるいは耐摩耗性等の摺動特性を備え、
磁気八ツ１〜との接触にたえるようなものである必要が
ある。
以上のことから近年では優れた摺動特性をもつ炭素、特
にダイアモンド状炭素膜の研究開発が盛んになっている
。その中でダイアモンド状炭素膜の膜質、特に膜中の水
素と摺動特性の一つである摩擦係数については第３４回
応用物理学関係連合講演会予稿集２９ｐ−に−１におい
て定性的に論じられている。また、特開昭６２−７８４
８でも膜中の水素について付着力に着目して定性的に述
へられている。
にダイアモンド状炭素膜の研究開発が盛んになっている
。その中でダイアモンド状炭素膜の膜質、特に膜中の水
素と摺動特性の一つである摩擦係数については第３４回
応用物理学関係連合講演会予稿集２９ｐ−に−１におい
て定性的に論じられている。また、特開昭６２−７８４
８でも膜中の水素について付着力に着目して定性的に述
へられている。
上記従来技術では最適な摺動特性を示す膜質を見出すに
はいたっていない。従って最適な条件を見出せない可能
性を含んでいる。
はいたっていない。従って最適な条件を見出せない可能
性を含んでいる。
本発明においては炭素膜質を膜中結合水素とラマンスペ
クトルから定漱的、かつ総合的に捉え、それを摺動特性
と結び付けることによって、確実に、最も優れた摺動特
性をもつ保護膜としての炭素膜を有する磁気記録媒体を
得ることを目的とする。
クトルから定漱的、かつ総合的に捉え、それを摺動特性
と結び付けることによって、確実に、最も優れた摺動特
性をもつ保護膜としての炭素膜を有する磁気記録媒体を
得ることを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、膜中の炭素と結合
している水素のモル濃度（以後、膜中の結合水素と記載
する）と該膜のラマンスペクトルを２つのピークに分離
した場合の各成分の強度比を規定したものである。これ
によって確実に優れた摺動特性を有する保護膜を得られ
ることを見出した。
している水素のモル濃度（以後、膜中の結合水素と記載
する）と該膜のラマンスペクトルを２つのピークに分離
した場合の各成分の強度比を規定したものである。これ
によって確実に優れた摺動特性を有する保護膜を得られ
ることを見出した。
なお、ここでいう膜中結合水素とは炭素原子と結合して
いるすべての水素のことをさしており、結合様式は規定
しない。結合水素濃度［Ｈ］は赤外吸収スペクトルのＣ
−Ｈ伸縮振動起因のバンドの積分強度Ｓと膜の密度ρか
ら時式で求められる。
いるすべての水素のことをさしており、結合様式は規定
しない。結合水素濃度［Ｈ］は赤外吸収スペクトルのＣ
−Ｈ伸縮振動起因のバンドの積分強度Ｓと膜の密度ρか
ら時式で求められる。
［＋１１ ＝ １００Ｓ／（（１，６８Ｘ １０５）ρ
＋０．９１６５）また、２つのピークに分離したラマン
スペクトルの各成分の強度比は次のようにして求めるこ
ととする。すなわち、Ａｒ＋レーザー（５１４，５ｎｍ
）をもちいて測定した該保護膜のラマンスペクトルをピ
ーク位置として１３５０ａｍ−１付近と１５４０ｃ［１
Ｉ−１付近（それぞれのピーク位置は±ＩＯ印−１の変
動を示す）。
＋０．９１６５）また、２つのピークに分離したラマン
スペクトルの各成分の強度比は次のようにして求めるこ
ととする。すなわち、Ａｒ＋レーザー（５１４，５ｎｍ
）をもちいて測定した該保護膜のラマンスペクトルをピ
ーク位置として１３５０ａｍ−１付近と１５４０ｃ［１
Ｉ−１付近（それぞれのピーク位置は±ＩＯ印−１の変
動を示す）。
しかも前者の半値幅を後者のそれの約２倍になるような
ガウス関数で分離する。この時の後者の強度に対する前
者の強度の比をＩとして範囲を規定する。ただし、スペ
クトルに蛍光が現れていない場合に限る。−例を第２図
に示す。また、本発明の炭素膜は、次に述べるような方
法で作成できるる。すなわち、水素を含むガスでグラフ
ァイトターゲットをスパッタする反応性スパッタリング
、種々の電源を用いて（マイクロ波、高周波等）プラズ
マを発生させ、炭素を含むガスを分解して成膜を行うプ
ラズマＣＶＤ法、あるいはイオン銃内で発生させた炭素
イオンを電圧をかけて引き出して成膜するイオンビーム
デポジション法などである。
ガウス関数で分離する。この時の後者の強度に対する前
者の強度の比をＩとして範囲を規定する。ただし、スペ
クトルに蛍光が現れていない場合に限る。−例を第２図
に示す。また、本発明の炭素膜は、次に述べるような方
法で作成できるる。すなわち、水素を含むガスでグラフ
ァイトターゲットをスパッタする反応性スパッタリング
、種々の電源を用いて（マイクロ波、高周波等）プラズ
マを発生させ、炭素を含むガスを分解して成膜を行うプ
ラズマＣＶＤ法、あるいはイオン銃内で発生させた炭素
イオンを電圧をかけて引き出して成膜するイオンビーム
デポジション法などである。
本発明にかかる膜中で炭素原子に結合している水素のモ
ルａ度が２５％以下で、ラマンスペクトル（アルゴンレ
ーザー励起による）に蛍光が見られないときに、該ラマ
ンスペクトルをガウス関数で２つのピークに分離すると
１３５０ａｎ−’付近の成分の強度の１５４０■−１付
近の成分の強度に対する比が５５％以下の非晶質炭素膜
においては優れた摺動特性が得られることが実験の結果
で判った。逆に、前記の水素濃度が２５％よりも高いと
きには有機物的な膜になり、炭素同志の架橋度が低くな
って機械的に弱い膜になると考えられる。実験結果（第
３図）より相対摩耗量の値が８を超えない場合の膜中結
合水素の臨界値は２５−３０％であった。
ルａ度が２５％以下で、ラマンスペクトル（アルゴンレ
ーザー励起による）に蛍光が見られないときに、該ラマ
ンスペクトルをガウス関数で２つのピークに分離すると
１３５０ａｎ−’付近の成分の強度の１５４０■−１付
近の成分の強度に対する比が５５％以下の非晶質炭素膜
においては優れた摺動特性が得られることが実験の結果
で判った。逆に、前記の水素濃度が２５％よりも高いと
きには有機物的な膜になり、炭素同志の架橋度が低くな
って機械的に弱い膜になると考えられる。実験結果（第
３図）より相対摩耗量の値が８を超えない場合の膜中結
合水素の臨界値は２５−３０％であった。
また、水素濃度のみではわかりにくい、炭素間の骨格構
造の様子を知る手段としてラマンスペクトルを用いるが
、前記の２つのピークの強度比の値が大きくなるとグラ
ファイト構造に近くなることが知られている。この場合
も実験から相対摩耗量の値が８を超えない強度比の臨界
値は５５−６０％であった（第３図を参照）。以上のよ
うな理由から本発明の規定範囲外の炭素膜では摺動特性
が劣っている。それに対して本発明の保護膜においては
、炭素同志のランダムで密な架橋によって優れた摺動特
性が得られる。
造の様子を知る手段としてラマンスペクトルを用いるが
、前記の２つのピークの強度比の値が大きくなるとグラ
ファイト構造に近くなることが知られている。この場合
も実験から相対摩耗量の値が８を超えない強度比の臨界
値は５５−６０％であった（第３図を参照）。以上のよ
うな理由から本発明の規定範囲外の炭素膜では摺動特性
が劣っている。それに対して本発明の保護膜においては
、炭素同志のランダムで密な架橋によって優れた摺動特
性が得られる。
一方、保護膜の膜厚が５０人より薄い場合には膜が島状
に成膜されず不連続である確率か高く、効果が小さくな
る。逆に１０００人より厚いと磁気ヘットと記録層との
距離が増大し、電磁変換特性が悪化するので好ましくな
い。これらのことから保護層の膜厚は５０〜１０００人
の範囲が好ましい。
に成膜されず不連続である確率か高く、効果が小さくな
る。逆に１０００人より厚いと磁気ヘットと記録層との
距離が増大し、電磁変換特性が悪化するので好ましくな
い。これらのことから保護層の膜厚は５０〜１０００人
の範囲が好ましい。
以下、本発明の実施例及び比較例について述へる。いず
れも同様な構造の金属薄膜磁気ディスク上に炭素膜を成
膜し、評価は以下の方法によった。
れも同様な構造の金属薄膜磁気ディスク上に炭素膜を成
膜し、評価は以下の方法によった。
すなわち、サンプルを周速４ｍ／ｓｅｃで回転させるピ
ン−オン−ディスク試験による摩耗量、動摩擦係数測定
、 ＣＳ Ｓ （Ｃｏｎｔａｃｔ ５ｔａｒｔ ５
ｔｏｐ）テストによって摺動特性を評価した。炭素と結
合した水素のモル１度はＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外
吸収スペクトル）の測定から求めた。また、ラマンスペ
クトルを４１１定した。
ン−オン−ディスク試験による摩耗量、動摩擦係数測定
、 ＣＳ Ｓ （Ｃｏｎｔａｃｔ ５ｔａｒｔ ５
ｔｏｐ）テストによって摺動特性を評価した。炭素と結
合した水素のモル１度はＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外
吸収スペクトル）の測定から求めた。また、ラマンスペ
クトルを４１１定した。
実施例１
第１図は磁気ディスクの切断面を示す模式図である。図
に示すように基板Ａの上に下地ＮＢがあり、さらにその
上に中間７ｆｌ Ｃがある。Ｃ／Ｌｆの上には記録層り
があり、この上に保護層Ｅを作成する。
に示すように基板Ａの上に下地ＮＢがあり、さらにその
上に中間７ｆｌ Ｃがある。Ｃ／Ｌｆの上には記録層り
があり、この上に保護層Ｅを作成する。
それぞれ、基板Ａはアルミニウム、下地ＭＢはニッケル
ーリン、中間層Ｃはクロム、記録層りはコバルト−ニッ
ケルを材質としている。ただし、Ａ層からＤ層までは別
の材質であってもかまわない。
ーリン、中間層Ｃはクロム、記録層りはコバルト−ニッ
ケルを材質としている。ただし、Ａ層からＤ層までは別
の材質であってもかまわない。
保護膜は高周波プラズマＣＶＤ法によって作成した。以
下、作成方法について述べる。先ず、真空ポンプによっ
て真空チャンバー内をＬＸＩＯ−’Ｔ ｏｒｒまで排気
する。次にメタンガスを導入し、真空チャンバー内圧が
６０ｍ Ｔ ｏｒｒとなるように調節する。そして１３
．５６ＭＨｚの高周波電源により５００Ｗを投入し、チ
ャンバー内にプラズマ放電を発生させる。この時、冷却
水によって冷却された基板上に保護膜が堆積する。膜質
の評価をＦＴ−Ｉ Ｒとラマンスペクトルで行ったとこ
ろ、ＦＴ−Ｉ Ｒから膜中結合水素濃度は１５％で、ラ
マンスペクトルから１３５０ＣＩｌ＋ ’付近の分離ピ
ークの強度の１５４０Ｃｍ−’付近の分離ピークの強度
に対する割合は４５％となった。また、この膜のＣ８ｓ
テストを行ったところ３５に回でクラッシュし、ピン−
オン−ディスクによる相対的摩耗量は５であった。
下、作成方法について述べる。先ず、真空ポンプによっ
て真空チャンバー内をＬＸＩＯ−’Ｔ ｏｒｒまで排気
する。次にメタンガスを導入し、真空チャンバー内圧が
６０ｍ Ｔ ｏｒｒとなるように調節する。そして１３
．５６ＭＨｚの高周波電源により５００Ｗを投入し、チ
ャンバー内にプラズマ放電を発生させる。この時、冷却
水によって冷却された基板上に保護膜が堆積する。膜質
の評価をＦＴ−Ｉ Ｒとラマンスペクトルで行ったとこ
ろ、ＦＴ−Ｉ Ｒから膜中結合水素濃度は１５％で、ラ
マンスペクトルから１３５０ＣＩｌ＋ ’付近の分離ピ
ークの強度の１５４０Ｃｍ−’付近の分離ピークの強度
に対する割合は４５％となった。また、この膜のＣ８ｓ
テストを行ったところ３５に回でクラッシュし、ピン−
オン−ディスクによる相対的摩耗量は５であった。
実施例２
実施例１と同様の磁気ディスク上にイオンビームデポジ
ション法によって炭素膜を作成した。真空チャンバー内
を５ Ｘ １Ｏ−７Ｔｏｒｒまで排気したのち、メタン
、水素混合ガスを導入し、ガス圧を１ｍＴｏｒｒとする
。次にイオン銃内でプラズマ放電を発生させ、そこに３
００ Ｖの引き出し電圧をかけてイオンを引き出して成
膜した。膜質の評価を実施例１と同様にＦＴ−ＩＲとラ
マンスペクトルで行ったところ、膜中結合水素濃度は１
０％で、１３５゜■−１付近の分離ピークの強度の１５
４０ａｎ−”付近の分離ピークの強度にたいする割合は
４０％となった。
ション法によって炭素膜を作成した。真空チャンバー内
を５ Ｘ １Ｏ−７Ｔｏｒｒまで排気したのち、メタン
、水素混合ガスを導入し、ガス圧を１ｍＴｏｒｒとする
。次にイオン銃内でプラズマ放電を発生させ、そこに３
００ Ｖの引き出し電圧をかけてイオンを引き出して成
膜した。膜質の評価を実施例１と同様にＦＴ−ＩＲとラ
マンスペクトルで行ったところ、膜中結合水素濃度は１
０％で、１３５゜■−１付近の分離ピークの強度の１５
４０ａｎ−”付近の分離ピークの強度にたいする割合は
４０％となった。
また、この膜のＣ８Ｓテストを行ったところ４０に回で
クラッシュし、ピン−オン−ディスクによる相対的摩耗
量は３であった。なお、実施例では磁気ディスクについ
てのみ述べたが、フレキシブルディスク、磁気テープ、
磁気カードにも同様の効果があることは明らかである。
クラッシュし、ピン−オン−ディスクによる相対的摩耗
量は３であった。なお、実施例では磁気ディスクについ
てのみ述べたが、フレキシブルディスク、磁気テープ、
磁気カードにも同様の効果があることは明らかである。
比較例１
炭素層以外は実施例１，２と同様の磁気ディスク上に高
周波プラズマＣＶＤ法によって炭素膜を作成した。実施
例１とほとんど同様にして、ただし、ＲＦ高出力５０Ｗ
におとして成膜した。膜質の評価を実施例１，２と同様
に行ったところ膜中結合水素濃度は３０％、１３５０ａ
ｎ−”付近の分離ピークの強度の１５４０ａｎ−１付近
の分離ピークの強度にたいする割合は３５％となった。
周波プラズマＣＶＤ法によって炭素膜を作成した。実施
例１とほとんど同様にして、ただし、ＲＦ高出力５０Ｗ
におとして成膜した。膜質の評価を実施例１，２と同様
に行ったところ膜中結合水素濃度は３０％、１３５０ａ
ｎ−”付近の分離ピークの強度の１５４０ａｎ−１付近
の分離ピークの強度にたいする割合は３５％となった。
また、この膜のｃｓｓテストを行ったところ１３に回で
クラッシュし、ピン−オン−ディスクによる相対的摩耗
量は１５であった。
クラッシュし、ピン−オン−ディスクによる相対的摩耗
量は１５であった。
比較例２
炭素層以外は実施例１，２と同様の磁気ディスり上にＤ
Ｃマクネトロンスパッタ法によって炭素膜を作成した。
Ｃマクネトロンスパッタ法によって炭素膜を作成した。
ます、真空チャンバー内をＩ×１０−’ Ｔｏｒｒまで
排気したのち、そこに２０ｍＴｏｒｒのアルゴンガスを
導入し、直流電源によってＩＫＷを投入しプラズマを発
生させ、グラファイトターゲットをスパッタして成膜し
た。膜質の評価を実施例１，２と同様に行ったところ膜
中結合水素濃度は３％、 １３５０■−１付近の分離ピ
ークの強度の１５４０■−゛付近の分離ピークの強度に
たいする割合は８５％となった。また、この膜のＣ８Ｓ
テストを行ったところ８に回でクラッシュし、ビン−オ
ン−ディスクではクラッシュがおこり、摩耗量はｉｌｌ
！１定できなかった。
排気したのち、そこに２０ｍＴｏｒｒのアルゴンガスを
導入し、直流電源によってＩＫＷを投入しプラズマを発
生させ、グラファイトターゲットをスパッタして成膜し
た。膜質の評価を実施例１，２と同様に行ったところ膜
中結合水素濃度は３％、 １３５０■−１付近の分離ピ
ークの強度の１５４０■−゛付近の分離ピークの強度に
たいする割合は８５％となった。また、この膜のＣ８Ｓ
テストを行ったところ８に回でクラッシュし、ビン−オ
ン−ディスクではクラッシュがおこり、摩耗量はｉｌｌ
！１定できなかった。
以下余白
表
表
〔発明の効果〕
本発明によれば、以上の結果から明らかなように、摺動
特性□、特に耐摩耗性に優れた磁気記録媒体が得られる
。
特性□、特に耐摩耗性に優れた磁気記録媒体が得られる
。
また、非破壊評価によって成膜条件へのフィードバック
も行える。
も行える。
第１図は本発明の磁気記録媒体の切断面の模式図である
。第２図は非晶質炭素膜のラマンスペクトルのピーク分
離例である。第３１Ａは膜質（膜中結合水素濃度、ラマ
ンスペクトルの分離ピークの強度比）と摩耗量の関係を
示すものである。 Ａ・・・基板、 Ｂ・・・下地層。 Ｃ・・・中間層、 Ｄ・・・記録層、Ｅ・・
保護層。 ％ ■ 図
。第２図は非晶質炭素膜のラマンスペクトルのピーク分
離例である。第３１Ａは膜質（膜中結合水素濃度、ラマ
ンスペクトルの分離ピークの強度比）と摩耗量の関係を
示すものである。 Ａ・・・基板、 Ｂ・・・下地層。 Ｃ・・・中間層、 Ｄ・・・記録層、Ｅ・・
保護層。 ％ ■ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、薄膜磁性体からなる記録層上に膜中で炭素原子に結
合している水素のモル濃度が３０％以下である非晶質炭
素層を設けたことを特徴とする磁気記録媒体。 ２、薄膜磁性体からなる記録層上に、１０００〜２００
０ｃｍ＾−＾１附近のラマンスペクトル（アルゴンレー
ザー励起による）に蛍光が見られないときに、ガウス関
数で該ラマンスペクトルを２つのピークに分離すると、
１３５０ｃｍ＾１付近の成分の強度の１５４０ｃｍ＾１
付近の成分の強度に対する比が６０％以下の膜質の非晶
質炭素層を設けたことを特徴とする磁気記録媒体。 ３、薄膜磁性体からなる記録層上に請求項１及び２の特
性を同時に満たす膜質の非晶質炭素層を設けたことを特
徴とする磁気記録媒体。 ４、前記の炭素保護膜の膜厚が５０Å以上１０００Å以
下であることを特徴とする請求項１、２、若しくは３記
載の磁気記録媒体。 ５、薄膜磁性体からなる記録層上に請求項１、２、３、
または４に記載の非晶質炭素層をイオンビームデポジシ
ョン法によって作成する方法。 ６、薄膜磁性体からなる記録層上に請求項１、２、３、
または４に記載の非晶質炭素層を反応性スパッタリング
法によって作成する方法。 ７、薄膜磁性体からなる記録層上に請求項１、２、３、
または４に記載の非晶質炭素層をプラズマＣＶＤ法によ
って作成する方法。 ８、請求項５、６、または７に記載の方法で非晶質炭素
膜を作成した磁気記録媒体。 ９、請求項１、２、３、または４に記載の磁気ディスク
を備えた磁気ディスク装置。 １０、請求項１、２、または３に記載の非晶質炭素層か
らなる硬質保護膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22235488A JPH0271422A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22235488A JPH0271422A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271422A true JPH0271422A (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=16781028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22235488A Pending JPH0271422A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0271422A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07235046A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Nec Corp | 磁気記録媒体 |
| US5607783A (en) * | 1993-06-08 | 1997-03-04 | Fuji Electric Co., Ltd. | Magnetic recording medium and method for fabricating the same |
| US6132875A (en) * | 1993-09-12 | 2000-10-17 | Fujitsu Limited | Magnetic recording medium and magnetic head having carbon protective layers |
| US7402350B2 (en) | 1996-05-31 | 2008-07-22 | Stormedia Texas, Llc | Highly tetrahedral amorphous carbon coatings and systems and methods for their production |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172521A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体 |
| JPH0229919A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気デイスク媒体保護膜 |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP22235488A patent/JPH0271422A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| JPH07235046A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Nec Corp | 磁気記録媒体 |
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| US7513215B2 (en) | 1996-05-31 | 2009-04-07 | Stormedia Texas, Llc | Systems and methods for the production of highly tetrahedral amorphous carbon coatings |
| US7544397B2 (en) | 1996-05-31 | 2009-06-09 | Stormedia Texas, Llc | Recording media having protective overcoats of highly tetrahedral amorphous carbon and methods for their production |
| US7604881B2 (en) | 1996-05-31 | 2009-10-20 | Stormedia Texas, Llc | Highly tetrahedral amorphous carbon coatings and systems and methods for their production |
| US7931748B2 (en) | 1996-05-31 | 2011-04-26 | Stormedia Texas, Llc | Systems and methods for the production of highly tetrahedral amorphous carbon coatings |
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