JPH04184710A - 固定磁気ディスクおよびその製造方法 - Google Patents

固定磁気ディスクおよびその製造方法

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JPH04184710A
JPH04184710A JP2313522A JP31352290A JPH04184710A JP H04184710 A JPH04184710 A JP H04184710A JP 2313522 A JP2313522 A JP 2313522A JP 31352290 A JP31352290 A JP 31352290A JP H04184710 A JPH04184710 A JP H04184710A
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映志 藤井
Hideo Torii
秀雄 鳥井
Masuzo Hattori
服部 益三
Masaki Aoki
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、信顛性に優れ、高密度磁気記録対応を可能に
する固定磁気ディスクおよびその製造方法に関する。
従来の技術 近年の高度情報社会において、記憶すべき情報の量は年
々増加の一途をたどり、記憶装置の大容量化、高密度化
に対する要望も高まっている。
このような状況のもと、コンピュータ周辺機器として用
いられる固定磁気ディスクに用いられる記憶媒体は、従
来のアルミディスク基板上にガンマ酸化鉄系の針状磁性
粉などを塗布した塗布型から、めっき法やスパッタ法な
どによるCo−Ni/ Cr合金の薄膜型へと変化し、
高密度化が図られてきた。
発明が解決しようとする課題 しかし、Co −N i / Cr合金薄膜型はその構
成材料が合金であるため耐久性などに問題があり、固定
磁気ディスクの構造としては、(潤滑層/保護層/ C
o −N i磁性層/Cr層/ N i −Pめっき層
/アルミニウム基板)の5層構造になっており、製造工
程が複雑であるといった欠点がある。
第4図は従来の固定磁気ディスクであるCo−N i 
/ Cr合金の薄膜型の固定磁気ディスクの断面構造を
示す。図において1はアルミニウム基板、2はN1−P
めっき層、3はCr層、4はCo−Ni磁性層、5は保
護層、6は潤滑層である。
上記従来の固定磁気ディスクはCo−N1m性層4が面
内記録媒体であるため、さらに記録密度を上げるために
記録波長を短くしていくと減磁界の影響で記録が困難に
なってくる。
そこで、磁気記録方式の上で、上記欠点を改善した記録
方式である垂直記録を可能とする磁気記録媒体として、
磁気ヘッドとその媒体が接触状態となるものではあるが
、Co−Cr1膜媒体などの研究が盛んになされてきた
。しかし第4図に示すCo  Ni/Cr合金の薄膜型
の記録媒体の場合と同様、Co−Cr1[膜媒体にも合
金であるために信転性に問題があり、Co−Cr1[膜
の表面にアモルファスカーボン膜やCO酸化物のような
保護層5を設けなくてはならないという課題がある。
一方、固定磁気ディスク装置において1.磁気ヘッドの
磁気ディスクに対する走行高さ(フライングバイト)を
できるだけ低くすることは、磁気ヘッドと磁気ディスク
スペーシングによる出力の損失(スペーシング損失)を
軽減するため、記録密度向上につながるものであり、最
近では高記録密度を可能にするために、0.05〜0.
1μm程度のフライングハイド量での走行が必要とされ
ている。
しかしながら、上記従来のCo−Ni/Cr合金の薄膜
型記録媒体、Co−CrWI膜型記録媒体いずれにおい
ても、耐久性などに問題があるため、信転性確保のため
薄膜媒体表面に保護層5(数100人)を形成しなけれ
ばならず、したがってどうしてもスペーシング損失が増
えてしまうという課題が残る。
本発明は上記課題を解決するものであり、信顛性に優れ
、かつ高密度磁気記録対応が可能である垂直磁気記録の
成分を有する固定磁気ディスクとその製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、ディスク基板上に
NaCl型結晶構造を有する酸化物薄膜と、その上にス
ピネル型結晶構造の酸化鉄軟磁性膜とさらにその上にコ
バルトを含むスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性薄膜を形
成した3層構造の固定磁気ディスクであり、また前記固
定磁気ディスクをプラズマの活性さとCVD反応を利用
した製造方法により作製するものである。
作用 したがって本発明によれば、下地層として用いている酸
化物薄膜がNaCl型結晶構造の(100)に完全配向
しており、またスピネル型結晶構造の酸化鉄軟磁性薄膜
およびコバルトを含むスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性
薄膜も上記酸化物薄膜の配向性の影響を受けて(100
)の配向性が向上しているため、耐久性や硬度などの信
顛性に優れ、かつ高密度磁気記録ができる。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
第1図は本発明の一実施例における固定磁気ディスクの
構成を示すものであり、図において7はディスク基板、
8はNiO膜、9はMn−Znフェライト膜層、10は
COフェライト膜、11は潤滑層である。
第2図は本発明の一実施例において固定磁気ディスクの
製造に使用するプラズマCVD装置の概略図を示すもの
であり、図において12は反応チャンバー、13は電極
、14は反応チャンバー内を低圧に保つための排気系で
、15は高周波電源(13,56MHz) 、16〜2
0は原料の入った気化器で、21〜25はキャリアガス
の気化器16〜20内への導入の有無を制御するための
第1のバルブ、26〜30は原料ガスとキャリアガスの
反応チャンバー11内への導入の有無を制御するための
第2のバルブ、31はキャリアガスボンベ(窒素)、3
2は反応ガスボンベ(酸素)、33は基板回転機構のつ
いた基板加熱ヒーターである。
次に本実施例の固定磁気ディスクの製造方法を第2図に
もとづき説明する。
出発原料として、鉄アセチルアセトナート〔Fe (C
5Ht Ox )! 〕、マンガンアセチルアセトナー
ト[Mn (Cs Hy Ox )3 〕、亜鉛アセチ
ルアセトナート(Zn (C5Ht Ox ) z  
・2H,0)、にけっるアセチルアセトナート(Ni(
Cs Ht Ox )*  ・XHz○〕およびコバル
トアセチルアセトナート(Co (Cs H,O□)、
〕を使用し、気化器16にマンガンアセチルアセトナー
ト、気化器18に脱水処理を行った亜鉛アセチルアセト
ナート(空気中100°Cで2時間)、気化器19にコ
バルトアセチルアセトナート、気化器20に鉄アセチル
アセトナートを入れ、それぞれ185℃、130°C1
70℃、120”C1135°Cに加熱し保持しておく
。第1のバルブ21および第2のバルブ26を開き、窒
素キャリアガス(流量205CCM)とともにニッケル
アセチルアセチナートの蒸気を、反応ガスとしての酸素
(流量35CCM)とともに排気系14により減圧され
た反応チャンバー12内に導入し、プラズマを発生(電
力1.5W/cd)させ、4分間減圧下(0,10To
rr)で反応を行い、400℃に加熱したガラス等より
なるディスク基板7 (120回転/分)上にNiO膜
8を成膜し、第1のバルブ21および第2のバルブ26
を閉じる。
引き続き、真空を破らずに第1のバルブ22.23.2
5および第2のバルブ27.28.30を開き、窒素キ
ャリアガス(気化器17側に流量4 SCCM、気化器
18側に流量75CCM、気化器20側に流量155C
CM )とともにマンガンアセチルアセトナートの蒸気
と亜鉛アセチルアセトナートの蒸気と鉄アセチルアセト
ナートの蒸気を、反応ガスとしての酸素(流量5SCC
M )とともに、排気系14により減圧された反応チャ
ンバー12内に導入し、プラズマを発生(電力1.5 
W/cii)させ、6分間減圧下(0,09Torr)
で反応を行い、400℃に加熱したディスク基板7 (
120回転/分)上にMn−Znフェライト膜9を成膜
し、第1のバルブ22.23および第2のバルブ27.
28を閉じる。
さらに引き続き、真空を破らずに第1のバルブ24およ
び第2のバルブ29を開き、窒素キャリアガス(流量7
SCCM)とともにコバルトアセチルアセトナートの蒸
気を鉄アセチルアセトナートの蒸気とともに反応チャン
バー12内に導入し、プラズマ中(電力1.5W/d)
で8分間減圧下(0,07Torr)で反応を行い、M
 n −Z nフェライト膜9上にCOフェライト膜1
0を成膜し、Coフェライト/Mn−Znフェライト/
 N i Oの3層膜を形成する。
そして、その3層膜を形成したディスク基板7を反応チ
ャンバー12から取り出し、裏面にも同様の方法で、同
じ構成の3層膜を形成し、両面に磁性薄膜面をもつCo
フェライト/Mn  Znフェライトディスク/ N 
i Oディスクを作製した。
次に、このディスクを300℃の空気中で3時間熱処理
を行った後、フッソ系有機物の潤滑剤の入った液槽(図
示せず)に沈めて潤滑層11を塗布することによって、
固定磁気ディスクを作製した。
作製した本実施例の固定磁気ディスクは、ギャップ長(
GL)が0.25μm、トランク幅(Tw)が10μm
のMIGヘッドを用いて、50mAのヘッド電流値を選
んで電磁変換特性の評価を行った。
固定磁気ディスクを360Or、p、+nの速度で回転
させ、ディスクの中心から20.0Mの円周トラックで
評価を行った。なお、固定磁気ディスクと磁気ヘッドの
相対速度は7.5/secであり、磁気ヘッドのフライ
ングハイドは0.15μmであった。
次に比較のために、HC=lOkOeで、Ms= 80
0e+nu / ccのCr層3とCo−Ni磁性層4
とからなる磁性層膜厚が800人で、その上に保護層5
としてカーボン膜を600人形成し、本発明と同様の潤
滑層6を設けた従来のCo −N i / Cr合金の
薄膜型の固定磁気ディスク(アルミニウム基板で面内方
向に磁化配向したもの)と、ガラスディスク基板上に直
接Coフェライト磁性膜(作製条件は3層膜の場合と同
じ)を形成した構造のCoフェライト薄膜固定磁気ディ
スクを用意し、本実施例の固定磁気ディスクと同じ条件
で電磁変換特性を測定した。
このようにして得られた本実施例の固定磁気ディスクと
従来のCo−Ni/Cr合金薄膜固定磁気ディスクおよ
びCoフェライト薄膜固定磁気ディスクの再生出力と記
録密度または記録波長との関係を比較して第3図に示す
第3図において、横軸が記録密度または記録波長で、縦
軸が再生出力である。また、同図中(a)が本実施例の
固定磁気ディスク、(b)が比較のための従来のCo−
Ni/Cr合金薄膜固定磁気ディスク、(C)が同じく
他の従来のCoフェライト薄膜固定磁気ディスク(Co
フェライト単層膜)の特性をそれぞれ示している。
第3図から本実施例の固定磁気ディスクは従来のCo 
−N i / Cr合金薄膜固定磁気ディスクやCoフ
ェライト薄膜固定磁気ディスクと比較して全体的に再生
出力が高くなっており、高記録密度化対応が可能である
ことがわかる。
なお、本実施例の固定磁気ディスクの記録信号の再生波
形をオシロスコープで観察すると、垂直磁気記録成分を
含むことの特徴であるグイパルス波形を示している。
電磁変換特性の測定終了後、本実施例の固定磁気ディス
クを破壊して高分解能の走査型電子顕微鏡(SEM)を
用いて、その表面および破断面を観察した結果、その3
層膜は柱状構造を有し、膜厚約4500人でコラム径は
500〜900人であることがわかった。
比較のためにガラスディスク基板上に前記実施例と同じ
条件で成膜したNiO膜およびMn−Znフェライト膜
およびCoフェライト膜を作製し、SEMにより同様に
観察した結果、NiO膜は膜厚が1000人、Mn−Z
nフェライト膜は膜厚が1500人、Coフェライト膜
は膜厚が2000人であった。
さらに、電子線マイクロアナライザー(EPMA)によ
りMn−Znフェライト膜およびCoフェライト膜の組
成を分析した結果、それぞれMn/Zn/Fe−7/3
/20、Co/Fe=1/19であった。
次に、Mn−Znフェライト膜およびCOフェライトM
lの磁気特性について振動試料型磁気測定装置(VSM
)により測定を行った。その結果、Mn−Znフェライ
ト膜はHc =450e、 Ms=320emu /c
c、 G oフェライト膜はHe土= 1.2KOe 
SM s =280emu/ccであった。
また、X線回折による結晶構造の解析を行った結果、下
地層として用いているNiO膜はNaCl型結晶構造の
(100)に完全配向しており、Mn−Znフェライト
膜およびCoフェライト膜のいずれの膜も、NiO膜の
配向性の影響を受けて下地層を設けない場合と比較して
スピネル型結晶構造における(100)の配向性は向上
していた。
本実施例の固定磁気ディスクが従来のCo−N i /
 Cr合金薄膜磁気ディスクより短波長域の高記録密度
側で再生出力が高い値を示す原因は、垂直磁気記録成分
を含んでいるからであり、またCoフェライト薄膜固定
磁気ディスクより高い再生出力を示すのは、下地層とし
て軟磁性材料を用いていることよりCoフェライト磁性
層と馬蹄形の磁路を形成することによって反磁界の影響
が低減されているためであると考えられる。
また本発明の他の実施例として同様の成膜方法を用いて
、下地膜にNi−Znフェライト、Mnフェライト、N
iフェライトまたはZnフェライトをそれぞれ成膜し、
Coフェライト/ N i −ZnフェライトNi01
Coフエライト/ M nフェライトNi01Coフエ
ライト/NiフエライトNiOまたはCoフェライト/
 Z nフェライトNiOの3層膜ディスクを作製し、
電磁変換特性の評価を行ったその結果、本実施例のCo
フェライト/ M n −Z nフェライトの3層膜よ
りなる固定磁気ディスクの場合と同様に、従来のCo−
Ni/ Cr合金薄膜固定磁気ディスクと比較して全体
的に再生出力が高くなった。
このように上記実施例によれば、ディスク基板上にNi
O膜8を形成し、その上にM n −Z nフェライト
膜9を形成し、さらにその上にCoフェライト膜10を
形成しているため、耐久性や硬度などの信転性に優れ、
かつ高密度磁気記録が可能な固定磁気ディスクを製造す
ることができる。
発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、ディスク基板
上に、下地層として(100)に優先配向したNiO膜
を形成し、その上にMn−ZnフェライトやNi−Zn
フェライトなどのスピネル型の結晶構造をした酸化鉄軟
磁性薄膜を形成し、さらに磁性層として柱状構造を有す
るCoを含むスピネル型酸化鉄磁性薄膜を形成した固定
磁気ディスクの構造であるため、高信頼性であり、かつ
高記録密度対応が可能となるものであり、またその製造
方法にプラズマCVD法を用いているため、簡単な原料
供給の制御を行うだけで3層膜を簡単に、かつ連続的に
製造できるという利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における固定磁気ディスクの
要部拡大断面図、第2図は同固定磁気ディスクの製造方
法を実施するために使用するプラズマCVD装置の概略
正面断面図、第3図は実施例および従来例の固定磁気デ
ィスクの記録波長および記録密度と再生出力との関係を
比較して示した特性図、第4図は従来の固定磁気ディス
クの要部拡大断面図である。 7・・・・・・ディスク基板、8・・・・・・NiO膜
(酸化物情II)、9・・・・・・M n −Z nフ
ェライト膜(酸化鉄軟磁性薄膜)、10・・・・・・C
Oフェライト膜(コバルトを含むスピネル型結晶構造の
酸化鉄磁性薄膜)。 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか2名7 −−
− 4  イ  ス  り 暮 豪8 −−−  Nr
OR(#1仁 −11sR)9− Mn−1nフズライ
ト順 (#1仁!!−χ石1刺を淘S) 箆五図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ディスク基板上にNaCl型結晶構造の酸化物薄
    膜を形成し、その酸化物薄膜上にスピネル型結晶構造の
    酸化鉄軟磁性薄膜を形成し、さらに前記酸化鉄軟磁性薄
    膜上にコバルトを含むスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性
    薄膜を形成した固定磁気ディスク。
  2. (2)NaCl型結晶構造の酸化物薄膜が、結晶学的に
    (100)に優先配向したニッケル酸化物である請求項
    (1)記載の固定磁気ディスク。
  3. (3)スピネル型結晶構造の酸化鉄軟磁性薄膜が、亜鉛
    、マンガン、ニッケルのうち少なくとも一種の元素を含
    む請求項(1)記載の固定磁気ディスク。
  4. (4)コバルトを含むスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性
    薄膜が、ディスク基板表面に対して垂直方向に柱状構造
    を有する請求項(1)記載の固定磁気ディスク。
  5. (5)ニッケルを含む有機金属化合物の蒸気と酸素の混
    合ガスをプラズマを用いて反応させ、ディスク基板上に
    NaCl型結晶構造のニッケル酸化物薄膜を化学蒸着し
    、さらに亜鉛を含む有機金属化合物、マンガンを含む有
    機金属化合物、ニッケルを含む有機金属化合物のうち少
    なくとも一種以上の有機金属化合物の蒸気と、鉄を含む
    有機金属化合物の蒸気と酸素との混合ガスをプラズマを
    用いて反応させ、前記ニッケル酸化物薄膜上にスピネル
    型結晶構造の酸化鉄軟磁性薄膜を形成し、さらに鉄を含
    む有機金属化合物の蒸気とコバルトを含む有機金属化合
    物の蒸気と酸素の混合ガスをプラズマを用いて分解して
    前記酸化鉄軟磁性薄膜上にコバルトを含むスピネル型結
    晶構造の酸化鉄磁性薄膜を化学蒸着する固定磁気ディス
    クの製造方法。
  6. (6)亜鉛を含む有機金属化合物およびマンガンを含む
    有機金属化合物およびニッケルを含む有機金属化合物お
    よび鉄を含む有機金属化合物およびコバルトを含む有機
    金属化合物がβ−ジケトン系金属錯体である請求項(5
    )に記載の固定磁気ディスクの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020060A (en) * 1997-09-25 2000-02-01 Fujitsu Limited Magnetic recording medium, process for producing the same and magnetic disk device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020060A (en) * 1997-09-25 2000-02-01 Fujitsu Limited Magnetic recording medium, process for producing the same and magnetic disk device

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