JPH0514325B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は磁気記録装置に用いられる磁気デイス
クなどの磁気記録媒体に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年磁気記録装置に用いられる磁気デイスクな
どの磁気記録媒体はますます高記録密度となる傾
向にあり、これに伴い磁気記録媒体の磁性層の膜
厚を従来の約1μｍ程度から0.1μｍ以下まで薄く
し、保磁力（Hc）もより高くする必要がある。
そのため磁気記録媒体の製造方法もサブミクロン
オーダでは磁性層の膜厚が付均一になるスピンコ
ート法に代つて、均一な薄膜を容易に形成するこ
とが可能なスパツタ法やメツキ法が注目されると
ともに、従来の鉄酸化物例えばγ−Fe₂O₃の磁性
層は、その磁気特性、特に残留磁束密度が小かす
出力が低いということから、磁性層として、スパ
ツタ法によつて形成されるコバルト（Co）系合
金例えばコバルト−ニツケル（Ni）合金磁性薄
膜が使用されるようになつた。Ni含有量の範囲
は20〜30at％がよいことが知られている。

第６図に例えばCo−Ni合金磁性薄膜の磁性層
を備えたデイスク状磁気記録媒体の要部構成断面
図を示す。

第６図の磁気記録媒体は合金基板１上に非磁性
基体層２を被覆し、この非磁性基体層２の上にさ
らに非磁性金属下地層３を介してCo−Ni合金薄
膜の磁性層４ａを被覆し、磁性層４ａ上に保護潤
滑膜５を被覆したものである。

このように構成された磁気記録媒体の合金基板
１にはアルミニウム合金が多用されているが、場
合によつてはプラスチツクを用いてもよく、所定
の面粗さ、平行度および平面度に仕上げられる。
非磁性基体層２はニツケル−りん（Ni−Ｐ）合
金を無電解メツキしたもの、もしくは基板１自体
をアルマイト処理して得たものが好ましく、いず
れも所定の硬さを必要とし、表面は機構的研磨に
より鏡面仕上げを行なう。非磁性金属下地層３は
一般にクロム（Cr）を用いてスパツタ法などに
より形成する。この下地層３はCo−Ni合金薄膜
磁性層４ａの保磁力（Hc）を高める作用をもつ
ものであり、下地層３の厚さによつても磁性層４
ａの保磁力が変化する。下地層３は膜厚の増加と
ともに磁性層４ａの保磁力を飽和させる傾向があ
り、その保磁力を飽和させる下地層３の膜厚は材
料によつて大きく異なる。したがつて実用的な磁
気記録媒体を作製するときは下地層３の膜厚はあ
まり厚くすることなく薄膜の形成時間を短かくし
適当な保磁力を磁性層４ａに付与するようにして
いる。下地層３に磁性層４ａをスパツタにより形
成した後、引続き最後にカーボンもしくは二酸化
珪素（SiO₂）などの保護潤滑剤５を連続して被
覆する。

以上のようして得られるCo−Ni合金薄膜をス
パツタ法により形成した磁性層をもつ磁気記録媒
体は良好な磁気特性を示すという点で有効なもの
である。しかしながら、このCo−Ni合金薄膜に
ついてその後の研究が進むにつれて、初期の磁気
特性はすぐれているが、薄膜磁性層自体の耐食性
が十分でないために、使用される環境によつては
遂には磁気特性の劣化を起こすことがわかつた。

これに対して種々な対策も試みられている。そ
の一つは耐食性という点からみれば鉄酸化物は周
囲環境に対して安定しているから、例えばγ−
Fe₂O₃をスパツタによつて薄膜化するのがよい
が、その反面前述のように鉄酸化膜は磁気特性の
とくに残留磁束密度が低く、しかも鉄酸化物をス
パツタ法により薄膜として形成するにはスパツタ
条件や熱処理など複雑な手順を要するので問題点
が多く好ましくない。第２の対策は例えば金属材
料の分野で屡々行なわれているようにクロム
（Cr）を添加することによつて耐食性を向上させ
るという手法を利用することであるが、Co系合
金にCrを単独添加しても耐食性は向上するもの
の、逆に磁気特性が低下するのを避けることがで
きない。第３の対策として、Co−Ni合金薄膜の
表面に周囲環境の影響を完全に遮断することので
きる保護膜を形成することも効果的とみられる
が、磁気ヘツドとの潤滑性や薄膜状の保護膜に必
要な硬さや緻密性を保持することなどを同時に満
足する保護膜は未だ見られない。

これらのことから、磁気記録媒体にスパツタ法
により形成される磁性層は、保護膜には補助的な
効果を期待し、従来相反関係にあるとみなされて
いた磁気特性と耐食性を両立させたすぐれたもの
を開発する必要がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであ
り、その目的はCo系合金の磁気特性を損なうこ
となく、耐食性も向上した薄膜磁性層を形成した
磁気記録媒体を提供することにある。

〔発明の要点〕

本発明は、上述の目的を達成するため、非磁性
基体上に、非磁性金属下地層、磁性層および保護
膜をこの順に連続スパツタして積層形成した磁気
記録体において、前記非磁性金属下地層はCrか
らなり、前記磁性層はCo−Ni合金にPtを１〜
14at％含む合金からなることを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。

第１図に本発明により得られた磁気記録媒体の
要部構成断面図を示し第６図と共通部分を同一符
号で表わしてある。第１図は第６図と基本的な構
成は同じであるが、第１図が第６図と異なる点は
磁性層４にCo−Ni−Pt合金薄膜を用いた所にあ
る。

まず、非磁性合金基板１として施盤加工および
加工焼鈍により、十分に小さなうねり、すなわち
円周・半径方向とも20μｍ以下の面に仕上げたデ
イスク状アルミニウム板を用い、この上にNi−
Ｐ合金の無電解メツキを約30μｍの厚さに被膜
し、メツキ被膜を平均表面粗さ0.02μｍ、厚さ15μ
ｍまで鏡面仕上げを行なうことにより非磁性基体
２を形成する。次いで非磁性基体２の上に非磁性
金属下地層３としてCrをスパツタして形成する
がCr膜の厚さは前述のように磁性層４の磁気特
性に影響を与えるので0.1μｍ間隔で0.8μｍまで変
化させた。下地層３を形成した後、直ちに引続き
同じスパツタ槽内で磁性層４として本発明による
Co−30at％Ni−Pt合金をスパツタにより下地層
３の上に500Åの厚さに設けた。この磁性合金薄
膜についてはPtを添加する効果を明らかにする
ため、Pt含有量を5at％おきに15at％まで変えた
ものを作製した。この際、下地層３に続いて磁性
層４をスパツタするまでにあまりに長い時間スパ
ツタ槽内に放置したり、大気に曝したりすると、
下地層３の効果を発揮することができず、磁性層
４の必要とする大きな保磁力が得られなくなる。
例えば、下地層３を形成した後、大気に曝して磁
性層４をその上に形成した場合、磁性層４の保磁
力は僅か200Oeにしかならない。これはスパツタ
槽内に長時間放置したときも同様の結果となるか
ら、下地層３の形成後は直ちに磁性層４のスパツ
タを実施しなければならない。最後に表面保護潤
滑膜５としてカーボンをスパツタして膜厚500Å
に形成することにより、この磁気記録媒体を作製
した。

次に以上のごとくして得られた磁気記録媒体の
諸特性について述べる。

第２図ａ〜ｄは磁性層４として設けたCo−
30at％Ni−Pt合金のPt含有量を変えたときの磁
気特性との関係を示した線図であり、いずれも横
軸を5at％間隔でPt含有量とし、縦軸を磁気特性
としてプロツトしたものである。すなわち、Pt
含有量に対して第２図ａは保磁力、第２図ｂは角
形比ｓおよび保磁力角形比s^*、第２図ｃは残留磁
束密度Brと膜厚δとの積、第２図ｄは飽和磁束
密度Bsと膜厚δとの積の関係線図である。ただ
し、このときその他の条件は全て同じに設定して
あり、いずれもRFスパツタ装置を用いて出力
500W、全ガス圧4.0×10^-2Torr、基板温度は室温
である。なお下地層３のCrの膜厚はすべて3000
Åとした。

第２図ａ〜ｄからわかるようにPt含有量に対
して最も大きく変る磁気特性はａ図のHcであつ
て、磁気記録媒体として有効な900Oe以上の得ら
れるPt含有量の範囲は１〜14at％であり1000Oe
を越える最も好ましい範囲は２〜13at％である。
この範囲のPt含有量についてみるとｂ図のＳは
Ptを添加しないものより増大しているが、S^*と
ｃ図のBr・δ、ｄ図のBs・δはいずれも低下の
傾向にある。しかしこの程度の低下は磁気特性の
上でとくに問題となることはない。

次に下地層３として設けたCr被膜の厚さに対
する磁性層４のHcの変化を第３図の線図に示す。
この場合は磁性層４は前述の第２図ａの結果に基
づきCo−30at％Ni−10at％Ptを選び、その他の
条件も一定とした。

第３図において横軸は0.1μｍ間隔に目盛つたCr
被膜の厚さ、縦軸は磁性層４のHcとして示して
あるが、第３図ではほかに二つの比較例を併記
し、本発明と従来例とを対比させ本発明の有効性
を明らかにしている。

比較例１の磁気記録媒体の製造方法は上述の実
施例の場合と全く同様であるが、磁性層がCo単
独の薄膜である点のみが異なり、比較例２では同
様に磁性層をCo−30at％Niの薄膜としPtを添加
してないものである。

第３図から本発明に係るCo−30at％Ni−10at
％Ptの磁性層は下地のCr被膜によりHcを高くす
る効果が顕著であり、Cr膜厚0.3μｍ以上でHcが
大きな値で飽和に達することがわかる。これに対
して比較例１および比較例２はCr膜厚を増して
も磁性層のHcはあまり大きくならず、本発明実
施例におけるPt添加効果が明瞭である。また下
地層３はCrの代りにBiを用いることができるが、
Biの膜厚を500Å程度とすることにより、Crの場
合と同様の効果が得られる。さらに本発明の磁気
記録媒体の磁性層の耐食性について言及する。

第４図は温度40℃、相対温度80％の雰囲気中に
曝したCo−30at％Ni−10％Ptの磁気記録媒体の
磁気特性の変化を示した線図であるり、第５図は
同じくこの条件に曝した磁気記録媒体を記録装置
に用いたときのエラー個数の変化を示した線図で
あるが第４図、第５図の場合も比較のために第３
図のときと比較例１と比較例２を併記した。

第４図は磁気記録媒体の放置期間に対する磁性
層のBr・δおよびHcの変化を示したものであ
り、磁気特性の初期値はそれぞれ異なるが、放置
時間経過に対する変化の割合はあまり変らない。
しかしながら第５図にみられるようにエラー個数
は本発明の記録媒体は12weeks放置してはじめて
僅かにエラーがカウントされるのに対して、比較
例１比較例２のものは短い日数のうちにエラー個
数が急激に増加し使用に耐えなくなる。このこと
は磁性層全体の磁気特性は環境条件によつて比較
的長時間大きな変化を示すことはないが、湿気な
どの雰囲気に曝されたとき、従来の磁性層は表面
の微小な局部から順次腐食されて変質することに
起因している。これに対しPtを適量添加した磁
性層を有する本発明の磁気記録媒体は第５図から
耐食性もすぐれたものであることがわかる。なお
第５図には図示していないが１〜14at％の範囲で
Ptを添加したものについて同様の結果を得るこ
とができる。

また本発明の磁気記録媒体を磁気記録装置に組
み込んでCSS試験を行なつた結果、２万回のコン
タクト・スタート・ストツプに対しても記録媒体
表面になんら傷を発生せず、再生出力もほとんど
低下することなく、十分な耐久性をもつているこ
とがわかつた。

以上説明してきたように、本発明の磁気記録媒
体はすぐれた磁気特性と耐食性を兼備したものと
ういことができる。

〔発明の効果〕

磁気デイスクなどの磁気記録媒体は記録密度を
あげるために磁性層の膜厚を薄くし、磁気特性を
向上させるためにスパツタによるCo−Ni系合金
薄膜が用いられるようになつたが、一方でこの磁
性層はCo−Ni系合金では使用環境における耐食
性が例えば鉄酸化物膜などより劣るという欠点を
もつていたのに対し、本発明はCo−Ni系合金に
１〜14at％のPtを含んだ磁性層を用いて、基板上
に非磁性基体層、下地層、磁性層および保護潤滑
膜をこの膜に堆積してなる磁気記録媒体として従
来と同様に構成したものであつて、磁性層のCo
−Ni系合金にPtを添加したことにより、Cr下地
層が磁性層のHcを高めるのに極めて効果的に働
くと同時に磁性層自体の耐食性を著しく向上さ
せ、磁気特性と耐食性という従来相反関係にあつ
た問題を一挙に解決し、この両者を一つの記録媒
体で兼ね備えることができ、しかも本発明の記録
媒体は製造効率もよく記録装置の出力も十分であ
り、長寿命を保持することができるという多くの
点で大きな利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の要部構成断面
図、第２図は磁性層のPt含有量と磁気特性との
関係を示す線図、第３図は下地層の厚さに対する
磁性層のHcの変化を示す線図、第４図は温度40
℃、相対湿度80％の雰囲気中に曝した磁気記録媒
体の磁気特性の変化を示す線図、第５図は同じく
エラー個数の変化を示す線図、第６図は従来の磁
気記録媒体の要部構成断面図である。 １……合金基板、２……非磁性基体層、３……
非磁性金属下地層、４，４ａ……磁性層、５……
保護潤滑膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性基体上に、非磁性金属下地層、磁性層
   および保護膜をこの順に連続スパツタして積層形
   成した磁気記録媒体において、前記非磁性金属下
   地層はCrからなり、前記磁性層はCo−Ni合金に
   Ptを１〜14at％含む合金からなることを特徴とす
   る磁気記録媒体。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の媒体において、
   前記非磁性基体はアルミニウム合金基板上にNi
   −Ｐ合金を無電解メツキしたものであり、前記保
   護膜はカーボンからなることを特徴とする磁気記
   録媒体。