JPH05314455A - Fixed magnetic disk - Google Patents
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- JPH05314455A JPH05314455A JP4121612A JP12161292A JPH05314455A JP H05314455 A JPH05314455 A JP H05314455A JP 4121612 A JP4121612 A JP 4121612A JP 12161292 A JP12161292 A JP 12161292A JP H05314455 A JPH05314455 A JP H05314455A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐久性や硬度などの信頼性に優れかつ高密度
磁気記録対応を可能にする。
【構成】 ディスク基板1上に、ディスク基板1の表面
に対して垂直方向に柱状構造を有しかつコバルトを含有
するスピネル型結晶構造の面指数(100)に優先配向
した酸化鉄磁性薄膜2と、保護膜3と、潤滑層4とを積
層した。またディスク基板1上に、NaCl型結晶構造
の酸化物薄膜を形成しておくことにより一層性能が向上
する。
(57) [Summary] [Purpose] Excellent reliability such as durability and hardness and enabling high density magnetic recording. An iron oxide magnetic thin film 2 having a columnar structure in a direction perpendicular to the surface of the disk substrate 1 and having a spinel type crystal structure containing cobalt preferentially oriented on a surface index (100) on the disk substrate 1. The protective film 3 and the lubricating layer 4 were laminated. The performance is further improved by forming an oxide thin film having a NaCl type crystal structure on the disk substrate 1.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、信頼性に優れ、高密度
磁気記録対応を可能にする固定磁気ディスクに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixed magnetic disk which is excellent in reliability and can be used for high density magnetic recording.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の高度情報化社会において、記憶す
べき情報の量は年々増加の一途をたどり、記録装置の大
容量化、高密度化に対する要望も高まっている。2. Description of the Related Art In the advanced information society in recent years, the amount of information to be stored has been increasing year by year, and there is an increasing demand for large capacity and high density recording devices.
【0003】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の記録媒体は、
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
性紛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。Under such circumstances, a recording medium of a fixed magnetic disk used as a computer peripheral device is
Density is increased by changing from the conventional coating type in which gamma iron oxide-based acicular magnetic powder is coated on an aluminum disk substrate to the Co-Ni / Cr alloy thin film type by plating or sputtering. Came.
【0004】以下従来の固定磁気ディスクについて説明
する。図6は従来のCo−Ni/Cr合金の薄膜型固定
磁気ディスクの要部拡大断面図である。図6において、
61はアルミニウム基板、62はNi−Pめっき層、6
3はCr層、64はCo−Ni磁性層、65は保護膜、
66は潤滑層である。アルミニウム基板61上に各層が
積層されてCo−Ni/Cr合金の薄膜型固定磁気ディ
スク67が構成されている。A conventional fixed magnetic disk will be described below. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a conventional Co-Ni / Cr alloy thin film type fixed magnetic disk. In FIG.
61 is an aluminum substrate, 62 is a Ni-P plating layer, 6
3 is a Cr layer, 64 is a Co-Ni magnetic layer, 65 is a protective film,
66 is a lubricating layer. Each layer is laminated on the aluminum substrate 61 to form a thin film type fixed magnetic disk 67 of Co—Ni / Cr alloy.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、Co−Ni/Cr薄膜が合金であるため
に耐久性が低い上に下記のような課題を有していた。However, in the above-mentioned conventional structure, since the Co-Ni / Cr thin film is an alloy, it has low durability and has the following problems.
【0006】(1)固定磁気ディスクの構造としては、
表面から(潤滑層/保護層/Co−Ni磁性層/Cr層
/Ni−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。(1) As the structure of the fixed magnetic disk,
It has a five-layer structure from the surface (lubricating layer / protective layer / Co—Ni magnetic layer / Cr layer / Ni—P plated layer / aluminum substrate), and the manufacturing process is complicated.
【0007】(2)上記固定磁気ディスクはCo−Ni
磁性層64が面内記録媒体であるため、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。(2) The fixed magnetic disk is made of Co-Ni.
Since the magnetic layer 64 is an in-plane recording medium, if the recording wavelength is shortened to increase the recording density, recording becomes difficult due to the influence of the demagnetizing field.
【0008】これらの課題を解決するために垂直記録を
可能とする磁気記録媒体として磁気ヘッドと媒体が接触
状態ではあるがCo−Cr薄膜媒体の研究が盛んになさ
れてきた。しかし図6に示すCo−Ni/Cr合金の薄
膜型の記録媒体の場合と同様Co−Cr媒体も合金であ
るために信頼性に問題がある。また固定磁気ディスクの
場合、高速で磁気ディスクを回転(3600回転/分)
させるため磁性層の硬度が高いことも信頼性確保の点で
非常に重要であるが、Co−Cr薄膜では硬度的に問題
がある。In order to solve these problems, as a magnetic recording medium which enables perpendicular recording, a Co--Cr thin film medium has been actively researched although the magnetic head and the medium are in contact with each other. However, as in the case of the thin film type recording medium of Co—Ni / Cr alloy shown in FIG. 6, since the Co—Cr medium is also an alloy, there is a problem in reliability. In the case of a fixed magnetic disk, rotate the magnetic disk at high speed (3600 rotations / minute)
Therefore, the hardness of the magnetic layer is also very important in terms of ensuring reliability, but the Co—Cr thin film has a problem in hardness.
【0009】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、耐久性や硬度などの信頼性に優れ、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持った固定
磁気ディスクを提供することを目的とする。The present invention solves the above conventional problems, and provides a fixed magnetic disk having a component of perpendicular magnetic recording which is excellent in reliability such as durability and hardness and is compatible with high density magnetic recording. The purpose is to do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の固定磁気ディスクは、ディスク基板上に、デ
ィスク基板表面に対して垂直方向に柱状構造を有しかつ
コバルトを含有するスピネル型結晶構造の面指数(10
0)に優先配向した酸化鉄磁性薄膜と、保護膜と、潤滑
層とを積層した構成を有している。In order to achieve this object, a fixed magnetic disk of the present invention is a spinel type magnetic disk having a columnar structure in the direction perpendicular to the disk substrate surface and containing cobalt on the disk substrate. Crystal structure face index (10
It has a structure in which an iron oxide magnetic thin film preferentially oriented to 0), a protective film, and a lubricating layer are laminated.
【0011】[0011]
【作用】この構成により、ディスク基板上に形成された
コバルトを含有するスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性薄
膜が磁化容易軸である(100)に配向し、柱状構造で
あり、従来の合金系ディスクと比べて耐久性や硬度など
の信頼性に優れかつ垂直磁気記録の成分を持つことによ
り高密度磁気記録対応が可能となる。With this structure, the iron oxide magnetic thin film of cobalt-containing spinel type crystal structure formed on the disk substrate is oriented in (100) which is the easy axis of magnetization, and has a columnar structure. Compared with, it has excellent reliability such as durability and hardness, and has a component of perpendicular magnetic recording, which enables high density magnetic recording.
【0012】またコバルトを含有するスピネル型結晶構
造の酸化鉄磁性薄膜の下地膜としてNaCl型結晶構造
の酸化物薄膜を用いた構成とすることにより、面指数
(100)結晶配向性や柱状構造性などを向上させるこ
とができ、耐久性や硬度などの信頼性に優れ、高密度磁
気記録対応の固定磁気ディスクが得られる。Further, by adopting a structure in which an oxide thin film of NaCl type crystal structure is used as a base film of the iron oxide magnetic thin film of spinel type crystal structure containing cobalt, the plane index (100) crystal orientation and the columnar structure property are obtained. It is possible to obtain a fixed magnetic disk that is compatible with high density magnetic recording and has excellent reliability such as durability and hardness.
【0013】[0013]
【実施例】以下本発明の一実施例における固定磁気ディ
スクについて、図面を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fixed magnetic disk according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
における固定磁気ディスクの要部拡大断面図である。図
1に示すように第1の実施例は、ディスク基板1の上に
基板表面に対して垂直方向に柱状構造を有しかつCoを
含有するスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性薄膜としてC
oフェライト膜2を設け、このCoフェライト膜2の上
に保護膜として炭素薄膜3を設け、さらに炭素薄膜3の
上に潤滑層4を設けた構造となっている。(Embodiment 1) FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part of a fixed magnetic disk according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the first embodiment, C was used as an iron oxide magnetic thin film of spinel type crystal structure having a columnar structure on the disk substrate 1 in the direction perpendicular to the substrate surface and containing Co.
The structure is such that the o ferrite film 2 is provided, the carbon thin film 3 is provided as a protective film on the Co ferrite film 2, and the lubricating layer 4 is further provided on the carbon thin film 3.
【0015】図2は本実施例の固定磁気ディスクのCo
フェライト膜2を形成するためのプラズマCVD装置の
概略構成図である。図2に示すようにプラズマCVD装
置は、反応チャンバー5内に基板回転機構のついた基板
加熱ヒータ6を内蔵する電極7と高周波電源(13.5
6MHz)8に接続された電極9が対向して設けられ、電
極7の下方にはガラスディスク基板1が設置されてい
る。また反応チャンバー5には反応チャンバー5を低圧
に保つための排気系10と原料ガス導入口11とが設け
られている。FIG. 2 shows Co of the fixed magnetic disk of this embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus for forming a ferrite film 2. As shown in FIG. 2, the plasma CVD apparatus includes an electrode 7 and a high-frequency power source (13.5) that house a substrate heater 6 with a substrate rotating mechanism in a reaction chamber 5.
Electrodes 9 connected to 6 MHz) 8 are provided facing each other, and a glass disk substrate 1 is placed below the electrodes 7. Further, the reaction chamber 5 is provided with an exhaust system 10 and a source gas introduction port 11 for keeping the reaction chamber 5 at a low pressure.
【0016】一方原料の入った気化器12,13,14
はバルブ15,16,17を介して反応チャンバー5に
接続され、また気化器12,13,14にはバルブ1
8,19,20.21を介して窒素ボンベ22が接続さ
れ、バルブ18,19,20.21の開閉により窒素キ
ャリアガスの導入が制御され、またバルブ15,16,
17の開閉により原料ガスとキャリアガスの反応チャン
バー5内への導入が制御される。また酸素ボンベ23は
バルブ24を介して反応チャンバー5に接続されてい
る。On the other hand, vaporizers 12, 13, 14 containing raw materials
Is connected to the reaction chamber 5 via valves 15, 16 and 17, and to the vaporizers 12, 13 and 14 the valve 1
A nitrogen cylinder 22 is connected via 8, 19, 20.21, the introduction of nitrogen carrier gas is controlled by opening / closing the valves 18, 19, 20.21, and the valves 15, 16,
The opening and closing of 17 controls the introduction of the source gas and the carrier gas into the reaction chamber 5. The oxygen cylinder 23 is connected to the reaction chamber 5 via a valve 24.
【0017】以下に図2に示すプラズマCVD装置を用
いたCoフェライト膜2の形成方法について説明する。A method of forming the Co ferrite film 2 using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 2 will be described below.
【0018】出発原料には鉄アセチルアセトナート〔F
e(C5H7O2)3〕、コバルトアセチルアセトナート
〔Co(C5H7O2)22H2O〕を用いた。Iron acetylacetonate [F
e (C 5 H 7 O 2 ) 3 ] and cobalt acetylacetonate [Co (C 5 H 7 O 2 ) 2 2H 2 O] were used.
【0019】気化器12に脱水処理を行ったコバルトア
セチルアセトナート(真空中100℃で2時間脱水処
理)、気化器13に鉄アセチルアセトナートを入れ、そ
れぞれ90℃、130℃に加熱し保持しておく。バルブ
15,16,18,19を開き、窒素キャリアガス(気
化器12側に流量5SCCM、気化器13側に30SCCM)に
よりコバルト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5SC
CM)とともに排気系10により減圧された反応チャンバ
ー5内に導入し、プラズマを発生(電力1.4W/c
m2)させ、7分間減圧下(0.09Torr)で反応を行
い、400℃に加熱したガラスディスク基板1(120
回転/分)上にCoフェライト膜2を成膜した。Dehydrated cobalt acetylacetonate was placed in the vaporizer 12 (dehydrated at 100 ° C. for 2 hours in vacuum), and iron acetylacetonate was placed in the vaporizer 13 and heated to 90 ° C. and 130 ° C., respectively, and held. Keep it. Open valves 15, 16, 18, and 19, and use nitrogen carrier gas (flow rate 5 SCCM on vaporizer 12 side, 30 SCCM on vaporizer 13 side) to vaporize cobalt acetylacetonate vapor and iron acetylacetonate vapor as reaction gases. (Flow rate 5SC
It is introduced together with CM into the reaction chamber 5 whose pressure is reduced by the exhaust system 10 to generate plasma (power 1.4 W / c).
m 2 ), the reaction is performed under reduced pressure (0.09 Torr) for 7 minutes, and the glass disk substrate 1 (120
The Co ferrite film 2 was formed on (rotation / minute).
【0020】そして、Coフェライト膜2を形成したガ
ラスディスク基板1を反応チャンバー5から取り出し、
ガラスディスク基板1の裏面にも同様の方法で同じCo
フェライト膜2を形成した。次にCoフェライト膜2の
上にスパッタリング法により保護膜としての炭素薄膜3
を20nm形成し、さらにこのガラスディスク基板1をフ
ッ素系有機物の入った液槽に沈めて潤滑槽4を形成して
固定磁気ディスク(A)を作製した。Then, the glass disk substrate 1 having the Co ferrite film 2 formed thereon is taken out from the reaction chamber 5,
The same Co is applied to the back surface of the glass disk substrate 1 by the same method.
The ferrite film 2 was formed. Next, a carbon thin film 3 as a protective film is formed on the Co ferrite film 2 by a sputtering method.
Was formed to a thickness of 20 nm, and the glass disk substrate 1 was further immersed in a liquid tank containing a fluorine-based organic substance to form a lubricating tank 4 to prepare a fixed magnetic disk (A).
【0021】作製した固定磁気ディスク(A)につい
て、ギャップ長(GL)が0.25μm、トラック幅
(Tw)が10μmのMIGヘッドを用い、50mAのヘ
ッド電流値を選び、3600回転/分の速度で回転さ
せ、固定磁気ディスク(A)の中心から20.0mmの円
周トラックで電磁変換特性の評価を行った。なお固定磁
気ディスク(A)と磁気ヘッドの相対速度は7.5m/
secであり、磁気ヘッドのフライングハイトは0.15
μmであった。Regarding the manufactured fixed magnetic disk (A), a MIG head having a gap length (GL) of 0.25 μm and a track width (Tw) of 10 μm was used, a head current value of 50 mA was selected, and a speed of 3600 revolutions / minute was selected. Then, the electromagnetic conversion characteristics were evaluated with a circumferential track of 20.0 mm from the center of the fixed magnetic disk (A). The relative speed between the fixed magnetic disk (A) and the magnetic head was 7.5 m /
sec, the flying height of the magnetic head is 0.15
was μm.
【0022】次に比較のために、Hc=1000Oe,
Ms=800emu/ccの磁性層薄膜が80nm、その上に
保護層として炭素薄膜を60nm形成し、本実施例と同様
の潤滑層を設けた従来のCo−Ni/Cr合金薄膜の固
定磁気ディスク(B)(アルミ基板で面内方向に磁化配
向)を作製し、本実施例の固定磁気ディスク(A)と同
じ条件で電磁変換特性の評価を行った。Next, for comparison, Hc = 1000 Oe,
A fixed magnetic disk of a conventional Co-Ni / Cr alloy thin film having a magnetic layer thin film of Ms = 800 emu / cc of 80 nm, a carbon thin film of 60 nm formed thereon as a protective layer, and a lubricating layer similar to that of the present embodiment ( B) (magnetization orientation in an in-plane direction on an aluminum substrate) was produced, and the electromagnetic conversion characteristics were evaluated under the same conditions as the fixed magnetic disk (A) of this example.
【0023】図3は本実施例の固定磁気ディスク(A)
とCo−Ni/Cr合金薄膜固定磁気ディスク(B)の
記録密度と再生出力の関係を示す図である。図3におい
て、横軸は記録密度(記録波長)で、縦軸は再生出力で
ある。また図中(a)は本実施例の固定磁気ディスク
(A)、(b)は比較のためのCo−Ni/Cr合金薄
膜固定磁気ディスク(B)の特性を示している。図3に
示すように、固定磁気ディスク(A)はCo−Ni/C
r合金薄膜固定磁気ディスク(B)と比較して高記録密
度側において高い再生出力を示した。このとき固定磁気
ディスク(A)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
るダイパルス波形を示していた。FIG. 3 shows the fixed magnetic disk (A) of this embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between recording density and reproduction output of a Co—Ni / Cr alloy thin film fixed magnetic disk (B) and FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the recording density (recording wavelength), and the vertical axis represents the reproduction output. Further, in the figure, (a) shows the characteristics of the fixed magnetic disk (A) of this embodiment, and (b) shows the characteristics of the Co—Ni / Cr alloy thin film fixed magnetic disk (B) for comparison. As shown in FIG. 3, the fixed magnetic disk (A) is Co-Ni / C.
Compared to the r-alloy thin film fixed magnetic disk (B), a high reproduction output was shown on the high recording density side. At this time, when the reproduced waveform of the recording signal of the fixed magnetic disk (A) was observed with an oscilloscope, it showed a dipulse waveform that is characteristic of including a perpendicular magnetic recording component.
【0024】またガラスディスク基板1の上に第1の実
施例と同じ条件でCoフェライト膜2を形成し、X線回
折による結晶構造の解析を行った。その結果、Coフェ
ライト膜2はスピネル型の結晶構造をしており、面指数
(100)に優先配向していた。A Co ferrite film 2 was formed on the glass disk substrate 1 under the same conditions as in the first embodiment, and the crystal structure was analyzed by X-ray diffraction. As a result, the Co ferrite film 2 had a spinel type crystal structure and was preferentially oriented in the plane index (100).
【0025】次にCoフェライト膜2を破壊し、高分解
能の走査型電子顕微鏡を用いて膜表面および破断面を観
察した。その結果、Coフェライト膜2は柱状構造を有
し、膜厚約210nmでコラム径は20〜65nmであるこ
とがわかった。また電子線マイクロアナライザーにより
組成分析を行った結果、Co0.10Fe2.90O4であっ
た。Next, the Co ferrite film 2 was broken and the film surface and the fracture surface were observed using a high resolution scanning electron microscope. As a result, it was found that the Co ferrite film 2 had a columnar structure, the film thickness was about 210 nm, and the column diameter was 20 to 65 nm. As a result of composition analysis by an electron beam microanalyzer, it was Co 0.10 Fe 2.90 O 4 .
【0026】次にCoフェライト膜2の磁気特性につい
て振動試料型磁気測定装置(VSM)を用いて測定を行
った。Coフェライト膜2の垂直方向の保磁力Hc=1
200Oe、面内方向の保磁力Hc=780Oe、磁化
Ms=224emu/ccであった。Next, the magnetic characteristics of the Co ferrite film 2 were measured using a vibrating sample type magnetometer (VSM). Coercive force Hc = 1 in the vertical direction of the Co ferrite film 2
200 Oe, in-plane coercive force Hc = 780 Oe, and magnetization Ms = 224 emu / cc.
【0027】本実施例の固定磁気ディスク(A)がCo
−Ni/Cr合金薄膜固定磁気ディスク(B)より再生
出力が短波長域の高密度側で高い値を示す要因は垂直磁
気記録成分を有しているからである。The fixed magnetic disk (A) of this embodiment is Co
The factor that the reproduction output is higher on the high density side in the short wavelength region than that of the Ni / Cr alloy thin film fixed magnetic disk (B) is that it has a perpendicular magnetic recording component.
【0028】またCoフェライト膜2は酸化物であり耐
久性や耐候性に優れているため、保護膜3を設けない構
成においても固定磁気ディスクとしての十分な信頼性を
有するが、保護膜3を設けることにより一層信頼性の向
上が図れる。Further, since the Co ferrite film 2 is an oxide and is excellent in durability and weather resistance, it has sufficient reliability as a fixed magnetic disk even if the protective film 3 is not provided. By providing it, the reliability can be further improved.
【0029】保護膜3として炭素薄膜の代わりにSiO
2膜やZrO2膜を用いても図3と同様の結果が得られ
た。As the protective film 3, instead of the carbon thin film, SiO is used.
The same results as in FIG. 3 were obtained using the 2 film and the ZrO 2 film.
【0030】(実施例2)図4は本発明の第2の実施例
における固定磁気ディスクの要部拡大断面図である。図
4に示すように本実施例は、ガラスディスク基板41の
上にNaCl型結晶構造の酸化物薄膜としてNiO膜4
2を形成し、このNiO膜42の上にガラスディスク基
板41の表面に対して垂直方向に柱状構造を有しかつC
oを含有するスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性薄膜とし
てのCoフェライト膜43を形成し、このCoフェライ
ト膜43の上に保護膜としての炭素膜44を形成し、さ
らに炭素薄膜44の上に潤滑層45を形成している。こ
のNaCl型結晶構造の酸化物薄膜は、マグネシウム、
マンガン、コバルト、ニッケルおよびカドミウムの元素
群のうち少なくとも1種類の元素を含む構成とし、また
結晶学的に面指数(100)面に優先配向する構成とす
る。また保護膜は炭素薄膜、シリコン酸化物薄膜または
ジルコニア酸化物薄膜のいずれかである構成とする。(Embodiment 2) FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of a fixed magnetic disk according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a NiO film 4 is formed as an oxide thin film of a NaCl type crystal structure on a glass disk substrate 41.
2 has a columnar structure on the NiO film 42 in a direction perpendicular to the surface of the glass disk substrate 41, and C
A Co ferrite film 43 as an iron oxide magnetic thin film having a spinel type crystal structure containing o is formed, a carbon film 44 as a protective film is formed on this Co ferrite film 43, and a carbon thin film 44 is further lubricated. The layer 45 is formed. This NaCl type crystal structure oxide thin film is made of magnesium,
It is configured to include at least one element from the element group of manganese, cobalt, nickel, and cadmium, and to be crystallographically preferentially oriented to the plane index (100) plane. The protective film is a carbon thin film, a silicon oxide thin film, or a zirconia oxide thin film.
【0031】ここで第2の実施例における固定磁気ディ
スクの製造方法について説明する。まず出発原料には鉄
アセチルアセトナート〔Fe(C5H7O2)3〕、ニッケ
ルアセチルアセトナート〔Ni(C5H7O2)22H
2O〕、コバルトアセチルアセトナート〔Co(C5H7
O2)22H2O〕を用いた。Here, a method of manufacturing the fixed magnetic disk in the second embodiment will be described. First, iron acetylacetonate [Fe (C 5 H 7 O 2 ) 3 ] and nickel acetylacetonate [Ni (C 5 H 7 O 2 ) 2 2H were used as starting materials.
2 O], cobalt acetylacetonate [Co (C 5 H 7
O 2 ) 2 2H 2 O] was used.
【0032】図2のプラズマCVD装置における気化器
12に脱水処理を行ったニッケルアセチルアセトナート
(真空中100℃で2時間脱水処理)、13に脱水処理
を行ったコバルトアセチルアセトナート、14に鉄アセ
チルアセトナートを入れ、それぞれ180℃、95℃、
130℃に加熱し保持しておく。バルブ18およびバル
ブ15を開き窒素キャリアガス(流量30SCCM)ととも
にニッケルアセチルアセトナートの蒸気と反応ガスとし
て酸素(流量15SCCM)を排気系10により減圧された
反応チャンバー5内に導入し、プラズマを発生(電力
1.4W/cm2)させ、5分間減圧下(0.12Torr)
で反応を行い、400℃に加熱したガラスディスク基板
41(120回転/分)上にNiO膜42を形成し、バ
ルブ18およびバルブ15を閉じた。In the plasma CVD apparatus of FIG. 2, the vaporizer 12 is dehydrated with nickel acetylacetonate (dehydration at 100 ° C. for 2 hours), 13 is dehydrated with cobalt acetylacetonate, and 14 is iron. Add acetylacetonate, 180 ℃, 95 ℃,
Heat and keep at 130 ° C. The valves 18 and 15 are opened to introduce a nitrogen carrier gas (flow rate of 30 SCCM), nickel acetylacetonate vapor, and oxygen as a reaction gas (flow rate of 15 SCCM) into the reaction chamber 5 whose pressure is reduced by the exhaust system 10 to generate plasma ( Electric power 1.4 W / cm 2 ) and reduced pressure for 5 minutes (0.12 Torr)
Then, the NiO film 42 was formed on the glass disk substrate 41 (120 revolutions / minute) heated to 400 ° C., and the valve 18 and the valve 15 were closed.
【0033】さらに引き続き真空を破らずにバルブ1
9,20,16,17を開き、窒素キャリアガス(気化
器13,14にそれぞれ流量5SCCM、30SCCM)により
コバルトアセチルアセトナートおよび鉄アセチルアセト
ナートの蒸気を反応ガスである酸素(流量5SCCM)とと
もに反応チャンバー5内に導入し、プラズマ中(電力
1.4W/cm2)で7分間減圧下(0.12Torr)で反
応を行い、NiO膜42の上にCoフェライト膜43を
形成し、Coフェライト/NiOの2層膜を作製した。
そして、2層膜を形成したガラスディスク基板41を反
応チャンバー5から取り出し、裏面にも同様の方法で同
じ2層膜を形成した。Further, the valve 1 is continued without breaking the vacuum.
9, 20, 16, 17 are opened, and the vapors of cobalt acetylacetonate and iron acetylacetonate are reacted with oxygen (flow rate 5SCCM) as a reaction gas by nitrogen carrier gas (flow rates 5SCCM and 30SCCM in vaporizers 13 and 14, respectively). After being introduced into the chamber 5, the reaction is performed under reduced pressure (0.12 Torr) in plasma (electric power 1.4 W / cm 2 ) for 7 minutes to form a Co ferrite film 43 on the NiO film 42. A two-layer film of NiO was prepared.
Then, the glass disk substrate 41 having the two-layer film formed thereon was taken out from the reaction chamber 5, and the same two-layer film was formed on the back surface by the same method.
【0034】次にCoフェライト膜43の上にスパッタ
リング法により保護膜としての炭素薄膜44を両面に形
成し、さらにこのガラスディスク基板41をフッ素系有
機物の潤滑剤の入った液槽に沈めて潤滑槽45を形成し
て固定磁気ディスク(C)を作製した。Next, a carbon thin film 44 as a protective film is formed on both surfaces of the Co ferrite film 43 by a sputtering method, and the glass disk substrate 41 is immersed in a liquid tank containing a fluorine-based organic lubricant for lubrication. The tank 45 was formed to prepare a fixed magnetic disk (C).
【0035】作製した固定磁気ディスク(C)につい
て、ギャップ長(GL)が0.25μm、トラック幅
(Tw)が10μmのMIGヘッドを用い、50mAのヘ
ッド電流値を選び、3600回転/分の速度で回転さ
せ、固定磁気ディスク(C)の中心から20.0mmの円
周トラックで電磁変換特性の評価を行った。なお固定磁
気ディスク(C)と磁気ヘッドの相対速度は7.5m/
secであり、磁気ヘッドのフライングハイトは0.15
μmであった。Regarding the manufactured fixed magnetic disk (C), a MIG head having a gap length (GL) of 0.25 μm and a track width (Tw) of 10 μm was used, a head current value of 50 mA was selected, and a speed of 3600 rotations / minute was selected. Then, the electromagnetic conversion characteristics were evaluated with a circumferential track of 20.0 mm from the center of the fixed magnetic disk (C). The relative speed between the fixed magnetic disk (C) and the magnetic head was 7.5 m /
sec, the flying height of the magnetic head is 0.15
was μm.
【0036】次に比較のために、Hc=1000Oe,
Ms=800emu/ccの磁性層薄膜が80nmで、その上
に保護層として炭素薄膜を60nm形成し、本実施例と同
様の潤滑層を設けた従来のCo−Ni/Cr合金薄膜の
固定磁気ディスク(D)(アルミ基板で面内方向に磁化
配向)および固定磁気ディスク(C)と同様の条件で作
製したNiO下地膜を設けない構成の固定磁気ディスク
(E)を作製し、本実施例の固定磁気ディスク(C)と
同じ条件で電磁変換特性の評価を行った。Next, for comparison, Hc = 1000 Oe,
A fixed magnetic disk of a conventional Co-Ni / Cr alloy thin film having a magnetic layer thin film of Ms = 800 emu / cc of 80 nm, a carbon thin film of 60 nm formed thereon as a protective layer, and a lubricating layer similar to that of this embodiment provided. (D) (Magnetic orientation in an in-plane direction on an aluminum substrate) and a fixed magnetic disk (E) prepared under the same conditions as the fixed magnetic disk (C) and having no NiO undercoating film were prepared. The electromagnetic conversion characteristics were evaluated under the same conditions as the fixed magnetic disk (C).
【0037】固定磁気ディスク(C)、固定磁気ディス
ク(D)および固定磁気ディスク(E)の記録密度と再
生出力の関係を図5に示す。The relationship between the recording density and the reproduction output of the fixed magnetic disk (C), the fixed magnetic disk (D) and the fixed magnetic disk (E) is shown in FIG.
【0038】図5において、横軸は記録密度(記録波
長)で、縦軸は再生出力である。また(c)が本実施例
の固定磁気ディスク(C)、(d),(e)が比較のた
めの固定磁気ディスク(D),(E)の特性を示してい
る。In FIG. 5, the horizontal axis is the recording density (recording wavelength) and the vertical axis is the reproduction output. Further, (c) shows the characteristics of the fixed magnetic disks (C), (d) and (e) of this embodiment, and those of the fixed magnetic disks (D) and (E) for comparison.
【0039】図5に示すように、本実施例の固定磁気デ
ィスク(C)は、固定磁気ディスク(D)および固定磁
気ディスク(E)のいずれと比較しても高記録密度側で
高い再生出力を示した。As shown in FIG. 5, the fixed magnetic disk (C) of this embodiment has a high reproduction output on the high recording density side as compared with both the fixed magnetic disk (D) and the fixed magnetic disk (E). showed that.
【0040】なお本実施例の固定磁気ディスク(C)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ダイパルス波形を
示していた。When the reproduction waveform of the recording signal of the fixed magnetic disk (C) of this embodiment was observed with an oscilloscope, it showed a dipulse waveform which is characteristic of including a perpendicular magnetic recording component.
【0041】またガラスディスク基板41の上に上記成
膜条件でNiO膜42、Coフェライト膜43を形成
し、Coフェライト/NiO2層膜とした試料膜の結晶
構造をX線回折により解析した。その結果、上記条件で
成膜したNiO膜42はX線的に面指数(100)に完
全配向していた。下地層としてNiOの面指数(10
0)完全配向膜を用いることにより、固定磁気ディスク
(C)の磁性層であるCoフェライト膜43の面指数
(100)配向性は下地層の結晶配向性の影響を受ける
ため、直接ガラスディスク基板41上に成膜した場合に
比較して向上していることがわかった。また結晶性にお
いても固定磁気ディスク(C)は優れていた。A NiO film 42 and a Co ferrite film 43 were formed on the glass disk substrate 41 under the above film forming conditions, and the crystal structure of the sample film as a Co ferrite / NiO 2 layer film was analyzed by X-ray diffraction. As a result, the NiO film 42 formed under the above conditions was completely oriented in the plane index (100) by X-ray. The surface index of NiO (10
0) By using the perfect orientation film, the plane index (100) orientation of the Co ferrite film 43, which is the magnetic layer of the fixed magnetic disk (C), is affected by the crystal orientation of the underlayer. It was found that it was improved compared with the case where the film was formed on 41. The fixed magnetic disk (C) was also excellent in crystallinity.
【0042】また高分解能の走査型電子顕微鏡を用いて
Coフェライト/NiO2層膜の表面および破断面を観
察した結果、2層膜は柱状構造を有し、膜厚が約360
nmでコラム径は35〜80nmであることがわかった。Observation of the surface and fracture surface of the Co ferrite / NiO 2 layer film using a high resolution scanning electron microscope revealed that the bilayer film had a columnar structure and a film thickness of about 360.
The column diameter was found to be 35-80 nm in nm.
【0043】さらに電子線マイクロアナライザーにより
Coフェライトの組成を分析した結果、Co0.10Fe
2.90O4であった。Further, as a result of analyzing the composition of Co ferrite by an electron beam microanalyzer, Co 0.10 Fe
It was 2.90 O 4 .
【0044】次にCoフェライト膜43およびCoフェ
ライト/NiO2層膜の磁気特性を振動試料型磁力計
(VSM)により測定を行った。その結果、Coフェラ
イト/NiO2層膜において、膜面に垂直方向の保磁力
はHc=1200Oe、面内方向の保磁力はHc=79
0Oeであり、Msは265emu/ccであった。またC
oフェライト膜43において、膜面に垂直方向の保磁力
はHc=1200Oe、面内方向の保磁力はHc=80
0Oeであり、Msは239emu/ccであった。Next, the magnetic characteristics of the Co ferrite film 43 and the Co ferrite / NiO 2 layer film were measured by a vibrating sample magnetometer (VSM). As a result, in the Co ferrite / NiO 2 layer film, the coercive force in the direction perpendicular to the film surface is Hc = 1200 Oe, and the coercive force in the in-plane direction is Hc = 79.
It was 0 Oe and Ms was 265 emu / cc. Also C
o In the ferrite film 43, the coercive force in the direction perpendicular to the film surface is Hc = 1200 Oe, and the coercive force in the in-plane direction is Hc = 80.
It was 0 Oe and Ms was 239 emu / cc.
【0045】本実施例の固定磁気ディスク(C)がCo
−Ni/Cr合金薄膜固定磁気ディスク(D)より再生
出力が高い値を示す要因は、垂直磁気記録成分を有して
いるからである。また固定磁気ディスク(E)より再生
出力が高い値を示す要因は、下地のNiO膜42の影響
を受けCoフェライト膜43の結晶性や面指数(10
0)配向性が向上したことによると考えられる。The fixed magnetic disk (C) of this embodiment is Co
The factor that the reproduction output is higher than that of the Ni / Cr alloy thin film fixed magnetic disk (D) is that it has a perpendicular magnetic recording component. Further, the factor that the reproduction output is higher than that of the fixed magnetic disk (E) is influenced by the underlying NiO film 42, and the crystallinity and surface index (10) of the Co ferrite film 43.
0) It is considered that the orientation was improved.
【0046】NaCl型結晶構造の酸化物薄膜としてM
gO薄膜、CoO薄膜、MnO薄膜またはCdO薄膜を
用いた場合や、保護膜44として炭素薄膜の代わりにS
iO 2膜やZrO2膜を用いた構成においても、図5と同
様の結果が得られた。M as an oxide thin film having a NaCl type crystal structure
gO thin film, CoO thin film, MnO thin film or CdO thin film
When used, or as a protective film 44 instead of a carbon thin film, S
iO 2Membrane and ZrO2The configuration using the membrane is the same as in FIG.
The following results were obtained.
【0047】またCoフェライト膜43は酸化物であり
耐久性や耐候性に優れているため、保護膜44を設けな
い構成においても固定磁気ディスクとしての十分な信頼
性を有するが、保護膜44を設けることにより一層信頼
性が向上する。Since the Co ferrite film 43 is an oxide and is excellent in durability and weather resistance, it has sufficient reliability as a fixed magnetic disk even if the protective film 44 is not provided. By providing it, the reliability is further improved.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上のように本発明は、ディスク基板上
に、表面に対して垂直方向に柱状構造を有しかつコバル
トを含有する結晶学的にスピネル型結晶構造の面指数
(100)に優先配向した酸化鉄磁性薄膜と、保護膜
と、潤滑層とを積層した構成を備え、高信頼性でかつ高
記録密度対応が可能な優れた固定磁気ディスクを実現で
きるものである。As described above, according to the present invention, the surface index (100) of the crystallographically spinel type crystal structure having a columnar structure in the direction perpendicular to the surface and containing cobalt is provided on the disk substrate. It is possible to realize an excellent fixed magnetic disk which has a structure in which a preferentially oriented iron oxide magnetic thin film, a protective film, and a lubricating layer are laminated, and which has high reliability and is compatible with a high recording density.
【図1】本発明の第1の実施例における固定磁気ディス
クの要部拡大断面図FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part of a fixed magnetic disk according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同固定磁気ディスクのCoフェライト膜を形成
するためのプラズマCVD装置の概略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus for forming a Co ferrite film of the fixed magnetic disk.
【図3】同固定磁気ディスクの記録密度と再生出力の関
係を示す図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between recording density and reproduction output of the fixed magnetic disk.
【図4】本発明の第2の実施例における固定磁気ディス
クの要部拡大図FIG. 4 is an enlarged view of a main part of a fixed magnetic disk according to a second embodiment of the present invention.
【図5】同固定磁気ディスクの記録密度と再生出力の関
係を示す図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between recording density and reproduction output of the fixed magnetic disk.
【図6】従来の固定磁気ディスクの要部拡大断面図FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part of a conventional fixed magnetic disk.
1 ディスク基板 2 Coフェライト膜(コバルトを含有する酸化鉄磁性
薄膜) 3 炭素薄膜(保護膜) 4 潤滑層1 Disk Substrate 2 Co Ferrite Film (Iron Oxide Magnetic Thin Film Containing Cobalt) 3 Carbon Thin Film (Protective Film) 4 Lubrication Layer
Claims (4)
して垂直方向に柱状構造を有しかつコバルトを含有する
スピネル型結晶構造の面指数(100)に優先配向した
酸化鉄磁性薄膜と、保護膜と、潤滑層とを積層してなる
固定磁気ディスク。1. An iron oxide magnetic thin film, which has a columnar structure in a direction perpendicular to the surface of the disk substrate and is preferentially oriented to a plane index (100) of a spinel type crystal structure containing cobalt on the disk substrate, and protection. A fixed magnetic disk formed by laminating a film and a lubricating layer.
酸化物薄膜と、ディスク基板表面に対して垂直方向に柱
状構造を有しコバルトを含有するスピネル型結晶構造の
酸化鉄磁性薄膜と、保護膜と、潤滑層とを積層してなる
固定磁気ディスク。2. An oxide thin film having a NaCl type crystal structure on a disk substrate, an iron oxide magnetic thin film having a spinel type crystal structure having a columnar structure perpendicular to the surface of the disk substrate and containing cobalt, and a protective film. A fixed magnetic disk formed by laminating a film and a lubricating layer.
ネシウム、マンガン、コバルト、ニッケル、カドミウム
の元素群のうち少なくとも一種の元素を含有する請求項
2記載の固定磁気ディスク。3. The fixed magnetic disk according to claim 2, wherein the oxide thin film having a NaCl type crystal structure contains at least one element selected from the group of elements of magnesium, manganese, cobalt, nickel and cadmium.
またはジルコニア酸化物膜であるまたは請求項1または
2記載の固定磁気ディスク。4. The fixed magnetic disk according to claim 1, wherein the protective film is a carbon thin film, a silicon oxide thin film or a zirconia oxide film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4121612A JPH05314455A (en) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Fixed magnetic disk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4121612A JPH05314455A (en) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Fixed magnetic disk |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05314455A true JPH05314455A (en) | 1993-11-26 |
Family
ID=14815568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4121612A Pending JPH05314455A (en) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Fixed magnetic disk |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05314455A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003203324A (en) * | 2001-10-24 | 2003-07-18 | Toda Kogyo Corp | Perpendicular magnetic recording medium |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP4121612A patent/JPH05314455A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003203324A (en) * | 2001-10-24 | 2003-07-18 | Toda Kogyo Corp | Perpendicular magnetic recording medium |
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