JPS62128016A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体の改良に係り、特に耐蝕性、耐ヘ
ツド向上を図ることを目的とする磁気記録媒体に関する
ものである。

〔発明の背景〕

従来から高密度記録化を図るために金属薄膜を用いた磁
気記録媒体の研究開発が進められている。

この金属薄膜磁気記録媒体は、メッキ、イオンプレーテ
ング、スパッタ、真空蒸着等の手法で、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎ
ｉ等の強磁性金属または、これらの元素を主成分とする
合金を主体とする薄膜を。

高分子フィルム、アルミニウム、ガラスなどの非磁性材
料の基板上に形成させた記録媒体である。

しかし金属薄膜を用いた磁気記録媒体は耐蝕性が悪い、
ヘッド等を摩耗し易い、媒体自身も摩耗し易い、あるい
はへラドタッチが悪い等の諸点が、実用化への問題点と
なっている。

このような問題点を解決する手段として、磁性体層上に
耐酸化性のある金属１例えばＡｕ、Ｐｔ。

Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｒ、ＡＱ、Ｓｉ等の材料から成る保護層
を形成する手法（特開昭５３−４０５０５号、特開昭５
７−１７６５３７号）や磁性体膜の表面を窒化したり酸
化したりすることによって強化する手法（特開昭５４−
１４３１１号）などが提案されている。

しかし、本発明者らの実験によると金属系の保護膜の場
合は耐摩耗性が十分とは言えず、また膜面内のピンホー
ルを通して磁性体膜が少しずつ変質する等の問題があり
、必ずしも要求を満足しているとは言い難い。磁性体膜
の表面を窒化もしくは酸化する方法は、耐摺動性、耐酸
化性が向上する反面、窒化、酸化する厚さによって磁性
体膜の磁気的性質が変化したり、あるいは酸化、窒化に
際して磁性体膜がかなりの高温にさらされるので磁気的
性質が変化するといった問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような問題点に鑑み成されたものであり、
保護層材料としてＢｘＣｘ−ｘ（０，７≦ｘ≦０．７９
）を用いることにより磁気記録媒体の耐蝕性と耐摺動性
を大幅に改善することを目的とする。

〔発明の概要〕

保護層に必要な条件は、耐蝕性があり磁性層を保護する
こと、磁気ヘッドに対して滑性があること、および電磁
変換特性の低下を抑えるため膜厚はできるだけ小さいこ
と（１０００Å以下）である。

非磁性基板上に形成された磁性体膜の表面にはミクロな
起伏がある。保護層は前記条件を満たすことに加えて、
このミクロな起伏の上に強固に付着しているとか必要で
あり、保護層を形成することにより、このミクロな起伏
が平担化されることが望ましい。ミクロな起伏の大きさ
は磁性膜を構成する微結晶粒子が垂直配向した柱状晶か
ら成る垂直磁化膜の場合に最も大きくなり、例えばＣＯ
基合金膜から成る垂直磁化膜でその表面には周期２００
〜５００人、深さ５０〜２００人の起伏が存在する。ま
た、微結晶粒子界面が表面に霧出した部分には原子規模
（１０Å以下）の深さの穴も存在する。この様な起伏の
すみまで回り込んで強固に付着することが必要である。

本発明者らの実験によると、保護膜材料としてＢｘＣｌ
−ｘ（０，７≦ｘ≦０．７９）の組成から成る材料を用
いると特に優れた効果が得られることがわかった。これ
はＢ、Ｃ原子の大きさが磁性体膜を構成するＦｅ、Ｎｉ
、Ｇｏなどの強磁性体原子の大きさに比べて十分小さく
、ミクロな窪みまで容易に浸入し易いこと、Ｂ、ＣはＦ
ｅ、Ｎｉ。

ＣＯなどの金属原子との親和性が良く磁性体膜に強固に
付着すること、アモルファス状になりやすいことによる
。アモルファス状態になることの利点は、以下に示すよ
うなものである。結晶質保護膜における結晶粒界や結晶
粒中の欠陥等の部分は化学的な活性点となるため化学反
応が優先的に進行し易く、耐蝕性悪化の原因となる。ま
た、結晶質保護膜では、ヘッド荷重の応力が結晶粒界に
集中し機械的強度も悪化する。保護膜としては化学的な
活性点が少なく、機械強度的にも均質であることが望ま
れ、アモルファス状材料を用いて保護膜を形成するとこ
の両者が実現できる。　Ｂ、、　Ｃ系材料を用いた保護
膜の公知例としてＣ（特開昭５３−１４３２０６）　、
　８４Ｇ　　（特開ｗ３５０−１０４６０２）があるが
、Ｃ保護膜はヘッド摺動時の摩耗量が多いという欠点が
あり、ＢａＣ（ＢｘＣｚ−ｘ＊　ｘ＝０．８０　）保護
膜は、化学量論組成を持つ膜の作製が難しい。

これに対してＢＸＣＩ−Ｘ　（０，７≦ｘ≦０．７９）
保護膜はＣと比べて硬度が高いためにヘッド摺動時の摩
耗量が少なく、その作製も容易である。このＸの範囲は
耐摺動強度より決定した範囲であるが、保護膜形成の容
易さ、再現性の良さなどにより、特に０．７５≦ｘｓ０
．７９という範囲が実用的には望ましい。また、蒸着法
、スパッター法、イオンブレーティング法等のいわゆる
乾式法で形成した磁性体膜上にＢｘＣｌ−ｘ　（０，７
≦ｘ≦０．７９）の組成の方護膜を設けた場合に特に強
固な付着力が得られる。またＢｘＣニーｘ　（０，７≦
ｘ≦０．７９）を、磁性体表面に２００〜５００人程度
、真空蒸着等で形成することにより磁性体膜の表面のミ
クロな起伏が平担化される傾向が認められる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例によって説明する。

実施例１ 基板としてポリイミドフィルムを用いて真空蒸着法によ
って第１図に示す構造の磁気記録媒体を作製した。真空
蒸着装置の試料室をＩ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒまで真空
排気した後、基板温度１５０℃で、Ｇ。

−２０ｗｔ％Ｃｒ組成をもつ磁性膜を０．２μｍ厚真空
蒸着した。ついで試料室の真空を破らずに蒸着源をＢａ
Ｃに変換し、同様の条件で２００人厚０保護層を形成し
た。蒸着距の化学組成は蒸着源の組成とは異なり、蒸着
速度をかえることなどにより組成を変えることができる
。８４Ｃを蒸着源として用いた場合には、蒸着速度を変
えることにより、保護層中のＢ原子比率を０．６〜０．
７９という範囲で変えることができた。保護膜の組成は
オージェ電子分光分析法で決定した。

比較試料として、保護膜を設けない試料を作成した。

これらの試料について、以下の耐摺動および耐蝕性テス
トを行った。耐摺動テストは、各試料からディスク試料
を切り出しディスク回転装置にセットした後、荷重１８
ｇのヘッドを接触させてディスクを２ｍ／ｓの速度で連
続回転させ、磁気記録媒体に傷が生じるまでの回転数を
測定した。耐蝕性テストは、試料を温度９０％、温度６
０℃の環境中に１ケ月放置した後、その表面を光学顕微
鏡で検査することによって行った。耐摺動テストの結果
を第２図に示す。耐蝕性テストにおいては保護膜を設け
なかった比較試料だけに変色がａｍされ、保護膜層を設
けた試料では腐蝕が全く認められなかった。第２図から
明らかなようにＢｘＣｚ−ｘは０．７≦ｘ≦０．７９の
範囲で優れた耐摺動性を示すことが判明した。ここでＸ
の上限値としては安定に作製できるＢ組成の最大値をと
り下限としては、耐摺動強度が著しく減少するＢ組成値
より決定している。ＢｘＣｓ−ｘ保護膜（０，７≦ｘ≦
０．７９）を２００人形成した試料と保護膜を形成しな
い試料表面を走査型顕微鏡で観際したところ、保護膜を
形成した試料表面の方が起伏が少なく平滑であることが
判った。また保護膜の膜厚が大きいほど耐摺動性は向上
する傾向が認められたが、磁気記録媒体とヘッド間の距
離が増大するため電磁変換特性が低下した。電磁変換特
性を落さず。

耐摺動性の良い膜厚の範囲は１００〜８００人、さらに
望ましくは１５０〜３００人であった。

さらに、本実施例では磁性薄膜を形成した後、同一装置
内で連続して保護膜を設けた場合について述べたが磁性
薄膜の形成後、別の装置に試料を移してから保護膜を形
成しても良い。しかし接着強度の大きい保護膜を形成す
るには磁性薄膜表面を空気にさらすことなく連続して保
護膜を形成することが望ましいことが実験に結果明らか
になった。

さらに磁性体薄膜としてＣｏ　Ｃｒ合金以外のＣＯ基合
金、Ｆｅ基合金、Ｎｉ基合金の場合にもＢｘＣｌ−ｘ　
（０，７≦ｘ≦０．７９）の組成から成る保護膜を設け
ることにより耐蝕性と耐摺動性が向上した。

実施例２ 基板としてアルミニウム基板を用いて、スパッタ法によ
り、第３図に示す構造の磁気記録媒体を作製した。スパ
ッタ装置の試料室をＩ　Ｘ　１Ｏ−８Ｔｏｒｒまで真空
排気した後Ａｒを導入し、Ａｒ圧を５×１０−３Ｔｏｒ
ｒにし、高周波スパッタ法により、１９ａｔ％Ｆ　ｅ　
−Ｎ　ｉを０．５μｍ厚、基板温度１２０℃でスパッタ
し、次いでＣｏ−２０ｔ％Ｃｒを０．２μｍ厚、基板温
度１００℃でスパッタした。保護膜はＢａＣをターゲッ
トとして基板温度９０℃で２００人で作製した。この膜
の組成りＸＣＩ−ＸはＸ＝０．７５≦ｘ≦０．７９であ
った。

比較試料として保護膜を設けない媒体を作製し実施例１
と同様の耐蝕性テスト、耐摺動テストを行ったところ、
真空蒸着法で作製した場合と同様にその耐蝕性と耐摺動
性はＢＸＣＩ−Ｘ　（０，７５≦ｘ≦０．７９）保護膜
を設けた時に、特に優れたものであることが判明した。

また、イオンブレーティング法で膜の形成を行っても、
同様の効果が認められた。

実施例３ 基板としてＡ　Ｑ　Ｐ／Ａ　Ｑ基板を用い、第４図に示
すような磁気記録媒体をマグネトロンスパッタ法により
作製した。スパッタ装置の試料室を１×１０−’Ｔｏｒ
ｒまで真空排気した後、Ａｒを導入し、Ａｒ圧を５　Ｘ
　１０−”Ｔｏｒｒにし、マグネトロンスパッタ法によ
りＣｒを５００人厚１基板温度１２０℃でスパッタし、
次いで、２５ａｔ％Ｃｏ−Ｎｉ合金を０．２μｍ厚、基
板温度１００℃でスパッタ法で作製した。保護膜はＢａ
Ｃをターゲットとして２００人厚１基板温度９０℃で作
製した。この膜の組成りＸＣＩ−Ｘはｘ　＝　０　、７
５−０　、７９であった。

比較試料として保護膜を設けない媒体を作製し、実施例
１と同様の耐蝕性テスト、耐摺動テストを行ったところ
ＢｘＣｚ−ｘ　（０，７５−０，７９）保護膜を設けた
試料の耐蝕性、耐摺動性は優れたちのであった。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明による磁気記録媒体は非磁性体
の基板上に直接もしくは何らかの中間体を介して形成し
た磁性体薄膜上に更に耐蝕性と耐摺動性が優れた保護層
を形成したものである。従って本発明は磁気ヘッドとの
滑り性を改善した長寿命の磁気記録媒体を得るために有
用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の磁気記録媒体の構成を度す
断面図である。第２図は各種組成のＢｘＣｒ−ｘ保護膜
の耐摺動性を示す図である。第３図は、実施例２の磁気
記録媒体の構成を示す断面図である。第４図は実施例３
の磁気記録媒体の構成を示す断面図である。 １・・・非磁性基板、２・・・磁性薄膜、３・・・保護
膜、４・・・非磁性基板、５・・・高透磁率膜、６・・
・磁性薄膜、７・・・保護膜、８・・・非磁性基板、９
・・・中間層、１０・・・磁性薄膜、１１・・・保護膜
。 Ｉｌ／　　　　ρ７５　　　１．７１）Ｘ　ＣＢ組パノ 第３図　　　　　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、非磁性基板上に磁性金属薄膜を形成してなる磁気記
   録媒体において、前記磁性金属薄膜上をＢ＿ｘＣ＿１＿
   −＿ｘ（０．７≦ｘ≦０．７９）の組成からなる薄膜で
   用つたことを特徴とする磁気記録媒体。