JPS62140227A - 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】 （発明の属する技術分舒） 本発明は磁気記録装置に用いられる磁気ディスクなどの
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ィスクなどの磁気
記録媒体はますます高記録密度となる傾向にあり、ｑれ
に伴い磁気記録媒体の磁性層の膜厚を従来の約１μ痛程
度から０．１μ簿以下まで薄くし、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不均一にな
るスピンコード法に代って、均一な薄膜を容易に形成す
ることが可能なスパッタ法やメッキ法が注目されるとと
もに、従来の鉄酸化物例えばｒ−Ｆｅ２０３の磁性層は
、その磁気特性、特に残留磁束密度が小さく出力が低い
ということから、磁性層として、スパッタ法によって形
成されるコバル）　（００）　、１％合金例えばコバル
ト−ニッケル（Ｎｔ）合金磁性薄膜が使用されるように
なった。Ｎｉ含有量の範囲は２０〜３０αｆ％がよいこ
とが知られている。

第６図に例えばａｏ−Ｈｉ合金磁性薄膜の磁性層を備え
たディ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００−　Ｎｉ合金薄膜の磁性層４ｅＬ
を被覆し、磁性層４α上に保護潤滑膜５を被覆したもの
である０ 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、場合によってはプ
ラスチックを用いてもよく、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はニッケルーりん（Ｎｉ−ｐ）合金を無
電解メッキしたもの、もしくは基板ｌ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、表面は機械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（ｏｒ）を用いてス
パッタ法などにより形成する。この下地層３はＱＯ−Ｎ
ｉ合金薄膜磁性層４ｅＬの保磁力（ＨＣ）を高める作用
をもつものであり、下地層３の厚さによっても磁性層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４α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の膜厚は材料によって大きく異
なる。したがっ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４αに付与するよ
うにしている。

下地層３に磁性層４ａをスパッ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
どの保護潤滑膜５を連続して被覆する。

以上のようにして得られるＣＯ−Ｎ（合金薄膜をスパッ
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ｏｎ−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
境によっては遂には磁気特性の劣化を起こすことがわか
った。

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Ｉ”−Ｆｅ２０゜をスパッタに
よっ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
鉄酸化物をスパッタ法により薄膜として形成するにはス
パッ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
ることによっ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、００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、ａｏ−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
気ヘッ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ッタ法により形
成される磁性層は、保護膜には神助的なｌ　に　１ 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なされたものであり、その目的
は００系合金の磁気特性を損うことなく、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） 本発明は不活性ガス雰囲気中でアルミニウム基板上のＮ
１−Ｐ層の上に連続的にスパッタして形成した下地層、
磁性層および保護潤滑膜からなる積層薄膜の磁性層とし
て、ネオジウム（Ｎｄ）を適量含有した。ｎ−Ｈ１合金
磁性薄膜を形成することにより達せられる。

（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であ
る。第１図は第６図と基本的な構戒は同じであるが、第
１図が第６図と異なる点はＮｄ 磁性層４にＯｏ　−Ｎ　ｉ　−一合金薄膜を用いた所に
ある。

まず非磁性合金基板１として旋盤加工および加圧焼鈍に
より、十分に小さなうねりすなわち円周、半径方向とも
２０μ痛以下の面に仕上げたディスク状アルミニウム板
を用い、この上にＮ１−Ｐ合金の無電解メッキを約３０
μ簿の厚さに被膜し、メッキ被膜を平均表面粗さ０．０
２μ鶏、厚さ１５μ寡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をスパッタして形成する
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０．１μ鴇間隔で０．８μ鴇まで変化さ
せた。下地層３を形成した後、直ちに引続き同じスパッ
タ槽内で磁性層４として本発明によるＣ０−３０ａｔ％
Ｍｉ−Ｎｄ合金をスパッタにより下地層３の上に５０Ｏ
Ａの厚さに設けた。この磁性合金薄膜についてはＮｄを
添加する効果を明らかにするため、Ｎｄ含有量を５ａｔ
％おきに１５ｃＬｔ％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をスパッタするまでにあ
まりに長い時間スパッ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２００
０ｅにしかならない。これはスパッ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のスパッ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ッタして
膜Ｊｉ５００Ａ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緒特性に
ついて述べる。

第２図（ａ、）〜（ｄ）は磁性層４として設けた０Ｏ＝
３０ｃＬｆ％Ｎｉ−Ｎｄ合金のａｄ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ｌｉｄ含有量とし、縦軸を磁気特性とじてプロットし
たものである。すなわちＮｄ含有量に対して第２図（α
）は保磁力、第２図（Ａ）は角の関係線図である。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スパッタ装置を用いて出力５００　Ｗ、全ガ
ス圧４．０ＸＩＯＴｏｒｒ、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　Ａとした。

第２図（α）〜（ｄ）かられかるようにＮｄ含有量に対
して最も大きく変る磁気特性は（ｔＬ）図のＨｃであっ
て磁気記録媒体として有効な９００００以上の得られる
Ｎｄ含有量の範囲は０．２〜４．５ａ＃％であり］−０
０００ｅを超える最も好ましい範囲は０．５〜４αｆ％
である。この範囲のＮｄ含有量についてみると　（Ｃ）
図のＢｒ・δ、（ｄ）図のＢｊ・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Ｏ 次に下地層３として設けたＣｒ被被膜厚さに対する磁性
層４のＨｅ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００−３０αｔ％Ｎｔ−２，８ａｔ％Ｎｄ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．
１μ鴇間隔に目盛ったＣｒ被被膜厚さ、縦軸は磁性層４
のＨｅとして示しであるが、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ＯＯ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００−３
０αｔ％の薄膜としＮｄを添加してないものである。

第３図から本発明に係る（ＪＯ−３０αｔ％Ｎｉ−２，
８ｔＬｔ％Ｎｄの磁性層は下地のＣｒ被被膜よりＨｅを
高くする効果が顕著であり、Ｃｒ膜厚０．３μ聾以上で
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Ｈｅはあまり大きくならず、〜べ 一添加効果が明瞭である。また下地層はｏｒの代りにＢ
ｉを用いることができるが、Ｂ（の膜厚を５００λ程度
とすることにより、ｏｒ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°○、相対湿度８０％の雰囲気中に曝
した００−３０αｔ％Ｎｉ−２，８αｔ％Ｎｄの磁気記
録媒体の磁気特性の変化を示した線図であり、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図のときと同じ比較
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ＢＴ
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って比較的長時間大
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Ｎｄ
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図には図示してないが０．２−４．５ａｔ％の
範囲でＮｄ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
ｅ、ｔｌ試験を行なった結果、２万回のコンタクト・ス
タート・ストッ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
な耐久性をもっていることがわかった。

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いうことができ
る。

（発明の効果） 磁気ディ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シ、磁気特性を向上させるため
にスパッタによるＣＯ−Ｎｉ−ｓ合金薄膜が用いられる
ようになったが、一方でこの磁性層は００−　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っていたのに対し、本発明はａ
ｏ−Ｎｉ系合金に０．２〜４．５ａｔ％のＭｄ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順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って、磁性層〜
べ のａｏ−ｙｉ系合金に←を添加したことにより、Ｃｒ下
地層が磁性層のＨｅ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っ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Ｍｄ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°ａ。 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Ｍ１３：非磁性金属下地
層、４．４ｔｈ　：磁性層、５：保護潤滑膜。 ０　　　　　　　　　　　　　。 ＯＬ／１ （８０）コＨ １１ｗ４間（Ｗｅｅｋｓ　） 第４図 第６図 弘訃月間（Ｗｅｅｋｓ　’） 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上の主表面を被覆した非磁性基板上に、非磁性
   金属下地層、磁性層および保護潤滑膜をこの順に連続ス
   パッタして積層成形した磁気記録媒体において、前記磁
   性層がＮｄを０．２〜４．５ａｔ％含むＣＯ−Ｎｉ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磁性層の
   Ｎｄ含有量を０．５〜４ａｔ％とすることを特徴とする
   磁気記録媒体。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の媒体にお
   いて、非磁性金属下地層としてＣｒを用いることを特徴
   とする磁気記録媒体。 ４）特許請求の範囲第１項または第２項記載の媒体にお
   いて、非磁性金属下地層としてＢｉを用いることを特徴
   とする磁気記録媒体。