JPS626425A

JPS626425A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS626425A
Application number: JP60143702A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sunai; 正之砂井; Yoichiro Tanaka; 陽一郎田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1987-01-13
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: US4748073A; JPH0715752B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は磁気記録媒体に係り、特に垂直１ｉｆ１気異
方性を有する記録磁性層を備えた磁気記録媒体に関する
。

（発明の技術的背景とその問題点）近年、情報処理技術の発達に伴ってメモリ装置が担う情
報量は飛躍的に増加し、フロッピーディスフ等の磁気記
録媒体に対する大容量化の要求もますます高まっている
。この要求に応えるため、高密度記録の可能な磁気記録
媒体、特に最近では膜面に垂直な方向の磁化を利用して
記録を行なう垂直磁気記録用の磁気記録媒体の研究・開
発が活発になされている。垂直磁気記録用の磁気記録媒
体は垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備えた媒体で
あり、現在実用されている面内記録用の磁気記録媒体の
多くを構成している塗布型媒体よりも、記録磁性層とし
てｃｏ−Ｃｒ系合金等の金属薄膜をスパッタや蒸着によ
り形成した金属１！ＩＩ型媒体、あるいはＢａフェライ
トや３ｒフエライト等のマグネトプラムバイト型結晶構
造を有する酸化物薄膜型媒体が、高密度記録により適し
た媒体として有望視されている。

ところで、塗布型媒体では磁性粉をバインダ等と混ぜて
基体上に塗布することにより記録磁性層が形成されるた
め、記録磁性層が弾力性を持っており、また磁性層中に
潤滑剤を混入させることも可能であり、それによって媒
体と磁気ヘッド間の接触を良好に維持し、媒体およびヘ
ッドの耐久性を十分に得ることができる。

これに対し、金属薄膜型媒体や酸化物薄膜型媒体におい
ては、記録磁性層が弾力性をほとんど持たないため、フ
ェライト製などの硬い材質の磁気ヘッドが媒体上を走行
すると、媒体表面やヘッドの表面にスクラッチ等の損傷
が生じ易くなる。その場合には、媒体およびヘッドの耐
久性が損われるばかりでなく、媒体やヘッドの摩耗粉の
付着により媒体・ヘッド間の実効的な距離が増大してス
ペーシング・ロスが大きくなり、周波数特性の劣化や、
再生時の出力低下および出力変動の要因となる。

そこで、金属薄膜型媒体や酸化物薄膜型媒体の場合には
、記録磁性層の上にこれを保護するための硬質の保護層
を形成することが考えられる。保護層の具体例としては
酸化シリコン、酸化アルミニウムおよび窒化チタン等の
薄膜が従来提案されている。しかし、保護層が酸化アル
ミニウムのように磁気ヘッドに比べて硬すぎる材質の場
合、媒体は保護されるが、磁気ヘッドが摩耗・損傷を受
ける。逆に保護層が酸化シリコン薄膜のように比較的軟
らかい材質の場合、磁気ヘッドが摩耗・損傷を受けるこ
とはないが、媒体が磁気ヘッドの接触により損傷を受け
、媒体に対する保護層としての役割を果たさなくなって
しまう。

この場合、保護層を厚く形成すれば少なくとも　。

記録磁性層の摩耗防止には有効と考えられるが、垂直磁
気記録の高密度記録特性の点から好ましくない。すなわ
ち、垂直磁気記録方式は本質的に記録密度が面内磁気記
録方式よりもはるかに高く、記録波長を短くできるので
あるが、そのためにはヘッド・媒体間の実効的な距離を
極度に小さく抑える必要があり、従って保護層の厚みも
制限される。このように保護層の厚さを垂直磁気記録方
式の高密度記録特性を損わない程度に抑制えると、耐久
性の向上効果はあまり期待できなくなる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、例えばフロッピーディスクのように
磁気ヘッドが連続的に接触して走行する場合でも、垂直
磁気記録の高密度記録特性を損うことなく、媒体自身お
よび磁気ヘッドの耐久性を著しく高めることができる磁
気記録媒体を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明に係る磁気記録媒体は、垂直磁気異方性を有す
る記録磁性層上にシリコン、窒素および酸素を含む薄ｌ
Ｉ（以下、５ｔ−Ｎ−〇糸薄摸という）からなる第１の
保ｆＩ層を形成し、さらにその上に酸化シリコン薄膜（
Ｓ　ｉ　０２膜という）からなる第２の保護層を形成し
たことを特徴とするものである。

即ち、本発明者らはＣｏ−Ｃｒ系合金薄膜等を記録磁性
層とした垂直磁気記録用磁気記録媒体の耐久性について
詳細に検討したところ、耐久性は媒体の使用初期に媒体
自身および磁気ヘッドに生ずるスクラッチ、いわゆる初
期スクラッチに大きく左右されることを見出した。そし
て、この初期スクラッチの発生を最も効果的に抑止し、
また発生した場合でもその拡大を防止する作用があり、
充分な耐久性を発揮させる保護層として、５ｉ−Ｎ−０
系薄膜の上に５ｉ０２薄膜を設けた２層構造の保護層が
最もすぐれていることを見出したものである。

本発明によれば、磁気ヘッドが直接接触するＳｉＯ２膜
からなる第２の保護層が、比較的低硬度であるために初
期スクラッチが発生しにくく、また発生した場合にもそ
の下層にある比較的高硬度であるＳ　１−Ｎ−０系薄躾
からなる第１の保護層により、効果的にスクラッチの拡
大が抑止される。

そして、この発明によると特に保護層の全厚が比較的薄
くとも上述した摩耗・損傷の防止効果が得られることか
ら、媒体・ヘッド間の実効的スペーシングを小さくする
ことができ、周波数特性の向上を図るとともに再生時の
出力低下および出力変動を小さくし、垂直磁気記録方式
の記録特性を飛躍的に高めることが可能となる。

さらに、上記のように保護層を２層にするとピンホール
等の保護層欠陥が著しく減少するので、記録磁性層を外
気から良く遮断し、その腐蝕、Ｒ化等を効果的に防止す
ることができる。

また、この発明によれば第２の保護層である５ｉＯｚｌ
膜は、フロロカーボン系液体潤滑剤等のぬれ性が良好で
あるため、潤滑層を均一に、かつ記録再生特性を損わな
い程度に十分薄く形成することが可能となり、媒体とヘ
ッドの摩耗・損傷がさらに確実に防止される。また、フ
ロロカーボン系液体潤滑剤のぬれ性は、５ｉＯ２１膜か
らなる第１の保護層に対しても良好であり、従って第２
の保護層にスクラッチが生じてもｆｉｌＷ＃層が保持さ
れるという利点がある。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の磁気記録媒体を示す断面
図である。図において基体１は例えば樹脂製のフィルム
状非磁性基体であり、この基体１の両面上に記録磁性層
２として例えば直流マグネトロンスパッタリングにより
厚さ０．０５〜１．０μｍのｃｏ−ｃｒ系合金薄膜が形
成されている。この記録磁性層２は膜面に垂直方向に磁
化容易軸を持つように配向されている、すなわち垂直磁
気異方性を有している。そして、記録磁性層２上に、第
１の保護層３としてＳ　ｉ　−Ｎ−０系薄膜が形成され
、ざらにその上に第２の保護層４として５ｉ０２層が形
成されている。また、この第２の保護層４上に必要に応
じ潤滑層５としてフロロカーボン系潤滑層が形成される
。

第１表は、Ｑｏ−Ｏｒ系合金薄膜からなる記録磁性層上
に高周波スパッタリングにより種々の保護層を形成した
磁気記録媒体について、耐久性を調べた実験結果を示し
たものである。但し、実験は上述した構成の磁気記録媒
体をフロッピーディスクの形態に作製し、このディスク
を毎分３００回転で回転走行させながら、フェライト磁
気ヘッドをディスク上の同一トラックに接触させて行な
った。ここで、耐久性は媒体くディスク）およびヘッド
の少なくとも一方が著しい損傷を受けるまでの走行回数
（パス）である。著しい損傷とは媒体についていえば、
第１．第２の保護層および記録磁性層の少なくとも一部
がけずれて、基体の表面が露出した状態をいう。また、
比較例として示した保護層が１層のみの媒体においても
、その保護層および記録層の少なくとも一部がけずれて
基体の表面が露出した状態を、著しい損傷とする。

第１表第１表から明らかなように、この発明に基く５ｉ−Ｎ−
〇系薄膜からなる第１の保護層と、５ｉ０２膜からなる
第２の保護層との組合せからなる保護層を設けた磁気記
録媒体は、従来の単層の保護層を有する媒体に比べ、保
護層がより簿い膜厚、即ち垂直磁気記録用媒体に適した
膜厚４００Å以下において、耐久性において著しい向上
を示している。また、磁気ヘッドの摩耗・損傷について
も、媒体の保護層が単層の場合に比べ大きく軽減されて
いる。

この理由は、比較的低硬度である５１０２７ｉｌ膜から
なる第２の保護層が、ヘッドとの接触によるスクラッチ
が入りにくい性質を有していることと、このＳｉＯ２薄
膜からなる第２の保護層と極めて密着性が良く、しかも
比較的高硬度である５ｉ−Ｎ−０系薄膜からなる第１の
保ｍｓがスクラッチの進行、拡大を抑止する効果を発揮
するためであり、また両保護層とも潤滑剤、特にフロロ
カーボン系液体潤滑剤とのぬれ性が良好であるためと考
えられる。

さらに、上記の耐久性向上効果は、特にＳｉ。

Ｎ、Ｏの組成が原子比（ａｔ、％）でシＩＪ　］　ン４
５〜５５％、窒素１０〜５０％、酸素５〜４５％のとき
、３００万パス以上と一層顕著となる。因みに、第１表
中の実施例１〜５は第１の保護層である５ｉ−Ｎ−〇系
簿躾が、○が３３［ａｔ、％］、Ｎが３３［ａｔ、％］
、Ｓｉが残部の場合の例である。また、Ｓ　１−Ｎ−０
系薄躾はシリコン、窒素。

酸素のほかに付随的な不純物を多少含んでいてもよいこ
とはいうまでもない。

なお、この発明において第１の保護層と第２の保護層と
厚さの総和は５０〜４００人の範囲が望ましい。５０人
未満では保１ｔｌとしての効果が十分でなくなり、また
４００人を越えるとスペーシング・ロスが実用上、無視
できなくなるからである。ざらに、この第１および第２
の保護層の厚さの総和に対する第２の保ＩＩＩの厚さの
比については５〜７０％が適当である。これが５％未満
であると初期スクラッチの防止効果が十分でなく、また
７０％を越えると高硬度である５１０２簿摸からなる第
１の保護層による耐久性向上効果が十分に望めなくなる
ためである。

第２図はこの発明の他の実施例の磁気記録媒体を示すも
ので、樹脂製のフィルム非磁性状基体１１上にまず下地
軟磁性層１２として例えばパーマロイ薄膜が蒸着法によ
り形成され、その上に記録磁性！１１３として例えばＢ
ａ−フェライト薄膜が高周波スパッタリングにより積層
形成され、その上に第１の保護層１４としてＳ　ｉ　−
Ｎ−０系薄膜が高周波マグネトロンスパッタリングによ
り形成され、さらにその上に第２の保護層１５として例
えばＳｉＯ２薄膜が同様に高周波マグネトロンスパッタ
リングにより形成されている。下地軟磁性層１２として
はパーマロイ薄膜のほか、ｃｏ−Ｚｒ系合金薄膜または
センダスト合金薄膜等を使用できる。このような構成の
磁気記録媒体においても、先の実施例と同様に優れた垂
直磁気記録特性と、高い耐久性が得られる。

なお、この発明は上記した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。例えば実施例では記録磁性層としてＣ
ｏ−Ｃｒ系合金薄膜を例示したが、垂直磁気異方性を有
するものであれば、これ以外のものでもよい。また、こ
のような金属簿寝に限らず酸化物薄膜でもよい。さらに
、実施例では基体の両面側に記録磁性層および保護層が
形成されている磁気記録媒体について述べたが、片面に
のみ形成されている媒体にも本発明を適用することがで
きることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る磁気記録媒体の断面
図、第２図はこの発明の他の実施例に係る磁気記録媒体
の断面図である。１１・・・樹脂性フィルム状非磁性基体、２．１３・・
・記録磁性層、３，１４・・・第１の保護層、４゜１５
・・・第２の保護層、５，１６・・・潤滑層、１２・・
・下地軟磁性層。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備えた磁気
記録媒体において、前記記録磁性層上にシリコン、窒素
および酸素を含む薄膜からなる第１の保護層を形成し、
その上に酸化シリコン薄膜からなる第２の保護層を形成
したことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）記録磁性層がＣｏ−Ｃｒ系合金薄膜であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
（３）記録磁性層が軟磁性層とＣｏ−Ｃｒ系合金薄膜か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
気記録媒体。
（４）第１の保護層を構成する薄膜の組成が、原子比で
シリコンを４５〜５５％、窒素を１０〜４５％、酸素を
５〜４５％それぞれ含むものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の磁気記
録媒体。
（５）第１および第２の保護層の厚さの総和が５０〜４
００Åで、この総和に対する第２の保護層の厚さの比が
５〜７０％であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第４項記載の磁気記録媒体。
（６）第２の保護層上にフロロカーボン系液体潤滑層を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１〜第５項の
いずれかに記載の磁気記録媒体。
（７）該磁気記録媒体がフロッピーディスクであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか
に記載の磁気記録媒体。