DE3539724A1 - Magnetaufzeichnungsmedium - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Magnetaufzeichnungsmedien, insbesondere
Verbesserungen bei solchen Magnetaufzeichnungsmedien, die eine als zusammenhängenden Dünnfilm ausgebildete Magnetschicht aufweisen.
Auf dem Gebiet der für Video-, Audio- und dgl. Zwecke eingesetzten
Magnetaufzeichnungsmedien \\raren Forschung und Entwicklung
wegen der Kompaktheit einer Bandrolle in starkem Maße auf Aufzeichnungsmedien, gewöhnlich Magnetbänder, mit
einer Magnetschicht in Form eines zusammenhängenden Dünnfilms gerichtet.
Bevorzugte Magnetschichten bei solchen Medien mit zusammenhängendem
Film sind abgeschiedene Filme aus Co, Co-Ni, Co-O, Co-Ni-O und ähnlichen Systemen, die durch das sogenannte
Schrägeinfallaufdampfverfahren gebildet sind, bei dem Kobalt
und wahlweise andere Elemente verdampft und bei einem vorgegebenen Winkel in bezug auf die Normale auf den Träger
gerichtet werden, weil solche aufgedampften Filme überragende Eigenschaften aufweisen. Die aufgedampften Magnetschichten
haben jedoch auch viele Nachteile, einschließlich hoher dynamischer Reibung, geringer Filmfestigkeit, rauhem
Kopfkontakt und schlechten Laufeigenschaften (d.h. die
Dauerhaftigkeit des Bandes, das in Reibungskontakt mit starren Teilen einer Videoanlage ist), was zu einer herabgesetzten
Endleistung nach wiederholten Durchläufen führt. Bei Videoanlagen haben die aufgedampften Magnetschichten
eine kurze Lebensdauer, wenn sie bei Bildstillstand betrieben werden (was nachstehend kurz als "Bildstillstand" bezeichnet
wird). Außerdem finden bei solchen Schichten zahlreiche Drop-outs statt.
Unter diesen Umständen ist bisher eine Vielzahl von Deckschichten vorgeschlagen worden, die die schräg aufgedampften
Magnetschichten abdecken. Beispiele für solche Deckschichten sind Beschichtungen aus plasmapolymerisierten
Kohlenwasserstoffen, wie es in den japanischen Patentanmeldungen 59-72653, 59-154641 und 59-160828 sowie
in der USA-Patentanmeldung 4 429 024 beschrieben ist. Jedoch sind Deckschichten aus plasmapolymerisierten
Kohlemvasserstoffen, die nach herkömmlichen Verfahren hergestellt
sind, nicht voll zufriedenstellend, indem sie eine unzureichende Korrosionsbeständigkeit, geringe Laufeigenschaften,
abnehmende Reproduzierbarkeitsleistung und geringe Festigkeit aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Magnetaufzeichnungsmedium
anzugeben, das eine hohe Korrosionsbeständigkeit und gute Laufeigenschaften und Festigkeit
aufweist.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Magnetaufzeichnungsmedium
gerichtet, das aus einem Träger, einem darauf ausgebildeten Dünnfilm aus ferromagnetischem Metall und einer
auf dem Dünnfilm ausgebildeten Deckschicht besteht. Erfindungsgemäß besteht die Deckschicht aus einem plasmapolymerisierten
Film, der Kohlenstoff und Wasserstoff in einem Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff von
1 bis 6 enthält. Der polymerisierte Film hat eine Dicke von 1 χ 10 um bis 4 χ 10~ um und einen Kontaktwinkel
oo mit Wasser im Bereich von 60 bis 130 .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wasserstoff
teilweise durch Fluor subsituiert in der Weise, daß das Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff 2 bis 8
und das Atomverhältnis von Fluor zu Wasserstoff 1,3 bis
3,0 beträgt, wobei der polymerisierte Film einen Kontaktwinkel mit Wasser im Bereich von 100° bis 130° hat.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das an der Oberfläche
der Deckschicht gemessene Atomverhältnis von Fluor zu Wasserstoff um mindestens das 1,5-fache größer als an einem Niveau
der Deckschicht, das ein Drittel ihrer Gesamthöhe von der Fläche, die dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm
zugekehrt ist, entfernt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird der plasmapolymerisierte
Film hergestellt, indem ein gasförmiges Reaktionsmittel in eine Plasmazone eingegeben wird bei einem Wert
von W/F-M, der auf 107 bis 1012 Joule/kg festgesetzt ist,
wobei W die für die Plasmabildung zugeführte Energie, F die Strömungsgeschwindigkeit des Reaktionsgases und M das
Molekulargewicht des Reaktionsgases ist.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Plasmapolymerisationsvorrichtung.
Der die Deckschicht bei dem Magnetaufzeichnungsmedium nach
der Erfindung bildende plasmapolymerisierte Film ist ein Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltender Dünnfilm.
Beispiele für Ausgangsgase, aus denen der Film plasmapolymerisiert
werden kann, sind gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Methan, Ethan,
Propan, Butan, Pentan, Ethylen, Propylen, Buten, Butadien, Acetylen, Methylacetylen und dgl. sowie Gemische daraus.
Sie sind zur Erleichterung des Betriebs bei Raumtemperatur vorzugsweise gasförmig. Gewünschtenfalls kann als Ausgangsmaterial
für die Plasmapolymerisation auch ein Kohlenwasserstoff eingesetzt werden, der bei Raumtemperatur
flüssig ist. Das Ausgangsmaterial kann wahlweise einen
einen kleineren Anteil an Stickstoff, Sauerstoff., Bor, Phosphor usw. enthalten.
Der plasmapolymerisierte Film hat eine Dicke von 1 χ 10
bis 4 χ 10 um, vorzugsweise 1,5 χ 10 bis 3 χ 10 um.
Bei Magnetaufzeichnungsmedien mit zusamme ahängendem Dünnfilm
wird, wenn ein plasmapolymerisierter Film eine Dicke von mehr als 4 χ 10 um hat, der Kopfabstandsverlust
(magnetischer Verlust infolge der Komponentendicke) zu groß und die magnetische Induktion wird herabgesetzt.
Der Spalt wird häufiger verschmiert und nach wiederholten Durchläufen tritt eine erhebliche Verminderung
der Endleistung auf. Dicken von weniger als 1 χ 10~° um
sind gering, um Korrosionsbeständigkeit und Laufeigenschaften zu gewährleisten.
Die Filmdicke kann bei der Ausbildung des plasmapolymerisierten Films dadurch gesteuert werden, daß Reaktionszeit,
die Vorschubgeschwindigkeit der Schicht, die Strömungsgeschwindigkeit des Ausgangsgases und andere Faktoren
gesteuert werden. Die Steuerung sollte in der Weise erfolgen, daß ein Magnetaufzeichnungsmedium mit vermindertem Kopfabs
tandsverlust und hoher Korrosionsbeständigkeit, Laufeigenschaften
und Filmbruchfestigkeit erhalten wird.
Der plasmapolymerisierte Film wird durch Verwendung des vorstehend erwähnten Kohlenwasserstoffes als Ausgangsgas,
Erzeugen eines Gasplasmas und Zusammenbringen des Plasmas mit der Magnetschicht hergestellt.
Das Prinzip der Plasmapolymerisation wird nachstehend kurz erläutert. Wenn ein elektrisches Feld an ein Gas angelegt
wird, das bei vermindertem Druck gehalten wird, werden freie Elektronen, die in einem kleineren Anteil in dem
Gas vorhanden sind und einen bemerkenswert größeren
intermolekularen Abstand aufweisen als unter Atmosphärendruck, unter Einwirkung des elektrischen Feldes beschleunigt,
wobei sie eine kinetische Energie (Elektronentemperatur) von 5 bis 10 eV erreichen. Diese beschleunigten Elektronen
kollidieren mit Atomen und Molekülen und brechen die Atom- und Molekülbahnen auf, wobei sie zu normalerweise instabilen
chemischen Spezies, wie Elektronen, Ionen, Neutralradikalen usw., dissoziieren. Die dissoziierten
Elektronen werden unter Einwirkung des elektrischen Feldes erneut beschleunigt, um zu weiteren Atomen und Molekülen
zu dissoziieren. Diese Kettenreaktion bewirkt, daß das
Gas sofort in einen hochgradig ionisierten Zustand übergeführt wird. Dieser wird im allgemeinen als Plasma bezeichnet.
Da gasförmige Moleküle eine geringere Chance · zur Kollision mit Elektronen haben und wenig Energie
absorbieren, werden sie auf einer Temperatur von annähernd Raumtemperatur gehalten. Ein solches System,
bei dem die kinetische Energie (Elektronentemperatur) der Elektronen und die Wärmebewegung (Gastemperatur)
der Moleküle nicht zueinander in Beziehung stehen, wird als Niedertemperaturplasma bezeichnet. Bei diesem System
bestimmen die chemischen Spezies den Zustand, wie er für die chemische Umsetzung geeignet ist, wie die
Polymerisation, wobei sie gegenüber ihrem Ursprungszustand relativ unverändert bleiben. Die vorliegende
Erfindung benutzt diesen Zustand zur Bildung eines plasmapolymerisierten Films auf einer auf einem Trägerfilm
befindlichen Magnetschicht. Das niedertemperaturige Plasma hat keinen nachteiligen Einfluß auf Trägerfilm
und Magnetschicht.
Fig. 1 erläutert eine typische Anlage, mit der ein plasmapolymerisierter
Film auf der Oberfläche eines Trägerfilms mit darauf ausgebildeter Magnetschicht hergestellt wird.
Diese Plasmaanlage benutzt eine Stromquelle mit variabler
Frequenz. Die Anlage besteht aus einem Reaktionsgefäß R, in welches die Reaktionsgase von Behältern 511 unf 512
durch Strömungsregler 521 bzw. 522 eingegeben werden. Ein einzelnes Gas kann aus einem einzigen Behälter zugeführt
werden. Wenn es gewünscht wird, verschiedene Gase aus den Behältern 511 und 512 zuzuführen, werden sie in einer
Mischvorrichtung 53 gemischt, ehe sie in das Gefäß eingegeben werden. Die Ausgangsgase können bei einer Strömungsgeschwindigkeit
von 1 bis 250 ml/min eingegeben werden.
In dem Reaktionsgefäß R befinden sich Mittel zum Stützen der Trägerschicht, bei dieser Ausführungsform ein Satz
von Zuführungs- und Aufnahmerollen 561 und 562, auf die die Schicht aufgewickelt wird. Abhängig von der besonderen
Form der Trägerschicht des Magnetaufzeichnungsmediums
können alle gewünschten Trägermittel verwendet werden, beispielsweise eine drehbare Stützvorrichtung, auf der
der Trägerfilm ruht.
Auf gegenüberliegenden Seiten der Schicht ist ein Paar von Elektroden 551 und 552 angeordnet, wobei die eine Elektrode
551 mit der Stromquelle mit variabler Frequenz 54 verbunden und die andere Elektrode 552 geerdet ist.
Das Reaktionsgefäß R ist weiterhin zum Evakuieren des Gefäßes mit einem Vakuumsystem verbunden, einschließlich
einer Flüssigstickstoffalle 57, einer Vakuumpumpe 58 und einem Vakuumregler 59. Das Vakuumsystem hat eine solche
Kapazität, daß das Reaktionsgefäß R auf ein Vakuum von 0,0133 bis 13,33 mbar evakuiert und auf diesem Vakuum
gehalten werden kann.
Beim Betrieb wird das Reaktionsgefäß R zunächst mittels der Vakuumpumpe 58 auf ein Vakuum von 1,33 χ 10~ mbar oder
weniger evakuiert, bevor das oder die Ausgangsgase bei einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit in das Gefäß
eingegeben werden. Dann wird das Gefäßinnere auf einem Vakuum von 0,0133 bis 13,33 mbar gehalten. Ein (nicht
dargestellter) Aufrollmotor wird zum Befördern der Schicht eingeschaltet. Wenn die Fördergeschwindigkeit der Schicht
und die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches konstante Werte erreichen, wird zum Erzeugen eines Plasma, mit
welchem ein plasmapolymerisierter Film auf der durchlaufenden Schicht ausgebildet wird, die Stromquelle mit
variabler Frequenz 54 eingeschaltet.
Es kann ein Trägergas verwendet werden, wie beispielsweise
Ar, N-, He und HL.
Vorzugsweise wird der plasmapolymerisierte Film durch Eingeben
von Reaktionsgas in eine Plasmazone bei einem Wert von W/F'M, der auf 107 bis 1012 Joule/kg festgesetzt ist,
hergestellt, wobei W die zur Plasmaerzeugung zugeführte Energie, ausgedrückt in Joule/sec, F die Strömungsgeschwindigkeit
des Reaktionsgases, ausgedrückt in kg/sec,
und M das Molekulargewicht des Reaktionsgases ist. Wenn
1 2
W/F'M den Wert von 10 überschreitet, wird die darunterliegende Magnetschicht zu nachteilig beeinflußt. Wenn
W/F'M kleiner ist als 10 , hat der erhaltene plasmapolymerisierte
Film eine nicht ausreichende Dichte für eine genügende Korrosionsbeständigkeit.
Die übrigen Parameter, wie angelegte Stromstärke und Behandlungszeit,
können in geeigneter Weise ausgewählt werden, ohne daß hierzu unzumutbare Versuche nötig wären.
Die Plasmaerzeugung kann neben der vorstehend erläuterten Hochfrequenzentladung auch durch andere Maßnahmen, wie
Mikrowellenentladung, Gleichstromentladung und Wechselstromentladung, durchgeführt werden.
Der auf diese Weise ausgebildete plasmapolymerisierte Film enthält Kohlenstoff und Wasserstoff in einem Atomverhältnis
von Kohlenstoff zu Wasserstoff (C/H) im Bereich von 1 bis Ein plasmapolymerisierter Film mit einem solchen C/H-Verhältnis
weist eine überragend verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Dauerhaftigkeit auf. C/H-Verhältnisse
von weniger als 1 führen zu Filmen, die in bezug auf Korrosionsbeständigkeit, Dauerhaftigkeit und Festigkeit
praktisch unannehmbar sind. Eine wesentliche Herabsetzung der Endleistung nach wiederholten Durchläufen tritt auf,
wenn die C/H-Verhältnisse oberhalb von 6 liegen.
Es sollte vermerkt werden, daß das C/H-Verhältnis beispielsweise
durch SIMS (Sekundärionen-Massenspektroskopie) bestimmt werden kann. Wenn SIMS angewendet wird, kann das
C/H-Verhältnis des vorliegenden Deckschichtfilms mit einer
-3 -3
Dicke von 1 χ 10 bis 4 χ 10 um durch Bestimmung der Zahlen von C und H an der Deckschichtfilmoberfläche berechnet
werden. Alternativ kann das C/H-Verhältnis durch Bestimmen des Profils von C und H mittels Ionenätzung
mit Ar oder dgl. berechnet werden. Die SIMS-Messung kann auf die in dem Artikel "SIMS and LAMMA" (vgl. Surface
Science Basic Lectures, Band 3, 1984, Elementary and Application of Surface Analysis, Seite 70) erläuterte
Weise durchgeführt werden.
Der so hergestellte plasmapolymerisierte Film sollte einen Kontaktwinkel mit Wasser im Bereich von 60 bis 130 haben.
Plasmapolymerisierte Filme mit Kontaktwinkeln von weniger
als 60 sind in bezug auf Dauerhaftigkeit und Korrosionsbeständigkeit
praktisch unannehmbar. Plasmapolymerisierte Filme mit einem Kontaktwinkel von mehr als 130 sind
schwierig herzustellen und für den vorliegenden Anwendungszweck unnötig.
Ein geeigneter Kontaktwinkel des plasmapolymerisierten
Films mit Wasser kann durch empirisches Ermitteln von Art und Strömungsgeschwindigkeit des bzw. der Ausgangsgase
und der P-lasmapolymerisationsbedingungen erhalten
werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, bei der
der Deckschichtfilm neben Kohlenstoff und Wasserstoff noch Fluor enthält, sind die verwendeten Ausgangsgase
Fluorkohlenwasserstoffe, die bei Raumtemperatur gasförmig
sind, wie Fluormethan, Dif luormethan, Tr i fluorine than, Defluorethan, Tetrafluorethan usw., und Gemische daraus;
mindestens eine Fluorkohlenstoffverbindung, wie Tetrafluormethan, Octafluorpropan, Octafluorcyclobutan,
Tetrafluorethylen, Hexafluorethylen usw., und mindestens
ein Kohlenwasserstoff, wie Methan, Ethan, Propan, Butan,
Pentan, Ethylen, Propylen, Buten, Butadien, Acetylen, Methylacetylen usw.; und Gemische aus den vorstehend
genannten Verbindungen.
Weitere Fluoride, wie Borfluorid, Stickstoff-Fluor-Verbindungen,
Siliciumfluorid usw., können ebenfalls als
Ausgangsmaterial im Gemisch mit den vorstehend genannten Ausgangsgasen verwendet werden. Falls erwünscht, können
auch Fron 12, Fron 13B1, Fron 22 usw. benutzt werden, die bei Raumtemperatur flüssig oder fest sind.
Wenn mehr als ein Ausgangsgas verwendet wird, sind die Strömungsgeschwindigkeit F und das Molekulargewicht M
in der Formel W/F-M die kombinierte Strömungsgeschwindigkeit und das kombinierte Molekulargewicht der Gase.
Der plasmapolymerisierte Film wird durch Verwendung der vorstehend genannten Fluorkohlenwasserstoffe, Kohlenwasserstoffe
und Fluorkohlenstoffe in jeder geeigneten Kombination als Ausgangsgas, Erzeugen eines Entladungsplasmas in dem Gas und Zusammenbringen des Gasplasmas
mit der Magnetschicht zur Bildung eines polymerisierten Films darauf hergestellt.
Der erhaltene Deckschichtfilm enthält Kohlenstoff und
Wasserstoff in einem Atomverhältnis von 2 bis 8, vorzugsweise von 3 bis 5. C/H-Verhältnisse von weniger als 2
führen zu einer unzureichenden Korrosionsbeständigkeit, während C/H-Verhältnisse von mehr als 8 zu einem weitgehenden
Absinken der Endleistung nach wiederholten Durchläufen führen, was beides für die praktische Anwendung
unannehmbar ist.
Der Deckschichtfilm enthält auch Wasserstoff und Fluor in Atomverhältnissen von 0,3 bis 1,0, vorzugsweise von 0,5
bis 0,9. H/F-Verhältnisse von weniger als 0,3 führen zu einem weitgehenden Absinken der Endleistung nach wiederholten
Durchläufen, während H/F-Verhältnisse von mehr als 1,0 eine für die praktische Anwendung zu hohe Anfangsreibüng
bewirken.
Es sollte vermerkt werden, daß die C/H- und die H/F-Verhältnisse durch SIMS (Sekundärionen-Massenspektroskopie),
wie vorstehend erläutert, ermittelt werden können. Wenn SIMS angewendet wird, können die C/H- und die H/F-Ver-
hältnisse des vorliegenden Deckschichtfilms mit einer Dicke
von 1 χ 10 bis 4 χ 10" um berechnet werden, indem die Zahlen von C, H und F an der Deckfilmoberfläche ermittelt
werden. Alternativ können diese Verhältnisse durch Ermitteln des Profils von C, H und F mittels Ionenätzung
mit Ar oder dgl. berechnet werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt das Fluor/Wasserstoff-Atomverhältnis in dem plasmapolymerisierten Film einen Konzentrationsgradienten
in Richtung der Filmdicke. Solch eine abgestufte Fluorkonzentration verbessert die Korrosionsbeständigkeit
und setzt Hängenbleiben und Verschmieren des Kopfes auf ein Minimum herab.
Vorzugsweise ist das Atomverhältnis von Fluor zu Wasserstoff
an der Oberfläche der Deckschicht um mindestens das 1,5-fache größer als das an einem Niveau der Deckschicht, das ein
Drittel ihrer Gesamthöhe von der Fläche, die dem ferromagnetischen
metallischen Dünnfilm zugekehrt ist, entfernt ist. So beträgt das F/H-Atomverhältnis an der Oberfläche
von 1,5 bis 3,0 und in einer Höhe, die ein Drittel der Gesamthöhe von ihrer unteren Oberfläche, d.h. der dem
ferromagnetischen Dünnfilm zugekehrten Oberfläche, entfernt ist, 1,0 bis 1,5. Somit beträgt das Verhältnis des
ersteren zu dem letzteren 1,5 oder mehr.
Der Konzentrationsgradient kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
sein.
Der Konzentrationsgradient des Fluor/Wasserstoff-Atomverhältnisse
in dem plasmapolymerisierten Film in seiner Dickenrichtung kann beispielsweise nach folgender Methode
gemessen werden.
Zunächst wird der plasmapolymerisierte Film der Elementaranalyse durch SIMS unterzogen, wobei die Ionenätzung des
Films bei konstanter Geschwindigkeit vorgenommen wird. Es wird die Zeit gemessen, bis der ferromagnetische metallische
Dünnfilm erreicht ist (nachweisbar durch die Bildung von Metallionen, aus denen der metallische Dünnfilm gebildet ist).
Die zum Ätzen des polymerisierten Films durch seine gesamte Dicke hindurch erforderliche Zeit wird dann erhalten
(Gesamtmeßzeit). Dann wird die Elementaranalyse des Films zu einem Zeitpunkt, an dem zwei Drittel der Gesamtmeßzeit
vom Beginn der Messung durch SIMS verstrichen sind, vorgenommen. Auf diese Weise wird das Fluor/Wasserstoff-Atomverhältnis
bei einem Niveau der Deckschicht erhalten, das ein Drittel ihrer Gesamthöhe von der dem ferromagnetischen
metallischen Dünnfilm zugekehrten Oberfläche entfernt ist. Die Elementaranalyse des Deckschichtfilms an dessen oberer
Oberfläche wird leicht durch SIMS erhältlich. Der Fluor/ Wasserstoff-Konzentrationsgradient ist dann gegeben als
das Verhältnis von F/H an der Oberfläche zu dem in ein Drittel Höhe.
Alternativ kann das Zusammensetzungsverhältnis des plasmapolymerisierten
Films durch Messung des Zusammensetzungsprofils durch SIMS berechnet werden.
Die Dicke des plasmapolymerisierten Films kann mittels eines Eilipsometers gemessen werden.
Der so hergestellte im wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Fluor bestehende plasmapolymerisierte Film sollte
einen Kontaktwinkel mit Wasser im Bereich von 100° bis 130°, vorzugsweise 110° bis 120°, haben. Solche plasmapolymerisierten
Filme mit einem Kontaktwinkel von weniger als 100° sind wegen der erhöhten Anfangsreibung weniger vorteilhaft.
Plasmapolymerisierte Filme mit einem Kontaktwinkel von mehr als 130 sind als Filme schwer herzustellen und unnötig
für die in Rede stehenden Anwendungsgebiete.
Der richtige Kontaktwinkel eines plasmapolymerisierten Films mit Wasser kann durch empirisches Ermitteln von Art und
Strömungsgeschwindigkeit des oder der Ausgangsgase und der Plasmapolymerisationsbedingungen erhalten werden.
Das Magnetaufzeichnungsmedium nach der Erfindung enthält eine Magnetschicht auf einem Träger.
Die Träger sind nicht besonders eingeschränkt, solange sie nichtmagnetisch sind. Besonders vorteilhaft sind biegsame
Träger, insbesondere aus Kunstharzen, wie beispielsweise Polyestern, wie Polyethylenterephthalat, und Polyimiden.
Sie sind nicht eingeschränkt in Form, Größe und Dicke, solange sie dem beabsichtigten Verwendungszweck Genüge
tun. Vorzugsweise haben die biegsamen Träger eine Dicke von etwa 5 bis 20 um.
Die Magnetschicht besteht aus einem zusammenhängenden ferromagnetischen
metallischen Dünnfilm über den gesamten Träger hinweg, im allgemeinen auf Kobaltbasis. Bei bevorzugten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die
Magnetschicht vorzugsweise im wesentlichen aus Kobalt; Kobalt und Sauerstoff; Kobalt, Sauerstoff und Nickel
und/oder Chrom bestehen. Dies bedeutet, daß die Magnetschicht im wesentlichen aus Kobalt allein oder einem
Gemisch von Kobalt mit Nickel und/oder Sauerstoff bestehen kann.
Wenn die Schicht im wesentlichen aus Kobalt und Nickel besteht,
kann das Gewichtsverhältnis von Co/Ni vorzugsweise mindestens etwa 1,5 betragen.
Die Magnetschicht kann weiterhin Sauerstoff neben Kobalt oder Kobalt und Nickel enthalten. Die Anwesenheit von Sauerstoff
trägt zu weiteren Verbesserungen der elektromagnetischen Eigenschaften und der Laufeigenschaften bei. In diesem
Fall beträgt das Atomverhältnis von O/Co (bei Abwesenheit von Nickel) oder von 0/(Co + Ni) vorzugsweise nicht mehr
als etwa 0,5, noch besser etwa 0,05 bis 0,5.
Bessere Ergebnisse werden erhalten, wenn die ferromagnetische metallische Dünnfilmschicht neben Kobalt; Kobalt
und Nickel; Kobalt und Sauerstoff; oder Kobalt, Nickel und Sauerstoff noch Chrom enthält. Die Anwesenheit von
Chrom trägt zu weiteren Verbesserungen der elektromagnetischen Eigenschaften, der Endleistung, des Störspannungsverhaltens
und der Filmfestigkeit bei. In diesem Fall liegt das Gewichtsverhältnis von Cr/Co (bei Abwesenheit
von Nickel) oder von Cr/(Co + Ni) vorzugsweise im Bereich von etwa 0,001 bis 0,1, noch besser etwa bei 0,005 bis
0,05.
Auf der Oberfläche der ferromagnetischen metallischen Dünnfilmschicht
bildet Sauerstoff Oxide mit den ferromagnetischen Metallen Co und Ni. Bei der Auger-Spektroskopie erscheinen
Oxide anzeigende Spitzen in einer Oberflächenschicht, insbesondere
in einer Oberflächenschicht von der Oberfläche
— 3 - 2
bis zu einer Tiefe von 5 χ 10 bis 5 χ 10 um, vorzugs-
-3 -2 '
weise 5x10 bis 2 χ 10 um. Diese Oxidschicht hat
einen Sauerstoffgehalt in der Größenordnung von 0,5 bis 1,0 (Atomverhältnis). Der Konzentrationsgradient von
Sauerstoff in der ferromagnetischen metallischen Dünnfilmschicht unterliegt keiner sonderlichen Einschränkung.
Die ferromagnetische metallische Dünnfilmschicht kann
weiterhin Spurenelemente enthalten, insbesondere Ober-
gangsmetallelemente, wie beispielsweise Fe, Mn, V, Zr, Nb, Ta, Ti, Zn, Mo, W, Cu oder dgl.
Die ferromagnetische metallische Dünnfilmschicht besteht
vorzugsweise aus einer Koaleszenz von Teilchen auf Kobaltbasis von säulenförmiger Struktur, die schräg zur Normalen
des Trägers orientiert sind. Inbesondere ist die Achse der Teilchen mit säulenförmiger Struktur vorzugsweise in einem
Winkel von etwa 10 bis 70°, bezogen auf die Normale der Hauptfläche des Trägers, geneigt. Jedes säulenförmige
Teilchen verläuft im allgemeinen über die gesamte Dicke des Dünnfilms und hat einen kleineren Durchmesser in der
Größenordnung von 5 x10 bis 5 χ 10 um. Kobalt und
wahlweise andere Metalle, wie Nickel und Chrom, bilden die säulenförmig strukturierten Teilchen selbst, während
Sauerstoff, falls vorhanden, im allgemeinen an der Oberfläche jedes säulenförmigen Teilchens in der Oberflächenschicht
im wesentlichen in Form von Oxiden vorliegt. Die ferromagnetische metallische Dünnfilmschicht hat im allgemeinen
eine Dicke von etwa 0,05 bis 0,5 um, vorzugsweise von etwa 0,07 bis 0,3 um.
Die Magnetschicht wird gewöhnlich durch das sogenannte Schrägeinfall-Aufdampfverfahren ausgebildet. Dieses kann
nach bekannten Techniken, vorzugsweise unter Verwendung einer Elektronenkanone bei minimalem Einfallswinkel,
bezogen auf die Normale des Trägers, von vorzugsweise 30 vollzogen werden. Die Verdampfungsbedingungen und
die Nachbehandlungen sind auf dem einschlägigen Gebiet gut bekannt und können in geeigneter Weise ausgewählt
werden. Eine wirkungsvolle Nachbehandlung ist eine Behandlung zum Einbringen von Sauerstoff in die Magnetschicht,
die ebenfalls auf diesem Gebiet gut bekannt ist. Für eine weitere Information über dieses Verdampfungsverfahren
wird auf D. E. Speliotis et al., "Hard magnetic
films of iron, cobalt and nickel", J. Appl. Phys., 36,
3972 (1965) und Y. Maezawa et al., "Metal thin film video
tape by vacuum deposition", IERE Conference Proceedings (The Fourth International Conference on Video and Data
Recording, The University of Southampton, Hampshire, England, 22.-23. April 1982), Seiten 1-9, hingewiesen.
Der ferromagnetische metallische Dünnfilm kann auf den Träger entweder direkt oder über eine Zwischenschicht
bekannter Art aufgebracht werden. Außerdem wird der ferromagnetische metallische Dünnfilm im allgemeinen als einzelne
Schicht ausgebildet, in einigen Fällen jedoch kann er aus einer Vielzahl von laminierten Unter-Schichten mit oder
ohne einen nicht ferromagnetischen metallischen Dünnfilm., der dazwischen eingelagert ist, bestehen.
Der ferromagnetische metallische Dünnfilm kann auf beliebige bekannte Weise ausgebildet sein, wie durch Aufdampfen, Ionenplattieren
und Metallisieren. Besonders vorteilhaft ist das sogenannte Schrägeinfall-Aufdampfverfahren. Dieses kann
nach beliebigen bekannten Techniken, vorzugsweise unter Verwendung einer Elektronenkanone, bei einem minimalen
Einfallswinkel, bezogen auf die Normale des Trägers, von vorzugsweise mindestens 20° ausgeführt werden. Einfallswinkel
von weniger als 20 führen zu schlechteren elektromagnetischen Eigenschaften. Die Verdampfungsatmosphäre
kann im allgemeinen eine innere Atmosphäre von Argon, Helium oder eines sauerstoffhaltigen Vakuums mit einem
Druck von etwa 10~ bis 10 Pa sein. Für den Fachmann sind weitere Verdampfungsparameter einschließlich des
Quelle-Träger-Abstandes, der Trägerförderrichtung, der Konfiguration und der Anordnung von Abschirmbecher und
Maske usw. durch einfache Versuche, falls erforderlich, ermittelbar.
Die Verdampfung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre hat
die Bildung eines Metalloxidfilms auf der Oberfläche der erhaltenen Magnetschicht zur Folge. Der Partialdruck des
Sauerstoffgases, der für die Oxidbildung erforderlich ist,
kann durch einen einfachen Versuch leicht ermittelt werden.
Eine Metalloxidbeschichtung kann auf der Oberfläche der
Magnetschicht durch eine Oxidierungsbehandlung erzeugt werden. Für diesen Zweck sind die folgenden Oxidierungsbehandlung
en anwendbar:
1. Trockenbehandlung
a) Energieteilchenbehandlung
Sauerstoff kann beim Endstadium des Verdampfungsprozesses mittels einer Elektronenkanone oder
einer Neutronenkanone als Energieteilchen auf die Magnetschicht gerichtet werden, wie es in
der japanischen Patentanmeldung No. 58-76640
erläutert ist.
b) Glimmbehandlung
Die Magnetschicht wird einem Plasma ausgesetzt, das durch Erzeugen einer Glimmentladung in einer
O9, H9O oder O9 + H9O enthaltenden Atmosphäre in
Kombination mit einem Inertgas, wie Ar und N9, gebildet ist.
c) Oxidierendes Gas
Ein oxidierendes Gas, wie Ozon, und erhitzter
Dampf werden auf die Magnetschicht geblasen.
d) Hitzebehandlung
Die Oxidation wird durch Erhitzen auf Temperaturen von etwa 60 bis 150° C bewirkt.
2. Naßbehandlung
a) Anodisierung
b) Alkalibehandlung
c) Säurebehandlung
Chromatbehandlung, Permanganatbehandlung,
Phosphatbehandlung
d) Oxidationsmittelbehandlung H2°2
Erfindungsgemäß wird auf einer Magnetschicht in Form eines ferromagnetischen metallischen Dünnfilms ein plasmapolymerisierter
Film ausgebildet, der Kohlenstoff und Wasserstoff bei einem Atomverhältnis von C/H von 1 bis 6 enthält, wobei
der plasmapolymerisierte Film eine Dicke von 1 χ 10 bis 4 χ 10~ um und einen Kontaktwinkel mit Wasser von 60° bis
130 hat. Das erhaltene Magnetaufzeichnungsmedium ist sehr
kompakt und zeigt beim Betrieb einen geringen Kopfabstandsverlust
und eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Das Magnetauf zeichnung s medi um nach der Erfindung zeichnet sich durch
eine sehr hohe Bruchfestigkeit aus.
Wenn der plasmapolymerisierte Film Fluor neben Kohlenstoff und Wasserstoff in den vorstehend erläuterten Verhältnissen
enthält, ergeben sich zusätzliche Vorteile, wie herabgesetzte dynamische Reibung, verbesserte Laufeigenschaften
und verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Wenn der plasmapolymerisierte Film den vorstehend angegebenen Fluorgradienten
aufweist, ergeben sich bessere Korrosions-
beständigkeit und weitgehende Ausschaltung von Hängenbleiben und Verschmieren des Kopfes.
Die Plasmapolymerisation, die eine Gasphasenreaktion ist,
erbringt einen hochgradig vernetzten Dünnfilm, was offenbar eine erhebliche Rolle bei der Verbesserung der Rostverhinde.rung
spielt. Da die Plasmapolymerisation eine kontinuierliche Hochgeschwindigkeitserzeugung gestattet,
kann sie leicht in das zur Zeit angewendete Herstellungsverfahren für Magnetaufzeichnungsmedien einbezogen werden,
ohne daß die Produktivität leidet.
Der durch Plasmapolymerisation erzeugte Dünnfilm ist hinsichtlich der erwähnten Oberflächeneigenschaften in be- ■
merkenswerter Weise verbessert, ohne daß die magnetischen und elektrischen Eigenschaften und die Aufzeichnungsdichte
des Magnetaufzeichnungsmediums vermindert sind. Diese Verbesserung
ist besonders bemerkenswert im Vergleich zu den konventionellen Dünnfilmdeckschichten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen im einzelnen erläutert, die jedoch keinerlei Einschränkung
des Erfindungsbereiches bedeuten.
Eine 10 um dicke Schicht aus Polyethylenterephthalat (PET)
wurde entlang einer Kühldose in einem Vakuumgefäß bewegt, in dem Co-Ni-Legierung mittels einer Elektronenkanone
unter Einleitung von Sauerstoff erhitzt und verdampft wurde. Die Co-Ni-Legierung wurde im Vakuum auf der PET-Schicht
abgeschieden. Der Grunddruck in dem Gefäß wurde auf 6,66 χ 10~ mbar festgesetzt, und der Druck änderte
sich nach der Einleitung von O2 auf 2,66 χ 10" mbar.
Der Einfallswinkel der Abscheidung wurde von 90
kontinuierlich auf 30° vermindert. Der abgeschiedene Film hatte eine Zusammensetzung von Co 80 - Ni 20 (gewichtsmäßig)
und eine Dicke von etwa 0,15 um.
Die die Magnetschicht tragende Schicht wurde dann in eine weitere Vakuumkammer eingebracht, die einmal auf ein Vakuum
von 1,33 χ 10 mbar evakuiert und dann mit CH. als gasförmigem
Kohlenwasserstoff und Ar als Trägergas bei einem Volumenverhältnis von 1:1 beschickt wurde. In dem Gas wurde
bei einem Gasdruck von 0,133 mbar durch Anlegen einer Hochfrequenzspannung
bei 13,56 MHz und 500 W ein Plasma erzeugt.
W/F'M wurde zu 5 χ 10 errechnet. Auf diese Weise wurde auf
der Magnetschicht ein plasmapolymerisierter Film ausgebildet, Dieser hatte eine Dicke von 2,5 χ 10 um und ein C/H-Verhältnis
von 2.
Auf diese Weise wurden auf der Magnetschicht eine Reihe von Deckschichten ausgebildet, wie es in Tabelle 1 angegeben ist,
Die Elementaranalyse der Deckschicht wurde mit SIMS durchgeführt, wobei Ionenätzung der Deckschicht mit Argon erfolgte.
Die Proben wurden auf unterschiedliche Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt.
Korrosionsbeständigkeit
Ein Band wurde sowohl zu Beginn als auch nach 3-tätigem Aufbewahren
bei 60 C und einer relativen Feuchte von 80 % auf
magnetische Induktion untersucht. Die prozentuale Herab-
2 setzung der magnetischen Induktion (^$m/^m, I) pro m
wurde ermittelt.
Bruchfestigkeit
Die Festigkeit des Bandes an dem Punkt, bei dem durch Verstärkung der Zugkraft Bruch eintrat, wurde gemessen.
Herabsetzung der Endleistung
Ein gebräuchliches VHS-Videodeck wurde mit einem Band beschickt und betrieben. Unter Verwendung eines Signals von
4 MHz wurde die Herabsetzung (dB) der Endleistung nach
50 Durchläufen ermittelt.
50 Durchläufen ermittelt.
Tabelle Plasmapolymerisierte Filme
Probe Quelle W/F«M Dicke Nr. (Joule/kg) ( /um,.
χ' 10~-
Kontakt-C/H winkel mit
Wasser (Grad)
i/4t
Bruchfestig- Verminderung
keit _ - der End-(kg/mm )
*) = Vergleichsprobe ohne Deckschicht
leistung (dB)
1 | CH4 | 5 | X | 108 | 1,0 | 2,0 | 82 | 15 | 4,2 | -0,5 |
2 | CH4 | 5 | X | 2,5 | 2,2 | 85 | 18 | 3,9 | -1,0 | |
3 | CH4 | 2 | X | 109 | 3,0 | 3,2 | 78 | 20 | 3,8 | -1,0 |
4 | CH4 | 3 | X | 108 | 3,5 | 4,4 | 92 | 19 | 4,2 | -0,5 , |
5 | CH4 | 5 | X | 1010 | 6,0 | 3,5 | 84 | 16 | 3,8 | -8,0 £ |
6 | C2H6 | 1 | X | 108 | 2,0 | 5,0 | 79 | ' 14 | ^.1 | -1,0 |
7 | CH4 | X | 105 | 3,0 | 4,2 | 105 | 12 | ^.5 | -0,5 | |
8 | CH4 | 2 | X | 1013 | 2,0 | 0,6 | 76 | 38 | 2,6 | -6,0 |
9 | CH4 | 5 | X | 107 | 1,5 | 0,8 | 92 | kk | 2,3 | -12,0 |
10 | CH4 | 3 | X | 108 | 2,5 | 1.5 | 50 | 35 | 3,8 | -8,0 ;";'; |
1 1 | CH4 | X | 3,0 | 8,5 | 79 | 17 | 4,0 | -9,0 ". | ||
12* | — | - | - | - | - | 40 | 2,5 | -10,0 ; | ||
Eine 10 um dicke Polyethylenterephthalatschicht (PE1T) wurde
entlang einer Kühldose in einem Vakuumgefäß bewegt, in dem eine Co^Ni-Legierung mittels einer Elektronenkanone unter
Einleitung von Sauerstoff erhitzt und verdampft wurde. Die Co-Ni-Legierung wurde auf der PET-Schicht abgeschieden.
Der Grunddruck in dem Gefäß wurde auf 6,66 χ 10 mbar festgesetzt, und der Druck änderte sich nach der O^-Einleitung
auf 2,66 χ 10~ mbar. Der Einfallswinkel des Niederschlages wurde kontinuierlich von 90° auf 30 vermindert.
Der abgeschiedene Film hatte eine Zusammensetzung von Co 80 - Ni 20 auf Gewichtsbasis und eine
Dicke von 0,15 um.
Die die Magnetschicht tragende Schicht wurde dann in eine weitere Vakuumkammer eingegeben, die einmal auf ein Vakuum
von 1,33 χ 10~ mbar evakuiert und dann mit gasförmigem Tetrafluorethylen und CH. als gasförmigem Kohlenwasserstoff
und H9 als Trägergas beschickt wurde. In dem Gas
-3
wurde bei einem Gasdruck von 0,133 χ 10 mbar durch Anlegen einer Hochfrequenzspannung von 13,56 MHz und 1000 W ein Plasma erzeugt. W/F-M errechnete sich zu
wurde bei einem Gasdruck von 0,133 χ 10 mbar durch Anlegen einer Hochfrequenzspannung von 13,56 MHz und 1000 W ein Plasma erzeugt. W/F-M errechnete sich zu
q
6 χ 10 . Auf diese Weise wurde auf der Magnetschicht ein plasmapolymerisierter Film ausgebildet. Dieser
(Probe Nr. 24) hatte eine Dicke von 4 χ 10 um, ein C/H-Verhältnis von 3,1 und ein H/F-Verhältnis von 0,7.
6 χ 10 . Auf diese Weise wurde auf der Magnetschicht ein plasmapolymerisierter Film ausgebildet. Dieser
(Probe Nr. 24) hatte eine Dicke von 4 χ 10 um, ein C/H-Verhältnis von 3,1 und ein H/F-Verhältnis von 0,7.
Auf diese Weise wurde eine Reihe von Deckschichten auf der Magnetschicht ausgebildet, wie in Tabelle 2 zusammengestellt.
Die Elementaranalyse der Deckschichten wurde durch SIMS durchgeführt, wobei Ionenätzung der Deckschicht mit Argon
erfolgte.
Die Proben wurden auf verschiedene Eigenschaften untersucht, wie nachstehend erläutert.
Dynamische Reibung
Der Reibungskoeffizient der Probe wurde bei 20° C und einer relativen Feuchte von 60 I ermittelt.
Korrosionsbeständigkeit
Die prozentuale Herabsetzung der magnetischen Induktion (^(Jm/(pm, I) pro m
Methode ermittelt.
, I) pro m wurde nach der in Beispiel 1 beschriebenen
Herabsetzung der Endleistung
Ein gebräuchliches VHS-Videodeck wurde mit einem Band beschickt und betrieben. Unter Verwendung eines Signals
von 4 MHz wurde die Herabsetzung (dB) der Endleistung nach 100 Durchläufen ermittelt. Die Herabsetzung der End
leistung ist ein Indiz für die Laufeigenschaften.
Tabelle 2 Plasmapolymerisxerte Filme
Quelle
/M Dicke (Joule/ ( /um
c/h h/f
Kontakt-Winkel
Reibungskoeffizient
ΙΟ'3)
mit Wasser (/u)
(Grad)
Verminderung der Endleistung (dB)
21 | CH4+C2F4 | 3 | χ | ίο8 | 1,5 | 2,8 | 0,5 | 116 | 0,19 | 8 | -1 | ,2 | ι NJ |
22 | CH4+CpF4 | 3 | X | 108 | 2,5 | 4,2 | 0,6 | 120 | 0,20 | 10 | -1 | ,1 | I |
23 | CH4+C2F4 | 2 | X | ίο10 | 3,0 | 5,1 | 0,4 | 121 | 0,21 | 12 | -O | ,9 | |
24 | CH4+C2F4 | 6 | X | ΙΟ9 | 4,0 | 3,1 | 0,7 | 122 | 0,18 | 10 | -1 | ,0 | |
25 | CH4+C2F4 | 2 | X | ΙΟ9 | 6,0 | 3,5 | 0,7 | 120 | 0,23 | 7 | -8 | ||
26 | C2H6+C3F6 | 5 | X | 107 | 2,0 | 4,1 | 0,5 | 122 | 0,18 | 9 | -O | ,8 | • ! |
27 | C Hg+CHF | h | X | 1011 | 2,0 | 4,7 | 0,4 | 128 | 0,19 | 11 | -1 | ,0 | |
28 | CH4+C2F4 | h | X | ΙΟ11 | 2,0 | 3,5 | 2,0 | 107 | 0,48 | 10 | -7 | ||
29 | CH4+C2F4 | 5 | X | ΙΟ7 | 2,0 | 1,0 | 1,5 | 106 | 0,39 | 25 | -11 | ||
30 | CH4+C2F4 | 5 | X | ίο8 | 2,0 | 4,4 | 0,2 | 125 | 0,17 | 9 | -12 | ||
31 | CH4+C2F4 | 5 | X | 1O2+ | 3,0 | 2,3 | 0,4 | 115 | 0,20 | 33 | -18 | ■ | |
32 | CH4+C2F4 | 2 | X | 1013 | 3,5 | 5,7 | 0,5 | 118 | 0,21 | 45 | -19 | > ' ', | |
33 | CH4+C2F4 | 7 | X | 107 | 2,5 | 3,8 | 0,4 | 95 | 0,53 | 27 | -6 | CO. οι ; : |
|
34 | CH4+CF4 | 3 | X | 108 | 3,5 | 9,2 | 0,4 | 118 | 0,20 | 1 1 | -15 | ||
35* | - | - | - | - | - | - | 0,57 | 42 | -17 | ||||
*) = Vergleichsprobe ohne Deckschicht
Eine 10 um dicke Polyethylenterephthalatschicht (PET) wurde
entlang einer Kühldose in einem Vakuumgefäß bewegt, in dem Co-Ni-Legierung mittels einer Elektronenkanone unter Einleitung
von Sauerstoff erhitzt und verdampft wurde. Die Co-Ni-Legierung wurde im Vakuum auf der PET-Schicht abge-
schieden. Der Grunddruck in dem Gefäß wurde auf 6,66 χ 10~
mbar festgesetzt und der Druck veränderte sich nach der 0--Einleitung
auf 2,66 χ 10 mbar. Der Einfallswinkel des Niederschlages wurde kontinuierlich von 90° auf 30° herabgesetzt.
Der abgeschiedene Film hatte eine Zusammensetzung von Co 80 - Ni 20 auf Gewichtsbasis und eine Dicke
von etwa 0,15 um.
Die die Magnetschicht tragende Schicht wurde dann in eine weitere Vakuumkammer eingeführt, die einmal auf ein Vakuum
von 1,33 χ 10 mbar evakuiert und dann mit gasförmigem
Trifluormethan CHF3 und Ethylen C2H4 als Kohlenwasserstoff
und H9 als Trägergas beschickt wurde. In dem Gas wurde bei
einem Gasdruck von 0,066 mbar durch Anlegen einer Hochfrequenzspannung bei 13,56 MHz und 750 W ein Plasma er-
zeugt. W/F*M errechnete sich zu 9 χ 10 . Auf diese Weise
wurde ein plasmapolymerisierter Film auf der Magnetschicht ausgebildet. Dieser hatte eine Dicke von 1,5 χ 10 um,
ein C/H-Verhältnis von 3,5 und ein F/H-Verhältnis von 2,2.
Das F/H-Atomverhältnis der Deckschicht (Probe Nr. 41) war an ihrer Oberfläche 2,1-mal größer als an einem Niveau
von einem Drittel ihrer Gesamtdicke von ihrer dem ferromagnetischen
metallischen Dünnfilm zugekehrten Oberfläche aus.
Auf diese Weise wurde auf der Magnetschicht eine Reihe von Deckschichten ausgebildet, wie in Tabelle 3 angegeben.
Die Elementaranalysen der Deckschichten wurden durch SIMS durchgeführt, wobei Ionenätzung der Deckschicht mit Argon
erfolgte.
Die Proben wurden auf verschiedene Eigenschaften untersucht, wie nachstehend erläutert.
Korrosionsbeständigkeit
Die prozentuale Herabsetzung der magnetischen Induktion (Afm/ijm, %) pro
Weise ermittelt.
Weise ermittelt.
%) pro m wurde auf die in Beispiel 1 erläuterte
Verschmieren
Ein gebräuchliches VHS-Videodeck wurde mit einem Band, das eine einer Aufzeichnungszeit von 30 Minuten entsprechende
Länge hatte, beschickt und betrieben. Die Anzahl der Verschmierungen pro 10 Durchläufe wurden gemessen.
Tabelle 3
Plasmapolymerisierte Filme
Plasmapolymerisierte Filme
Probe
Nr.
Quelle
W/F.M Dicke (Joule/ (/um,
kg)
/um,
■-3)
χ 10
Ο/Η Γ/Η Gradient Kontakt-
** winkel
** winkel
mit Wasser (Grad)
Verschmieren
41 | • C2H6+CHF3 | 9 | χ | 108 | 1,5 | 3,5 | 2,2 | 2,1 | 122 | 1 1 | 0 |
42 | C2H6+CHF3 | 1 | χ | 109 | 2,0 | 4,0 | 2,0 | 2,5 | 119 | 12 | 0 |
43 | C2H6+CHF3 | 2 | X | 1010 | 2,5 | 4,4 | 1,9 | 2,6 | 118 | 13 | 1 |
44 | C2H6+CHF3 | 6 | X | 1C5 | 3,5 | 4,2 | 1,5 | 2,0 | 120 | 29 | 0 |
45 | C2H6+CHF3 | 7 | χ | 107 | 5,5 | 3,8 | 1,7 | 1,7 | 116 | 8 | 7 |
46 | CH4+CF4 | 4 | χ | 108 | 2,5 | ^,1 | 2,2 | 1,7 | 119 | 11 | 1 |
47 | C2H2+C3F6 | 3 | X | 109 | 2,0 | 3,9 | 1,6 | 1,6 | 120 | 13 | 0 |
48 | C2H6+CHF3 | 2 | X | 108 | 2,0 | 3,5 | 1,6 | 1,0 | 121 | 1 1 | 8 |
49 | C2H6+CHF3 | 5 | X | 108 | 3,5 | 1.1 | 1,2 | 1,6 | 116 | 22 | 3 |
50 | C H6+CHF | 3 | X | 1013 | 2,5 | 3,4 | 1,6 | 1,7 | 115 | 47 | 5 |
51* | «■ | — | Mi | — | «· | — | 42 | α» |
Vergleichsprobe ohne Deckschicht
f/H an der Oberfläche der Deckschicht, dividiert durch P/H bei einem
Drittel der Deckschichthöhe von der dem Metalldünnfilm zugekehrten
Oberfltioho »us
Drittel der Deckschichthöhe von der dem Metalldünnfilm zugekehrten
Oberfltioho »us
CJl CO CD
Claims (6)
- AnsprücheMagnetaufzeichnungsmedium, bestehend aus einem Träger, einem auf diesem ausgebildeten ferromagnetischen metallischen Dünnfilm und einer auf dem Dünnfilm ausgebildeten Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem plasmapolymerisierten Film besteht, der Kohlenstoff und Wasserstoff bei einem Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff von 1 bis 6 enthält, wobei der polymerisierte Film eine Dicke von 1 χ 10~ bis 4 χ 10 um und einen Kontaktwinkel mit Wasser im Bereich von 60° bis 130° hat.
- 2. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff teilweise durch Fluor ersetzt ist in dem Maß, daß das Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff 2 bis 8 und das Atomverhältnis von Fluor zu Wasserstoff 1,0 bis 3,0 beträgt, und daß der polymerisierte Film einen Kontaktwinkel mit Wasser im Bereich von 100° bis 150° hat.MÜNCHEN: TELEFON (Ο89) 2255Θ5 KABEL: PROPINDUS · TELEX! 524244BERLIN: TELEFON (O3O) Θ312Ο8Θ KABEL: PROPlNDUS · TELEX: 1 B4O57
- 3. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Atomverhäitnis von Fluor zu Wasserstoff an der Oberfläche der Deckschicht um mindestens das 1,5-fache größer ist als an einem Niveau der Deckschicht, das ein Drittel ihrer Gesamthöhe von der Fläche, die dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm zugekehrt ist, entfernt ist.
- 4. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plasmapolymerisierte Film durch Eingeben eines gasförmigen Reaktionsmittels in eine Plasmazone erzeugt wird, wobei W/F-M auf 107 bis 1012 Joule/kg festgesetzt ist, wobei W die für die Plasmabildung zugeführte Energie, F die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Reaktionsmittels und M das Molekulargeitficht des gasförmigen Reaktionsmittels ist.
- 5. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische metallische Dünnfilm ein Metalldünnfilm auf Kobaltbasis ist.
- 6. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische metallische Dünnfilm Sauerstoff enthält.
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