DE3850824T2 - Magnetplatte für waagerechte Aufnahme. - Google Patents
Magnetplatte für waagerechte Aufnahme.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Magnetplatten für Waagerechte Aufnahme und insbesondere solche, die beachtlich verbesserte magnetische Eigenschaften, besonders eine größere Koerzitivkraft aufweisen.
- Bei Magnetplatten wie z. B. Computer-Disketten und Hardware- Disketten wird eine Mischung, die durch Kneten eines magnetischen Pulvers wie z. B. von Gamma-Fe&sub2;O&sub3; oder Fe und eines synthetischen Harzträgers erhalten wird, als Beschichtung auf einem nichtmagnetischen Schichtträger verwendet. In der magnetischen Schicht einer derartigen Magnetplatte ist jedoch, da der Anteil des magnetischen Pulvers darin von 30 bis 40% des Volumens klein ist, die gesättigte magnetische Kraftliniendichte für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ungenügend, das als Stab zur Erlangung einer hohen Aufzeichnungsdichte auf der Magnetplatte vorliegt.
- Im Gegensatz zu den beschichteten magnetischen Aufzeichnungsmedien dieser Art sind unterschiedliche magnetische Aufzeichnungsmedien entwickelt worden, die einen auf einem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten dünnen magnetischen Metallfilm und somit die Möglichkeit einer hohen Aufzeichnungsdichte auf dem Metallfilm aufweisen.
- Zur Ausbildung des dünnen metallfilmartigen magnetischen Aufzeichnungsmediums dieser Art ist (1) ein chemisches Galvanisierverfahren als Naßverfahren und (2) ein Sprühverfahren wie ein Ionen-Beschichtungsverfahren oder ein Galvanisierverfahren mittels Vakuumverdampfung als trockenarbeitendes Verfahren eingesetzt worden. Bezüglich des chemischen Galvanisierverfahrens (1) ist z. B. Co-P oder Co-Ni-P als dünnes Metallüberzugsmedium vorgeschlagen worden. Dieses Verfahren birgt jedoch verschiedene Probleme wegen der Kompliziertheit des mehrschichtig ausgebildeten Aufbaus der Überzüge, und zwar Druckfestigkeit bezüglich des Kopfes, die Frage der Zuverlässigkeit, z. B. eine Fehlerkenngröße, und die Beständigkeit hinsichtlich der Ausbildung der dünnen Überzüge. Auf der anderen Seite ist das trockenarbeitende Verfahren (2) vorgeschlagen worden, um diese Probleme zu überwinden, und es wurde z. B. der Einsatz von Co oder Co-Ni untersucht. Wenn der gebildete dünne Überzug jedoch einen hcp-Aufbau aufweist, ist die c-Achse des hcp- Aufbaus, die eine bevorzugte Magnetisierungsachse ist, geneigt, sich vertikal zur Ebene des Überzugs auszurichten, d. h. der dünne Überzug ist nicht für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium für waagerechte Aufnahme geeignet. Um die Ausrichtungseigenschaft der c-Achse zu schwächen, wird die Zugabe eines anderen Elements vorgeschlagen, und zwar z. B. Stickstoff (N) gemäß der ungeprüften, veröffentlichten japanischen Patentanmeldung (JP-A-57-72307), Sauerstoff (O) gemäß der ungeprüften, veröffentlichten japanischen Patentanmeldung (JP-A-60-a63225), Chrom (Cr) gemäß ("Previous Papers for Applied Associated Lecture", 1985, Seite 29, G-1 bis 4, von Ishikawa, Tani, et al., Japan), Wolfram (W) gemäß (R.D. Fisher, et al., IEEE Trans. Magn., MAG-19, 1514 (1983)) oder die Bildung eines mehrschichtigen Aufbaus aus CoNi/Cr oder CoNiCr/Cr gemäß ("Previous Papers for Applied Physics Associated Lecture", 1985, Seite 29, G-1 bis 4, von Ishikawa, Tani et al., Japan).
- Die magnetischen Aufzeichnungsmedien weisen äußerst gute magnetische Eigenschaften wie eine gesättigte magnetische Kraftliniendichte, Koerzitivkraft und Rechteckigkeitsverhältnis für waagerechte Aufnahme auf.
- Um jedoch die sehr gute Koerzitivkraft dieser Aufzeichnungsmedien zu erhalten, ist es erforderlich, die Dicke der Cr-Schicht der ersten Schicht zu vergrößern. Es ist daher eine lange Zeitdauer zur Bildung des dünnen überzugserforderlich, und die Produktivität ist gering. Außerdem wird die Oberflächeneigenschaft verschlechtert, um eine Minderung der Fehlereigenschaft und dergleichen zu erreichen, und die Zuverlässigkeit wird häufig gemindert.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Probleme des Standes der Technik zu überwinden und Magnetplatten für waagerechte Aufnahme zur Verfügung zu stellen, die deutlich verbesserte magnetische Eigenschaften für waagerechte Aufnahme im Gegensatz zu den Magnetplatten aufweisen, die mit dem zuvor erwähnten, trockenarbeitenden Verfahren hergestellt worden sind.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Magnetplatte für waagerechte Aufnahme mit (a) einer unteren Schicht und (b) einem Film eines magnetischen Aufzeichnungsmediums als obere Schicht, wobei die obere und die untere Schicht auf einem nichtmagnetischen Schichtträger ausgebildet sind und die Magnetplatte dadurch gekennzeichnet ist, daß die obere Schicht Co und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist, und daß die untere Schicht 10 Gewichts-% oder weniger mindestens eines der Elemente Cu, Nd, Ti, V, Zr, Mo, Zn, W und Ta aufweist, wobei als Rest Cr und unvermeidliche Verunreinigungen vorliegen, sofern die untere Schicht nicht aus reinem Chrom gebildet ist. Vorzugsweise weist die obere Schicht 30 Gewichts-% oder weniger Ni auf. Vorzugsweise weist die obere Schicht 10 Gewichts-% oder weniger eines oder mehrerer der Elemente Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb und Dy und/oder 10 Gewichts-% oder weniger eines oder mehrerer der Elemente Cu, Nb, Ti, V, Cr, Zr, Mo, Zn, W und Ta auf.
- Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im einzelnen beschrieben.
- Als nichtmagnetischer Schichtträger können Al, Al mit Ni-P als Unterschicht, Al&sub2;O&sub3;, hitzebeständige Kunststoffe und Glas verwendet werden.
- Die Cr-Schicht, die auf dem nichtmagnetischen Schichtträger als eine untere Schicht auszubilden ist, weist eine Zusammensetzung von (1) 10 Gewichts-% oder weniger mindestens eines (M&sub1;) der Elemente Cu, Nb, Ti, V, Zr, Mo, Zn, W und Ta auf, wobei als Rest Cr und unvermeidliche Verunreinigungen vorliegen. Wegen der Zugabe von M&sub1; können Magnetplatten mit bemerkenswert verbesserten magnetischen Eigenschaften, insbesondere mit verbesserter Koerzitivkraft erhalten werden. Wenn der Anteil an M&sub1; größer als 10 Gewichts-% wird, wird die Koerzitivkraft der resultierenden Magnetplatten geringer. Vermutlich basiert dieser Effekt auf der Veränderung der Gitterkonstanten der Cr-Schicht infolge der Zugabe von M&sub1;.
- Der Film des magnetischen Aufzeichnungsmediums, der über der Cr-Schicht als eine obere Schicht ausgebildet werden soll, kann von 0 bis 30 Gewichts-% Ni, 10 Gewichts-% oder weniger eines oder mehrerer Elemente (R), das bzw. die von den Elementen Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb und Dy ausgewählt ist bzw. sind, und/oder 10 Gewichts-% oder weniger eines oder mehrerer Elemente (M&sub2;), das bzw. die von Cu, Nb, Ti, V, Cr, Zr, Mo, Zn, W und Ta ausgewählt ist bzw. sind, aufweisen, wobei als Rest Co und unvermeidliche Verunreinigungen vorliegen. Wenn der Anteil an Ni mehr als 30 Gewichts-% wäre, würde die zurückbleibende Magnetisierung des Films beträchtlich geringer werden, so daß sich die elektromagnetische Umwandlungscharakteristik verschlechtern würde. Das Element R wird zugegeben, um die Koerzitivkraft des Films zu verbessern. Wenn der Anteil an R größer als 10 Gewichts-% wäre, würden die Koerzitivkraft und die Sättigungsmagnetisierung abnehmen. Außerdem wird das Element M&sub2; hinzugefügt, um die Koerzitivkraft des Films des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern. Dieser Effekt basiert vermutlich auf der Segregation von M&sub2; in der Korngrenze, wodurch die einzelnen Kristallkörper voneinander getrennt werden. Wenn der Anteil von M&sub2; größer als 10 Gewichts-% wäre, würde die Remanenz des Films des magnetischen Aufzeichnungsmediums merklich geringer werden und die elektromagnetische Umwandlungscharakteristik würde sich folglich verschlechtern. Durch die Zufügung der beiden Elemente R und M können ihre beiden Effekte zusammenwirken, wodurch Magnetplatten mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften erhalten werden können. Die Dicke des Films soll im Bereich von 0,01 bis 0,15 um liegen. Wenn die Dicke geringer als 0,01 um ist, kann keine ausreichende Leistungswiedergabe erreicht werden. Ist die Dicke größer als 0,15 um, so ist die Verringerung der Koerzitivkraft beträchtlich.
- Bei den Magnetplatten für waagerechte Aufnahme gemäß der Erfindung ist es erwünscht, einen Schutzfilm, z. B. eine SiO&sub2;-Schutzschicht oder eine Schutzschicht aus Kohlenstoff auf den Film des magnetischen Aufzeichnungsmediums aus zubilden, um die Verschleißfestigkeit aufs höchste zu steigern.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Filme auf der unteren und der oberen Schicht durch ein Zerstäubungsverfahren, eine Vakuumverdampfungsbeschichtung oder ein Ionengalvanisierverfahren gebildet werden.
- Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung im einzelnen, wodurch die Erfindung jedoch nicht beschränkt wird.
- Beispiele herkömmlicher Proben sind zu Vergleichszwecken unten ebenfalls angeführt.
- Es wurden eine Cr-Schicht einer Zusammensetzung und Dicke, wie aus den Tabellen 1 bis 9 unten hervorgeht, als eine untere Schicht und ein 500 Å dicker Film eines magnetischen Aufzeichnungsmediums einer Zusammensetzung, wie sie aus den gleichen Tabellen hervorgeht, als eine obere Schicht auf einem 1,5 mm dicken Aluminium (Al)-Schichtträger mit einer Ni-P-Grundschicht im Wege einer Beschichtung mittels einer Magnetronzerstäubervorrichtung ausgebildet, wobei die Bedingungen für die Filmbildung in jedem Fall wie folgt waren:
- Endgültige Grad des Vakuums 2 · 10&supmin;&sup5; bis 8 · 10&supmin;&sup5; Pa
- Druck des Zerstäubungsgases (Ar) 0,4 bis 1,2 Pa
- Elektrische Leistung beim Zerstäuben 200 bis 600 W
- Targetdurchmesser 15 cm
- Abstand Target - Schichtträger 100 bis 150 cm
- Jede auf diese Weise hergestellte Plattenprobe wurde durchgeschnitten und einer Zusammensetzungsanalyse unterzogen, und die magnetischen Eigenschaften wurden jeweils bewertet. Für die Zusammensetzungsanalyse wurde sowohl die EPMA-Analyse als auch eine chemische Analyse durchgeführt. Die magnetischen Eigenschaften wurden mit einem die Probe in Schwingung versetzenden Magnetometer gemessen.
- Die erhaltenen Ergebnisse gehen aus den Tabellen 1 bis 9 hervor, wobei die Tabellen 1 bis 8 die Beispiele gemäß der Erfindung und die Tabelle 9 ein Beispiel einer herkömmlichen Probe wiedergeben. Tabelle 1 Sample No. Cr Layer (balance Cr) Element Added: Layer Thickness Magnetic Recording Medium Film (balance Co) Magnetic Characteristics Coercive Force Hc Saturation Magnetization Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 2 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 3 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 4 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 5 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 6 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 7 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 8 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss) Tabelle 9 Probe Nr. Cr Schicht (Rest Cr) Zugefügtes Element Gew.-% Schichtdicke Überzug aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Rest Co) Ni (Gew.-%) magnetische Eigenschaften Koerzitivkraft Hc Sättigungsmagnetisierung Ms (Gauss)
- Wie aus der vorgehenden Beschreibung hervorgeht, sorgt die vorliegende Erfindung für Magnetplatten für waagerechte Aufnahme mit beträchtlich verbesserten magnetischen Eigenschaften im Gegensatz zu herkömmlichen Magnetplatten der Co-Ni- oder Co-Art.
Claims (3)
1. Magnetplatte für waagerechte Aufnahme mit (a) einer unteren
Schicht und (b) einem Film eines magnetischen
Aufzeichnungsmediums als obere Schicht, wobei die obere und die
untere Schicht auf einem nichtmagnetischen Schichtträger ausgebildet
sind,
dadurch gekennzeichnet
daß die obere Schicht Co und unvermeidliche Verunreinigungen
aufweist, und daß die untere Schicht 10 Gewichts-% oder weniger
mindestens eines der Elemente Cu, Nb, Ti, V, Zr, Mo, Zn, W und Ta
aufweist, wobei als Rest Cr und unvermeidliche Verunreinigungen
vorliegen, sofern die untere Schicht nicht aus reinem Chrom gebildet
ist.
2. Magnetplatte für waagerechte Aufnahme nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet daß die obere Schicht 30 Gewichts-% oder weniger Ni
aufweist.
3. Magnetplatte für waagerechte Aufnahme nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet daß die obere Schicht 10 Gewichts-% oder
weniger eines oder mehrerer der Elemente Y, La, Ce, Fr, Nd, Sm, Gd,
Tb und Dy und/oder 10 Gewichts-% oder weniger eines oder mehrerer
der Elemente Cu, Nb, Ti, V, Cr, Zr, Mo, Zn, W und Ta aufweist.
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