DE60306582T2

DE60306582T2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60306582T2
Application number: DE60306582T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Odawara-shi Moriwaki; Kazuyuki Odawara-shi Usuki
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2023-05-24
Also published as: US6875505B2; DE60306582D1; EP1365390B1; EP1365390A2; US20030219629A1; EP1365390A3; JP2003346318A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium für das digitale Aufzeichnen von Daten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mit der Ausbreitung des Internets in den letzten Jahren, hat sich die Verwendungsart des Computers verändert, z.B. wird ein großes Volumen an Daten sich bewegender Bilder und Klangdaten mit einem Personal-Computer bearbeitet. Zusammen mit diesem Trend hat die notwendige Speicherungskapazität magnetische Aufzeichnungsmedien, wie Festplatten, zugenommen.
In einer Festplattenvorrichtung, schwebt ein Magnetkopf durch die Rotation der Magnetplatte etwas über der Oberfläche der Magnetplatte und die magnetische Aufzeichnung wird durch eine berührungslose Aufzeichnung durchgeführt. Dieser Mechanismus verhindert, dass die Magnetplatte durch den Kontakt zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte bricht. Mit Zunahme der Dichte der magnetischen Aufzeichnung verringert sich die Schwebehöhe des Magnetkopfes stufenweise, und nun wurde eine Schwebehöhe von zwischen 10 bis 20 nm unter Verwendung einer Magnetplatte realisiert, die einen polierten hyperglatten Glasträger aufweist, mit einer darauf bereitgestellten magnetischen Aufzeichnungsschicht. Bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, werden im Allgemeinen eine Magnetschicht der CoPtCr Reihe und eine Cr Unterschicht verwendet, und die Richtung der einfachen Magnetisierung der Magnetschicht der CoPtCr Reihe wird durch die Cr Unterschicht in der Ebene des Films gesteuert, indem die Temperatur auf soviel wie 200 bis 500°C erhöht wird. Des Weiteren wird die magnetische Domäne in der magnetischen Schicht durch Beschleunigung der Trennung von Cr in der magnetischen Schicht der CoPtCr Reihe getrennt. Die Flächenaufzeichnungsdichte und die Aufzeichnungskapazität von Festplattenlaufwerken hat während der letzten paar Jahre durch technische Erneuerungen deutlich zugenommen, z.B. durch die Verringerung der Schwebehöhe des Kopfes, die Verbesserung der Struktur des Kopfes und die Verbesserung des Aufzeichnungsfilmes der Platte.
Mit der Zunahme des Durchsatzes der digitalen Daten, tritt eine Notwendigkeit auf, eine hohe Kapazität an Daten zu bewegen, wie bewegliche Daten, durch Aufzeichnen auf einem austauschbaren Medium. Da jedoch der Träger einer Festplatte aus einem harten Material hergestellt wird und die Entfernung zwischen Kopf und Platte extrem gering ist, wie oben beschrieben, besteht die Gefahr, dass ein Störfall durch das Aufeinandertreffen des Kopfes und der Platte auftritt, und durch den Einschluss von Staub während des Betriebes, wenn eine Festplatte als ein Austauschmedium verwendet wird, wie eine flexible Platte und eine wiederbeschreibbare optische Platte, so dass eine Festplatte nicht verwendet werden kann. Des Weiteren weisen die weitverbreiteten Aufzeichnungsmedien in der Ebene ein Problem auf, wie eine Instabilität der Aufzeichnungssignale aufgrund thermischer Schwankungen bei noch weiter höherer Aufzeichnungsdichte.
Als Mittel zur Lösung dieser Probleme, wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, wobei eine Magnetschicht auf einer Schaltschichtstruktur (switching layer structure) vorgeschlagen wird. Das auf der magnetischen Schicht aufgezeichnete Signal kann hinsichtlich des Einflusses der thermischen Schwankung auch bei höherer Aufzeichnungsdichte verringert werden, da das magnetische Signal durch eine Faltverbindung stabilisiert wird, im Vergleich mit dem Signal, das auf einem herkömmlichen Aufzeichnungsmedium in der Ebene aufgezeichnet wird. Als solch ein Verfahren, kann das Verfahren verwendet werden, welches zum Beispiel in JP-A-2001-56921 (der Ausdruck „JP-A", wie hier verwendet, bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung") offenbart ist. Wird jedoch ein flexibler Polymerträger als Träger verwendet, kann nicht nur die hohe Temperatur bei der Bildung der Magnetschicht nicht verwendet werden, sondem Ru und dergleichen, die bei den Schaltschichten verwendet werden, weisen starke Filmspannungen auf, so dass sich der Träger deformiert.
Wird des Weiteren ein Hochtemperatur-Sputterfilmbildungsverfahren beim Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird, ist nicht nur die Produktivität gering, sondern es erhöhen sich auch die Kosten bei der Massenherstellung, so dass das magnetische Aufzeichnungsmedium nicht billig hergestellt werden kann.
Auf der anderen Seite umfasst eine flexible Platte einen flexiblen Polymerfilmträger und weist eine ausgezeichnete Austauschbarkeit auf, da das Medium zur Kontaktaufzeichnung geeignet ist und daher kann die Platte billig hergestellt werden. Die zur Zeit kommerziell erhältlichen flexiblen Platten weisen jedoch solch eine Struktur auf, dass die Aufzeichnungsschicht durch das Aufbringen einer magnetischen Substanz auf einem Polymerfilm zusammen mit einem Polymerbindemittel und einem Schleifmittel gebildet wird. Daher sind die High-Density Aufzeichnungseigenschaften der magnetischen Schicht der flexiblen Platten schlechter als die von Festplatten, bei welchen die magnetische Schicht durch Sputtern gebildet wird, und die erzielte Aufzeichnungsdichte der flexiblen Platten beträgt nur 1/10 oder weniger der Dichte von Festplatten.
Demzufolge wird eine flexible Platte mit einer dünnen Schicht aus einem ferromagnetischen Metall mit einer Aufzeichnungsschicht vorgeschlagen, die durch das gleiche Sputterverfahren wie Festplatten hergestellt wird. Wenn jedoch die gleiche magnetische Schicht wie die von Festplatten auf einem Polymerfilm gebildet werden soll, wird der Polymerfilm durch Wärme stark beschädigt und es ist schwierig, solch eine flexible Platte in praktische Verwendung zu bringen. Da des Weiteren die Berührung eines Kopfes mit einem Medium unvermeidbar ist, ist eine harte Schutzschicht unentbehrlich. Daher wird auch vorgeschlagen, stark wärmebeständige Polyimid- und aromatische Polyamidsfilme als Polymerfilme zu verwenden, diese wärmebeständigen Filme sind jedoch sehr teuer und es ist auch schwierig, sie in praktischer Verwendung einzusetzen. Wenn eine magnetische Schicht unter Kühlen gebildet werden soll, um so die Polymerfilme thermisch nicht zu beschädigen, sind die magnetischen Eigenschaften der Magnetschicht unzureichend, so dass die Aufzeichnungsdichte kaum verbessert werden kann.
Auf der anderen Seite ist es bekannt, dass, wenn ein dünner Film eines ferromagnetischen Metalls, umfassend eine ferromagnetische Metalllegierung und ein nichtmagnetisches Oxid, verwendet wird, fast die gleichen magnetischen Eigenschaften wie die der Magnetschicht der CoPtCr Reihe erzielt werden, die unter einer Bedingung von 200 bis 500°C gebildet werden, auch wenn eine Aufzeichnungsschicht bei Raumtemperatur gebildet wird. Solch ein dünner Film eines ferromagnetischen Metalls umfassend eine ferromagnetische Metalllegierung und ein nichtmagnetisches Oxid weist eine sogenannte körnige bzw. gekörnte Struktur auf, welche in Festplatten vorgeschlagen ist, und solche die in JP-A-5-73880 und JP-A-7-311929 offenbart sind, können verwendet werden. Unabhängig davon, bleibt das Problem der thermischen Schwankungen bei höherer Aufzeichnungsdichte ungelöst.
Bei dem Direct Read After Write (write-once read-many) Type und bei wiederbeschreibbaren optischen Platten, die durch DVD-R/RW dargestellt werden, befinden sich der Kopf und die Platte nicht so nah beieinander wie bei einer Magnetplatte, daher sind sie hinsichtlich der Austauschbarkeit ausgezeichnet und weit verbreitet. Von dem Gesichtspunkt der Dicke der Lichtaufnahme und der Wirtschaftlichkeit ist es jedoch für optische Platten schwierig, solch eine Plattenstruktur zu verwenden, bei welcher beide Oberflächen als Aufzeichnungsmedien verwendet werden können, wie bei einer Magnetplatte, was zur Verbesserung der Kapazität vorteilhaft ist. Des Weiteren ist die Flächenaufzeichnungsdichte bei optischen Platten niedrig und die Datenübertragungsgeschwindigkeit im Vergleich mit Magnetplatten ist gering, so dass ihre Leistung bisher noch nicht als wiederbeschreibbare Aufzeichnungsmedien mit hoher Kapazität ausreicht.
Wie oben beschrieben, gibt es bisher noch keine wiederbeschreibbaren austauschbaren Aufzeichnungsmedien mit hoher Kapazität, welche die Anforderung an Leistung, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit erfüllen, obwohl es eine große Nachfrage nach diesen gibt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die genannten Punkte des Verfahrens des Standes der Technik durchgeführt, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit hoher Kapazität bereitzustellen, welches eine hohe Leistung, hohe Zuverlässigkeit aufweist und billig ist.
Der obige Gegenstand der Erfindung kann durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erzielt werden, umfassend einen flexiblen Träger, wobei darauf auf wenigstens einer Seite eine erste Aufzeichnungsschicht, eine Zwischenschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht, in dieser Reihenfolge bereitgestellt ist, wobei die zweite Aufzeichnungsschicht eine ferromagnetische Metalllegierung umfasst, enthaltend Co, Pt und Cr und ein nichtmagnetisches Oxid.
Das heißt, das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist mit einer Aufzeichnungsschicht aus einem dünnen Film eines ferromagnetischen Metalls bereitgestellt, umfassend eine ferromagnetische Metalllegierung enthaltend Co, Pt und Cr und ein nichtmagnetisches Oxid, daher kann das Medium für hochdichte Aufzeichnungen verwendet werden, wie für eine Festplatte, und die Aufzeichnungskapazität kann verbessert werden. Solch einen Dünnfilm aus einem ferromagnetischen Metall umfassend eine ferromagnetische Metalllegierung enthaltend Co, Pt und Cr und ein nicht magnetisches Oxid, weist eine sogenannte körnige Struktur auf, welche in Festplatten vorgeschlagen wird, und solche die in JP-A-5-73880 und JP-A-7-311929 offenbart sind, können verwendet werden.
Des Weiteren wird durch Bereitstellen einer Zwischenschicht mit einer niedrigen Filmspannung zwischen einer ersten Aufzeichnungsschicht und einer zweiten Aufzeichnungsschicht die Stabilität des Aufzeichnungssignals von winzigen Pünktchen erhöht, so dass das Problem der thermischen Schwankung, welches ein Problem der hochdichten Aufzeichnung ist, gelöst werden kann.
Durch Verwendung dieser ersten Aufzeichnungsschicht, der Zwischenschicht und der zweiten Aufzeichnungsschicht, wird ein Erwärmen des Trägers, wie herkömmlich durchgeführt unnötig, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches gute magnetische Eigenschaften erzielt und bei welchem das Problem der thermischen Schwankungen gelöst wird, kann erhalten werden, auch wenn die Temperatur des Trägers Raumtemperatur ist. Demzufolge wird der Träger nicht durch Wärme beschädigt, auch wenn der Träger ein Polymerfilm und nicht ein Glasträger oder ein Al-Träger ist, und die Erfindung kann auch ein flaches magnetisches Band und eine flexible Platte bereitstellen, welche ausreichend widerstandsfähig für Kontaktaufzeichnung sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Zeichnung, welche einen Teil eines Bereichs eines Beispiels einer Aufzeichnungsschicht darstellt, die parallel zur Ebene geschnitten wurde.

1: Aufzeichnungsschicht
2: Nichtmagnetisches Oxid
3: Feine Teilchen einer magnetischen Metalllegierung

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Weise zur Durchführung der Erfindung wird im Folgenden im Detail beschrieben.
Der Träger des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung ist ein flexibler Träger und die Verwendung einen flexiblen Polymerfilm ist im Hinblick auf die Produktivität bevorzugter. Träger mit einer Bandform oder der Form einer flexiblen Platte können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die flexible Platte der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines flexiblen Polymerfilmträgers weist eine Struktur auf, mit einem mittleren Loch in dem Kernteil und wird von einem Kunststoffgehäuse eingeschlossen. Das Gehäuse ist im Allgemeinen mit einem Zutrittfenster ausgestattet, welches mit einer metallischen Blende bzw. Verschluss verschlossen ist. Die Aufzeichnung des Signals auf der flexiblen Platte und die Reproduktion werden durchgeführt, indem ein Magnetkopf durch das Zutrittsfenster eingeführt wird,
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung umfasst einen flexiblen Träger, auf welchem eine erste Aufzeichnungsschicht, eine Zwischenschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht bereitgestellt ist. Es ist bevorzugt, dass das magnetische Aufzeichnungsmedium durch Laminierung auf dem Träger in der folgenden Reihenfolge gebildet wird: einer Unterschicht zur Verbesserung einer Oberflächeneigenschaft und einer Gasbarriereneigenschaft, einer elektrisch leitfähigen Schicht mit der Funktion der Adhäsion, Kristallorientierung und elektrischer Leitfähigkeit, einer Unterschicht zur Steuerung der Kristallorientierung einer Magnetschicht, einer ersten Aufzeichnungsschicht, einer Zwischenschicht, einer zweiten Aufzeichnungsschicht, einer Schutzschicht zum Schützen einer Magnetschicht vor Korrosion und Verschleiß und einer Gleitschicht zur Verbesserung der Laufbeständigkeit und der Korrosionsbeständigkeit besteht. Ein Plattenartiges magnetisches Aufzeichnungsmedium ist im Allgemeinen bereitgestellt, wobei jede der obigen Schichten auf beiden Oberflächen eines flexiblen Trägers bereitgestellt sind. Ein bandartiges Medium ist im Allgemeinen mit jeder der obigen Schichten auf einer Oberfläche eines Trägers bereitgestellt, diese Schichten können jedoch auch auf beiden Oberflächen bereitgestellt sein. Eine erste Aufzeichnungsschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht werden auch allgemein als eine Aufzeichnungsschicht bezeichnet.
Eine Aufzeichnungsschicht unter Verwendung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht in der Ebene, welche zur Zeit bei einer Festplatte und einem Band gängig ist, ist bevorzugt in einem System eingebaut. Die Richtung der Achse der einfachen Magnetisierung kann durch die Materialien und die Kristallstrukturen einer Unterschicht und einer Zwischenschicht gesteuert werden, und durch die Zusammensetzung und die filmbildenden Bedingungen einer Magnetschicht.
Eine Aufzeichnungsschicht umfasst, wie oben beschrieben, eine ferromagnetische Metalllegierung enthaltend Co und ein nichtmagnetisches Oxid. Eine ferromagnetische Metalllegierung und ein nichtmagnetisches Oxid werden in einer makroskopischen Bedeutung miteinander vermischt, sie bilden jedoch solch ein Gefüge, dass ein nichtmagnetisches Oxid feine Teilchen der ferromagnetischen Metalllegierung bedecken oder eine separate Struktur bilden, wie in einer mikroskopischen Bedeutung. Ein Teil des Bereichs einer Aufzeichnungsschicht, welche parallel zu der Ebene geschnitten ist, ist in 1 dargestellt. Die Größe eines feinen Teilchens einer ferromagnetischen Metalllegierung (die längste Länge) Ra beträgt zwischen 1 bis 110 nm oder so, und die Entfernung L zwischen Teilchen liegt zwischen 1 bis 110 nm oder so, der Fall, bei welchem L lokal 0 ist, ist jedoch auch erlaubt.
Indem solch eine Struktur genommen wird, kann eine hohe Retention erzielt werden und die Dispergierbarkeit der magnetischen Teilchengrößen wird gleichmäßiger, so dass ein Aufzeichnungsmedium mit wenig Geräusch erzielt werden kann.
Als ferromagnetische Metalllegierungen enthaltend Co, Pt und Cr, können Legierungen von Co, Pt und Cr mit wenigstens einem Element, gewählt aus Ni, Fe, B, Si, Ta, Nb, Ru und dergleichen verwendet werden. Unter Berücksichtigung der Aufzeichnungseigenschaften sind Co-Pt-Cr, Co-Pt-Cr-Ta und Co-Pt-Cr-B besonders bevorzugt.
Als nichtmagnetische Oxide können Oxide von Si, Zr, Ta, B, Ti, Al, Cr, Ba, Zn, Na, La, In und Pb verwendet werden, Siliziumdioxid ist jedoch besonders bevorzugt unter Berücksichtigung der Aufzeichnungseigenschaften.
Das Verhältnis einer ferromagnetischen Metalllegierung enthaltend Co, Pt und Cr zu einem nichtmagnetischen Oxid, d.h. ferromagnetische Metalllegierung/nichtmagnetisches Oxid liegt vorzugsweise zwischen 95/5 bis 80/20 (Atomverhältnis) und besonders bevorzugt zwischen 90/10 bis 85/15. Wenn das Verhältnis einer ferromagnetischen Metalllegierung größer als dieser Bereich ist, wird die Trennung zwischen den magnetischen Teilchen unzureichend und die Retention verringert sich. Im Gegensatz dazu verringert sich das Ausgangssignal aufgrund der Verringerung der Menge der Magnetisierung deutlich, wenn das Verhältnis einer ferromagnetischen Metalllegierung kleiner als dieser Bereich ist.
Die Dicke einer zweiten Aufzeichnungsschicht umfassend eine ferromagnetische Metalllegierung enthaltend Co, Pt und Cr und ein nichtmagnetisches Oxid, oder des Weiteren die Dicke einer ersten Aufzeichnungsschicht liegt vorzugsweise zwischen 10 bis 60 nm und besonders bevorzugt zwischen 20 bis 40 nm. Wenn die Dicke größer als dieser Bereich ist, verringert sich das Rauschen deutlich, und wenn die Dicke niedriger ist als dieser Bereich, verringert sich das Ausgangssignal deutlich.
Die Verfahren, welche zur Bildung einer Aufzeichnungsschicht, welche eine ferromagnetische Metalllegierung enthaltend Co, Pt und Cr und ein nichtmagnetisches Oxid umfasst, eingesetzt werden können, umfassen Vakuum-Filmbildungsverfahren, z.B. ein Vakuum-Aufdampfverfahren und ein Sputterverfahren. Von allen wird ein Sputterverfahren in der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt verwendet, da ein dünner Film mit einer guten Qualität einfach gebildet werden kann. Als ein Sputterverfahren kann jedes gut bekannte Gleichstrom-Sputterverfahren und Hochfrequenz-Sputterverfahren verwendet werden. Bei den Sputterverfahren kann vorzugsweise eine Web-Sputtervorrichtung zum kontinuierlichen Ausbilden einer Schicht auf einem kontinuierlichen Film verwendet werden, des Weiteren kann ein Batch-Sputtersystem und ein Inline-Sputtersystem, wie bei der Herstellung einer Festplatte, auch verwendet werden.
Als Sputtergase beim Sputtern kann ein herkömmlich verwendetes Argongas verwendet werden, es können jedoch andere Edelgase auch verwendet werden. Eine Spurenmenge an Sauerstoffgas kann zum Zweck der Einstellung des Sauerstoffgehalts in einem nichtmagnetischen Oxid oder zur Oberflächenoxidation eingeführt werden.
Zur Bildung einer Magnetschicht, welche eine ferromagnetische Metalllegierung enthaltend Co, Pt und Cr und ein nichtmagnetisches Oxid umfasst, durch ein Sputterverfahren ist es auch möglich, zwei Arten eines ferromagnetischen Metalllegierungstarget und ein nichtmagnetisches Oxidtarget bei einem Co-Sputterverfahren dieser einzusetzen. Um jedoch die Dispergierbarkeit der magnetischen Teilchengrößen zu verbessern und so eine homogene Schicht zu bilden, ist es bevorzugt, ein Legierungstarget einer ferromagnetischen Metalllegierung enthaltend Co, Pt und Cr und ein nichtmagnetisches Oxid zu verwenden. Das Legierungstarget kann durch ein Heißpressverfahren gebildet werden.
Unter Berücksichtigung der Schichtstruktur, einer ersten Aufzeichnungsschicht/einer Zwischenschicht/einer zweiten Aufzeichnungsschicht, werden die Aufzeichnung und die Reproduktion direkt auf einer zweiten Aufzeichnungsschicht durch Köpfe durchgeführt, im Gegensatz dazu werden Signale, die einer magnetischen Flussumdrehung unterworfen werden, auf einer ersten Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet, die durch eine Zwischenschicht abgetrennt ist. Das heißt, da die erste Aufzeichnungsschicht und die zweite Aufzeichnungsschicht eine Dia-ferromagnetische Verbindung bilden, werden die Aufzeichnungssignale stabil durch Austausch-Interaktionen beibehalten. Demzufolge findet die magnetische Fluktuation durch benachbarte Signale nur mit Schwierigkeiten statt, und so können ausreichende Aufzeichnungseigenschaften erhalten werden, auch bei Signalen bei einer Aufzeichnung mit hoher Dichte.
Die Zusammensetzung einer Zwischenschicht weist vorzugsweise eine hohe magnetische Permeabilität auf, zum Beispiel Mn-Legierungen, z.B., IrMn, PdMn, PtMn, FeMn und NiMn, Ru Legierungen, z.B. RuCr, RuPt und RuCo, Rh-Legierungen, R- Legierungen, Os-Legierungen, Cu-Legierungen, Ni-Oxide, Fe-Oxide, Cr-Oxide, Cu-Oxide, Pt, Pd und Ta können verwendet werden. Mn Legierungen, Ru-Legierungen, Cu-Legierungen, Cr-Oxide, Pt, Pd und Ta sind im Hinblick auf die Aufzeichnungseigenschaften besonders bevorzugt.
Wenn Materialien, die eine große Filmspannung aufweisen, als eine Zwischenschicht verwendet werden, deformiert sich ein Träger und gleichzeitig wird die Haftung mit einer Aufzeichnungsschicht verschlechtert. Demzufolge beträgt die Schichtspannung vorzugsweise 5 GPa/μm oder weniger.
Die Dicke einer Zwischenschicht liegt vorzugsweise zwischen 1 bis 30 nm, und besonders bevorzugt zwischen 3 bis 10 nm. Wenn die Dicke größer als dieser Bereich ist, verringert sich nicht nur die Produktivität und die Haftung mit einer Aufzeichnungsschicht wird verschlechtert, sondern es kann auch die Dia-ferromagnetische Verbindung zwischen einer ersten Aufzeichnungsschicht und einer zweiten Aufzeichnungsschicht nicht erhalten werden. Wenn die Dicke geringer ist als der obige Bereich, kann die Wirkung der Zwischenschicht nicht erzielt werden und die scheinbare Magnetschichtdicke erhöht sich, was zu einer Erhöhung des Rauschens führt.
Als Verfahren zur Herstellung einer Zwischenschicht können Vakuum-Filmbildungsverfahren verwendet werden, z.B. ein Vakuumverdampfungsverfahren und ein Sputterverfahren. Von diesen Verfahren wird in der Erfindung vorzugsweise ein Sputterverfahren verwendet, da eine dünne Schicht mit einer guten Qualität einfach gebildet werden kann. Als Sputterverfahren kann jedes bekannte Gleichstrom-Sputterverfahren und Hochfrequenz-Sputterverfahren verwendet werden. Bei den Sputterverfahren wird eine Web-Sputtervorrichtung zur kontinuierlichen Bildung einer Schicht aus einem kontinuierlichen Film vorzugsweise in dem Fall einer flexiblen Platte unter Verwendung eines flexiblen Polymerträgers verwendet und ein Batch-Sputtersystem und ein Inline-Sputtersystem, welches in dem Fall eingesetzt wird, in dem ein Al-Träger und ein Glasträger verwendet werden, kann auch eingesetzt werden.
Als Sputtergase beim Sputtern einer Zwischenschicht kann herkömmlich verwendetes Argongas verwendet werden, andere Edelgase können jedoch auch eingesetzt werden. Eine Spurenmenge an Sauerstoffgas kann zum Zweck der Steuerung der Gitterkonstante der Zwischenschicht und der Entspannung der Filmspannung eingeführt werden.
Es ist bevorzugt, eine Unterschicht bereitzustellen, um die Kristallorientierung einer Magnetschicht zu steuern. Als solch eine Unterschicht kann eine Legierung der Cr-Reihe, Ru-Reihe und Ti-Reihe verwendet werden, andere Legierungen können jedoch auch eingesetzt werden. Da die Orientierung einer Aufzeichnungsschicht verbessert werden kann, indem eine Unterschicht verwendet wird, werden die Aufzeichnungseigenschaften verbessert.
Als Legierungen der Cr Reihe sind Legierungen enthaltend Cr und wenigstens ein Element gewählt aus Co, Be, Re, Ti, Zn, Ta, Al, Ru, Mo, V, W, Fe, Sb, Ir, Rh, Pt, Pd, Si und Zr bevorzugt, es können jedoch auch Cr Legierungen verwendet werden, die andere Elemente enthalten.
Das Mischungsverhältnis von Cr zu anderen Elementen in der Cr Legierung, d.h. Cr/andere Elemente, liegt vorzugsweise zwischen 99/1 bis 50/50 (Atomverhältnis).
Als Legierungen der Ru Reihe sind Legierungen enthaltend Ru und wenigstens ein Element gewählt aus Co, Be, Os, Re, Ti, Zn, Ta, Al, Cr, Mo, W, Fe, Sb, Ir, Rh, Pt, Pd, Si und Zr bevorzugt, es können jedoch auch Ru Legierungen verwendet werden, die andere Elemente enthalten.
Das Mischungsverhältnis von Ru zu anderen Elementen in der Ru Legierung, d.h. Ru/andere Elemente, liegt vorzugsweise zwischen 99/1 bis 50/50 (Atomverhältnis).
Als Legierungen der Ti Reihe sind Legierungen enthaltend Ti und wenigstens ein Element gewählt aus Co, Be, Os, Re, Cr, Zn, Ta, Al Mo, W, V, Fe, Sb, Ir, Ru, Rh, Pt, Pd, Si und Zr bevorzugt, es können jedoch auch die Ti Legierungen verwendet werden, die andere Elemente enthalten.
Das Mischungsverhältnis von Ti zu anderen Elementen in der Ti Legierung, d.h. Ti/andere Elemente, liegt vorzugsweise zwischen 99/1 bis 50/50 (Atomverhältnis).
Eine Unterschicht weist eine Dicke von vorzugsweise 10 bis 200 nm auf, und besonders bevorzugt von 10 bis 100 nm. Wenn die Dicke größer als dieser Bereich ist, verringert sich nicht nur die Produktivität, sondern es vergrößert sich auch ein Kristallkorn, und als ein Ergebnis erhöht sich das Rauschen. Ist dagegen die Dicke geringer als dieser Bereich, kann die Verbesserung der magnetischen Eigenschaft durch die Wirkung einer Unterschicht nicht erhalten werden.
Als Verfahren zur Bildung einer Unterschicht können Vakuum-Filmbildungsverfahren, z.B. ein Vakuum-Aufdampfverfahren und ein Sputterverfahren eingesetzt werden. Von diesen Verfahren wird in der Erfindung vorzugsweise ein Sputterverfahren verwendet, da ein dünner Film mit einer guten Qualität einfach gebildet werden kann. Als das Sputterverfahren kann jedes gut bekannte Gleichstrom-Sputterverfahren und Hochfrequenz-Sputterverfahren eingesetzt werden. Bei den Sputterverfahren wird eine Web-Sputtervorrichtung des kontinuierlichen Bildens einer Schicht auf einem kontinuierlichen Film vorzugsweise in dem Fall einer flexiblen Platte unter Verwendung eines flexiblen Polymerträgers verwendet, und ein Batch-Sputtersystem und ein Inline-Sputtersystem, welches in dem Fall verwendet wird, indem ein Al-Träger und ein Glasträger eingesetzt sind, kann auch eingesetzt werden.
Als Sputtergase beim Sputtern einer Unterschicht kann ein herkömmlich verwendetes Argongas eingesetzt werden, andere Edelgase können jedoch auch verwendet werden. Eine Spurenmenge an Sauerstoffgas kann zum Zweck der Steuerung der Gitterkonstante der Unterschicht und der Entspannung der Filmspannung eingeführt werden.
Eine elektrisch leitfähige Schicht wird im Allgemeinen zwischen einer Haftschicht und einer Unterschicht bereitgestellt. Als eine elektrisch leitfähige Schicht, können elektrisch leitfähige Schichten mit einem elektrischen Widerstand von zwischen 0 bis 5 Ω je Meter zu dem Zweck der Verbesserung der Haftung eine Haftschicht an einer Unterschicht verwendet werden, zur Steuerung der Kristallorientierung einer Aufzeichnungsschicht, zusätzlich zur Sicherstellung des elektrischen Leitvermögens eines magnetischen Aufzeichnungsmediums. Der elektrische Widerstand kann mit einem elektrischen Widerstandsmesser mit vier Anschlüssen gemessen werden.
Als die Legierungen zur Verwendung in solch einer elektrisch leitfähigen Schicht, können Legierunen enthaltend wenigstens ein Element gewählt aus Ti, Al, Cu, Ag, Ni, Pd, Pt, Mn, Zn, Ge, Sn, Pb und Au verwendet werden, es können jedoch auch Legierungen verwendet werden, die andere Elemente enthalten.
Eine elektrisch leitfähige Schicht weist eine Dicke von vorzugsweise 10 bis 200 nm auf, und besonders bevorzugt von 10 bis 100 nm. Wenn die Dicke größer als dieser Bereich ist, verringert sich nicht nur die Produktivität, sondern ein Kristallkorn vergrößert sich und als ein Ergebnis erhöht sich das Rauschen. Ist dagegen die Dicke geringer als dieser Bereich, kann die Verbesserung der magnetischen Eigenschaft durch die Wirkung einer elektrisch leitfähigen Schicht und das elektrische Leitvermögen, welches notwendig ist, um eine harte Schutzschicht durch ein CVD Verfahren zu bilden, nicht erzielt werden.
Als Verfahren zur Bildung einer elektrisch-leitfähigen Schicht können Vakuum-Schichtbildungsverfahren, z.B. ein Vakuum-Dampfverfahren und ein Sputterverfahren eingesetzt werden. Von diesen Verfahren bildet ein Sputterverfahren einfach eine gute dünne Schicht.
Ein flexibler Träger kann den Stoß zum Zeitpunkt vermeiden, wenn ein Magnetkopf und eine Magnetplatte in Kontakt gebracht werden. Ein flexibler Träger umfasst vorzugsweise einen Harzfilm mit Flexibilität (einen flexiblen Polymerträger). Als solche Harzfilme werden beispielhaft Harzfilme umfassend aromatisches Polyimid, aromatisches Polyamid, aromatisches Polyamidimid, Polyetherketon, Polyethersulfon, Polyetherimid, Polysulfon, Polyphenylensulfid, Polyethylennaphtalat, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Triacetatcellulose und ein Fluorharz genannt. Da gute Aufzeichnungseigenschaften in der vorliegenden Erfindung erhalten werden, ohne dass ein Träger erwärmt wird, sind Polyethylentherephtalat und Polyethylennaphthalen im Hinblick auf die Kosten und die Oberflächeneigenschaft besonders bevorzugt.
Des Weiteren kann als ein flexibler Träger ein laminierter Film umfassend eine Vielzahl von Harzfilmen verwendet werden. Unter Verwendung eines laminierten Filmes kann das Verziehen und die Welligkeit, welche einem Träger selbst zuzuschreiben ist, reduziert werden, so dass die Kratzfestigkeit eines magnetischen Aufzeichnungsmediums deutlich verbessert werden kann. Als Laminierverfahren werden ein Walzenlaminieren durch eine Wärmewalze, eine Laminierung durch eine Wärmepressung für flache Bögen, trockenes Laminieren durch Aufbringen eines Klebstoffes auf die zu klebende Oberfläche, und Laminierung unter Verwendung eines klebenden Bogens, welcher zuvor in der Form von Bögen hergestellt wurde, beispielhaft genannt. Die Art des Klebstoffes ist nicht besonders beschränkt, und allgemein verwendete Klebstoffe, z.B., heißschmelzende Klebstoffe, thermohärtende Klebstoffe, ein UV-härtender Klebstoff, ein EB-härtender Klebstoff, ein klebender Bogen und ein anaerober Klebstoff können eingesetzt werden.
Ein flexibler Träger weist eine Dicke von 10 bis 200 μm, vorzugsweise von 20 bis 150 μm, und noch bevorzugter von 30 bis 100 μm auf. Wenn die Dicke eines flexiblen Trägers geringer als 10 μm ist, verringert sich die Stabilität bei einer Hochgeschwindigkeitsrotation und der Seitenschlag (vertikale Vibration) erhöht sich. Ist dagegen die Dicke eines flexiblen Trägers höher als 200 μm, erhöht sich die Steifigkeit bei der Rotation und es wird schwierig, den Stoß zu dem Zeitpunkt zu vermeiden, wenn ein Magnetkopf und eine Magnetplatte in Kontakt gebracht werden, was ein Springen eines Magnetkopfes bewirkt.
Der Nerv eines flexiblen Trägers wird durch die folgende Gleichung dargestellt, und der Wert zu dem Zeitpunkt, wenn b = 10 mm, beträgt vorzugsweise von 0,5 bis 2,0 kgf/mm² (= ungefähr 4,9 bis 19,6 MPa), und noch bevorzugter zwischen 0,7 bis 1,5 kgf/mm² (= ungefähr 6,9 bis 14,7 MPa):
Nerv des flexiblen Trägers = Ebd³/12
Wobei E den Young's Modul darstellt, b eine Schichtbreite darstellt und d eine Schichtdicke darstellt.
Die Oberfläche eines flexiblen Trägers ist vorzugsweise so glatt wie möglich, um das Aufzeichnen durch Magnetköpfe durchzuführen. Die Ungleichmäßigkeit der Oberfläche eines flexiblen Trägers verringert die Aufzeichnungs- und Reproduziereigenschaften von Signalen deutlich. Insbesondere wenn eine nachfolgend beschriebene Haftschicht verwendet wird, beträgt die mittlere Oberflächenrauhigkeit SRa der mittleren Ebene, gemessen durch ein optisches Oberflächenrauhigkeitsmesser 5 nm oder weniger, und vorzugsweise 2 nm oder weniger, und die Pickelhöhe gemessen durch einen Oberflächen rauhigkeitsmesser vom Fühlertyp bzw. mit einer dicken Leere beträgt 1 μm oder weniger und vorzugsweise 0,1 μm oder weniger. Wenn keine Haftschicht verwendet wird, beträgt die mittlere Oberflächenrauhigkeit SRa der zentralen Ebene gemessen durch ein optisches Oberflächenrauhigkeitsmesser 3 nm oder weniger, und vorzugsweise 1 nm oder weniger, und die Pickelhöhe gemessen durch einen Oberflächenrauhigkeitsmesser vom Fühlertyp beträgt 0,1 μm oder weniger und vorzugsweise 0,06 μm oder weniger.
Es ist bevorzugt, eine Haftschicht auf der Oberfläche eines flexiblen Trägers zum Zweck der Verbesserung einer Oberflächeneigenschaft und einer Gasbarriereneigenschaft zu bilden. Zur Bildung einer magnetischen Schicht durch Sputtern ist es bevorzugt, dass eine Haftschicht eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit aufweist und als Materialien für eine Haftschicht können zum Beispiel Polyimidharze, Polyamidimidharze, Silikonharze und Fluorharze eingesetzt werden. Wärmehärtende Polyimidharze und wärmehärtende Silikonharze besitzen eine stark glättende Wirkung und sind daher besonders bevorzugt. Eine Haftschicht weist eine Dicke von vorzugsweise 0,1 bis 3,0 μm auf. Wenn andere Harzfilme auf einem flexiblen Träger laminiert werden, kann eine Haftschicht vor dem Laminierverfahren gebildet werden oder eine Haftschicht kann nach dem Laminierverfahren gebildet werden.
Als die wärmehärtenden Polyimidharze, werden vorzugsweise Polyimidharze, welche durch das thermische Polymerisieren eines Imidmonomers mit zwei oder mehr ungesättigten Anschlussgruppen in dem Molekül erhalten werden, z.B. Bisallylnadiimid „BANI", hergestellt von Maruzen Petrochemical Co., Ltd., eingesetzt. Dieses Imidmonomer kann thermisch bei einer relativ niedrigen Temperatur polymerisiert werden, nachdem es in dem Zustand des Momomers auf die Oberfläche eines flexiblen Trägers aufgebracht wurde, so dass das Monomermaterial direkt auf einen flexiblen Träger aufgebracht und gehärtet werden kann. Das Imidmonomer kann verwendet werden, indem es in üblichen Lösungsmitteln aufgelöst werden, ist ausgezeichnet hinsichtlich der Produktivität und Wirksamkeit, weist ein geringes Molekulargewicht auf, und die Lösung des Imidmonomers weist eine niedrige Viskosität auf, so dass es gut in die Unebenheit beim Beschichten eindringt und eine ausgezeichnete glättende Wirkung besitzt.
Als die wärmehärtenden Silikonharze werden bevorzugt Silikonharze verwendet, die durch Polymerisation durch ein Sol-Gelverfahren mit Silikonverbindungen erhalten werden, mit einer eingeführten organischen Gruppe als Ausgangsmaterial. Die Silikonharze weisen eine Struktur auf, wobei ein Teil der Siliziumdioxidbindung durch eine organische Gruppe ersetzt wird, und die Harze sind sehr ausgezeichnet bezüglich der Wärmebeständigkeit im Vergleich mit Silikongummi und flexibler als Siliziumdioxidschichten, und daher wird kaum ein Reißen und Abblättern erzeugt, wenn eine Harzschicht auf einem flexiblen Träger umfassend eine flexible Schicht gebildet wird. Des Weiteren kann ein Lösungsmittel für allgemeine Zwecke verwendet werden, da die Ausgangsmaterialmonomere direkt auf einem flexiblen Träger aufgebracht und gehärtet werden können, und das Harz lagert sich gut in die Unebenheiten, so dass eine glättende Wirkung hoch ist. Da die Kondensationspolymerisationsreaktion von einer im Vergleich sehr niedrigen Temperatur durch die Zugabe eines Katalysators, wie eine Säure und ein Chelat bildender fortschreitet, kann die Härtung beschleunigt werden, und eine Harzschicht kann in einer allgemeinen Beschichtungsvorrichtung gebildet werden. Des Weiteren sind wärmehärtende Silikonharze ausgezeichnet hinsichtlich einer Gasbarriereneigenschaft und schirmen Gase ab, die von einem flexiblen Träger gebildet werden, wenn eine Magnetschicht gebildet wird und die Kristallisierbarkeit und Orientierung der Magnetschicht und der Unterschicht behindern, so dass sie besonders bevorzugt verwendet werden.
Es ist bevorzugt, kleine Pickel (Textur) auf der Oberfläche einer Haftschicht bereitzustellen, um die wahre Kontaktfläche eines Magnetkopfes und einer Magnetplatte reduziern und eine Gleiteigenschaft zu verbessern. Des Weiteren kann die Handhabungseigenschaft eines flexiblen Trägers verbessert werden, indem kleine Pickel bereitgestellt werden. Als Verfahren zur Bildung kleiner Pickel kann ein Verfahren zur Beschichtung kugelförmiger Siliziumdioxidteilchen und ein Verfahren zur Aufbringung einer Emulsion, um so die Pickel aus einer organischen Substanz zu bilden, verwendet werden, und ein Verfahren zur Aufbringung kugelförmiger Siliziumdioxidteilchen ist bevorzugt, um die Wärmebeständigkeit einer Haftschicht sicherzustellen.
Die Höhe der kleinen Pickel beträgt vorzugsweise von 5 bis 60 nm und noch bevorzugter von 10 bis 30 nm. Wenn die Höhe der kleinen Pickel zu hoch ist, werden die Aufzeichnungs- und Reproduktionseigenschaften der Signale aufgrund des Abstandsverlustes zwischen dem aufzeichnenden/reproduzierenden Kopf und dem Medium verschlechtert, und wenn die Höhe der kleinen Pickel zu niedrig ist, verringert sich die verbessernde Wirkung auf eine Gleiteigenschaft. Die Dichte der kleinen Pickel beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 100 μm², und noch bevorzugter von 1 bis 10 μm². Wenn die Dichte der kleinen Pickel zu gering ist, verringert sich die verbessernde Wirkung einer Gleiteigenschaft, während wenn es zu hoch ist, nehmen hohe Pickel durch die Zunahme agglomerierter Teilchen zu, und die Aufzeichnungs- und reproduzierenden Eigenschaften verschlechtern sich.
Des Weiteren können kleine Pickel auch auf der Oberfläche eines flexiblen Trägers durch ein Bindemittel fixiert werden. Es ist bevorzugt, Harze als Bindemittel zu verwenden, die eine ausreichende Wärmebeständigkeit aufweisen. Als Harze mit Wärmebeständigkeit, sind Lösungsmittel-lösliche Polyimidharze, wärmehärtende Polyimidharze und wärmehärtende Silikonharze besonders bevorzugt.
Eine Schutzschicht wird zu dem Zweck bereitgestellt, die Korrosion der metallischen Materialien zu verhindern, die in einer Magnetschicht vorhanden sind, den Verschleiß einer Magnetschicht durch den Pseudokontakt oder das Gleiten durch Kontakt eines Magnetkopfes und einer Magnetplatte, um so die Laufbeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. In einer Schutzschicht können Materialien, wie Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkondioxid, Oxide, z.B. Kobaltoxid und Nickeloxid, Nitride, z.B. Titannitrid, Siliziumnitrid und Bornitrid, Karbide, z.B. Siliziumkarbid, Chromkarbid und Borkarbid und Kohlenstoffe, z.B. Graphit und amorpher Kohlenstoff verwendet werden.
Eine Schutzschicht ist ein harter Film mit einer Härte entsprechend oder mehr als der des Materials eines Magnetkopfes, und solche, welche kaum ein Brennen während des Gleitens bewirken und stabil die Wirkung beibehalten sind bevorzugt, da solche harten Schichten eine ausgezeichnete Gleitbeständigkeit aufweisen. Gleichzeitig weisen solche mit weniger Nadellöchern eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und sind bevorzugt. Als eine Schutzschicht wird beispielhaft ein harter Kohlenstofffilm, genannt DLC (diamantartiger Kohlenstoff) hergestellt durch ein CVD Verfahren genannt.
Es ist möglich, eine DLC Schutzschicht unter Verwendung einer elektrisch leitfähigen Schicht zu bilden, mit ausreichender elektrischer Leitfähigkeit, während eine Vorspannung durch ein CVD Verfahren angelegt wird.
Eine Schutzschicht kann durch Laminieren von zwei oder mehr dünnen Schichten gebildet werden, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel ist es möglich, die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit auf einem hohen Maß in Einklang zu bringen, indem eine harte Kohlenstoffschutzschicht bereitgestellt wird, für verbesserte Gleiteigenschaften auf der Oberflächenseite und eine Nitridschutzschicht, z.B. Silizium nitrid, zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit auf der Seite der magnetischen Aufzeichnungsschicht.
Eine Gleitschicht wird auf einer Schutzschicht bereitgestellt, um die Laufbeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Gleitmittel, zum Beispiel gut bekannte Kohlenstoffwasserstoffgleitmittel, Fluorgleitmittel und Extremdruckzusatzstoffe werden in einer Gleitschicht eingesetzt.
Die Beispiele der Kohlenwasserstoffgleitmittel umfassen Carbonsäuren, z.B. Stearinsäure und Oleinsäure, Ester, z.B. Butylstearat, Sulfonsäuren, z.B. Octadecylsulfonsäure, Phosphorester, z.B. Monooctadecylphosphat, Alkohole, z.B. Stearylalkohol und Oleylalkohol, Carbonsäureamide, z.B. Stearinsäureamid und Amine, z.B. Stearylamin.
Beispiele der Fluorgleitmittel umfassen Gleitmittel, welche durch das Substituieren eines Teiles oder aller Alkylgruppen der obigen Kohlenwasserstoffschmiermittel durch eine Fluoralkylgruppe oder eine Perfluorpolyethergruppe erhalten werden. Die Beispiele der Perfluoropolyethergruppen umfassen ein Perfluoromethylenoxidpolymer, ein Perfluoro-n-Propylenoxidpoymer [(CF₂CF₂CF₂O)_n), ein Perfluoroisopropylenoxidpolymer [(CF(CF₃(CF₂)CF₂O)_n] und Copolymere dieser Polymere. Spezifisch wird ein Perfluormethylen-Perfluoroethylencopolymer mit Hydroxylgruppen an den Anschlüssen (FOMBLIN Z-DOL, Marke, hergestellt von Audimont Co). beispielhaft genannt.
Als die Extrem-Druckzusatzstoffe, werden beispielhaft Phosphorester, z.B. Trilaurylphosphat, Phosphorester, z.B. Trilaurylphosphit, Thiophosphorester, z.B. Trilauryltrithiophosphit, Thiphosphorester und Extremdruck-Zusatzstoffe der Schwefelreihe, z.B. Dibenzyldisulfit genannt.
Diese Gleitmittel können allein oder eine Vielzahl von Gleitmitteln kann in Kombination verwendet werden. Eine Gleitmittelschicht kann durch das Aufbringen einer Lösung, welche durch das Auflösen eines Gleitmittels in einem organischen Lösungsmittel erhalten wird, auf der Oberfläche einer Schutzschicht durch Spin Coating, Rakelstreichen, Gravurbeschichten oder Tauchbeschichten, oder Abscheiden der Beschichtungslösung auf die Oberfläche einer Schutzschicht durch Vakuumabscheidung gebildet werden. Die Beschichtungsmenge der Gleitmittel beträgt vorzugsweise von 1 bis 30 mg/m², und besonders bevorzugt von 2 bis 20 mg/m².
Es ist auch bevorzugt, ein Rostschutzmittel in Kombination zu verwenden, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Beispiele des Rostschutzmittels umfassen stickstoffhaltige heterozyklische Ringe, z.B. Benzotriazol, Benzimidazol, Purin und Pyrimidin, Derivate erhalten durch das Einführen von Alkylseitenketten in andere Keime der obigen stickstoffhaltigen heterozyklischen Ringe, stickstoff- und schwefelhaltige heterozyklische Ringe, z.B. Benzothiazoi, 2-Mercaptobenzothiazol, Tetraazaindenringverbindungen und Thiouracalverbindungen und Derivate dieser stickstoff- und schwefelhaltigen heterozyklischen Ringe. Diese Rostschutzmittel können mit Schmiermitteln vermischt werden und anschließend auf eine Schutzschicht aufgebracht werden, alternativ können sie auf eine Schutzschicht aufgebracht werden, bevor andere Schmiermittel aufgebracht werden, und anschließend können die Schmiermittel darauf aufgebracht werden. Die Beschichtungsmenge der Rostschutzmittel liegt vorzugsweise von 0,1 bis 10 mg/m² und besonders bevorzugt von 0,5 bis 5 mg/m².
Ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens eines magnetischen Aufzeichnungsmediums unter Verwendung eines flexiblen Polymerträgers wird im Folgenden beschrieben.
Ein Formverfahren einer Schicht, z.B. einer Aufzeichnungsschicht, auf einen flexiblen Polymerträger mit einer filmbildenden Vorrichtung ist beschrieben.
Eine filmbildende Vorrichtung weist eine Vakuumkammer auf, und Argongas wird in einer vorbeschriebenen Menge aus einer Gaszufuhrleitung durch eine Vakuumpumpe mit einem vorgeschriebenen dozierten Druck zugeführt. Ein flexibler Polymerträger wird von einer Rolle abgewickelt, die Spannung wird durch eine Spannungssteuerwalze kontrolliert und eine elektrisch leitfähige Schicht, eine Unterschicht, eine erste Aufzeichnungsschicht, eine Zwischenschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht werden aufeinanderfolgend auf dem Träger durch das Target der filmbildenden Sputtervorrichtung jedes einer elektrisch leitfähigen Schicht, einer Unterschicht, einer ersten Aufzeichnungsschicht, einer Zwischenschicht und einer zweiten Aufzeichnungsschicht gebildet, während der flexible Polymerträger entlang der schichtbildenden Walze bewegt wird.
An dem nächsten Ort wird jede Schicht auf dem Träger auf die gleiche Weise wie oben gebildet, indem der Träger entlang einer zweiten schichtbildenden Walze mit der gegenüberliegenden Seite des Trägers bewegt wird, wobei die Aufzeichnungsschicht der zweiten schichtbildenden Walze zugewandt ist.
Aufzeichnungsschichten werden auf beiden Seiten des flexiblen Polymerträgers durch das obige Verfahren bereitgestellt, und der Träger wird durch eine Aufwickelwalze aufgewickelt.
Des Weiteren wurde oben ein Verfahren zur Bildung von Aufzeichnungsschichten auf beiden Seiten eines flexiblen Polymerträgers beschrieben, die Aufzeichnungsschicht kann jedoch auch nur auf einer Seite durch das gleiche Verfahren bereitgestellt werden.
Nachdem eine Aufzeichnungsschicht gebildet wurde, wird eine Schutzschicht einschließlich eines diamantartigen Kohlenstoffes auf der Aufzeichnungsschicht durch ein CVD Verfahren gebildet.
Ein Beispiel der CVD Vorrichtung, unter Verwendung von Hochfrequenzplasma, welches auf die Erfindung angewandt werden kann, wird im Folgenden beschrieben.
Ein flexibler Polymerträger, welcher mit einer Aufzeichnungsschicht bereitgestellt ist, wird von einer Walze abgerollt, die Vorspannung wird auf die Aufzeichnungsschicht von einer elektrischen Vorspannquelle durch eine Passwalze zugeführt, und der flexible Polymerträger wird entlang der schichtbildenden Walze befördert.
Auf der anderen Seite formt Materialgas, enthaltend Kohlenwasserstoff, Stickstoff und Edelgas, eine schützende Kohlenstoffschicht, enthaltend Stickstoff und Edelgas, auf der Aufzeichnungsschicht der schichtbildenden Walze durch das Plasma, welches von der Spannung erzeugt wird, das von der elektrischen Hochfrequenzquelle angelegt wird, und der Träger wird von einer Aufwickelwalze aufgewickelt. Des Weiteren wird die Adhäsion deutlich durch das Unterwerten der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht einer Reinigung durch eine Glimmentladungsbehandlung verbessert, mit Edelgas und Wasserstoff gas vor dem Bilden einer Kohlenstoffschutzschicht. Die Adhäsion wird weiter durch das Bereitstellen einer Silikonzwischenschicht auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht erhöht.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele beschrieben, die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht auf diese beschränkt werden.
BEISPIEL 1
Eine Beschichtungslösung für eine Haftschicht umfassend 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Salzsäure, Aluminiumacetylacetonat und Ethanol wurde auf einen Polyethylennaphthalatfilm mit einer Dicke von 63 μm und einer Oberflächenrauhigkeit (Ra) von 1,4 nm durch Gravurstreichen aufgebracht, und die aufgebrachte Schicht wurde getrocknet und bei 100°C gehärtet, wodurch eine Haftschicht mit einer Dicke von 1,0 μm gebildet wurde, welche ein Silikonharz umfasste. Eine Beschichtungslösung, welche durch das Mischen von Siliziumdioxidsol mit einer Teilchengröße von 25 nm und der obigen Haftschicht-Beschichtungslösung hergestellt wurde, wurde durch Gravurstreichen auf die Haftschicht aufgebracht, wodurch Pickel mit einer Höhe von 15 nm auf der Haftschicht in der Dicke von 10/μm² gebildet wurden. Die Haftschicht wurde auf beiden Seiten des flexiblen Trägerfilms gebildet. Die unverarbeitete Bahn wurde auf eine Bahn-Sputtervorrichtung befestigt und die folgenden Schichten wurden auf der Haftschicht durch Gleichstrommagnetron-Sputterverfahren aufgebracht, während sie bewegt wurde, unter Kontakt mit einem mit Wasser gekühlten Behälter; eine elektrisch leitfähige Schicht umfassend Ti in einer Dicke von 30 nm, eine Unterschicht umfassend (Cr/Ru = 90/10 im Atomverhältnis, d.h. Cr₉₀Ru₁₀, im Folgenden das gleiche) in einer Dicke von 40 nm, eine erste Aufzeichnungsschicht umfassend [(Co/PUCr = 70/20/10 im Atomverhältnis)/SiO₂ = 88/12 (Atomverhältnis), d.h. [(Co₇₀Pt₂₀Cr₁₀)₈₈/(SiO₂)₁₂] in einer Dicke von 10 nm, eine Zwischenschicht umfassend Ru₉₀Cr₁₀, und eine zweite Aufzeichnungsschicht umfassend (Co₇₀Pt₂₀Cr₁₀)₈₈/(SiO₂)₁₂ in einer Dicke von 20 nm. Diese elektrisch leitfähige Schicht, Unterschicht, erste Aufzeichnungsschicht, Zwischenschicht und zweite Aufzeichnungsschicht wurden auf beiden Seiten des flexiblen Trägerfilms gebildet. Anschließend wurde die unverarbeitete Bahn auf einer CVD Vorrichtung vom Bahntyp befestigt, und eine Stickstoff-zugegebene DLC Schutzschicht enthaltend C/H/N mit 62/29/7 im Molarverhältnis wurde in einer Dicke von 10 nm durch ein RF Plasma CVD Verfahren unter Verwendung von Ethylengas, Stickstoffgas und Argongas als Reaktionsgase gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Vorspannung von –500 V auf die Magnetschicht angelegt. Die Schutzschicht wurde auch auf beiden Seiten des Films bereitgestellt. Eine Gleitschicht mit einer Dicke von 1 nm wurde auf der Oberfläche der Schutzschicht gebildet, durch Aufbringen einer Lösung, welche durch das Auflösen eines Perfluoropolyether-gleitmittels mit Hydroxylgruppen an Molekülanschlüssen (FOMBLIN Z-DOL, hergestellt von Montefluos Co.) in einem Fluoringleitmittel (HFE-7200), hergestellt von Sumitomo 3M Limited) erhalten, und durch Gravurstreichen aufgebracht. Die Gleitschicht wurde auch auf beiden Seiten des Films gebildet. Eine Platte mit 3,7 inch wurde aus dem unbehandelten Band ausgestoßen, einer Bandpolierbehandlung unterworfen und in ein Harzgehäuse eingeführt (für Zip100, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.), wodurch eine flexible Platte erhalten wurde.
BEISPIEL 2
Ein plattenartiger Bogen mit einem Durchmesser von 130 mm wurde aus der unbehandelten Bahn aus Beispiel 1 ausgestanzt, und darauf eine Haftschicht ausgebildet und auf einem kreisförmigen Ring fixiert. Die gleiche elektrisch leitfähige Schicht, Unterschicht und Aufzeichnungsschichten wie in Beispiel 1, wurde auf beiden Seiten des Bogens durch eine Batch-Sputtervorrichtung aufgebracht, und des Weiteren wurde die DLC Schutzschicht durch die CVD Vorrichtung gebildet. Die gleiche Gleitschicht wie in Beispiel 1 wurde auf dem Bogen durch Tauchbeschichtung ausgebildet. Eine Platte mit 3,7 inch Größe wurde aus dem Bogen ausgestoßen, einer Bandpolierbehandlung unterworfen und in ein Harzgehäuse (für Zip100, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.) eingebaut, wodurch eine flexible Platte erhalten wurde.
BEISPIELE 3 BIS 11
Flexible Platten wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Zwischenschicht wie in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt, ausgebildet wurde.
TABELLE 1
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Eine harte Platte wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der in Beispiel 1 verwendete flexible Träger durch einen polierten Glasträger mit 3,7 inch ersetzt wurde. Eine Haftschicht wurde nicht bereitgestellt, und die erhaltene Platte wurde nicht in einem Gehäuse eingeschlossen.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Eine flexible Platte wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Zusammensetzung der ersten und zweiten Aufzeichnungsschicht von ((Co₇₀Pt₂₀Cr₁₀)₈₈/(SiO₂)-(SiO₂)₁₂ in Co₇₀Pt₂₀Cr₁₀) geändert wurde.
VERGLEICHSBEISPIEL 3
Eine flexible Platte wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass keine Zwischenschicht und keine zweite Aufzeichnungsschicht vorhanden waren.
Die oben erhaltenen Proben wurden wie folgt überprüft. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 dargestellt.
(1) Magnetische Eigenschaft
Coercitivkraft (Hc) wurde durch VSM gemessen.
(2) Seitenschlag (vertikale Vibration)
Jede der obigen flexiblen Platten wurde mit 3.000 UpM rotiert und der Seitenausschlag jeder Platte an der radialen Position von 35 mm wurde durch einen Laserversetzmesser gemessen.
(3) C/N Verhältnis
Das Aufzeichnen und Reproduzieren der linearen Aufzeichnungsdichte von 130 kFCl wurde mit einem MR Kopf mit einer Reproduktionstrackweite von 1,3 μm durchgeführt und einer Reproduktionsspalte von 0,26 μm, und das Verhältnis des Reproduktionssignales zu dem Rauschen (C/N Verhältnis) wurde gemessen.
Bei der Messung betrug die Motorgeschwindigkeit 3.000 UpM, die radiale Position betrug 35 mm und die Kopflast betrug 3 gf. Unter Verwendung der C/N Werte in Beispiel 1 als Kriterium, wurde jeder Wert als Zunahme oder Abnahme von dem Kriterium dargestellt.
(4) Modulierung (MDN)
Der Reproduktionsoutput in der Messung von C/N Verhältnis wurde mit einer Runde der Platte (eingeschlossen) gemessen und min/max-Verhältnis des Outputs wurde gemessen.
(5) Reduktion des Ausstoßes des Signals durch thermische Schwankung
Jede flexible Platte, welche ein Signal mit einer Trackbreite von 0,8 μm aufzeichnete, wurde unter der Atmosphäre von 60°C 50% Raumfeuchtigkeit für eine Woche gelagert. Das aufgezeichnete Signal wurde durch den MR Kopf reproduziert und die Reduktion des Signalausstoßes wurde gemessen.
TABELLE 2
Aus den Ergebnissen in Tabelle 2 wird deutlich, dass die flexiblen Platten der vorliegenden Erfindung sowohl bezüglich der Aufzeichnungseigenschaften, wie auch der Reduktion der thermischen Schwankung exzellent sind. Auf der anderen Seite verringerte sich bei der Verwendung eines Glasträgers anstelle eines flexiblen Trägers, das C/N Verhältnis etwas von dem der Probe in Beispiel 1. Der Grund hierfür ist, dass der Ausstoß relativ reduziert wird und man nimmt an, dass dies an der Tatsache liegt, dass die Schwebehöhe der harten Platte höher ist als die der flexiblen Platte. in der Probe des Vergleichsbeispiels 2, wobei ein nichtmagnetisches Oxid (SiO₂) nicht verwendet wird, verringert sich die Koerzitivkraft und die Aufzeichnungseigenschaften sind niedrig. In Vergleichsbeispiel 3, bei welchem eine Zwischenschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht ausgeschlossen sind, wird die Probe durch thermische Schwankung beeinflusst und der Ausstoß wird deutlich reduziert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches vorzugsweise bei hochdichten magnetischen Aufzeichnungsvorrichtungen eingesetzt werden kann, geringer bezüglich der Interaktion zwischen ferromagnetischen Teilchen, weist geringes Rauschen auf und eine hohe Signalstabilität, und kann billig hergestellt werden.
Diese Anmeldung basiert auf der Japanischen Patentanmeldung JP 2002-149407, angemeldet am 23. Mai 2002.

Claims

Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen flexiblen Träger, eine erste Aufzeichnungsschicht, eine Zwischenschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht in dieser Reihenfolge, wobei die zweite Aufzeichnungsschicht eine ferromagnetische Metalllegierung umfasst, umfassend Co, Pt und Cr, und ein nichtmagnetisches Oxid.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die ferromagnetische Metalllegierung Co, Pt und Cr umfasst, und wenigstens eines von Ni, Fe, B, Si, Ta, Nb und Ru.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die ferromagnetische Metalllegierung eine Kombination umfasst, gewählt aus: Co, Pt und Cr; Co, Pt, Cr und Ta; und Co, Pt, Cr und B.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das nichtmagnetische Oxid wenigstens eines umfasst aus Si, Zr, Ta, B, Ti, Al, Cr, Ba, Zn, Na, La, In und Pb.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das nichtmagnetische Oxid Si umfasst.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Zwischenschicht wenigstens eines umfasst aus: einer Legierung umfassend Mn; einer Legierung umfassend Ru; ein Oxid umfassend Cu; Cr; Pt; Pd; und Ta.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, des weiteren umfassend eine Grundierungsschicht bzw. Unterschicht, so dass der flexible Träger, die Grundierungsschicht und die erste Aufzeichnungsschicht in dieser Reihenfolge vorhanden sind, wobei die Grundierungsschicht eine Legierung umfasst, umfassend wenigstens eines aus Cr, Ru und Ti.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, des Weiteren umfassend eine elektrisch leitfähige Schicht, so dass die elektrisch leitfähige Schicht, die Grundierungsschicht, und die erste Aufzeichnungsschicht in dieser Reihenfolge vorhanden sind, wobei die elektrisch leitfähige Schicht einen elektrischen Widerstand von zwischen 0 bis 5 Ω·m aufweist
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die zweite Aufzeichnungsschicht die ferromagnetische Metalllegierung und das nichtmagnetische Oxid in einem Atomverhältnis von 95/5 bis 80/20 umfasst.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die zweite Aufzeichnungsschicht die ferromagnetische Metalllegierung und das nichtmagnetische Oxid in einem Atomverhältnis von 90/10 bis 85/15 enthält.