JP2636734B2 - 磁気ディスク - Google Patents
磁気ディスクInfo
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Description
られる磁気ディスクに関するものである。
て、高記録密度化が着実に向上している。磁気ディスク
装置では、情報を読み書きする磁気ヘッドと情報を保持
している記録媒体との間隔を小さくすることが高密度化
の重要な要素の一つとなっている。一方、磁気ヘッドと
記録媒体との摩擦・摩耗による劣化の防止を目的として
記録媒体上に保護膜が設けられている(例えば特開平1
−282723号公報など)。さらなる高記録密度実現
のためには、この保護膜の厚さを低減する必要がある。
膜厚の小さい保護膜を用いた磁気ディスク装置では、磁
気ヘッドとの接触・摺動によって、保護膜の剥離・損傷
および磁気ヘッドとディスクとの摩擦係数の増加による
記録・再生不能などの状態に陥ることがあった。これを
回避するために、たとえば特開昭60−253021号
公報に開示されたように、保護膜に窒化炭素膜を用いる
ことが行われていた。
として窒化炭素膜を用いる従来の磁気ディスクは、炭素
と窒素の組成比が原子比で1対3である。この従来の磁
気ディスクでは保護膜厚が20nm以下になるとヘッドと
ディスクの摩擦・摩耗によって保護膜の剥離・損傷が進
行するという重大な問題点があった。
高記録密度で高信頼性の磁気ディスクを提供することに
ある。
る磁性層上に保護膜を有する磁気ディスクにおいて、保
護膜としてアモルファス相と結晶相を含み、保護膜全体
の組成として炭素と窒素の原子比が1対1から3対4の
範囲である材料を用いることを特徴としている。又、さ
らに好適には、結晶相中にβ−C3 N4-x (x=0〜
1.0)を含有していることを特徴とする磁気ディスク
である。
硬度、繰り返し応力を付加したときの疲労耐久性、保護
膜と磁性層との付着力などに関係している。新しい材料
として、ニウ他、サイエンス(C.Niu et a
l.,Science)第261巻、334頁(199
3年)に開示されたβ−C3 N4 が開発された。β−C
3 N4 は高硬度であるが結晶であるために表面粗さが大
きく、保護膜の薄膜化に伴い耐久性が低下する。結晶粒
の制御を行うために、膜の作製条件や組成を変化させて
検討した結果、わずかに窒素欠損させるとよいことを見
い出した。窒素欠損によって結晶相の一部がアモルファ
ス化して、結晶相とアモルファス相の混合相となり、薄
膜表面の平坦化および緻密化を促進する。それによっ
て、薄膜の硬度、付着力が増加し、高耐久性の保護膜を
用いた磁気ディスクが実現される。また、結晶相として
は必ずしもβ−C3 N4 だけしか用いることができない
わけではなく、β−C3 N4-x (x=0〜1.0)も用
いることができる。これはβ−C3 N4 結晶では炭素対
窒素が1対1まではβ−C3 N4 構造を保持しているこ
とが理由であると考えられる。さらには、結晶相として
は混合結晶相も用いることができ、α相とβ−C3 N4
の混合結晶相、α相とβ−C3 N4-x の混合結晶相、C
N3 とβ−C3 N4 の混合結晶相およびCN3 とβ−C
3 N4-x の混合結晶相などがある。これらの混合結晶相
では保護膜としての硬度や付着力は、β−C3 N4 また
はβ−C3 N4-x の特性がおもに発現するためであるこ
とを見い出した。さらには、保護膜としての特性として
の硬度や付着力等は保護膜全体の組成として炭素対窒素
の原子比が1対1から3対4の範囲であることが重要で
あることを見い出した。
1は本発明の記録ディスクの基本構成を示す断面図で、
1は基板、2は下地層、3は磁性層、4は保護膜、5は
潤滑層である。
は、メッキ法により形成したNi−Pを用いた。磁性層
3は、CoNiCrをスパッタ法により60nm成膜し
た。潤滑層5は、パーフルオロポリエーテル系の材料を
用いた。
よび潤滑層5の種類、形成方法などは特に限定されるも
のではなく、公知の材料、形成方法を特別な制限なく用
いることができる。
ッタ装置により形成した。スパッタ装置のターゲットと
して炭素を用いた。スパッタガスとしては、アルゴンと
窒素の混合ガスを用いた。スパッタガス圧は、全圧を
0.01〜2mtorrとした。窒素の分圧は窒素欠損
量などに関係しており、10%〜80%の間で変化させ
た。投入電圧は300Wとした。膜厚は10nmとした。
保護膜の全体の組成をC3 N4-y と表し、yを保護膜全
体組成の窒素欠損量と定義する。形成されたC3N4-y
保護膜の組成を光電子分光法により測定した結果、スパ
ッタガスの窒素分圧が80%のとき窒素欠損量y=0.
0、窒素分圧が10%のとき窒素欠損量y=1.0とな
り、窒素分圧の増加にともなって窒素欠損量xの値は減
少した。スパッタガスの窒素分圧を変化させたときに形
成する保護膜全体の組成および析出結晶相の組成を表1
に示す。
線回折測定および膜表面の原子間力顕微鏡観察を行っ
た。窒素欠損量x=0.0の膜では、β相のX線回折が
明瞭に観察され、原子間力顕微鏡観察から結晶粒の大き
さは0.1ミクロン程度で平均表面粗さRaは20nmで
あった。窒素欠損量xの増加にともないX線回折ピーク
がブロードになって非晶質度が増加し、表面形態につい
ても明瞭な結晶粒が観察しにくくなり表面粗さは小さく
なっていく傾向を示した。窒素欠損量yが0〜1.0の
間では保護膜は結晶相とアモルファス相の混合物となっ
ていた。結晶相としてはすべての組成に渡ってβ相が析
出していたが、窒素欠損量yが0.42以上の組成では
α相とβ相の混合結晶相であった。さらには、窒素欠損
量yが1.0ではβ相とCN3 の混合結晶相であった。
た磁気ディスクを作製した。カーボン保護膜磁気ディス
クはマグネトロンスパッタ装置によって形成した。スパ
ッタ装置のターゲットとして炭素を用いた。スパッタガ
スとしては、アルゴンを用いた。スパッタガス圧は、1
0mtorrとした。投入電圧は、300Wとした。保
護膜厚は10nmとした。比較試料磁気ディスクは、保護
膜以外の材料および作製条件は実施例に示した磁気ディ
スクとまったく同様にして作製した。
機械的耐久性と関係のある硬度について測定し、結果を
表2に示す。
硬度は減少しているがy=1.0で120GPaの硬度
を有し、比較試料のカーボン保護膜と比較しても高い値
を示していることがわかる。
うな機械的耐久性試験を行った。磁気ディスク上に磁気
ヘッドが形成されているスライダをセットした。スライ
ダの浮上量は0.025μm であり、磁気記憶体の記録
密度は3Gbit/in2である。磁気記憶体を静止状
態から回転数5400回転/分まで4秒で上げ、1秒間
定速回転させ、その後、4秒かけて静止状態に戻す。1
秒間静止状態を保つ。これを1サイクルとして10万回
繰り返した。この試験中、1サイクル毎にスライダにか
かる摩擦力を歪ゲージによって測定し、摩擦係数と耐久
性試験サイクルとの関係を求めた。結果は窒素欠損量y
=0〜1.0の範囲では窒素欠損量によらず、10万サ
イクルまでは摩擦係数は0.3で一定値を示し増加は認
められなかった。窒素欠損量y=0.0〜0.27では
保護膜の結晶相としてβ−C3 N4-x のみを含み、耐久
性試験50万サイクルまで摩擦係数の変化が観察され
ず、特に良好であった。
について同様な機械的耐久性試験を行った。比較試料で
は4000サイクルで摩擦係数が増加し始め、8000
サイクルで磁気ディスクに傷がつくヘッドクラッシュが
発生した。
従来の磁気ディスクと比較して少なくとも25倍の耐久
性が達成され、高記録密度および高信頼性を確保するこ
とができた。
性層上に保護膜を有する磁気ディスクにおいて、保護膜
としてアモルファス相と結晶相を含み、保護膜全体の組
成として炭素と窒素の原子比が1対1から3対4の範囲
である材料を用い、又さらに好適には結晶相としてβ−
C3 N4-x (x=0〜1.0)を用いることによって、
記録媒体と磁気ヘッドスライダとの摩擦・摩耗を低減
し、高記録密度の磁気ディスクにおいて耐久性および信
頼性が著しく向上するという効果が得られた。
Claims (2)
- 【請求項1】記録媒体である磁性層上に保護膜を有する
磁気ディスクにおいて、保護膜として炭素と窒素の原子
比が1対1から3対4の範囲であり、かつアモルファス
相と結晶相よりなる材料を用いることを特徴とする磁気
ディスク。 - 【請求項2】請求項1記載の保護膜の結晶相中にβ−C
3 N4-x (x=0〜1.0)を含有していることを特徴
とする磁気ディスク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11522394A JP2636734B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 磁気ディスク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11522394A JP2636734B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 磁気ディスク |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07320256A JPH07320256A (ja) | 1995-12-08 |
JP2636734B2 true JP2636734B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=14657413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11522394A Expired - Fee Related JP2636734B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 磁気ディスク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2636734B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7279239B2 (en) | 2002-08-07 | 2007-10-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Laminating product including adhesion layer and laminate product including protective film |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6403194B1 (en) | 1998-09-03 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP11522394A patent/JP2636734B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7279239B2 (en) | 2002-08-07 | 2007-10-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Laminating product including adhesion layer and laminate product including protective film |
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JPH07320256A (ja) | 1995-12-08 |
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