JP2983053B2 - 磁気記録媒体および磁気記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、剛性基板上に磁性層を有する所謂ハードタ
イプの磁気記録媒体、特にγ−Fe₂O₃を主成分とする連
続薄膜型の磁性層を有するハードタイプの磁気記録媒体
と、浮上型磁気ヘッドを用いてこの磁気記録媒体に記録
再生を行なう磁気記録再生方法とに関する。

＜従来の技術＞ 計算機等に用いられる磁気ディスク駆動装置には、剛
性基板上に磁性層を設層したハードタイプの磁気ディス
クと浮上型磁気ヘッドとが用いられている。

このような磁気ディスク駆動装置においては従来、塗
布型の磁気ディスクが用いられていたが、磁気ディスク
の大容量化に伴い、磁気特性、記録密度等の点で有利な
ことから、スパッタ法等の気相成膜法等により設層され
る連続薄膜型の磁性層を有する薄膜型磁気ディスクが用
いられるようになっている。

薄膜型磁気ディスクとしては、Al系のディスク状金属
板にNi−ｐ下地層をめっきにより設層するか、あるいは
この金属板表面を酸化してアルマイト形成したものを基
板とし、この基板上にCr層、Co−Ni等の金属磁性層、さ
らにＣ等の保護潤滑膜をスパッタ法により順次設層して
構成されるものが一般的である。

しかし、Co−Ni等の金属磁性層は耐食性が低く、さら
に硬度が低く、信頼性に問題が生じる。これに対し、特
開昭62−43819号公報、同63−175219号公報に記載され
ているような酸化鉄を主成分とする磁性薄膜は化学的に
安定なため腐食の心配がなく、また、充分な硬度を有し
ている。

一方、浮上型磁気ヘッドは浮力を発生するスライドを
有する磁気ヘッドであり、コアがスライダと一体化され
たコンポジットタイプのもの、あるいはコアがスライダ
を兼ねるモノリシックタイプのものが通常用いられる。

さらに、これらの他、高密度記録が可能であることか
ら、いわゆる浮上型薄膜磁気ヘドが注目されている。浮
上型薄膜磁気ヘッドは、基体上に磁極層、ギャップ層、
コイル層などを気相成膜法等により形成したものであ
る。このような浮上型薄膜磁気ヘッドでは、基体がスラ
イダとしてはたらく。

＜発明が解決しようとする課題＞ 浮上型磁気ヘッドを用いる磁気ディスク装置では、コ
ンタクト・スタート・ストップ（CSS）時に浮上型磁気
ヘッドの浮揚面（スライダの磁気ディスク側表面）と磁
気ディスクとが接触し、磁性層は衝撃を受ける。

特に、浮上型薄膜磁気ヘッドを用いる場合、高密度記
録が可能であることから磁気ディスクの磁気ヘッドとの
間隔（フライングハイト）を極めて小さく設定するの
で、CSS時に磁性層が受ける衝撃がより大きくなる。

また、フライングハイトが小さい場合、磁気ディスク
の振動あるいは駆動装置外部からの衝撃などにより磁気
ディスクの浮上型磁気ヘッドとの接触事故が生じること
がある。

特開昭62−43819号公報、同63−175219号公報に記載
されているような酸化鉄を主成分とする磁性薄膜を有す
る磁気ディスクは、表面が鏡面化されたガラス基板を使
用しており、磁性層の表面粗さ（Rmax）が100Å以下と
非常に小さなものとなっている。このような磁気ディス
クではフライングハイトを極めて小さく設定できるた
め、CSS時あるいはヘッドの接触事故の際に磁性層の被
害が大きくなってしまう。

しかし、特開昭62−43819号公報、同63−175219号公
報では、磁性層の耐久性に関しては何ら言及されておら
ず、他にも酸化鉄を主成分とする連続薄膜型の磁性層に
ついて、耐久性を高める有効な提案はなされていない。

本発明はこのような事情からなされたものであり、剛
性基板上にγ−Fe₂O₃を主成分とする連続薄膜型の磁性
層を有する磁気記録媒体において、高い耐久性を実現す
ることを目的とし、また、磁気記録媒体に対し、浮上型
磁気ヘッドを用いて信頼性の高い記録再生を行なうこと
ができる磁気記録再生方法を提供することを目的とす
る。

＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、（１）〜（４）の本発明により達
成される。

（１）γ−Fe₂O₃を主成分とする連続薄膜型の磁性層を
剛性基板上に有する磁気記録媒体であって、 前記磁性層表面から少なくとも深さ50Åまでの領域に
α−Fe₂O₃とγ−Fe₂O₃とが混在し、深さが200Åを超え
る領域にはα−Fe₂O₃が実質的に存在しないことを特徴
とする磁気記録媒体。

（２）前記磁性層を研磨ないしエッチングしながらＸ線
回析を行なって得られたＸ線チャートにおいて、α−Fe
₂O₃の面指数（104）のピーク面積をＰ（104）とし、γ
−Fe₂O₃の面指数（311）のピーク面積をＰ（311）とし
たとき、Ｐ（104）/P（311）が零となる深さが50〜200
Åである上記（１）に記載の磁気記録媒体。

（３）前記磁性層のＸ線回析チャートにおいて、α−Fe
₂O₃の面指数（104）のピーク面積をＰ（104）とし、γ
−Fe₂O₃の面指数（311）、面指数（400）および面指数
（222）のそれぞれのピーク面積をＰ（311）、Ｐ（40
0）およびＰ（222）としたとき、 0.02≦Ｐ（104）/P（311）≦0.20 0≦Ｐ（400）/P（311）≦1.0 0≦Ｐ（222）/P（311）≦0.5 である上記（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。

（４）上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の磁気
記録媒体を回転し、この磁気記録媒体上に磁気ヘッドを
浮上させて記録再生を行なう磁気記録再生方法であっ
て、 前記磁気記録媒体がディスク状であり、前記磁気ヘッ
ドの浮上量が0.2μｍであることを特徴とする磁気記録
再生方法。

＜作用＞ 本発明の磁気記録媒体は、γ−Fe₂O₃を主成分とする
磁性層の表面付近の少なくとも深さ50Åまでの領域にα
−Fe₂O₃が存在するため、高い耐久性を有する。このた
め、CSS耐久性が極めて高くなり、低温でのCSS耐久性も
向上する。また、磁気ヘッドとの接触事故等が生じた場
合でも、磁性層の劣化が極めて少ない。

しかも、α−Fe₂O₃は、磁性層表面から最大200Åまで
の領域にしか存在せず、これより深い領域には実質的に
存在しないので、非磁性であるα−Fe₂O₃が磁性層の磁
気特性に与える影響は極めて少ない。

＜具体的構成＞ 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

第１図に示される本発明の磁気記録媒体１は、剛性基
板２上に連続薄膜型の磁性層３を有する。

本発明で用いる基板２は、下地層などを設層する必要
がなく製造工程が簡素になること、また、研磨が容易で
表面粗さの制御が簡単であること、磁性層形成時の熱処
理に耐えることなどから、ガラスを用いることが好まし
い。

ガラスとしては、強化ガラス、特に、化学強化法によ
る表面強化ガラスを用いることが好ましい。表面強化ガ
ラスについては、特開昭62−43819号公報、同63−17521
9号公報に記載されている。

ガラス基板は、少なくとも磁性層側表面の水との接触
角が20゜以下であることが好ましく、特に10゜以下であ
ることが好ましい。

水との接触角をこのような範囲とすることにより、後
述するような酸化鉄を主成分とする連続薄膜型の磁性層
の接着性が向上する。なお、接触角の下限に特に制限は
ないが、通常、２゜程度以上である。

水との接触角は、例えば、ガラス基板表面に純水を滴
下して30秒後に測定すればよい。測定雰囲気は、18〜23
℃、40〜60％RH程度である。

このような接触角を得るためには、ガラス基板表面を
研磨し、次いで上記したような強化処理を施した後、ガ
ラス基板表面を再び研磨し、純水で洗浄後、さらに、 ［洗剤洗浄→純水洗浄→有機溶剤蒸気乾燥］ の順で洗浄を行なうことが好ましい。

剛性基板の表面粗さ（Rmax）は、好ましくは10〜100
Å、より好ましくは40〜80Å、さらに好ましくは40〜60
Åとされる。

剛性基板のRmaxをこの範囲とすることにより、磁気記
録媒体の耐久性が向上し、また、後述するような媒体磁
性層側表面のRmaxが容易に得られる。

なお、Rmaxは、JIS B 0601に従い測定すればよい。

このような表面粗さは、例えば、特開昭62−43819号
公報、同63−175219号公報に記載されているようなメカ
ノケミカルポリッシングなどにより得ることができる。

ガラス基板の材質に特に制限はなく、ホウケイ酸ガラ
ス、アルミノケイ酸ガラス、石英ガラス、チタンケイ酸
ガラス等のガラスから適当に選択することができるが、
機械的強度が高いことから、特にアルミノケイ酸ガラス
を用いることが好ましい。

ガラス基板の形状およひ寸法に特に制限はないが、通
常、ディスク状とされ、厚さは0.5〜5mm程度、直径は25
〜300mm程度である。

剛性基板上には、γ−Fe₂O₃の主成分とする連続薄膜
型の磁性層が成膜される。

本発明では、この磁性層の表現付近にだけα−Fe₂O₃
が含有される。具体的には、磁性層表面から少なくとも
深さ50Åまでの領域にα−Fe₂O₃が存在し、深さが200Å
を超える領域にはα−Fe₂O₃が実質的に存在しない。す
なわち、磁性層表面を含み、この表面から深さ50〜200
Åまでの領域にしかα−Fe₂O₃は存在しない。なお、磁
性層中において、α−Fe₂O₃はγ−Fe₂O₃と混在状態にあ
る。

α−Fe₂O₃が存在する深さは、磁性層を研磨ないしエ
ッチングしながらＸ線回析を行なうことにより確認する
ことができる。

すなわち、研磨ないしエッチングにより磁性層を一定
厚さ除去した後、磁性層のＸ線回析チャートを作成す
る。研磨ないしエッチング後にもα−Fe₂O₃が磁性層内
に存在する場合には、Ｘ線回析チャートには、α−Fe₂O
₃の面指数（311のピークに加え、α−Fe₂O₃の面指数（1
04）のピークが存在する。この場合、再度磁性層の研磨
ないしエッチングを行ない、再びＸ線回析を行なう。そ
して、このような研磨ないしエッチングと測定とを繰り
返し、α−Fe₂O₃の面指数（104）のピークの面積Ｐ（10
4）と、γ−Fe₂O₃の面指数（311）のピークの面積Ｐ（3
11）との比Ｐ（104）/P（311）が零となったときの深さ
を、α−Fe₂O₃の存在領域の深さとする。

なお、ピーク面積は、バックグラウンドを除いた部分
の積分を行なって求める。

また、磁性層の表面から上記深さまでの領域の全てに
α−Fe₂O₃が存在することは、研磨ないしエッチング深
さが増加するに従ってＰ（104）/P（311）が漸減するこ
とにより確認することができる。

測定に際して磁性層を研磨する方法に特に制限はない
が、平滑度の高い研磨面が得られることから、上記した
ようなコロイダルシリカ等を用いたメカノケミカルポリ
ッシング法を利用することが好ましい。また、磁性層を
エッチングする方法にも特に制限はないが、各種イオン
エッチング等を用いることが好ましい。

また、用いるＸ線回析装置は特に限定されないが、S/
Nが良好であることから後述する低入射角Ｘ線回析装置
を用いることが好ましい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層の耐久性は、Ｘ線回析
チャートにおけるα−Fe₂O₃の面指数（104）のピーク面
積をＰ（104）とし、γ−Fe₂O₃の面指数（311）、面指
数（400）および面指数（222）のそれぞれのピーク面積
をＰ（311）、Ｐ（400）およびＰ（222）としたとき、 0.02≦Ｐ（104）/P（311）≦0.20 0≦Ｐ（400）/P（311）≦1.0 0≦Ｐ（222）/P（311）≦0.5 であり、特に 0.05≦Ｐ（104）/P（311）≦0.15 0≦Ｐ（400）/P（311）≦0.6 0≦Ｐ（222）/P（311）≦0.3 であると、よりいっそう向上する。

なお、この場合の各ピーク面積は、磁性層を研磨ない
しエッチングしないときの値である。

より詳細に説明すると、Ｐ（104）/P（311）が上記範
囲未満であると耐久性向上効果が比較的低く、上記範囲
を超えると記録再生出力が低下する。

また、Ｐ（222）が増加するということは、磁性層面
と平行に（222）面および（111）面が存在する割合が増
えることを示している。γ−Fe₂O₃はスピネル構造を有
するものであり、スピネル構造では（111）面が最も滑
り易い面となっている。

従って、（111）面と平行な（222）面のピーク面積が
大きい場合、すなわちＰ（222）/P（311）の値が大きい
場合、磁気ヘッドとの摺動により磁性層を構成するγ−
Fe₂O₃に滑りが生じ易くなり、耐久性が低下すると考え
られる。そして、Ｐ（222）/P（311）が上記範囲を超え
ると臨界的に耐久性が低下する。

（400）面と平行に存在する（100）面は、（111）面
に次いで滑りが生じ易いと考えられるため、Ｐ（400）/
P（311）が上記範囲を超えると耐久性が臨界的に低下す
る。

上記したピーク面積比を求めるためのＸ線回析チャー
トは、例えば下記のようにして作成することが好まし
い。

第２図にＸ線回析装置の１例を示す。

第２図において、Ｘ線源101から照射されたＸ線は、
ダイバージェンススリットDSを経て磁気記録媒体102の
磁性層に入射して回析し、スキャッタースリットSSおよ
びレシービングスリットRSを経た後、モノクロメータMM
で反射することにより単色光とされ、さらにレシービン
グスリットRSを経て計数管103に入射し、Ｘ線強度のカ
ウントが行なわれ、通常、レートメータ等により記録さ
れる。

なお、測定時には、磁気記録媒体102が走査速度ｄθ/
dtで、スキャッタースリットSS以下の光路を構成する部
材が走査速度2dθ/dtで回転される。

得られたＸ線回析チャートの各ピークについて、バッ
クグラウンドを除いた部分の積分を行なって上記した面
積比を算出する。

なお、CuKαをＸ線源とした第２図に示す光学配置で
は、α−Fe₂O₃の面指数（104）のピークは33.3゜付近に
現われ、γ−Fe₂O₃の面指数（400）、面指数（222）お
よび面指数（311）のそれぞれのピークは、43.5゜、37.
3゜および35.6゜付近に現われる。

第３図に、α−Fe₂O₃の存在領域の確認に好適な低入
射角Ｘ線回析装置の１例を示す。

第３図において、Ｘ線源101から照射されたＸ線は、
ソーラースリットS1を経て、磁気記録媒体102の磁性層
にその表面とβの角度をなすように入射して回析する。

回析されたＸ線は、ソーラースリットS2を経た後、モ
ノクロメータMMで反射することにより単色光とされ、さ
らにレシービングスリットRSを経て計数管103に入射
し、Ｘ線強度のカウントが行なわれる。

この低入射角Ｘ線回析装置においては、第２図に示す
装置と異なり、測定時に磁気記録媒体102は入射Ｘ線に
対して固定され、ソーラースリットS2以下の光路を構成
する部材が走査速度2dθ/dtで回転される。

この装置を用いてα−Fe₂O₃の存在領域を確認する際
には、入射Ｘ線と磁性層表面とがなす角度βは、例えば
１〜10゜程度とすることが好ましい。

γ−Fe₂O₃を主成分とする連続薄膜型の磁性層は、ま
ずFe₃O₄を形成し、このFe₃O₄を酸化してγ−Fe₂O₃とす
ることにより形成されることが好ましい。

Fe₃O₄を形成する方法は、直接法であっても間接法で
あってもよいが、上記したピーク面積比が容易に得られ
ること、工程が簡素になることなどから、直接法を用い
ることが好ましい。

直接法は、反応性スパッタ法を用いて基板上にFe₃O₄
を直接形成する方法である。直接法には、ターゲットに
Feを用いて酸化性雰囲気にて行なう酸化法、ターゲット
にα−Fe₂O₃を用いて還元性雰囲気にて行なう還元法、
ターゲットにFe₃O₄を用いる中性法が挙げられるが、ス
パッタ制御が容易であること、成膜速度が高いことなど
から、本発明では酸化法を用いることが好ましい。

酸化法では、Arガス雰囲気中に反応ガスとしてO₂ガス
を加えてスパッタを行なう。

Ｘ線回折におけるγ−Fe₂O₃の上記したようなピーク
比を得るためには、o₂ガスの分圧Po₂と、ArガスとO₂ガ
スとの合計圧力Ｐ（Ar＋O₂）が、 であることが好ましく、特に、 であることが好ましい。

また、スパッタに際して、真空槽中へのO₂ガスの導入
は基板に吹きつけるようにして行なうことが好ましい。

本発明における好ましいＰ（Ar＋O₂）の範囲は１×10
^-4〜１×10^-2Torrであり、特に５×10^-4〜８×10^-3Torr
である。

なお、スパッタ法としてはRFスパッタを用いることが
好ましい。

スパッタ投入電力に特に制限はないが、0.2〜2kW、特
に0.4〜1.5kWとすることが好ましい。

直接法によるFe₃O₄の薄膜形成の詳細は、電子通信学
会文誌'80/9 Vol.J63−C No.9 p.609〜616に記載されて
おり、本発明ではこれに準じて磁性層の形成を行なうこ
とが好ましいが、その際に上記のようなO₂分圧にてスパ
ッタを行なうことが好ましい。

なお、間接法は、ターゲットにFeを用いて酸化性雰囲
気にてα−Fe₂O₃を形成した後、還元してFe₃O₄をα−得
る方法である。

スパッタ法により成膜されたFe₃O₄は、γ−Fe₂O₃にま
で酸化される。

この酸化は、O₂ガス分圧0.05〜0.8気圧程度、全圧0.5
〜２気圧程度の雰囲気中での熱処理によって行なわれれ
ばよく、通常、大気中熱処理によって行なわれることが
好ましい。

熱処理における保持温度は200〜400℃、特に250〜350
℃であることが好ましい。また、温度保持時間は、10分
〜10時間、特に１時間〜５時間であることが好ましい。

また、昇温速度は3.5〜20℃/min、特に5.0〜12℃/min
とすることが好ましい。

熱処理をこのような条件にて行なうことにより、α−
Fe₂O₃の存在領域の深さを上記範囲とでき、また、α−F
e₂O₃の上記したようなピーク面積比が容易に得られる。

なお、昇温速度は一定であってもよく、漸増あるいは
漸減させてもよく、また、複数の昇温速度を組み合わせ
て保持温度まで昇温させてもよい。

このようにして形成される磁性層は、保磁力400〜200
0 Oe、残留磁化2000〜3000G、角形比0.55〜0.85程度の
磁気特性が得られ、α−Fe₂O₃を含有することによる磁
気特性の劣化は殆どない。

磁性層中には必要に応じてCo、Ti、Cu等を添加させて
もよく、また成膜雰囲気中に含まれるAr等が含有されい
てもよい。

磁性層の層厚は、生産性、磁気特性等を考慮して、50
〜3000Å程度とすることが好ましい。

このような磁性層３上には、潤滑膜４が設けられるこ
とが好ましい。

潤滑膜は有機化合物を含有することが好ましく、特に
極性基ないし親水性基、あるいは親水性部分を有する有
機化合物を含有することが好ましい。

用いる有機化合物に特に制限はなく、また、液体であ
っても固体であってもよく、フッ素系有機化合物、例え
ば欧州特許公開第0165650号およびその対応日本出願で
ある特開昭61−4727号公報、欧州特許公開第0165649号
およびその対応日本出願である特開昭61−155345号公報
等に記載されているようなパーフルオロポリエーテル、
あるいは公知の各種脂肪酸、各種エステル、各種アルコ
ール等から適当なものを選択すればよい。

潤滑膜の成膜方法に特に制限はなく、塗布法等を用い
ればよい。

潤滑度の表面は、水との接触角が70℃以上、特に90℃
以上であることが好ましい。このような接触角を有する
ことにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体との吸着が防止
される。

潤滑膜の厚さは、成膜方法および使用化合物によって
も異なるが、４〜300Å程度であることが好ましい。

４Å以上とすると耐久性が向上し、300Å以下とする
と吸着や磁気ヘッドのクラッシュが減少する。なお、よ
り好ましい膜厚は４〜100Åであり、さらに好ましい膜
厚は４〜80Åである。

上記のようなピーク比を有する磁性層が成膜された本
発明の磁気記録媒体は、磁性層側の表面粗さ（Rmax）が
50〜200Åであるとさらに耐久性が向上する。この場
合、Rmaxのより好ましい範囲は80〜150Åであり、さら
に好ましい範囲は80〜120Å、特に好ましくは90〜120Å
である。

磁性層側のRmaxを上記範囲内とすれば、耐久性が向上
する他、媒体表面と浮上型磁気ヘッドの浮揚面との距離
を0.1μｍ以下に保って記録および再生を行なうことが
でき、しかも浮上型磁気ヘッドと磁気記録媒体との吸着
が発生せず、高密度記録が可能となる。

なお、磁性層側のこのようなRmaxを得るためには、前
記したFe₃O₄からγ−Fe₂O₃への酸化を行なう際に、熱処
理温度と時間を制御すればよい。

本発明の磁気記録媒体は、公知のコンポジット型の浮
上型磁気ヘッド、モノリシック型の浮上型磁気ヘッド等
により記録再生を行なった場合に効果を発揮するが、特
に浮上型薄膜磁気ヘッドと組合せて使用された場合に、
極めて高い効果を示す。

第４図に、本発明の磁気ヘッドの好適実施例である薄
膜型の浮上型磁気ヘッドの１例を示す。

第４図に示される浮上型磁気ヘッド10は、基体20上
に、絶縁層31、下部磁極層41、ギャップ層50、絶縁層3
3、コイル層60、絶縁層35、上部磁極層45および保護層7
0を順次有する。また、このような浮上型磁気ヘッド10
の少なくともフロント面、すなわち浮揚面には、必要に
応じ、前記と同様の潤滑膜を設けることもできる。

なお、本発明では、フロント面のRmaxは、200Å以
下、特に50〜150Åであることが好ましい。このようなR
maxを有する磁気ヘッドと上記したRmaxを有する磁気記
録媒体とを組み合わせて使用することにより、本発明の
効果はより一層向上する。

コイル層60の材質には特に制限はなく、通常用いられ
るAl、Cu等の金属を用いればよい。

コイルの巻回パターンや巻回密度についても制限はな
く、公知のものを適宜選択使用すればよい。例えば巻回
しパターンについては図示のスパイラル型の他、積層
型、ジグザグ型等いずれであってもよい。

また、コイル層60の形成にはスパッタ法等の各種気相
被着法を用いればよい。

基体20はMn−Znフェライト等の公知の材料から構成さ
れてもよい。

このような磁気ヘッドを、本発明の磁気記録媒体に対
して用いる場合、基体20は、ビッカース硬度1000kgf/mm
²以上、特に1000〜3000kgf/mm²程度のセラミックス材料
から構成されることが好ましい。このように構成するこ
とにより、本発明の効果はさらに顕著となる。

ビッカース硬度1000kgf/mm²以上のセラミックス材料
としては、Al₂O₃−TiCを主成分とするセラミックス、Zr
O₂を主成分とするセラミックス、SiCを主成分とするセ
ラミックス、AlNを主成分とするセラミックス、ZrO₂−A
l₂O₃を主成分とするセラミックス、Al₂O₃−TiO₂を主成
分とするセラミックス、ZrO₂−Carbideを主成分とする
セラミックスまたはSi₃N₄−Al₂O₃を主成分とするセラミ
ックスが好適である。また、これらには、添加物として
Mg、Ｙ、ZrO₂、TiO₂等がさらに含有されていてもよい。

これらのうち好適なものは、酸化鉄を主成分とする薄
膜磁性層を硬度との関係が最適であることから、Al₂O₃
−TiCを主成分とするセラミックスまたはZrO₂を主成分
とするセラミックスである。

下部および上部磁極層41、45の材料としては、従来公
知のものはいずれも使用可能であり、例えばパーマロ
イ、センダスト、Co系非晶質磁性合金等を用いることが
できる。

磁極は通常、図示のように下部磁極層41および上部磁
極層45として設けられ、下部磁極層41および上部磁極層
45の間にはギャップ層50が形成される。

ギャップ層50は、Al₂O₃、SiO₂等の公知の材料であっ
てよい。

これら磁極層41、45およびギャップ層50のパターン、
膜厚等は公知のいずれのものであってもよい。

さらに、図示例ではコイル層60は、いわゆるスパイラ
ル型として、スパイラル状に上部および下部磁極層41、
45間に配設されており、コイル層60と上部および下部磁
極層41、45間には絶縁層33、35が設層されている。

また下部磁極層41と基体20間には絶縁層31が設層され
ている。

絶縁層の材料としては従来公知のものはいずれも使用
可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により行な
うときには、SiO₂、ガラス、Al₂O₃等を用いることがで
きる。

また、上部磁極45上には保護層70が設層されている。
保護層の材料としては従来公知のものはいずれも使用可
能であり、例えばAl₂O₃等を用いることができる。ま
た、これらに各種樹脂コート層等を積層してもよい。

このような薄膜型の浮上型磁気ヘッドの製造工程は、
通常、薄膜作成とパターン形成とから構成される。

上記各層を構成する薄膜の作成には、上記したよう
に、従来公知の気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッ
タ法、あるいはメッキ法等を用いればよい。

浮上型磁気ヘッドの各層のパターン形成は、従来公知
の選択エッチングあるいは選択デポジションにより行な
うことができる。エッチングとしてはウェットエッチン
グやドライエッチングを用いることができる。

このような浮上型磁気ヘッドは、アーム等の従来公知
のアセンブリーと組み合わせて使用される。

本発明の磁気記録媒体、特に磁気ディスクを用いて記
録再生を行うには、ディスクを回転させながら、磁気ヘ
ッドを浮上させて記録再生を行う。

ディスク回転数は2000〜6000rpm程度、特に2000〜400
0rpmとする。

また、浮上量は0.2μｍ以下、特に0.15μｍ以下、さ
らには0.1μｍ以下、例えば0.01〜0.09μｍとすること
ができ、このとき良好な浮上特性およびCSS耐久性を得
ることができる。

浮上量の調整は、スライダ巾や、磁気ヘッドへの荷重
を変えることによって行なう。

＜実施例＞ 以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

〈磁気ディスクサンプルの作製〉 外径130mm、内径40mm、厚さ1.27mmのアルミノケイ酸
ガラス基板を研磨し、さらに化学強化処理を施した。化
学強化処理は、450℃の溶融硝酸カリウムに10時間浸漬
することにより行なった。

次いで、このガラス基板表面をメカノケミカルポリッ
シングにより平滑化した。メカノケミカルポリッシング
には、コロイダルシリカを含む研磨液を用いた。

研磨液を表面粗さ（Rmax）は50Åであった。

これらのガラス基板を洗浄後、各ガラス基板表面に下
記のようにして磁性層を形成した。

まず、Arガス雰囲気中にて予備スパッタを行ない、Fe
ターゲット表面の酸化膜を除去した。次いで、O₂ガスを
導入して反応性スパッタを行ない、Fe₃O₄を成膜した。
なお、O₂ガスは、基板に吹きつけるように導入した。

各磁気ディスクサンプルのFe₃O₄膜形成時のＰ（Ar＋O
₂）およびPo₂/P（Ar＋O₂）は、それぞれ１×10^-3Torrお
よび0.058とした。

Fe₃O₄膜形成後、表１に示す条件で大気中熱処理によ
り酸化を行ない、γ−Fe₂O₃磁性層とした。なお、磁性
層の厚さは、1000Åであった。

各磁気ディスクサンプルの磁性層側のRmaxを表１に示
す。なお、Rmaxは、触針型表面粗さ計により測定した。

各サンプルの磁性層に対してＸ線回析を行ない、Ｘ線
回析チャートを作成した。

なお、Ｘ線回析は第２図に示される装置にて行なっ
た。

各サンプルのＸ線回析チャートの解析結果を表１に示
す。

また、各サンプルの磁性層を、コロイダルシリカを使
用したメカノケミカルポリッシングにより研磨して、磁
性層厚さのα−Fe₂O₃の存在を調べた。なお、Ｘ線回析
には、第３図に示される低入射角Ｘ線回析装置をβ＝２
゜にて用いた。

サンプルNo.4について、研磨前の磁性層のＸ線回析チ
ャートおよび170Å研磨後の磁性層のＸ線回析チャート
を、それぞれ第５図および第６図に示す。

第５図ではα−Fe₂O₃の面指数（104）のピークが認め
られるが、第６図にはこのピークは認められない。

各サンプルについて、α−Fe₂O₃の面指数（104）のピ
ーク面積Ｐ（104）とγ−Fe₂O₃の面指数（311）のピー
ク面積Ｐ（311）との比Ｐ（104）/P（311）が零となっ
たときの深さＤαを、表１に示す。

なお、サンプルNo.2〜５では、Ｐ（104）/P（311）は
研磨が進むにつれて漸減した。従って、α−Fe₂O₃は磁
性層表面からＰ（104）/P（311）が零となった深さまで
の領域全てに存在していることが確認された。

次に、各サンプルの磁性層上に潤滑膜を成膜した。

潤滑膜は、下記式で表わされる分子量2000の化合物の
0.1wt％溶液を用いて、スピンコート法により厚さ20Å
に成膜して形成した。この潤滑膜表面と水との接触角
（水を滴下して30秒後）は、100゜であった。

（式） HOCH₂−CF₂−ＯC₂F₄−Ｏ_ｎCF₂−Ｏ_mCF₂−CH₂−OH このようにして得られた磁気ディスクサンプルについ
て、摺動耐久性および再生出力の測定を次に示す方法で
行なった。結果を表１に示す。

摺動耐久性 使用磁気ヘッド ビッカース硬度2200kgf/mm²のAl₂O₃−TiC基体上に薄
膜磁気ヘッド素子を形成した後、磁気ヘッド形状に加工
し、支持バネ（ジンバル）に取りつけ、空気ベアリング
型の浮上型磁気ヘッドを作製した。

この磁気ヘッド浮揚面のRmaxは130Åであった。

スライダ幅は150μｍ、ジンバル荷重は25gとした。

摺動耐久性 上記磁気ヘッドを使用し、25℃、相対湿度25％にて摺
動耐久性試験を行なった。

上記磁気ヘッドを磁気ディスクサンプルに押し付け、
磁気ディスクと磁気ヘッドとの相対速度が20m/sになる
ように磁気ディスクを回転させた。このとき磁気ヘッド
が浮上せずに常に摺動した状態であることは、AE（アコ
ースティック・エミッション）センサにより確認した。

耐久性は、磁気ディスクに傷が発生するまでの時間で
評価した。

◎:60分以上 ○:40分以上60分未満 △:20分以上40分未満 ×:20分未満 なお、この摺動耐久性試験は、CSS耐久性試験よりも
過酷な耐久性試験方法である。

再生出力 表１に示す各サンプルについて再生出力を測定し、α
−Fe₂O₃の含有による再生出力の低下を調べた。

評価は、α−Fe₂O₃を含有しないサンプルNo.1の再生
出力を100とし、 ○:95以上 ×:95未満 で行なった。

表１に示される結果から本発明の効果が明らかであ
る。すなわち、α−Fe₂O₃を磁性層表面から50〜200Åま
での領域に含む本発明の磁気記録媒体は、磁性層の耐久
性が高く、しかもα−Fe₂O₃を含まない比較サンプルに
比べ磁気特性の低下も認められない。

なお、上記各サンプルに対してCSS耐久性試験を行な
ったところ、摺動耐久性試験と同様な傾向がみられた。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、耐久性、特にCSS耐久性が高く、し
かも磁気特性の高い磁気記録媒体が実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気記録媒体の部分断面図である。 第２図は、Ｘ線回析装置の概略図である。 第３図は、低入射角Ｘ線回析装置の概略図である。 第４図は、本発明に用いる磁気ヘッドの部分断面図であ
る。 第５図は、低入射角Ｘ線回析装置を用いて作成された研
磨前のγ−Fe₂O₃磁性層のＸ線回析チャートである。 第６図は、低入射角Ｘ線回析装置を用いて作成された研
磨後のγ−Fe₂O₃磁性層のＸ線回析チャートである。 符号の説明 １……磁気記録媒体 ２……基板 ３……磁性層 ４……潤滑膜 101……Ｘ線源 102……磁気記録媒体 103……計数管 DS……ダイバージェンススリット SS……スキャッタースリット RS……レシービングスリット MM……モノクロメータ S1、S2……ソーラースリット 10……磁気ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−292717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−89706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−42315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43819（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/66

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】γ−Fe₂O₃を主成分とする連続薄膜型の磁
   性層を剛性基板上に有する磁気記録媒体であって、 前記磁性層表面から少なくとも深さ50Åまでの領域にα
   −Fe₂O₃とγ−Fe₂O₃とが混在し、深さが200Åを超える
   領域にはα−Fe₂O₃が実質的に存在しないことを特徴と
   する磁気記録媒体。
2. 【請求項２】前記磁性層を研磨しないエッチングしなが
   らＸ線回析を行って得られたＸ線チャートにおいて、α
   −Fe₂O₃の面指数（104）のピーク面積をＰ（104）と
   し、γ−Fe₂O₃の面指数（311）のピーク面積をＰ（31
   1）としたとき、Ｐ（104）/P（311）が零となる深さが5
   0〜200Åである請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】前記磁性層のＸ線チャートにおいて、α−
   Fe₂O₃の面指数（104）のピーク面積をＰ（104）とし、
   γ−Fe₂O₃の面指数（311）、面指数（400）および面指
   数（222）のそれぞれのピーク面積をＰ（311）、Ｐ（40
   0）およびＰ（222）としたとき、 0.02≦Ｐ（104）/P（311）≦0.20 ０≦Ｐ（400）/P（311）≦1.0 ０≦Ｐ（222）/P（311）≦0.5 である請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気
   記録媒体を回転し、この磁気記録媒体上に磁気ヘッドを
   浮上させて記録再生を行う磁気記録再生方法であって、 前記磁気記録媒体がディスク状であり、前記磁気ヘッド
   の浮上量が0.2μｍ以下であることを特徴とする磁気記
   録再生方法。