JPH02152008A

JPH02152008A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH02152008A
Application number: JP30391488A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Shirokura; 白倉　高明; Masaki Oura; 大浦　正樹; Yoshihiro Shiroishi; 芳博城石; Shinya Matsuoka; 松岡　伸也
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1990-06-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁気記録装置等に用いられる磁気ディスク等
の磁気記録媒体に係り、特に高記録密度に適し、かつ耐
食性に優れた磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来、高記録密度用の磁気記録媒体として、スパッタリ
ング法、メツキ法、蒸着法等で形成した金属磁性薄膜を
用いた媒体が提案されている。これらの金属薄膜媒体は
、γ−Ｆｅ２Ｏ３とバインダーからなるいわゆる塗布型
磁気記録媒体に比較し、磁性膜の厚さを容易に薄くし得
ること、磁性膜中の磁性含率を向上し得ること等から優
れた磁気的特性を示す。しかしながら金属薄膜媒体は、
信頼性、特に耐食性に問題があった。

この耐食性を改良するため、特開昭６３−２９３１７に
記載されている様に、磁性膜を形成する材料としてＣｏ
とＮｉの他にＺｒを、またはさらにＴｉ。

Ｃｒ、Ｎｂ等を加えた材料が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、磁気記録媒体の残留磁束密度：Ｂｒに
ついては十分配慮されていなかった。高記録密度の磁気
記録媒体、特にφ３．５′やφ５．２５’等の低周速の
磁気ディスクでは、高いＳ／Ｎ比を得るために、ノイズ
を低減することと同等に信号絶対値を確保する事が必要
である。信号絶対値は残留磁束密度：Ｂｒに比例するの
で、残留磁束密度を向上させることが望ましい。しかし
ながら、北記従来技術の磁気特性は、第２図に示すよう
に、残留磁束密度二Ｂｒが低下している。曲４＠２１は
（Ｃｏｏ、ｓ　Ｎｘａ、ｚ）ｉ−ｘＺｒｘの、曲線２２
は（Ｃｏｏ、７Ｎｉｎｌｚ−ｘＺｒｘの、曲線２３は（
Ｃｏ１１，６　Ｎｘｏ、４）ｔ　−８Ｚｒｘの磁性膜の
Ｘを変化させた場合の磁気特性を示す。いずれもＺｒの
量が増加すると残留磁束密度二Ｂｒが低下する。このよ
うに高耐食性でかつ高い磁気特性を示す磁性膜は得られ
ないという問題点があった。

本発明の目的は、高耐食性でかつ高い磁気特性を持つ磁
性膜を有する磁気記録媒体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、非磁性基板上に磁性層を形成した磁気記録
媒体において、上記磁性層は、Ｃｏ及びＮ」を主成分と
する下部磁性層と、Ｃｏ及びＮｉ並びにＺｒ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｖ、Ｎｂ。

Ｃｒ、Ｐｄからなる群から選ばれた少なくとも一種の他
の元素からなる上部磁性層とよりなることを特徴とする
磁気記録媒体によって達成される。

本発明において、下部磁性層、すなわち非磁性基板側に
配置された磁性ｍは、Ｃｏ及びＮ１を主成分とし、その
組成比はＣｏとＮｉの合計量に対しＮｉが１０〜６０ａ
ｔ％であることが好ましい。またＣｏとＮｉのみであっ
てもよく、ＣｏとＮｉの他に少量の他の元素を含んでい
てもよい。他の元素は添加されていても磁性膜の残留磁
束密度二Ｂｒをあまり低下させないことが好ましい。例
えば、他の元素として上記下部磁性層に添付されるＺｒ
、　Ｔｉ。

Ｃｒ、Ｎｂ等の元素を下部磁性層にも用いることができ
、この場合、他の元素の量が約２ａｔ％程度かそれ以下
であるならば残留磁束密度：Ｂｒをあまり低下させない
。また、上記以外の他の元素も同様に約２ａｔ％程度か
それ以下であるならば添加することができる。

なお、磁性層を例えばスパッタリング等で製造する場合
、○、Ｎ等の元素が少量磁性膜又は磁性膜表面付近に取
り込まれる。これは、下部磁性層も上部磁性層も同じで
ある。

下部磁性Ｊ愕の厚みは１０〜６０ｎ　ｍの範囲であるこ
とが好ましい。１０ｎｍ未満では薄膜磁気記録媒体とし
ての効果が小さい。

上部磁性層、すなわち磁気ヘット対向面側に配置された
磁性層は、前記の如（ＣｏとＮｉにＺｒ等の他の元素を
加えた材料からなる。ＣｏとＮｉの組成比は、上記下部
磁性層におけるＣｏとＮｉの好ましい組成比の範囲であ
ることが望ましい。また他の元素の量は、０，１〜３０
ａｔ％の範囲であることが好ましく、２〜２０ａｔ％の
範囲であることがより好ましい。０．ｌａｔ％未満では
耐食性が十分でない。

下部磁性層の厚みは、５〜３０ｎ　ｍの範囲であること
が好ましい。５ｎｍ未満では耐食性が十分でなく、３０
ｎ　ｍを越えると下部磁性層を有する効果が小さくなる
。

本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板と磁性層との間に
ＣｒやＣｒ合金等の中間層を設けることができる。この
中間層については前記特開昭６３−２９３１７その他に
記載されており、それらの中間層を本発明に用いること
ができる。この中間層は厚さが１０〜７００ｎ　ｍ程度
であることが好ましい。

一般に金属薄膜を磁性層とする磁気記録媒体は、耐摺動
信頼性の向上等の目的で、磁性層の表面にカーボン等か
らなる非磁性保護膜を設ける。本発明の磁気記録媒体に
おいても、このような非磁性保護膜を設けることが好ま
しい。非磁性保護膜は厚さが１０〜１１００ｎであるこ
とが好ましい。１１００ｎを超えるとスペーシング損失
が大きくなり、記録再生特性上好ましくない。

さらにまた一般の磁気記録媒体は、磁性膜上又は上記非
磁性保護膜上にフッ素化ポリエーテル等の潤滑剤を塗布
して用いることが多い。本発明の磁気記録媒体もこのよ
うな潤滑剤を塗布して用いることができる。潤滑剤の厚
みは１〜３０ｎ　ｍの範囲であることが好ましい。

〔作用〕

ＣｏとＮｉに他の元素としてＺｒを加えた材料よりなる
磁性膜を例として本発明の詳細な説明する。

Ｚｒの添加により耐食性が向上することは前記従来例に
示されている。しかしながら、第２図に示すように、磁
気特性は、Ｚｒの添加により劣化する。ＣｏＮｉのみの
磁性膜に対し、保磁力；ＨＣは、Ｚｒ含率が約８ａｔ％
以下ではほぼ同等の値を示すが、約８ａｔ％を越えると
低下する。一方、残留磁束密度二Ｂｒは、Ｚｒのわずか
の添加でも低下し、５ａｔ％の添加では３０％以上も低
下する。なお、この傾向は、Ｚｒ以外の他の元素でも同
様である。

本発明において、磁性層を上下二層とし、磁気特性に優
れた材料を下部磁性層として用いることにより、磁気記
録媒体としての磁気特性を改良することができる。

また、耐食性については、Ｚｒが磁性膜表面に集まりち
密な不働態膜を構成するため、極めて薄い層であっても
十分な耐食性を示す。第３図にＣｏＮｉＺｒ薄膜の膜厚
方向のオージェプロファイルを示す。試料は、Ｓｉ基板
上に１５０℃でＡｒ圧１０ｍＴｏｒｒ、投入電力２　Ｗ
　／　ｃｘｒ　２の条件でスパッタリング法にて５００
ｎ　ｍのＣｒ下地層を形成した後、連続して５０ｎ　ｍ
厚みの（Ｃｏ、、、　Ｎｉｏ、３）。、、　ｚｒｏ、ｏ
ｓの磁性層を成膜したものである。図に示すように。

表面から深さ６ｎｍ程度まではＺｒ７７度が高い。

ＣｏＮｉＺｒ磁性膜中のＺｒは表層近傍に緻密な酸化膜
を形成しており、これが耐食性の向上に関与していると
思われ、そのため上部磁性層にＺｒが添加されていれば
耐食性は向上すると考えられる。

なお、Ｚｒ以外の他の元素もほぼ同様の傾向を示す。

〔実施例〕

以下１本発明を図面を用いて説明する。第１図は、本発
明の一実施例の磁気ディスクの部分断面図である。この
磁気ディスクはＡＱ合金基板の両面に磁性層が形成され
ているが、図はその一面のみを示した。この磁気ディス
クをつぎのようにして製造した。外径φ１３ｏｎ＋ｍ、
内径φ４０ｍｍ、厚さ１．９ｍｍのＡＱ合金基板５の上
に、厚さ１５μｍの１２ｗｔ％Ｐ−Ｎｉメツキ層４を形
成した。この非磁性基板上に、基板温度１５０℃、Ａｒ
圧１０ｍ　Ｔｏｒｒ、Ｄ　Ｃ投入電力５Ｗ／ａｎ”の条
件でスパッタリングによりＣｒ下地層３を２００ｎｍ形
成した後、同条件でＣｏ、、７Ｎｉｏ、、の合金ターゲ
ットを用いて４０ｎｍ厚みの下部磁性層２を形成し、続
いて５ａｔ％のＺｒを添加したＣｏ、、、Ｎｉ、、、合
金ターゲットを用いて１０ｎｍ厚さの上部磁性層１を形
成した（実施例１とする）。また同様に１０ａｔ％のＺ
ｒを添加したＣ　ｏｏ、、　Ｎｉｏ、３合金ターゲツト
を用いて同じ厚さの上部磁性層１を形成した磁気ディス
クを別に製造した（実施例２とする）。

一方、比較例１として、Ｃｒ下地層までを前記と同様に
成膜した後、Ｃｏｏ、、Ｎｉ、、、の合金ターゲットを
用いて５０ｎ　ｍ厚さの磁性層を前記と同条件で形成し
た磁気ディスクを製造した。

さらに比較例２及び３として、Ｃｒ下地層までを前記と
同様に成膜した後、Ｚｒを５ａｔ％添加したＣｏ、、７
Ｎｉｏ、、合金ターゲットを用いて５０ｎ　ｍ厚さの磁
性層を前記と同条件で形成した磁気ディスク（比較例２
）と、別にＺｒを１０ａｔ％添加したＣ　Ｏｏｔ　Ｎ　
ｌｏ　、　３合金ターゲツトを用いて５０ｎ　ｍ厚さの
磁性層を前記と同条件で形成した磁気ディスク（比較例
３）をそれぞれ製造した。

第４図にこれらの実施例及び比較例の磁気ディスクの磁
気特性を示す。図に示すように１本実施例においては、
比較例１に較べ、残留磁束密度：Ｂｒは約１０％の低下
であり、磁気ディスクとしての再生出力の低下は５％以
下であって実用上はとんど問題とはならない。

第５図及び第６図に本実施例及び比較例の耐食性のデー
タを示す。第５図は、４０°Ｃで１規定のＮａＣΩを用
いた塩水噴霧試験の結果を示す図でアＩＪ、第６図は、
６０℃、９０％ＲＨ，ｍ埃クラス１０．０００の高温高
湿環境下に磁気ディスクを１００時間放置した場合のミ
ッシングエラー数の増加を示す図である。なおミッシン
グエラーはスライス７０％の値である。第５図及び第６
図にみられるように本実施例は比較例２と同等の耐食性
を示す。

上記実施例の他に、ＣｏとＮｉの合計量に対するＮｉの
量が１Ｏ−６０ａｔ％の範囲、及びＺｒの量が０．１〜
３０ａｔ％の範囲の材料の磁性膜を有する磁気デイスフ
を製造し、検討したがほぼ同様の効果が得られた。また
磁性層の上にカーボン等の非磁性保護膜を設けた場合も
同様な効果が確認された。

つぎに実施例３〜１１として、上部磁性層の材料を一般
式（Ｃ０１１，７Ｎ１０．３）０．９５Ｍ０．Ｏ５（た
だしＭはＴｉ等裏表１記載元素）なる材料を用いた磁気
ディスクを製造し、残留磁束密度二Ｂｒを測定した。結
果を表１に示す。

表　　１これらの実施例の耐食性は実施例２のそれとほぼ同等で
あった。

以上の実施例は、スパッタリング法により磁性膜を形成
した磁気ディスクについて述べたが蒸着法、イオンビー
ムスパッタリング法等によって磁性膜を形成してもほぼ
同様な効果が得られた。また磁気ディスクに限らず、磁
気テープ、フロッピディスク等に適用しても優れた効果
が得られた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高耐食性でかつ高い磁気特性を持つ磁
性膜を有する磁気記録媒体を得ることができた。

例えば上部磁性膜を（Ｃｏｏ、、　Ｎｉｏ、、）、、、
。

Ｚｒｏ、ｏ、１０ｎｍ、下部磁性膜をＣｏｏ、、Ｎｉ、
、、膜厚１０ｎｍとした本発明の磁気ディスクの残留磁
束密度：Ｂｒは、Ｃｏｏ、、　Ｎｉｏ、３膜厚５０ｎ　
ｍの磁性膜を有する磁気ディスクのそれより約１０％低
下する程度であり、（Ｃｏ。、７　Ｎ１（１，３）０．
９５　ＺｒＯ，Ｑ５膜厚５０ｎ　ｍの磁性膜を有する磁
気ディスクのそれより約４０％向上する。一方、耐食性
は、耐食性に優れている後者の磁気ディスクとほとんど
同等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気ディスクの部分断面図
、第２図は従来の磁気ディスクの磁気特性を示す図、第
３図はＣｏＮｉＺｒ磁性膜の膜厚方向の組成分布を示す
図、第４図は本発明の一実施例の磁気ディスクの磁気特
性を示す図、第５図及び第６図は本発明の一実施例及び
比較例の磁気ディスクの耐食性の試験結果を示す図であ
る。１・・上部磁性層　　　２・・・上部磁性層３・・・Ｃ
ｒ下地暦　　　　４・・・Ｐ−Ｎｉメツキ層５・・・Ａ
Ｑ合金基板第１図代理人弁理士　　中　村　純之助Ｚｒ／（Ｃｄ＋Ｎｉｌ　（ａｔ％）第２図：／采さ　（ｎｍ）第３図面１＃（、ｍ−λ這龜ズ７ＨＣ（○ｅ）第４図第図６０’Ｃ９０％ＲＨ故笈吐間第６図Ｃｈｒ）

Claims

【特許請求の範囲】１、非磁性基板上に磁性層を形成した磁気記録媒体にお
いて、上記磁性層は、Ｃｏ及びＮｉを主成分とする下部
磁性層と、Ｃｏ及びＮｉ並びにＺｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ
、Ｔａ、Ｒｈ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｐｄからなる群から選
ばれた少なくとも一種の他の元素からなる上部磁性層と
よりなることを特徴とする磁気記録媒体。２、上記上部磁性層の他の元素の量は、０．１〜３０原
子％の範囲である請求項１記載の磁気記録媒体。