JPH02168422A - 磁気記録媒体 - Google Patents
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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。
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〕
本発明はフレキシブル型磁気ディスク装置、テープ磁気
記憶装置、カード型磁気記憶装置、リジッド型磁気ディ
スク装置などに用いる磁気記録媒体及び磁気記憶装置に
関する。
記憶装置、カード型磁気記憶装置、リジッド型磁気ディ
スク装置などに用いる磁気記録媒体及び磁気記憶装置に
関する。
磁気記録の高密度化に対応するため、酸化鉄薄膜、窒化
鉄薄膜、磁性金属合金薄膜などの薄膜磁性層を記a暦と
する磁気記録媒体の研究開発が進められている。これら
薄膜媒体は非磁性基体上にスパッタリング法、真空蒸着
法、メツキ法、イオンブレーティング等の手法により形
成されることが多く、膜厚が小さいこと、保磁力や磁化
が大きいことなどの理由により高記録密度化に適してい
ると言える。しかしながら、上記磁性薄膜を用いた磁気
記録媒体は磁気ヘッドの摺動により損傷を受けやすく、
耐久性が悪いという欠点を持っている。磁気ファイルと
して使用される磁気記録媒体などは、特に高度の信頼性
が要求されるため、上記問題点を克服することは、高記
録密度化を実現するうえで極めて重要である。
鉄薄膜、磁性金属合金薄膜などの薄膜磁性層を記a暦と
する磁気記録媒体の研究開発が進められている。これら
薄膜媒体は非磁性基体上にスパッタリング法、真空蒸着
法、メツキ法、イオンブレーティング等の手法により形
成されることが多く、膜厚が小さいこと、保磁力や磁化
が大きいことなどの理由により高記録密度化に適してい
ると言える。しかしながら、上記磁性薄膜を用いた磁気
記録媒体は磁気ヘッドの摺動により損傷を受けやすく、
耐久性が悪いという欠点を持っている。磁気ファイルと
して使用される磁気記録媒体などは、特に高度の信頼性
が要求されるため、上記問題点を克服することは、高記
録密度化を実現するうえで極めて重要である。
従来の連続薄膜を用いた磁気記録媒体では、上記問題点
を解決するため、磁性膜上にC系保護膜を形成する手法
(特開昭61−54017号公報、特開昭61−540
19号公報)や、C系保護股上にさらに有機系液体潤滑
剤を形成する手法(特開昭61−96512号公報)、
またSi、Zr、Hf、Ti、Ta、Nb、Wの窒化物
あるいは炭化物保護膜を形成する手法(米国特許第Re
32464号公報)や、Zr、Ti、Ta、Hfの酸化
物、窒化物、炭化物、硼化物保3膜を形成する手法(特
開昭63−66722号公報)などが提案されている。
を解決するため、磁性膜上にC系保護膜を形成する手法
(特開昭61−54017号公報、特開昭61−540
19号公報)や、C系保護股上にさらに有機系液体潤滑
剤を形成する手法(特開昭61−96512号公報)、
またSi、Zr、Hf、Ti、Ta、Nb、Wの窒化物
あるいは炭化物保護膜を形成する手法(米国特許第Re
32464号公報)や、Zr、Ti、Ta、Hfの酸化
物、窒化物、炭化物、硼化物保3膜を形成する手法(特
開昭63−66722号公報)などが提案されている。
また、特開昭63−4419号公報にはTi、V、Cr
、Zr、Nb、Mo。
、Zr、Nb、Mo。
Hf、Ta、W、Si、Bの炭化物を保護膜として用い
ることが開示されており、さらに特開昭61−2141
15号公報にはFe−Ni−Cr合金もしくはその酸化
物を保護膜に用いることが示されている。
ることが開示されており、さらに特開昭61−2141
15号公報にはFe−Ni−Cr合金もしくはその酸化
物を保護膜に用いることが示されている。
一般に、媒体形成法としては、スパッタ法、蒸着法、メ
ツキ法、イオンビームスパッタ法などがあり、磁性層と
しては、特開昭61−224121などに述べらせてい
るCo−N1−Zr−N合金などを用いることが知られ
ている。
ツキ法、イオンビームスパッタ法などがあり、磁性層と
しては、特開昭61−224121などに述べらせてい
るCo−N1−Zr−N合金などを用いることが知られ
ている。
しかしながら、本発明者らの検討によると、C系保護膜
を用いた場合には、保護膜の硬度が低いこと、カーボン
が酸化され易いこと、及び液体潤滑剤の付着性が悪いこ
となどの理由により、特に保護膜厚を60nm程度以下
に小さくした場合に磁気記録媒体の耐久性を充分に保証
するまでに至っていない。また、Si、Zr、Hf、T
i。
を用いた場合には、保護膜の硬度が低いこと、カーボン
が酸化され易いこと、及び液体潤滑剤の付着性が悪いこ
となどの理由により、特に保護膜厚を60nm程度以下
に小さくした場合に磁気記録媒体の耐久性を充分に保証
するまでに至っていない。また、Si、Zr、Hf、T
i。
Ta、Nb、Wの窒化物あるいは炭化物を保護膜として
用いた場合や、Zr、Ti、Ta、Hfの酸化物、窒化
物、炭化物、硼化物を保護膜として用いた場合には、保
護膜の硬度はCに比べて高いにもかかわらず、磁気ヘッ
ドと保護膜間の摩擦係数が高かったり、保護膜と磁性層
の密着力が小さく、また相対的に材料自身がもろいため
、磁気記録媒体に割れ、はく離等の急激な損傷が生じや
すく、装置に急激な振動等が加えられた時の耐慴動性や
耐食性が不充分である事などが問題であった。
用いた場合や、Zr、Ti、Ta、Hfの酸化物、窒化
物、炭化物、硼化物を保護膜として用いた場合には、保
護膜の硬度はCに比べて高いにもかかわらず、磁気ヘッ
ドと保護膜間の摩擦係数が高かったり、保護膜と磁性層
の密着力が小さく、また相対的に材料自身がもろいため
、磁気記録媒体に割れ、はく離等の急激な損傷が生じや
すく、装置に急激な振動等が加えられた時の耐慴動性や
耐食性が不充分である事などが問題であった。
また、他の観点から見れば上記従来技術においては、非
磁性保護膜を別途設けるため、保護膜材料の選択の自由
度が高く、耐摺動信頼性を極めて高くできるという利点
がある反面、磁気ヘッドと媒体との間隔が非磁性保護膜
の膜厚の分だけ広がり、いわゆるスペーシング損失のた
めに高い記録密度が実現しにくいという問題があった。
磁性保護膜を別途設けるため、保護膜材料の選択の自由
度が高く、耐摺動信頼性を極めて高くできるという利点
がある反面、磁気ヘッドと媒体との間隔が非磁性保護膜
の膜厚の分だけ広がり、いわゆるスペーシング損失のた
めに高い記録密度が実現しにくいという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであって。
金属または酸化物、窒化物等の磁性薄膜上に、磁性層と
の密着性に優れ、高硬度、高靭性、低摩擦係数であり、
しかも液体潤滑剤の付着性の良い非磁性保護被覆層を形
成することにより、耐摺動性、耐食性に優れ、高密度記
録に適した磁気記録媒体及び信頼性の高い大容量磁気記
憶装置を提供することを第1の目的とする。
の密着性に優れ、高硬度、高靭性、低摩擦係数であり、
しかも液体潤滑剤の付着性の良い非磁性保護被覆層を形
成することにより、耐摺動性、耐食性に優れ、高密度記
録に適した磁気記録媒体及び信頼性の高い大容量磁気記
憶装置を提供することを第1の目的とする。
本発明の第2の目的は、上記非磁性保護膜を無くし、記
録再特性を高めしかも耐摺動性が高い媒体を提供するこ
とにある。
録再特性を高めしかも耐摺動性が高い媒体を提供するこ
とにある。
本発明は上記第1の目的を達成するために、磁性層上に
少なくとも一層の非磁性保護被覆層を設け、該非磁性保
護被覆層を、Ti、Zr、Hf。
少なくとも一層の非磁性保護被覆層を設け、該非磁性保
護被覆層を、Ti、Zr、Hf。
V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wから成る第1の群から
選ばれた少なくとも2種の元素と、N、C。
選ばれた少なくとも2種の元素と、N、C。
0、Bから成る第2の群から選ばれた少なくとも1種の
元素とで形成したものである。ここで上記第1の群の1
つの元素成分量は、第1の群の元素の合計量を1ooa
t%として、0.1at%以上99,9 a t%以下
、より望ましくは20a t%以上80at%以下とし
、さらに前記第1の群の元素の総量が、上記第1の群の
元素と第2の群の元素の総量を100at%として、1
0at%以上99at%以下とすることが望ましい。組
成の異なる材料を2暦もしくは3暦積層して保護被覆層
とすれば、耐食性、耐摺動性が特に向上するのでより好
ましい、上記非磁性保護膜r!i1.Mが上記第1の群
の元素のうちZrあるいはNb、あるいはHf、あるい
はWを含み、さらに上記第2の群の元素のうちNを含む
か、第1の群の元素のうちWと、第2の群の元素のうち
Cを少なくとも含むことが特に望ましい、さらに上記非
磁性保護被覆層の膜厚を(多層膜である場合はその合計
の厚さ)を5暦m以上60nm以下、より望ましくは1
0nm以上、40nm以下、さらに望ましくは20nm
以上30nm以下とすることが望ましい。
元素とで形成したものである。ここで上記第1の群の1
つの元素成分量は、第1の群の元素の合計量を1ooa
t%として、0.1at%以上99,9 a t%以下
、より望ましくは20a t%以上80at%以下とし
、さらに前記第1の群の元素の総量が、上記第1の群の
元素と第2の群の元素の総量を100at%として、1
0at%以上99at%以下とすることが望ましい。組
成の異なる材料を2暦もしくは3暦積層して保護被覆層
とすれば、耐食性、耐摺動性が特に向上するのでより好
ましい、上記非磁性保護膜r!i1.Mが上記第1の群
の元素のうちZrあるいはNb、あるいはHf、あるい
はWを含み、さらに上記第2の群の元素のうちNを含む
か、第1の群の元素のうちWと、第2の群の元素のうち
Cを少なくとも含むことが特に望ましい、さらに上記非
磁性保護被覆層の膜厚を(多層膜である場合はその合計
の厚さ)を5暦m以上60nm以下、より望ましくは1
0nm以上、40nm以下、さらに望ましくは20nm
以上30nm以下とすることが望ましい。
なお、本発明は、上記磁性薄膜が連続簿膜である場合に
、特に効果的である。
、特に効果的である。
さらに、上記非磁性保護膜[?と上記磁性層との間に非
磁性金属中間層を設けることが信頼性をより高める上で
望ましい。この非磁性金属中間層はTi、Zr、Hf、
Nb、Taから成る第3の群から選ばれた少なくとも1
種の元素を主成分として、Pt、Pd、Rh、I r、
Ru、Osから成る第4の群から選ばれた少なくとも1
種の元素を合計0.01 a t%以上1at%以下、
もしくは、Mo、Niから成る第5の群から選ばれた少
なくとも1種の元素を合計0.1wt%以上1wt%以
下含む合金とすることが望ましい。また、上記非磁性金
属中間層は、Niを主たる成分とし、Ti、V、Nb、
Ta、Cr、Mo、W、Mn。
磁性金属中間層を設けることが信頼性をより高める上で
望ましい。この非磁性金属中間層はTi、Zr、Hf、
Nb、Taから成る第3の群から選ばれた少なくとも1
種の元素を主成分として、Pt、Pd、Rh、I r、
Ru、Osから成る第4の群から選ばれた少なくとも1
種の元素を合計0.01 a t%以上1at%以下、
もしくは、Mo、Niから成る第5の群から選ばれた少
なくとも1種の元素を合計0.1wt%以上1wt%以
下含む合金とすることが望ましい。また、上記非磁性金
属中間層は、Niを主たる成分とし、Ti、V、Nb、
Ta、Cr、Mo、W、Mn。
Fe、Co、Cu、Al、Siから成る第6の群から選
ばれた少なくとも1種の元素を1wt%以上40wt%
以下含む非磁性合金で構成しても良い。このとき、上記
非磁性金属中間層は、27wt%以上34wt%以下の
Cuを含むNi合金か、2wt%以上32wt%以下の
Mo及び13wt%以上25wt%以下のCrを含むN
i合金であることが望ましい。また上記非磁性金属中間
層の膜厚は2暦m以上15nm以下より好ましく5暦m
以上10nm以下であることが望ましい。
ばれた少なくとも1種の元素を1wt%以上40wt%
以下含む非磁性合金で構成しても良い。このとき、上記
非磁性金属中間層は、27wt%以上34wt%以下の
Cuを含むNi合金か、2wt%以上32wt%以下の
Mo及び13wt%以上25wt%以下のCrを含むN
i合金であることが望ましい。また上記非磁性金属中間
層の膜厚は2暦m以上15nm以下より好ましく5暦m
以上10nm以下であることが望ましい。
また、本発明は、上記第2の目的を達成するために、保
護波r!1.層として、磁性合金を用いるものであり、
磁性合金は多層化されることになる。すなわち、多層化
した磁性合金膜の情報記録素子側の最表面層を、Co、
Ni、Fe、Gdから成る第8の群から選ばれた少なく
とも1種の元素、及び、Ti、Zr、Hf、V、Nb、
Ta、Cr。
護波r!1.層として、磁性合金を用いるものであり、
磁性合金は多層化されることになる。すなわち、多層化
した磁性合金膜の情報記録素子側の最表面層を、Co、
Ni、Fe、Gdから成る第8の群から選ばれた少なく
とも1種の元素、及び、Ti、Zr、Hf、V、Nb、
Ta、Cr。
Mo、Wから成る第9の群から選ばれた少なくとも1種
の元素、及びN+ Cr O+ B + S iから成
る第10の群から選ばれた少なくとも1種の元素を含有
せしめた材料で構成したものである。ここで高出力化、
重ね書き特性の向上を図るために、この複合磁性薄膜を
構成するすべての磁性薄膜を互いに磁気的に結合せしめ
、外部磁界に対して同一の保磁力で磁化反転するように
したものであり、さらに前記第9の群の元素の総量が、
前記第8の群の元素と第9の群の元素の総量を100a
t%として3at%以上、60a t%以下、より望
ましくは5at%以上、40at%以下であるようにす
ることが好ましい。ここで、下側磁性層の保磁力は10
000e以上とすることが望ましく、複合磁性膜として
の上記同一の保磁力は、2000e以上であることが望
ましい。また、耐摺動性を向上するため、第・10の群
の元素の総量を、第8、第9、第10の群の元素の総量
を100at%として、6at%以上、80a t%以
下、より望ましくは、20at%以上、60at%以下
とし、さらに、第1の(情報記録素子側の)磁性薄膜上
に直接周知の有機系潤滑膜を設けたものである。さらに
、記録密度特性を改善するため、前記第1の磁性薄膜の
膜厚を5部m以上1100n以下、より望ましくは10
nm以上70nm以下としたものである。上記本発明に
より成る複合性薄膜を少なくとも1固有する媒体を用い
ることでスペーシング損失が減少し、記憶容量の大きな
磁気記憶装置を提供できる。
の元素、及びN+ Cr O+ B + S iから成
る第10の群から選ばれた少なくとも1種の元素を含有
せしめた材料で構成したものである。ここで高出力化、
重ね書き特性の向上を図るために、この複合磁性薄膜を
構成するすべての磁性薄膜を互いに磁気的に結合せしめ
、外部磁界に対して同一の保磁力で磁化反転するように
したものであり、さらに前記第9の群の元素の総量が、
前記第8の群の元素と第9の群の元素の総量を100a
t%として3at%以上、60a t%以下、より望
ましくは5at%以上、40at%以下であるようにす
ることが好ましい。ここで、下側磁性層の保磁力は10
000e以上とすることが望ましく、複合磁性膜として
の上記同一の保磁力は、2000e以上であることが望
ましい。また、耐摺動性を向上するため、第・10の群
の元素の総量を、第8、第9、第10の群の元素の総量
を100at%として、6at%以上、80a t%以
下、より望ましくは、20at%以上、60at%以下
とし、さらに、第1の(情報記録素子側の)磁性薄膜上
に直接周知の有機系潤滑膜を設けたものである。さらに
、記録密度特性を改善するため、前記第1の磁性薄膜の
膜厚を5部m以上1100n以下、より望ましくは10
nm以上70nm以下としたものである。上記本発明に
より成る複合性薄膜を少なくとも1固有する媒体を用い
ることでスペーシング損失が減少し、記憶容量の大きな
磁気記憶装置を提供できる。
の本発明について詳細に説明する。この場合の上記効果
は以下の作用による。
は以下の作用による。
Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr。
Mo、Wから成る第1の群のただ1元素の窒化物、炭化
物、酸化物および硼化物は、一般に融点が高く、高い硬
度を示すため原理的には磁気記録媒体の薄膜保護被覆層
として使用可能である。ところが、上記第1群中の元素
単独の窒化物、炭化物、酸化物および硼化物を保護被覆
層として形成した磁気記録媒体の耐摺動に関して鋭意検
討した結果。
物、酸化物および硼化物は、一般に融点が高く、高い硬
度を示すため原理的には磁気記録媒体の薄膜保護被覆層
として使用可能である。ところが、上記第1群中の元素
単独の窒化物、炭化物、酸化物および硼化物を保護被覆
層として形成した磁気記録媒体の耐摺動に関して鋭意検
討した結果。
上記のいずれの化合物を用いた媒体も充分な耐久性を示
さないことが明らかになった。これは、保護被覆層の結
晶粒が比較的大きく、特に保護被覆層を40nmより薄
くした時には、膜がもろく、密着力も小さいため、磁気
ヘッド摺動時の機械的外力に対し、テクスチャ加工時や
成膜後の浮上性評価後にできる種々の欠陥を起点とし、
あるいは結晶粒界を起点とした破壊を引き起こし易いた
めである。さらに結晶粒界や上記欠陥部は、局部型する
ため、腐食環境から磁気記録媒体を保護する機能を充分
に果たし得ないという問題もある。
さないことが明らかになった。これは、保護被覆層の結
晶粒が比較的大きく、特に保護被覆層を40nmより薄
くした時には、膜がもろく、密着力も小さいため、磁気
ヘッド摺動時の機械的外力に対し、テクスチャ加工時や
成膜後の浮上性評価後にできる種々の欠陥を起点とし、
あるいは結晶粒界を起点とした破壊を引き起こし易いた
めである。さらに結晶粒界や上記欠陥部は、局部型する
ため、腐食環境から磁気記録媒体を保護する機能を充分
に果たし得ないという問題もある。
これに対し1本発明者らが鋭意検討した結果によれば上
記第1の群から選ばれた少なくとも2種の元素から成る
非磁性合金の窒化物、炭化物、酸化物、硼化物、炭窒化
物、酸窒化物、硼窒化物、酸炭化物、硼炭化物、硼酸化
物を磁気記録媒体の保護被覆層として用いると、保護被
覆層は全体として保護被覆層の膜厚以下、もしくは膜厚
の半分以下の極めて微細な結晶粒となるか、さらに典型
的な場合には優位的に非晶質°状となる。さらに。
記第1の群から選ばれた少なくとも2種の元素から成る
非磁性合金の窒化物、炭化物、酸化物、硼化物、炭窒化
物、酸窒化物、硼窒化物、酸炭化物、硼炭化物、硼酸化
物を磁気記録媒体の保護被覆層として用いると、保護被
覆層は全体として保護被覆層の膜厚以下、もしくは膜厚
の半分以下の極めて微細な結晶粒となるか、さらに典型
的な場合には優位的に非晶質°状となる。さらに。
第1の群の元素が原子半径が小さく、化学結合の方向性
の高いB、、C,N、Oと種々の化合物を作り易いため
、保ε被覆層は各構成元素の可能な種々の組み合わせか
ら成る微細な相の混合組織を形成し易い。このため第1
の群の少なくとも2種の元素を含む保護被覆層は第1の
群のただ1種と、B、C,N、Oとの化合物から成る保
護膜に比べて、膜組織、膜構造が複雑で、前記の各相が
磁性層を一様に被用したり、あるいは凸起としてヘッド
を支えたりして互いに相補的に磁性層を保護するため、
耐摺動性と耐食性の両者を同時に向上することができる
。
の高いB、、C,N、Oと種々の化合物を作り易いため
、保ε被覆層は各構成元素の可能な種々の組み合わせか
ら成る微細な相の混合組織を形成し易い。このため第1
の群の少なくとも2種の元素を含む保護被覆層は第1の
群のただ1種と、B、C,N、Oとの化合物から成る保
護膜に比べて、膜組織、膜構造が複雑で、前記の各相が
磁性層を一様に被用したり、あるいは凸起としてヘッド
を支えたりして互いに相補的に磁性層を保護するため、
耐摺動性と耐食性の両者を同時に向上することができる
。
さらに、上記効果は第1の群の元素を2種以上含み、か
つN、C,O,Bから成る第2の群の元素も2種以上含
むと著しく増長されることから、特に優れた耐摺動性5
耐食性を有する磁気記録媒体を得ることが出来る。
つN、C,O,Bから成る第2の群の元素も2種以上含
むと著しく増長されることから、特に優れた耐摺動性5
耐食性を有する磁気記録媒体を得ることが出来る。
本効果は上記混合組織が保3被覆層のごく1部にでも形
成されれば認められるので、第1の群の1つの元素の含
有量は第1の群の元素の総量を100at%とした場合
、0.1 a t%以上99.9at%以下であれは良
い。
成されれば認められるので、第1の群の1つの元素の含
有量は第1の群の元素の総量を100at%とした場合
、0.1 a t%以上99.9at%以下であれは良
い。
また、非晶質状成分が多い保護被覆層は被覆性が高く1
機械的外力に対して強固である上、表面が平滑で、磁気
ヘッドと保護被覆層間の摩擦力、摩擦係数が小さく、耐
衝動性を向上できる利点もある。ここで第1の群の元素
の総量に対し、Y。
機械的外力に対して強固である上、表面が平滑で、磁気
ヘッドと保護被覆層間の摩擦力、摩擦係数が小さく、耐
衝動性を向上できる利点もある。ここで第1の群の元素
の総量に対し、Y。
Mg、Ca、Sc、Fe、Go、Nj、Al、Si。
Ru、Rh、Pd、Os、I r、Pt、Mn。
Cuの少なくとも1種を0.1 a t%以上含有する
ように添加すると、非晶質性が高くなるのでさらに好ま
しい。含有量が20at%よりも多いと硬度が劣化し、
全体としての耐慴動性はかえって劣化してしまうので、
添加量としては、0.1at%以上、20at%以下と
することが望ましい。
ように添加すると、非晶質性が高くなるのでさらに好ま
しい。含有量が20at%よりも多いと硬度が劣化し、
全体としての耐慴動性はかえって劣化してしまうので、
添加量としては、0.1at%以上、20at%以下と
することが望ましい。
また微細混晶、及び非晶質状保護躍層両者ともに緻密で
磁性層との密着性が良く、界面からの剥離を起こし難く
、かつ表面に不飽和原子を多く有するため吸着性に富み
、液体潤滑剤の付着性が良いという特長がある。
磁性層との密着性が良く、界面からの剥離を起こし難く
、かつ表面に不飽和原子を多く有するため吸着性に富み
、液体潤滑剤の付着性が良いという特長がある。
さらに、耐食性のように優れた材料(例えば(Hfo、
*Z r、、、810.1)11.340゜1.。
*Z r、、、810.1)11.340゜1.。
(Z ro、、Nbo、s)。丈5等)と耐慴動性のよ
性のより優れた材料、耐食性のより優れた材料、密着性
のより優れた材料(例えば (W−、s N b o、 s)o、 s Co、 s
。
性のより優れた材料、耐食性のより優れた材料、密着性
のより優れた材料(例えば (W−、s N b o、 s)o、 s Co、 s
。
(Cro、、Z re4S 10,1)。5B。、、等
)の積層により多層構造の保護被覆層を形成できるが、
これにより個々の層の長所を有効に生かせるので特に好
ましい。
)の積層により多層構造の保護被覆層を形成できるが、
これにより個々の層の長所を有効に生かせるので特に好
ましい。
以上のようTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta。
Cr、Mo、Wを2種以上含ませることで、単体では得
られない優れた性質を有する保護膜が得られることが明
らかになった。ここでさらに以下、上記元素の組成につ
いてさらに詳しく説明する。
られない優れた性質を有する保護膜が得られることが明
らかになった。ここでさらに以下、上記元素の組成につ
いてさらに詳しく説明する。
第1図に構造を示す様に、N1−Pを5〜10μ層の厚
さにメツキし、その表面に円周方向に中心線平均面粗さ
で10n層の凹凸を設けた130mφのAfl−Mg合
金基板上(11)に、RFマグネトロンスパッタ法で、
基板温度100℃、アルゴンガス圧15 mTorr、
投入電力密度I W / aJで膜厚350n層のCr
下地i (12,12’ )、膜厚70n層のCoo、
、、N 1o4o Z r、、、、磁性層(13,13
’ )を形成し、さらにアルゴンガス50vo1%、窒
素ガス50vo1%の混合ガスをガス圧10mTorr
、投入電力密度3 W/cn!で、膜厚40n層の(Z
rl−xN b x)o、 s No、 s保護被覆
層(14,14’ )を形成して磁気ディスクとして、
耐摩耗性の評価を行なった。評価は、曲率30画のサフ
ァイア球面慴動子を荷重10gfで磁気ディスク表面に
押し付け、相対速度10m/sで磁気ディスクを回転さ
せて、摺動3600回の時の磁気ディスク表面に生じた
lや耗量及び部幅を測定する方法を採用した。評価に供
した保護被′m層はZrとNbの含有比率の異なったも
のであり、窒素はいずれの場合も50a t%である。
さにメツキし、その表面に円周方向に中心線平均面粗さ
で10n層の凹凸を設けた130mφのAfl−Mg合
金基板上(11)に、RFマグネトロンスパッタ法で、
基板温度100℃、アルゴンガス圧15 mTorr、
投入電力密度I W / aJで膜厚350n層のCr
下地i (12,12’ )、膜厚70n層のCoo、
、、N 1o4o Z r、、、、磁性層(13,13
’ )を形成し、さらにアルゴンガス50vo1%、窒
素ガス50vo1%の混合ガスをガス圧10mTorr
、投入電力密度3 W/cn!で、膜厚40n層の(Z
rl−xN b x)o、 s No、 s保護被覆
層(14,14’ )を形成して磁気ディスクとして、
耐摩耗性の評価を行なった。評価は、曲率30画のサフ
ァイア球面慴動子を荷重10gfで磁気ディスク表面に
押し付け、相対速度10m/sで磁気ディスクを回転さ
せて、摺動3600回の時の磁気ディスク表面に生じた
lや耗量及び部幅を測定する方法を採用した。評価に供
した保護被′m層はZrとNbの含有比率の異なったも
のであり、窒素はいずれの場合も50a t%である。
ZrにNbを0.1at%以上99.9at%以下添加
すると、Zr単体もしくはNb単体の窒化物に比べて摩
耗速度は1/2以下に減少した。また、摩耗形態も、均
一な摩耗から、細かな線状の傷の集合状態へと変化し、
Nb添加によりWI摺動性が向上していることが確認さ
れた。この細かな線状の傷の集合の平均的な幅をNb組
成に対して示すと第2図に示すようになる。ZrとNb
の総量を100at%とした場合、Nbを20at%以
上含有すると特に部幅が著しく小さくなり、8゜at%
を超えて含有すると再び部幅が著しく太きくなることが
分かる。すなわちNbの含率は20at%以上80at
%以下とする事がより好ましい。Nb含率が30at%
以上70at%以下では部幅がより小さくなるのでさら
に好ましく、さらにNb含率が40a を以上60at
%以下では部幅がほぼ雰となり特に好ましい。ガラス基
板上に膜厚0.1μ層の(Zr□−xNbx)。、No
、を形成し、X線でその結晶性を調べたところ、Nbi
が少ない場合には結晶配向を示すピークは見い出されな
かったが、Nbiが30at%以上になると、X線デイ
フラクトメータによる回折像の20で39°の位置に顕
著な結晶性を示すピークが認められるようになり、Nb
、Nなどの異相が析出していることが確認された。これ
により耐慴動性が向上していると考えられる。ZrとN
bの総量に対して、y l M g T e a +
S c t F e + Co +Ni、Al、Si、
Ru、Rh、Pd、Os。
すると、Zr単体もしくはNb単体の窒化物に比べて摩
耗速度は1/2以下に減少した。また、摩耗形態も、均
一な摩耗から、細かな線状の傷の集合状態へと変化し、
Nb添加によりWI摺動性が向上していることが確認さ
れた。この細かな線状の傷の集合の平均的な幅をNb組
成に対して示すと第2図に示すようになる。ZrとNb
の総量を100at%とした場合、Nbを20at%以
上含有すると特に部幅が著しく小さくなり、8゜at%
を超えて含有すると再び部幅が著しく太きくなることが
分かる。すなわちNbの含率は20at%以上80at
%以下とする事がより好ましい。Nb含率が30at%
以上70at%以下では部幅がより小さくなるのでさら
に好ましく、さらにNb含率が40a を以上60at
%以下では部幅がほぼ雰となり特に好ましい。ガラス基
板上に膜厚0.1μ層の(Zr□−xNbx)。、No
、を形成し、X線でその結晶性を調べたところ、Nbi
が少ない場合には結晶配向を示すピークは見い出されな
かったが、Nbiが30at%以上になると、X線デイ
フラクトメータによる回折像の20で39°の位置に顕
著な結晶性を示すピークが認められるようになり、Nb
、Nなどの異相が析出していることが確認された。これ
により耐慴動性が向上していると考えられる。ZrとN
bの総量に対して、y l M g T e a +
S c t F e + Co +Ni、Al、Si、
Ru、Rh、Pd、Os。
I r、Pt、Mn、Cuの少なくともいずれか1種を
0.1 a t%以上20at%以下含むように添加す
ることで結晶粒が微細化し、膜構造が均一になり、耐食
性、耐摺動性が2倍以上向上した。
0.1 a t%以上20at%以下含むように添加す
ることで結晶粒が微細化し、膜構造が均一になり、耐食
性、耐摺動性が2倍以上向上した。
20at%よりも多く添加すると硬度が低下し、0、l
at%よりも少ないと微細化の効果は少ない。さらにZ
r、Nb、Ti、Hf、V、Ta。
at%よりも少ないと微細化の効果は少ない。さらにZ
r、Nb、Ti、Hf、V、Ta。
Cr、Mo、Wのその他の2種の組み合わせ(すなわち
ZrとNbとの組合せ以外の組合せ)を用いた場合にも
同様の結果が得られた。また、保護被rIi、膜を窒化
物とする替わりに炭化物、酸化物。
ZrとNbとの組合せ以外の組合せ)を用いた場合にも
同様の結果が得られた。また、保護被rIi、膜を窒化
物とする替わりに炭化物、酸化物。
硼化物にした場合にも同様の結果が得られた。
なお、上記説明では、基板としてN1−Pをメツキした
AQ合金を用いたが、アルマイト処理したAQ合金でも
よく、その他、一般に磁気ディスクの基板として用いら
れている材料を2本発明においても用いることができる
。ガラス基板の場合は、表面のメツキは行なわなくてよ
い。また、磁性層の保磁力向上のため、C「等の下地層
を設けることが多いが、必ず必要なものではなく、省略
可能である。また、水平磁化の場合には例えばCrを用
いるが、垂直磁化の場合には例えばTiを用いる。
AQ合金を用いたが、アルマイト処理したAQ合金でも
よく、その他、一般に磁気ディスクの基板として用いら
れている材料を2本発明においても用いることができる
。ガラス基板の場合は、表面のメツキは行なわなくてよ
い。また、磁性層の保磁力向上のため、C「等の下地層
を設けることが多いが、必ず必要なものではなく、省略
可能である。また、水平磁化の場合には例えばCrを用
いるが、垂直磁化の場合には例えばTiを用いる。
次に、窒素、酸素、炭素、硼素等の組成依存性について
説明する。第3図は、第2図の場合と同様の評価を、(
Z ra、、N t)o、z)z−xCxに対して行な
ったものである。Cがわずかでも含まれると摩耗量及び
部幅は急激に減少するが逆に大量に含まれると部幅は増
大する。したがってC含率は1at%以上90a t%
以下とすることが好ましい。
説明する。第3図は、第2図の場合と同様の評価を、(
Z ra、、N t)o、z)z−xCxに対して行な
ったものである。Cがわずかでも含まれると摩耗量及び
部幅は急激に減少するが逆に大量に含まれると部幅は増
大する。したがってC含率は1at%以上90a t%
以下とすることが好ましい。
傷の小さいことを重視すれば、さらにC含率は10a
t%以上80at%以下が好ましく、40at%以上6
0a t%以下では部幅がほぼ零になり特に好ましい。
t%以上80at%以下が好ましく、40at%以上6
0a t%以下では部幅がほぼ零になり特に好ましい。
なお、Cはターゲット中に含ませている。さらに、Zr
、Nb、Ti、Hf、V。
、Nb、Ti、Hf、V。
Ta、Cr、Mo、Wの別の2種の組み合わせ(すなわ
ち、ZrとNbとの組合せ以外の組合せ)を用いた場合
にも同様の結果が得られた。
ち、ZrとNbとの組合せ以外の組合せ)を用いた場合
にも同様の結果が得られた。
炭化物の場合には、W −M o −C系、W−Nb−
C系等のように六方晶系の結晶構造が優位なとき、また
は非晶質構造が優位なときに磁性層との密着性に特に偏
れるため、その他の結晶構造が優位なときに比べるとよ
り好ましい。
C系等のように六方晶系の結晶構造が優位なとき、また
は非晶質構造が優位なときに磁性層との密着性に特に偏
れるため、その他の結晶構造が優位なときに比べるとよ
り好ましい。
また、保護被覆膜を炭化物とする替わりに窒化物、酸化
物、硼化物にした場合にも同様の結果が得られた。スパ
ッタリング、CVD時のガス中に0.1〜30vo1%
のN、、 H2,もしくはo2を含有せしめた場合にも
形成された膜は1〜90at%のN、Hもしくは0を含
み、同様の効果が得られた。
物、硼化物にした場合にも同様の結果が得られた。スパ
ッタリング、CVD時のガス中に0.1〜30vo1%
のN、、 H2,もしくはo2を含有せしめた場合にも
形成された膜は1〜90at%のN、Hもしくは0を含
み、同様の効果が得られた。
第4図は、同様の評価を(Wo、ss M o o、
、、)。4Co &−x Ozに対して行なったもので
、保護膜が完全に破壊し磁性層が露出するまでのパス回
数で強度を評価した。これによると、 (WO,65M O0,35)1)、 4 C6,@に
Oが、さらにlat%以上含まれると強度が著しく増大
することがわかる。これは、N、C,O,Bから成る第
2の群の元素を2種以上含むことにより、結晶粒微細化
の効果が大きくなり、磁性膜との密着性が著しく向上し
たためと考えられる。第5図は、同様の評価を(Zra
、5Nbo4)。、N、、、−xoxに対して行なった
ものである。この場合も(Z ro、 s Nbo、
4)11.5 No、’ sしく増大するため特に好ま
しい。すなわち、第1の群の元素を2種以上含み、かつ
N、C,O,Bから成る第2の群の元素を2種以上含む
と特に好ましい。
、、)。4Co &−x Ozに対して行なったもので
、保護膜が完全に破壊し磁性層が露出するまでのパス回
数で強度を評価した。これによると、 (WO,65M O0,35)1)、 4 C6,@に
Oが、さらにlat%以上含まれると強度が著しく増大
することがわかる。これは、N、C,O,Bから成る第
2の群の元素を2種以上含むことにより、結晶粒微細化
の効果が大きくなり、磁性膜との密着性が著しく向上し
たためと考えられる。第5図は、同様の評価を(Zra
、5Nbo4)。、N、、、−xoxに対して行なった
ものである。この場合も(Z ro、 s Nbo、
4)11.5 No、’ sしく増大するため特に好ま
しい。すなわち、第1の群の元素を2種以上含み、かつ
N、C,O,Bから成る第2の群の元素を2種以上含む
と特に好ましい。
上記非磁性保護液rIIMの膜厚は5nm以上60nm
以下であることが好ましい。なぜならば膜厚が5nmよ
り小さい保護液rIi暦では、記録媒体の耐久性向上に
充分な寄与をなし得す、逆に膜厚が60層mより大きい
保護液rI1層では、磁性層と磁気ヘッドの距離を不必
要に隔てることになり、記録再生特性の低下を招くから
である。記録再生特性を高め、実用上の強度を保つ点で
は保護被覆層の膜厚は10層m以上、40層m以下、さ
らには20層m以上30nm以下とすることがより好ま
しい。
以下であることが好ましい。なぜならば膜厚が5nmよ
り小さい保護液rIi暦では、記録媒体の耐久性向上に
充分な寄与をなし得す、逆に膜厚が60層mより大きい
保護液rI1層では、磁性層と磁気ヘッドの距離を不必
要に隔てることになり、記録再生特性の低下を招くから
である。記録再生特性を高め、実用上の強度を保つ点で
は保護被覆層の膜厚は10層m以上、40層m以下、さ
らには20層m以上30nm以下とすることがより好ま
しい。
上記非磁性保護被12層と磁性層との間に非磁性金凡中
間層を存在させることも記録媒体の耐久性。
間層を存在させることも記録媒体の耐久性。
耐食性向上にとって有効である。該非磁性金属中間層は
、Ti、Zr、Hf、Nb、Taから成る第3の群から
選ばれた少なくとも1種の元素を主成分とし、Pt、P
d、Rh、I r、Ru、Osから成る第4の群から選
ばれた少なくとも1種の元素を0.01 a t%以上
1at%以下、もしくはMo、Niから成る第5の群か
ら選ばれた少なくとも1種の元素を0.1wt%以上1
wt%以下含む合金か、あるいはTi、V、Nb、Ta
。
、Ti、Zr、Hf、Nb、Taから成る第3の群から
選ばれた少なくとも1種の元素を主成分とし、Pt、P
d、Rh、I r、Ru、Osから成る第4の群から選
ばれた少なくとも1種の元素を0.01 a t%以上
1at%以下、もしくはMo、Niから成る第5の群か
ら選ばれた少なくとも1種の元素を0.1wt%以上1
wt%以下含む合金か、あるいはTi、V、Nb、Ta
。
Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、AQ。
Siから成る第6の群から選ばれた少なくとも1種の元
素を1wt%以上40wt%以下を含み。
素を1wt%以上40wt%以下を含み。
望ましくは27wt%以上34wt%以下のCuを含む
Ni合金、あるいは2 w t%以上32wt%以下の
Moと13wt%以上25wt%以下のCrを含むNi
合金とした構成にすることにより、記録媒体の耐食性、
保護被覆層の密着性が特に改善されることが明らかにな
った。ここで耐食性の向上は、Ti、Zr、Hf、Nb
、Taから成る第3の群の元素が酸素に対し活性で、緻
密な不働態被膜を形成し易く、さらにPt、Pd、Rh
。
Ni合金、あるいは2 w t%以上32wt%以下の
Moと13wt%以上25wt%以下のCrを含むNi
合金とした構成にすることにより、記録媒体の耐食性、
保護被覆層の密着性が特に改善されることが明らかにな
った。ここで耐食性の向上は、Ti、Zr、Hf、Nb
、Taから成る第3の群の元素が酸素に対し活性で、緻
密な不働態被膜を形成し易く、さらにPt、Pd、Rh
。
Ir、Ruの第4の群の元素を添加することで膜表面の
酸化、不働態化が促進されるためであり。
酸化、不働態化が促進されるためであり。
両群のそれぞれの少なくとも1元素からなる合金とした
場合にも最も耐食性が認められた。同様にNiを主たる
成分とした場合においても、表面に均一で緻密な不働態
被膜が形成され易く、Cu。
場合にも最も耐食性が認められた。同様にNiを主たる
成分とした場合においても、表面に均一で緻密な不働態
被膜が形成され易く、Cu。
Mo、Crを含むことにより、その効果がさらに・促進
されるためである。また、保護被覆層の密着性の向上は
、上記非磁性金属中間層が化学的に活性であるために、
磁性層と前記保護被覆層の両者とその表面に於て化学的
に反応し、強固に結合するからである。これらの非磁性
全屈中間層材はC膜等の他の保護膜に比べ、本発明の保
護膜との結合性密着性が高く、特に優れた耐食性が得ら
れる。
されるためである。また、保護被覆層の密着性の向上は
、上記非磁性金属中間層が化学的に活性であるために、
磁性層と前記保護被覆層の両者とその表面に於て化学的
に反応し、強固に結合するからである。これらの非磁性
全屈中間層材はC膜等の他の保護膜に比べ、本発明の保
護膜との結合性密着性が高く、特に優れた耐食性が得ら
れる。
以下、上記元素の組成についてさらに詳しく説明するs
Ti、Zr、Hf、Nb、Taがら成る第3の群およ
びPt、Pd、Rh、I r、Ru。
Ti、Zr、Hf、Nb、Taがら成る第3の群およ
びPt、Pd、Rh、I r、Ru。
Osから成る第4の群の元素が中間層に添加されると、
上記中間層表面に安定な不働態被膜が形成され、暑気デ
ィスクの耐食性が向上する。これは、上記添加元素が中
間層表面での酸素および水素イオンの還元反応を助長し
不働態化を促進する結果得られるものであり、本効果は
添加量が0.01at%より少ない場合には小さい、逆
に添加量がlat%を超えると中間層表面が酸化され易
くなりすぎ、かえって作用が劣化してしまうので望まし
くない。同様にMo、Niの添加もそれぞれ0.1 w
t%以上1wt%以下の範囲で特に塵埃に対する耐食
性向上に著しく効果がある。Niを主たる成分とした場
合においても、中間層表面に安定な不働態被膜が形成さ
れるのはTi、V。
上記中間層表面に安定な不働態被膜が形成され、暑気デ
ィスクの耐食性が向上する。これは、上記添加元素が中
間層表面での酸素および水素イオンの還元反応を助長し
不働態化を促進する結果得られるものであり、本効果は
添加量が0.01at%より少ない場合には小さい、逆
に添加量がlat%を超えると中間層表面が酸化され易
くなりすぎ、かえって作用が劣化してしまうので望まし
くない。同様にMo、Niの添加もそれぞれ0.1 w
t%以上1wt%以下の範囲で特に塵埃に対する耐食
性向上に著しく効果がある。Niを主たる成分とした場
合においても、中間層表面に安定な不働態被膜が形成さ
れるのはTi、V。
Nb、Ta、Cr9Mol W、Mn、Fe、Co。
Cu、Al、Siから成る第6の群から選ばれた少なく
とも1種の元素をNiに対し1wt%以上40wt%以
下含む場合である。第6の群から選ばれた少なくとも1
種の元素の添加が1wt%より少ないと十分な不働態被
膜が形成されないため耐食性向上に有効とはならず、逆
に40wt%より多く添加すると中間層表面が酸化され
やすくなりすぎ、かえって作用が劣化してしまうので望
ましくない。すなわち、Ti、V、Nb、Ta。
とも1種の元素をNiに対し1wt%以上40wt%以
下含む場合である。第6の群から選ばれた少なくとも1
種の元素の添加が1wt%より少ないと十分な不働態被
膜が形成されないため耐食性向上に有効とはならず、逆
に40wt%より多く添加すると中間層表面が酸化され
やすくなりすぎ、かえって作用が劣化してしまうので望
ましくない。すなわち、Ti、V、Nb、Ta。
Cr、Mo、W、Mn、Fe、Go、Cu、AQ。
Siから成る第6の群から選ばれた少なくとも1種の元
素の添加は、Niに対し1wt%以上40wt%以下が
望ましい、なかでも特に不働態被膜を安定に存在させる
のは27wt%以上34wt%以下のCu p 2 W
t%以上32wt%以下のM o 、さらには13w
t%以上25wt%以下のCrを含む場合である。Cu
添加が27 wt%より少ないと十分な不働態被膜が形
成されないため耐食性向上に有効とはならず、逆にCu
添加が34wt%より多い場合は中間層表面が酸化され
やすくなりすぎ、かえって作用が劣化してしまうので望
ましくない、すなわち、Cu添加は27wt%以上34
wt%以下が望ましい。また、Mo添加が2wt%より
少ないと十分な不働態被膜が形成されないため耐食性向
上に有効とはならず、逆にMo添加が32wt%より多
い場合は中間層表面が酸化されやすくなりすぎ、かえっ
て作用が劣化してしまうので望ましくない。すなわち1
Mo添加は2wt%以上32wt%以下が望ましい。さ
らに、Cr添加が13wt%より少ないと十分な不働態
被膜が形成されないため耐食性向上に有効とはならず、
逆にCu添加が25wt%より多い場合は中間層表面が
酸化されやすくなりすぎ、かえって作用が劣化してしま
うので望ましくない。
素の添加は、Niに対し1wt%以上40wt%以下が
望ましい、なかでも特に不働態被膜を安定に存在させる
のは27wt%以上34wt%以下のCu p 2 W
t%以上32wt%以下のM o 、さらには13w
t%以上25wt%以下のCrを含む場合である。Cu
添加が27 wt%より少ないと十分な不働態被膜が形
成されないため耐食性向上に有効とはならず、逆にCu
添加が34wt%より多い場合は中間層表面が酸化され
やすくなりすぎ、かえって作用が劣化してしまうので望
ましくない、すなわち、Cu添加は27wt%以上34
wt%以下が望ましい。また、Mo添加が2wt%より
少ないと十分な不働態被膜が形成されないため耐食性向
上に有効とはならず、逆にMo添加が32wt%より多
い場合は中間層表面が酸化されやすくなりすぎ、かえっ
て作用が劣化してしまうので望ましくない。すなわち1
Mo添加は2wt%以上32wt%以下が望ましい。さ
らに、Cr添加が13wt%より少ないと十分な不働態
被膜が形成されないため耐食性向上に有効とはならず、
逆にCu添加が25wt%より多い場合は中間層表面が
酸化されやすくなりすぎ、かえって作用が劣化してしま
うので望ましくない。
すなわち、C1r添加は13wt%以上25wt%以下
が望ましい。
が望ましい。
第7図に示すように、N1−Pをメツキし、その表面に
円周方向に中心線平均面粗さで10n層の凹凸を設けた
直径130層のA Q −M g合金基板51上に、R
Fマグネトロンスパッタ法で、基板温度100℃、アル
ゴンガス圧15mTorr。
円周方向に中心線平均面粗さで10n層の凹凸を設けた
直径130層のA Q −M g合金基板51上に、R
Fマグネトロンスパッタ法で、基板温度100℃、アル
ゴンガス圧15mTorr。
投入電力密度1w/a+Tで膜厚350n層のCr下地
層52.52’ 、膜厚70n層の Co、、、、N i、、、、Z r、。、からなる磁性
M53゜53′、さらにその上にそれぞれlnm、2n
m。
層52.52’ 、膜厚70n層の Co、、、、N i、、、、Z r、。、からなる磁性
M53゜53′、さらにその上にそれぞれlnm、2n
m。
5nm、10nm、15nm、20nm%0nm。
40n層のZ r、、、、、P t、1.、、からなる
非磁性金属中間層54.54’ を形成した後、アルゴ
ンガス50vo1%、窒素ガス50vo1%の混合ガス
をガス圧10mTorr、投入電力密度3 W/cdの
条件で膜厚30n層の(Z ro、sN bo、s)。
非磁性金属中間層54.54’ を形成した後、アルゴ
ンガス50vo1%、窒素ガス50vo1%の混合ガス
をガス圧10mTorr、投入電力密度3 W/cdの
条件で膜厚30n層の(Z ro、sN bo、s)。
、No、からなる非磁性保護被覆層55.55’を形成
して磁気ディスクとしたものを、50℃で1moQ/2
のNaCQ水溶液を用いて塩水噴霧試験を64時間行な
い、磁気ディスクの耐食性を評価した結果を第6図に示
す。Z r、、 sss P to、、。5非磁性金属
中間層54.54″を設けなかった磁気ディスクは、6
4時間の塩水霧試験で飽和磁化Msが12%低下したの
に対し、第6図に示すように非磁性金属中間層の膜厚が
2nm以上になると顕著にMsの減少率が低下し膜厚1
5nm以上でMsの減少は全く認められなかった。上記
非磁性金属中間層膜厚が2nmより小さいと耐食性向上
にとって有効ではなく、逆に膜厚が15nmを超えると
、耐食性は良好であるが、磁性層と磁気ヘッドの距離を
不必要に隔てることになり、記録再生特性の低下を招き
、好ましくない。したがって上記非磁性金属中間層は膜
厚2nm以上15nm以下とし、記録再生特性をより重
視すれば、5nm以上10nm以下とすることが最も好
ましい。非磁性金属中間層をTi、V、Nb、Ta、C
r、Mat W。
して磁気ディスクとしたものを、50℃で1moQ/2
のNaCQ水溶液を用いて塩水噴霧試験を64時間行な
い、磁気ディスクの耐食性を評価した結果を第6図に示
す。Z r、、 sss P to、、。5非磁性金属
中間層54.54″を設けなかった磁気ディスクは、6
4時間の塩水霧試験で飽和磁化Msが12%低下したの
に対し、第6図に示すように非磁性金属中間層の膜厚が
2nm以上になると顕著にMsの減少率が低下し膜厚1
5nm以上でMsの減少は全く認められなかった。上記
非磁性金属中間層膜厚が2nmより小さいと耐食性向上
にとって有効ではなく、逆に膜厚が15nmを超えると
、耐食性は良好であるが、磁性層と磁気ヘッドの距離を
不必要に隔てることになり、記録再生特性の低下を招き
、好ましくない。したがって上記非磁性金属中間層は膜
厚2nm以上15nm以下とし、記録再生特性をより重
視すれば、5nm以上10nm以下とすることが最も好
ましい。非磁性金属中間層をTi、V、Nb、Ta、C
r、Mat W。
Mn、Fe、Co、Cu、Siから成る第6の群から選
ばれた少なくとも1種の元素を含むNiを主たる成分と
した場合も同様の結果が得られた。
ばれた少なくとも1種の元素を含むNiを主たる成分と
した場合も同様の結果が得られた。
it)つぎに複合磁性薄膜を用いた場合の上記本発明に
ついて詳細に説明する。この場合の上記効果は以下の作
用による。
ついて詳細に説明する。この場合の上記効果は以下の作
用による。
Co、Fe、Ni、Gd、Tb等の磁性金属、特にCo
、Fe、Ni、Gdは常温で磁化を有する。これらの磁
性金属もしくは合金にTi、Zr。
、Fe、Ni、Gdは常温で磁化を有する。これらの磁
性金属もしくは合金にTi、Zr。
Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wもしくは合金を
3at%以上添加した合金をスパッタリング法等の物理
蒸着法により薄膜として形成すると、薄膜は非晶質もし
くは非常に微細な微結晶の集合体となる。
3at%以上添加した合金をスパッタリング法等の物理
蒸着法により薄膜として形成すると、薄膜は非晶質もし
くは非常に微細な微結晶の集合体となる。
第12図にCOにV、Mo、W、Nb、Ti。
Ta、Zr、Hfを添加した時の状態図を示す。
Zr、Hfについては、その添加量が3at%以上、よ
り望ましく5at%以上で非晶質、もしくは非常に微細
な微結晶となり、通常の結晶質状態に比較して、硬度が
高くなる。ただし、添加量を60a t%よりも多くす
ると磁化が消失するので、添加量としては60at%以
下、より望ましくは50at%以下が望ましい。成膜時
に窒素、酸素等のガスを5〜95vo1%含むArガス
中でスパッタリングしたり、あるいは、上記合金に、さ
らにC,B、Si、N、Oを6at%以上添加した材料
を用いて薄膜を形成した場合も同様の現象が認められ、
COにZr、Hfを添加した場合だけでなく、V、Mo
、w、Nb、Ti、Taを添加した場合にも、その添加
量を3aj%以上、より望ましくは5at%以上とする
ことにより、膜は非晶質、もしくは非常に微細な結晶質
となった。
り望ましく5at%以上で非晶質、もしくは非常に微細
な微結晶となり、通常の結晶質状態に比較して、硬度が
高くなる。ただし、添加量を60a t%よりも多くす
ると磁化が消失するので、添加量としては60at%以
下、より望ましくは50at%以下が望ましい。成膜時
に窒素、酸素等のガスを5〜95vo1%含むArガス
中でスパッタリングしたり、あるいは、上記合金に、さ
らにC,B、Si、N、Oを6at%以上添加した材料
を用いて薄膜を形成した場合も同様の現象が認められ、
COにZr、Hfを添加した場合だけでなく、V、Mo
、w、Nb、Ti、Taを添加した場合にも、その添加
量を3aj%以上、より望ましくは5at%以上とする
ことにより、膜は非晶質、もしくは非常に微細な結晶質
となった。
ここでこれらの添加量が80at%を超えると磁化が消
失するので、添加量としては80at%以下、より望ま
しくは60at%以下とすることが好ましい。本現象は
、COだけでなく、Fe。
失するので、添加量としては80at%以下、より望ま
しくは60at%以下とすることが好ましい。本現象は
、COだけでなく、Fe。
Ni、Gdについても認められた。このようにCo、F
e、Ni、Gdの少なくとも1元素と、V、Mo、W、
Nb、Ti、Ta、Zr、Hfの少なくとも1元素とを
含む合金に、さらにC,B。
e、Ni、Gdの少なくとも1元素と、V、Mo、W、
Nb、Ti、Ta、Zr、Hfの少なくとも1元素とを
含む合金に、さらにC,B。
Si、N、Oもしくはこれらの複合物が含有されると、
非常に微細な微結晶、もしくは非晶質で、硬度も極めて
高くなるので、耐摺動性の点で極めて好ましい。これは
、V、Mo、W、Nb、Ti。
非常に微細な微結晶、もしくは非晶質で、硬度も極めて
高くなるので、耐摺動性の点で極めて好ましい。これは
、V、Mo、W、Nb、Ti。
Ta、Zr、HfとC,B、Si、No Oとが反応し
て、高融点・高硬度の化合物を形成するためと考えられ
る。本複合効果は上記添加量が20at%以上の時に著
しい。添加元素としては、N。
て、高融点・高硬度の化合物を形成するためと考えられ
る。本複合効果は上記添加量が20at%以上の時に著
しい。添加元素としては、N。
C9・B、Siがより効果が高く望ましい。
ところが、上記磁性合金は高い耐摺動性を示すものの、
保磁力は一般には数十Oeよりも小さく、場合によって
は特開昭58−27941号公報に示されているように
保磁力が数○e以下の軟磁性を示すので、このままでは
本磁性膜を磁気記録媒体に使用することは好ましくない
。
保磁力は一般には数十Oeよりも小さく、場合によって
は特開昭58−27941号公報に示されているように
保磁力が数○e以下の軟磁性を示すので、このままでは
本磁性膜を磁気記録媒体に使用することは好ましくない
。
本発明者らは上記第1の磁性膜の高い耐摺動性を生かし
、磁気特性を高めるために鋭意検討した結果、上記第1
の磁性膜の下に、上記第1の磁性の保磁力を有する高磁
気特性磁性膜を設け、外部磁界に対して同一の保磁力H
aで一体となって磁化反転するようにせしめると、該保
磁力の大きさは第1の磁性膜に比べて数百0e程度に相
対的に高くできるために、高記録密度での記録再生が可
能になる。ここで保磁力の低い第1の磁性層の膜厚が1
100nよりも大きいと、上記複合膜としての保磁力H
aも100 0e程度と小さく、高い記録密度は達成で
きず、1100n以下、より望ましくは70nm以下と
することが望ましい、また、該膜厚を5nmよりも薄く
すると、耐摺動性が著しく劣化するので好ましくなく、
5nm以上、より望ましくは10nm以上とすることが
好ましい。ここで耐摺動性を高める上でさらに第1の磁
性薄膜上にC,ZrC,ZrN、HfN、HfC。
、磁気特性を高めるために鋭意検討した結果、上記第1
の磁性膜の下に、上記第1の磁性の保磁力を有する高磁
気特性磁性膜を設け、外部磁界に対して同一の保磁力H
aで一体となって磁化反転するようにせしめると、該保
磁力の大きさは第1の磁性膜に比べて数百0e程度に相
対的に高くできるために、高記録密度での記録再生が可
能になる。ここで保磁力の低い第1の磁性層の膜厚が1
100nよりも大きいと、上記複合膜としての保磁力H
aも100 0e程度と小さく、高い記録密度は達成で
きず、1100n以下、より望ましくは70nm以下と
することが望ましい、また、該膜厚を5nmよりも薄く
すると、耐摺動性が著しく劣化するので好ましくなく、
5nm以上、より望ましくは10nm以上とすることが
好ましい。ここで耐摺動性を高める上でさらに第1の磁
性薄膜上にC,ZrC,ZrN、HfN、HfC。
ZrO,等の非磁性保護膜を設けても良いが、記録再生
特性の点では設けない方が好ましく、この場合には特に
第1の磁性層上に2ないし20nm程度のパーフルオロ
アルキルポリエーテルのよう上で好ましい。本複合磁性
膜を有する磁気記録媒体と磁気ヘッド、光ヘッド等とを
用いることで、スペーシング損失が減少し、大容量の磁
気記憶装置が提供できる。
特性の点では設けない方が好ましく、この場合には特に
第1の磁性層上に2ないし20nm程度のパーフルオロ
アルキルポリエーテルのよう上で好ましい。本複合磁性
膜を有する磁気記録媒体と磁気ヘッド、光ヘッド等とを
用いることで、スペーシング損失が減少し、大容量の磁
気記憶装置が提供できる。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性保護膜mlを用いる場
合も、磁性合金を保護機r11mとして用いる場合(す
なわち、複合性薄膜を用いる場合)も、保護被覆に関す
る構成を上記のようにした事以外は、従来技術を用いて
差支えない。
合も、磁性合金を保護機r11mとして用いる場合(す
なわち、複合性薄膜を用いる場合)も、保護被覆に関す
る構成を上記のようにした事以外は、従来技術を用いて
差支えない。
実施例1
第1図は、本実施例における磁気記録媒体を示す断面図
である。第1図において、11は強化ガラス、プラスチ
ック、N1−PメツキしたAQ金合金どの基板、12.
12’ はCr P M o + W +Cr−Ti、
Cr −SL、 Cr−Wなどの金屑下地層、13.
13’はCo−Ni、Co−Ni−Zr。
である。第1図において、11は強化ガラス、プラスチ
ック、N1−PメツキしたAQ金合金どの基板、12.
12’ はCr P M o + W +Cr−Ti、
Cr −SL、 Cr−Wなどの金屑下地層、13.
13’はCo−Ni、Co−Ni−Zr。
Co−Cr、などの磁性層、14.14’はTi。
Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wから成る
群から選ばれた少なくとも2種の元素と、N、C。
群から選ばれた少なくとも2種の元素と、N、C。
0、Bから成る群から選ばれた少なくとも1種の元素に
よって構成された非磁性保護被覆層である。
よって構成された非磁性保護被覆層である。
有機系潤滑層をさらにこの上に設けても良い、以下、本
実施例について更に詳細に説明する。
実施例について更に詳細に説明する。
N1−Pを5〜10μ層の厚さにメツキし、その表面に
円周方向に、中心線平均面粗さでIon層の凹凸を設け
た直径130m層のAQ−Mg合金基板上にRFマグネ
トロンスパッタ法で、基板温度100℃、アルゴンガス
圧15mTorr、投入電力密度I W/aJで膜厚3
00n層のCr、膜厚70n層のC00aNi0.3s
zrO,a!を形成した後、第1表に示す非磁性保護被
覆層をDCマグネトロンによる反応性スパッタ法で、基
板温度100℃、アルゴンガス50vo1%、窒素ガス
50vo1%の混合ガスをガス圧10mTorr、投入
電力密度5 W/cJで30nm形成し、末端にエステ
ル基を有するパーフルオロアルキルポリエーテル潤滑層
を4nm設けて磁気ディスクとした。
円周方向に、中心線平均面粗さでIon層の凹凸を設け
た直径130m層のAQ−Mg合金基板上にRFマグネ
トロンスパッタ法で、基板温度100℃、アルゴンガス
圧15mTorr、投入電力密度I W/aJで膜厚3
00n層のCr、膜厚70n層のC00aNi0.3s
zrO,a!を形成した後、第1表に示す非磁性保護被
覆層をDCマグネトロンによる反応性スパッタ法で、基
板温度100℃、アルゴンガス50vo1%、窒素ガス
50vo1%の混合ガスをガス圧10mTorr、投入
電力密度5 W/cJで30nm形成し、末端にエステ
ル基を有するパーフルオロアルキルポリエーテル潤滑層
を4nm設けて磁気ディスクとした。
第1
表
二二で該磁気ディスクをポリハロゲン化炭化水素すなわ
ちいわゆるフレオン(商品名)中に浸し、潤滑を除去し
ようと試みたが、潤滑剤が強く吸着しており、吸着した
潤滑剤は除去できなかった。
ちいわゆるフレオン(商品名)中に浸し、潤滑を除去し
ようと試みたが、潤滑剤が強く吸着しており、吸着した
潤滑剤は除去できなかった。
さらに該磁気ディスク上に、曲率30m層のサファイア
球面摺動子を荷重10gfで押し付け、相対速度10m
/sで磁気ディスクを回転させて摺動5000回の時の
磁気ディスク表面に生じた部幅で磁気ディスクの強度を
評価した。第1表に示すように本実施例の磁気ディスク
は比較例に比べて2倍以上の高い強度を示し、なかでも
(Z r(、,5Nbo、s)o、sNo、sは、摺動
後の傷は全く認められなかった。WN系も良好な特性を
示した。
球面摺動子を荷重10gfで押し付け、相対速度10m
/sで磁気ディスクを回転させて摺動5000回の時の
磁気ディスク表面に生じた部幅で磁気ディスクの強度を
評価した。第1表に示すように本実施例の磁気ディスク
は比較例に比べて2倍以上の高い強度を示し、なかでも
(Z r(、,5Nbo、s)o、sNo、sは、摺動
後の傷は全く認められなかった。WN系も良好な特性を
示した。
さらに上記球面摺動試験を、保護膜表面が完全に破壊し
磁性層が露出するまで継続して行なったところ、比較例
が摺動15000回までに保護膜が完全に破壊したのに
比べて、いずれも良好な耐慴動性を示した。なかでも (Z rll、、N bo、i)a、sNo、s+(w
、、 ss Z r 0.115)O,S No、 @
+(W、、 is M Oo、 ox)。5NoSは
摺動200000回時点でも磁性層の露出までに至らず
、特に高耐摺動性を示した。
磁性層が露出するまで継続して行なったところ、比較例
が摺動15000回までに保護膜が完全に破壊したのに
比べて、いずれも良好な耐慴動性を示した。なかでも (Z rll、、N bo、i)a、sNo、s+(w
、、 ss Z r 0.115)O,S No、 @
+(W、、 is M Oo、 ox)。5NoSは
摺動200000回時点でも磁性層の露出までに至らず
、特に高耐摺動性を示した。
また、磁気ディスク上に、曲率30 m mサファイア
球面摺動子を荷重10gfで押しつけ、振幅500μm
で1秒間に30回の往復運動をさせる試験でも、保護被
覆層が急激な摩耗に至るまでの時間はZ r、1.sN
b、、、が2分と短いのに対し、(Z r、、sN
ba、s)o、sNo、sは25分以上と10倍以上の
耐力を示した。ここで保護膜を成膜するに際し、Arに
窒素を50voR%混合したが、窒素を10〜100v
oQ%とじても同様の結果が得られた。また、ターゲツ
ト材そのものを窒化ターゲットとしても同様の結果が得
られた。第1表に示した実施例と同様の合金を用い、A
rと窒素の混合ガスにさらに酸素を0.1〜50voQ
%含む混合ガス中でスパッタリングして窒酸化物を形成
したが、この場合にはさらに耐衝撃性も2倍以上向上し
たので特に高い耐摺動信頼性が得られた。
球面摺動子を荷重10gfで押しつけ、振幅500μm
で1秒間に30回の往復運動をさせる試験でも、保護被
覆層が急激な摩耗に至るまでの時間はZ r、1.sN
b、、、が2分と短いのに対し、(Z r、、sN
ba、s)o、sNo、sは25分以上と10倍以上の
耐力を示した。ここで保護膜を成膜するに際し、Arに
窒素を50voR%混合したが、窒素を10〜100v
oQ%とじても同様の結果が得られた。また、ターゲツ
ト材そのものを窒化ターゲットとしても同様の結果が得
られた。第1表に示した実施例と同様の合金を用い、A
rと窒素の混合ガスにさらに酸素を0.1〜50voQ
%含む混合ガス中でスパッタリングして窒酸化物を形成
したが、この場合にはさらに耐衝撃性も2倍以上向上し
たので特に高い耐摺動信頼性が得られた。
実施例2
次に、第1図に示す構造の磁気ディスクでさらに別の実
施例について説明する。
施例について説明する。
N1−Pをメツキし、その表面に中心線平均面粗さで5
n層の円周方向の凹凸を設けた直径130m層のAQ−
Mg合金基板上にRFマグネトロンス・バッタ法で、基
板温度150℃、アルゴンガス圧10mTo r r、
投入電力密度I W / el+?で膜厚250n層の
Cr、膜厚70n層のCoa、、N io、、、Hf、
、、、を形成した後、第2表に示す非磁性保護被覆層を
RFマグネトロンによる反応性スパッタ法で、基板温度
100℃、アル第2表 ボンガス50vo Q%、酸素ガス50vo Q%の混
合ガスをガス圧10mTorr、投入電力密度2 W/
cdで20nm形成し、末端にOH基を有するパーフル
オロアルキルポリエーテル系潤滑層を5nm設けて磁気
ディスクとした。
n層の円周方向の凹凸を設けた直径130m層のAQ−
Mg合金基板上にRFマグネトロンス・バッタ法で、基
板温度150℃、アルゴンガス圧10mTo r r、
投入電力密度I W / el+?で膜厚250n層の
Cr、膜厚70n層のCoa、、N io、、、Hf、
、、、を形成した後、第2表に示す非磁性保護被覆層を
RFマグネトロンによる反応性スパッタ法で、基板温度
100℃、アル第2表 ボンガス50vo Q%、酸素ガス50vo Q%の混
合ガスをガス圧10mTorr、投入電力密度2 W/
cdで20nm形成し、末端にOH基を有するパーフル
オロアルキルポリエーテル系潤滑層を5nm設けて磁気
ディスクとした。
該磁気ディスクを、曲率30m層のサファイア球面摺動
子を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件
で球面慴動試験を行なったところ、第2表に示すように
、摺動5000回の時の磁気ディスク表面の部幅はいず
れのディスクにおいても比較例に比べ格段に小さく、良
好な耐摩耗性を示した。特にZrを含む場合、傷は全く
見られなかった。またこれらの保護膜はC,Rh。
子を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件
で球面慴動試験を行なったところ、第2表に示すように
、摺動5000回の時の磁気ディスク表面の部幅はいず
れのディスクにおいても比較例に比べ格段に小さく、良
好な耐摩耗性を示した。特にZrを含む場合、傷は全く
見られなかった。またこれらの保護膜はC,Rh。
5in2といった従来の保護膜に比べ密着性も高く、ダ
イヤモンド針によるひっかきテストでもほとんどはく離
しなかった。
イヤモンド針によるひっかきテストでもほとんどはく離
しなかった。
実施例3
次に、第1図に示す構造の磁気ディスクで、さらに別の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
N1−Pをメツキし、その表面に中心線平均面粗さで1
2n層の凹凸を円周方向に設けた直径51m層のAQ−
Mg合金基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板
温度100℃、アルゴンガス圧15mTo r r、投
入電力密度3 W/ciで膜厚350n層のCr、膜厚
40n層の Co11.、、Cr、、1Z ra、osを形成した後
、第3表に示す非磁性保護被覆層を炭化物合金ターゲッ
トを用いDCマグネトロンスパッタ法で、基板温度15
0℃、アルゴンガス圧10mTorr、投入電力密度6
W/、fflで40nm形成し、磁気ディスクとした
。
2n層の凹凸を円周方向に設けた直径51m層のAQ−
Mg合金基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板
温度100℃、アルゴンガス圧15mTo r r、投
入電力密度3 W/ciで膜厚350n層のCr、膜厚
40n層の Co11.、、Cr、、1Z ra、osを形成した後
、第3表に示す非磁性保護被覆層を炭化物合金ターゲッ
トを用いDCマグネトロンスパッタ法で、基板温度15
0℃、アルゴンガス圧10mTorr、投入電力密度6
W/、fflで40nm形成し、磁気ディスクとした
。
該磁気ディスクを曲率30m層のサファイア球面摺動子
を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件で
球面摺動試験を行なったところ、第3表に示すように、
摺動5000回の時の磁気ディスク表面の部幅はいずれ
のディスクにおいても比較例に比べ格段に小さく、良好
な耐摩耗性を示した。Zr、Hfを含む場合効果が大き
く、Wを多く含むと特に効果が大きい。
を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件で
球面摺動試験を行なったところ、第3表に示すように、
摺動5000回の時の磁気ディスク表面の部幅はいずれ
のディスクにおいても比較例に比べ格段に小さく、良好
な耐摩耗性を示した。Zr、Hfを含む場合効果が大き
く、Wを多く含むと特に効果が大きい。
さらに第3表に示すディスク表面に、末端にべ第3
表
ンゼン環を含む吸七基を有するパーフルオロアルキルポ
リエーテル系潤W、6を5nm設けて、上記条件で球面
摺動試験を行なったところ、いずれのディスクにおいて
も比較例に比べて良好な耐活動性を示した。なかでも (We、 99 M Og、 6、)。、C,、、は慴
動200000回に至っても儂は全く見られず、特に高
い耐摺動性を示した。本実施例では (Wg、 gg M Oo、 01)11.5 Co、
5保護膜の膜厚が40n層の場合を示したが、膜厚が
20n層の場合でも耐摺動性がほとんど劣化しないこと
を確認している。
リエーテル系潤W、6を5nm設けて、上記条件で球面
摺動試験を行なったところ、いずれのディスクにおいて
も比較例に比べて良好な耐活動性を示した。なかでも (We、 99 M Og、 6、)。、C,、、は慴
動200000回に至っても儂は全く見られず、特に高
い耐摺動性を示した。本実施例では (Wg、 gg M Oo、 01)11.5 Co、
5保護膜の膜厚が40n層の場合を示したが、膜厚が
20n層の場合でも耐摺動性がほとんど劣化しないこと
を確認している。
ここで保護被覆層は炭化物合金ターゲットを用いて形成
したが、金属合金ターゲットを用い、ArにC2H2、
CH4等の炭化水素ガスを混入した混合ガス中でスパッ
タリングしても良い。
したが、金属合金ターゲットを用い、ArにC2H2、
CH4等の炭化水素ガスを混入した混合ガス中でスパッ
タリングしても良い。
第1の群から選ばれた2種の元素の組合せとCとからな
る非磁性保護被Filには、上詰の金属元素の組合せを
含めて、T x V T ’T l −N b +N
b、Zr−Ta、Zr−Cr、Zr−Mo。
る非磁性保護被Filには、上詰の金属元素の組合せを
含めて、T x V T ’T l −N b +N
b、Zr−Ta、Zr−Cr、Zr−Mo。
Zr−W、Hf−Nb、Hf−Ta、Hf−Cr。
Hf−Mo、Hf−W、V−Nb、V−Ta、V−Cr
、V−Mo、V−W、Nb−Ta、Nb −Cr 、N
b−M o 、N″b−W、Ta−Cr、T a−M
oなる組合せにCを加えたものが好ましく、これにさ
らに第1の群の他元素、その他の適当な他元素を加える
のもよい。
、V−Mo、V−W、Nb−Ta、Nb −Cr 、N
b−M o 、N″b−W、Ta−Cr、T a−M
oなる組合せにCを加えたものが好ましく、これにさ
らに第1の群の他元素、その他の適当な他元素を加える
のもよい。
実施例4
次に、第1図に示す構造の磁気ディスクで、さらに別の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
表面に5n層の凹凸を円周方向に設けた直径89m層の
ガラス基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板温
度100℃、アルゴンガス圧5mTorr、投入電力密
度I W/Ciで膜厚420n層のCr、膜厚60n層
の Co6.siN la、zs Z r、、osc ro
、asを形成した後、第4表に示す非磁性保護被覆層を
RFマグネトロンスパッタ法で、基板温度150℃、ア
ルゴンガnm形成し、膜厚7n層のパーフルオロアルキ
ルポリエーテルを形成して磁気ディスクとした。
ガラス基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板温
度100℃、アルゴンガス圧5mTorr、投入電力密
度I W/Ciで膜厚420n層のCr、膜厚60n層
の Co6.siN la、zs Z r、、osc ro
、asを形成した後、第4表に示す非磁性保護被覆層を
RFマグネトロンスパッタ法で、基板温度150℃、ア
ルゴンガnm形成し、膜厚7n層のパーフルオロアルキ
ルポリエーテルを形成して磁気ディスクとした。
該磁気ディスクを、曲率30m層のサファイア球面摺動
子を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件
で球面慴動試験を行なったところ、第4表に示すように
摺動5000回の時の磁ても比較例に比べ格段に小さく
、良好な耐摩耗性を示した。なかでも、Zr、Hfを含
む場合、傷は全く見られなかった。
子を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件
で球面慴動試験を行なったところ、第4表に示すように
摺動5000回の時の磁ても比較例に比べ格段に小さく
、良好な耐摩耗性を示した。なかでも、Zr、Hfを含
む場合、傷は全く見られなかった。
実施例5
次に、第1図に示す構造の磁気ディスクで、さらに別の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
N1−Pをメツキし、その表面に中心線平均面粗さで1
0n層の凹凸を設けた直径130m層のA Q −M
g合金基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板温
度100℃、アルゴンガス圧15mTorr、投入電力
密度I W/cn?で膜厚500n層のCr、膜厚50
n層の Coo、、sNi、4゜Z ro、asを形成した後、
第5表に示す非磁性保護被覆層を形成した。試料番号4
0から44は、RFマグネトロンによる反応性スパッタ
法で、基板温度100℃、アルゴンガス50voQ%、
窒素ガス50voQ%の混合ガスをガス圧10mTor
r、投入電力密度5 W / Q(で30nm形成し、
磁気ディスクとした。試料番いRFマグネトロンスパッ
タ法で、基板温度100℃、アルゴンガス圧10.mT
orr、投入電力密度5 W / cr&で30nm形
成し、磁気ディスクとした。
0n層の凹凸を設けた直径130m層のA Q −M
g合金基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板温
度100℃、アルゴンガス圧15mTorr、投入電力
密度I W/cn?で膜厚500n層のCr、膜厚50
n層の Coo、、sNi、4゜Z ro、asを形成した後、
第5表に示す非磁性保護被覆層を形成した。試料番号4
0から44は、RFマグネトロンによる反応性スパッタ
法で、基板温度100℃、アルゴンガス50voQ%、
窒素ガス50voQ%の混合ガスをガス圧10mTor
r、投入電力密度5 W / Q(で30nm形成し、
磁気ディスクとした。試料番いRFマグネトロンスパッ
タ法で、基板温度100℃、アルゴンガス圧10.mT
orr、投入電力密度5 W / cr&で30nm形
成し、磁気ディスクとした。
上記磁気ディスク上に、曲率30mmサファイア摺動子
を荷重10gfで押しつけ、振幅500μmで1秒間に
30回の往復運動をさせ、往復回擦係数を測定したとこ
ろ、本実施例の磁気ディスクは比較例に比べ低い値を示
し、良好な耐摺動性を示した。
を荷重10gfで押しつけ、振幅500μmで1秒間に
30回の往復運動をさせ、往復回擦係数を測定したとこ
ろ、本実施例の磁気ディスクは比較例に比べ低い値を示
し、良好な耐摺動性を示した。
さらに第5表に示すディスク表面に、末端にCNを含む
吸着基を有するパーフルオロアルキルポリエーテル系潤
滑層を6nm設け、ジルコニアスライダを用いた1サイ
クル15秒のコンタクト・スタート/ストップ試験を行
なったところ、ディスク/スライダ間の摩擦係数が急増
するまでのサイクル数が、いずれのディスクにおいても
比較例に比べて2倍以上に増大した。ディスク/スライ
ダ間の摩擦係数が急増するまでのサイクル数が、Ti系
で120ooO〜140000回程度の伸びであったが
、Zr系では1000000回以上となり、なかでも(
Z rasN bo、s)。sNo、sは200000
0回に至っても摩擦係数の急増は見られず、特に高い耐
衝動性を示した。
吸着基を有するパーフルオロアルキルポリエーテル系潤
滑層を6nm設け、ジルコニアスライダを用いた1サイ
クル15秒のコンタクト・スタート/ストップ試験を行
なったところ、ディスク/スライダ間の摩擦係数が急増
するまでのサイクル数が、いずれのディスクにおいても
比較例に比べて2倍以上に増大した。ディスク/スライ
ダ間の摩擦係数が急増するまでのサイクル数が、Ti系
で120ooO〜140000回程度の伸びであったが
、Zr系では1000000回以上となり、なかでも(
Z rasN bo、s)。sNo、sは200000
0回に至っても摩擦係数の急増は見られず、特に高い耐
衝動性を示した。
さらに本実施例と実施例1,3に示した材料を磁気ディ
スクとした。
スクとした。
第6
表
該磁気ディスクを1曲率30m層のサファイア球面摺動
子を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件
で球面摺動試験を行い、保護膜表面が完全に破壊し磁性
層が露出するまでのパス回数を磁気ディスクの寿命とし
た。第6表に示すように、本実施例の磁気ディスクは比
較例に比べて寿命が大幅に向上し、優れた耐摺動性を示
した。
子を用いて、荷重10gf、相対速度10m/sの条件
で球面摺動試験を行い、保護膜表面が完全に破壊し磁性
層が露出するまでのパス回数を磁気ディスクの寿命とし
た。第6表に示すように、本実施例の磁気ディスクは比
較例に比べて寿命が大幅に向上し、優れた耐摺動性を示
した。
また、該磁気ディスクは耐食性、耐衝撃性におい性を示
すことを確認している。
すことを確認している。
実施例6
第7図にはさらに別の構造の実施例を示す。第7図にお
いて51は強化ガラス、結晶化ガラス、表面ガラスコー
トセラミックス、プラスチック、N1−PメツキしたA
2合金などの非磁性基板、52.52’はCr 、 M
o 、 W 、 Cr −T i 。
いて51は強化ガラス、結晶化ガラス、表面ガラスコー
トセラミックス、プラスチック、N1−PメツキしたA
2合金などの非磁性基板、52.52’はCr 、 M
o 、 W 、 Cr −T i 。
Cr−3i、Cr−Wなどの非磁性金屑下地層、53.
53’はGo−Ni、Co−Ni−Pt。
53’はGo−Ni、Co−Ni−Pt。
Co−Ni−Zr、Co−Crなどの磁性層、54.5
4’はTi、Zr、Hf、Nb、Taから成る群から選
ばれた少なくとも1種の元素と、Pt、Pd、Rh、I
r、Ru、Osから成る群から選ばれた少なくとも1種
の元素もしくはMo、Niからなる群から選ばれた少な
くとも1種の元素を含む非磁性金属中間層、あるいはT
i+ V r N b +Ta、Cr、Mo、W、M
n、Fe、Co、Cu。
4’はTi、Zr、Hf、Nb、Taから成る群から選
ばれた少なくとも1種の元素と、Pt、Pd、Rh、I
r、Ru、Osから成る群から選ばれた少なくとも1種
の元素もしくはMo、Niからなる群から選ばれた少な
くとも1種の元素を含む非磁性金属中間層、あるいはT
i+ V r N b +Ta、Cr、Mo、W、M
n、Fe、Co、Cu。
Al、Siから成る群から選ばれた少なくとも1種の元
素を含むNiを主たる成分とした非磁性金Nb、Ta、
Cr、Mo、Wから成る群から選ばれた少なくとも2種
の元素と、N、C,○、Bから成る群から選ばれた少な
くとも1種の元素によって構成された非磁性保護被覆層
である。さらにこの上に有機系潤滑層を設けても良い。
素を含むNiを主たる成分とした非磁性金Nb、Ta、
Cr、Mo、Wから成る群から選ばれた少なくとも2種
の元素と、N、C,○、Bから成る群から選ばれた少な
くとも1種の元素によって構成された非磁性保護被覆層
である。さらにこの上に有機系潤滑層を設けても良い。
以下、本実施例について更に詳細に説明する。
N1−Pをメツキし表面に、中心線平均面粗さで15n
層の凹凸を円周方向に形成した直径89m層のA Q
−M g合金基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、
基板温度100℃、アルゴンガス圧15mTo r r
、投入電力密度I W/cnfで膜厚350n層のCr
、膜厚45n層の Coo、、N i。、、z ro、osを形成した後、
同条件でさらに膜厚10n層のz ro、sss p
to、oosもしくはN i、、、Cuo、、を形成し
た。さらにRFマグネトロンスパッタ法で、基板温度1
50℃、アルゴンガス圧10mTorr、投入電力密度
5W/dで膜厚40n層の(CrosN bo、s)o
、sBa、sを形成し、磁気ディスクとした。該磁気デ
ィスクて塩水噴霧試験を64時間行ないその耐食性を評
価したところ、Zr、、、□Pt0゜。5もしくはNi
、)、1Cu、%非磁性金属中間暦を設けないディスク
が64時間後に飽和磁化Msが5%低下したのに対し、
Z rO,sss P t o、oosもしくはNi0
.。
層の凹凸を円周方向に形成した直径89m層のA Q
−M g合金基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、
基板温度100℃、アルゴンガス圧15mTo r r
、投入電力密度I W/cnfで膜厚350n層のCr
、膜厚45n層の Coo、、N i。、、z ro、osを形成した後、
同条件でさらに膜厚10n層のz ro、sss p
to、oosもしくはN i、、、Cuo、、を形成し
た。さらにRFマグネトロンスパッタ法で、基板温度1
50℃、アルゴンガス圧10mTorr、投入電力密度
5W/dで膜厚40n層の(CrosN bo、s)o
、sBa、sを形成し、磁気ディスクとした。該磁気デ
ィスクて塩水噴霧試験を64時間行ないその耐食性を評
価したところ、Zr、、、□Pt0゜。5もしくはNi
、)、1Cu、%非磁性金属中間暦を設けないディスク
が64時間後に飽和磁化Msが5%低下したのに対し、
Z rO,sss P t o、oosもしくはNi0
.。
Cu0.、非磁性金属中間層を設けたディスクでは飽和
磁化Msの低下が全く見られず優れた耐食性が認められ
た。耐摺動性についても2倍以上の寿命が確認された。
磁化Msの低下が全く見られず優れた耐食性が認められ
た。耐摺動性についても2倍以上の寿命が確認された。
実施例7
次に、第7図に示す構造の磁気ディスクで、さらに別の
実施例について説明する0表面に中心線平均面粗さで5
n層の円周方向の傷をつけた直径130m層の強化ガラ
ス基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板温度1
00℃、アルゴンガス圧15mTo r r、投入電力
密度I W/cnfで膜厚300n層のCr、膜厚50
n層の Col1,6N io%sz ro、osを形成した後
、同条件でさらに膜厚10n層のNi−21wt%Cr
−9−wt%、Mo−4wt%Wを形成した。さらにD
Cマグネトロン反応性スパッタ法で、基板温度150℃
、アルゴン50voQ%、窒素50 vo12%混合ガ
スをガス圧5mTorr、投入電力密度5 W/aiT
で膜厚20n層の (Z r o、 s Hf o、 s)o、 s No
、 sを形成し、磁気ディスクとした。該磁気ディスク
を60℃、90%RH、クリーン度クラス1000の恒
温恒湿槽にセットし、その耐食性を評価したところ、上
記Ni−Cr−Mo−W合金非磁性中間層を設けないデ
ィスクが、100時間後にミッシングエラーが面光たり
5個増加したのに対し、上記Ni−Cr−M o −W
非磁性中間層を設けたディスクでは、200時間後にで
もエラーの増加は認められず、良好な耐食性を示した。
実施例について説明する0表面に中心線平均面粗さで5
n層の円周方向の傷をつけた直径130m層の強化ガラ
ス基板上にRFマグネトロンスパッタ法で、基板温度1
00℃、アルゴンガス圧15mTo r r、投入電力
密度I W/cnfで膜厚300n層のCr、膜厚50
n層の Col1,6N io%sz ro、osを形成した後
、同条件でさらに膜厚10n層のNi−21wt%Cr
−9−wt%、Mo−4wt%Wを形成した。さらにD
Cマグネトロン反応性スパッタ法で、基板温度150℃
、アルゴン50voQ%、窒素50 vo12%混合ガ
スをガス圧5mTorr、投入電力密度5 W/aiT
で膜厚20n層の (Z r o、 s Hf o、 s)o、 s No
、 sを形成し、磁気ディスクとした。該磁気ディスク
を60℃、90%RH、クリーン度クラス1000の恒
温恒湿槽にセットし、その耐食性を評価したところ、上
記Ni−Cr−Mo−W合金非磁性中間層を設けないデ
ィスクが、100時間後にミッシングエラーが面光たり
5個増加したのに対し、上記Ni−Cr−M o −W
非磁性中間層を設けたディスクでは、200時間後にで
もエラーの増加は認められず、良好な耐食性を示した。
実施例8
次に、本発明よりなる磁気ディスクを用いた磁気記憶装
置を作製した。第8図に、磁気記憶装置の構成図を示す
。第8図において、801〜804は磁気ディスク、8
05〜811はに設けたメタルインギャップ型(MIG
)磁気ヘッドもしくはNiFe、CoFe、CoTaZ
r合金等を磁極材とする薄膜磁気ヘッド、812は可動
式へラドアーム、813はボイスコイルモータ、814
は制御回路、815は位置決め検出回路、816はヘッ
ド選択スイッチ、817は記録再生回路、818はコン
トローラである。
置を作製した。第8図に、磁気記憶装置の構成図を示す
。第8図において、801〜804は磁気ディスク、8
05〜811はに設けたメタルインギャップ型(MIG
)磁気ヘッドもしくはNiFe、CoFe、CoTaZ
r合金等を磁極材とする薄膜磁気ヘッド、812は可動
式へラドアーム、813はボイスコイルモータ、814
は制御回路、815は位置決め検出回路、816はヘッ
ド選択スイッチ、817は記録再生回路、818はコン
トローラである。
以下、本実施例について更に詳細に説明する。
上記実施例1に示した試料番号1の磁気ディスク4枚を
記録媒体として用い、CoTaZr合金を磁極材とする
薄膜磁気ヘッドを7個組み合わせた第8図の構成になる
磁気記憶装置を作製した。
記録媒体として用い、CoTaZr合金を磁極材とする
薄膜磁気ヘッドを7個組み合わせた第8図の構成になる
磁気記憶装置を作製した。
この磁気記憶装置で、エラーが生じるまでの平均装置寿
命を求めたところ、従来の磁気ディスクを用いた磁気記
憶装置に比べ10倍以上の寿命となり、高い信頼性が得
られた。さらに、本発明よりなる磁気ディスクを用いた
場合、保り膜自体が従来の保護膜に比べて薄くでき、し
かも、磁気ヘッド浮上スペーシングを従来の磁気記憶装
置に比べ相マージンが広くなり、従来の磁気記憶装置に
比べ記録密度を1.5倍以上高めることができた。
命を求めたところ、従来の磁気ディスクを用いた磁気記
憶装置に比べ10倍以上の寿命となり、高い信頼性が得
られた。さらに、本発明よりなる磁気ディスクを用いた
場合、保り膜自体が従来の保護膜に比べて薄くでき、し
かも、磁気ヘッド浮上スペーシングを従来の磁気記憶装
置に比べ相マージンが広くなり、従来の磁気記憶装置に
比べ記録密度を1.5倍以上高めることができた。
本実施例では、上記実施例1に示した試料番号1の磁気
ディスクを用いた場合を示したが、本発明よりなる磁気
ディスク、例えば上記実施例1〜7に示した他の磁気デ
ィスクも使用できることは言うまでもない。また、本実
施例では4枚の磁気ディスクを用いた場合を示したが、
2枚、もしくは8枚を用いた磁気記憶装置でも同様の効
果を確認している。使用する磁気ディスクの枚数には特
に制限はなく、何枚使用しても差し支えない。また、本
実施例ではCoTaZr合金を磁極材とする薄膜磁気ヘ
ッドを用いた場合を示したが、NiFe、CoFe合金
等を磁極材とした薄膜磁気ヘッドを用いた場合や、Co
TaZr、FeAQSi合金等をギャップ部に設けたメ
タルインギャップ型(MIG)磁気ヘッド等を用いた場
合にも同様の効果が得られた。
ディスクを用いた場合を示したが、本発明よりなる磁気
ディスク、例えば上記実施例1〜7に示した他の磁気デ
ィスクも使用できることは言うまでもない。また、本実
施例では4枚の磁気ディスクを用いた場合を示したが、
2枚、もしくは8枚を用いた磁気記憶装置でも同様の効
果を確認している。使用する磁気ディスクの枚数には特
に制限はなく、何枚使用しても差し支えない。また、本
実施例ではCoTaZr合金を磁極材とする薄膜磁気ヘ
ッドを用いた場合を示したが、NiFe、CoFe合金
等を磁極材とした薄膜磁気ヘッドを用いた場合や、Co
TaZr、FeAQSi合金等をギャップ部に設けたメ
タルインギャップ型(MIG)磁気ヘッド等を用いた場
合にも同様の効果が得られた。
以下の実施例は、本発明の複合磁性薄膜を用いる場合に
関する。
関する。
実施例9
第9図において、111は強化ガラス、有機系樹脂、N
1−PメツキしたAQ金合金Ti合金、などから成る非
磁性基板、112,112’、はCo Cr 、 Co
T i 、 F e P t 、 N i P t
。
1−PメツキしたAQ金合金Ti合金、などから成る非
磁性基板、112,112’、はCo Cr 、 Co
T i 、 F e P t 、 N i P t
。
CoMo、CoPt、CoNiPt、CoCrPtなど
の強磁性体の連続薄膜から成る第2の磁性薄膜、113
,113’はGdFeCoNbN。
の強磁性体の連続薄膜から成る第2の磁性薄膜、113
,113’はGdFeCoNbN。
CoN1ZrCrN、CoCrTaN。
CoMoC,CcTaZrN、CoNiZrSi。
CoN1TaBなどから成り、第2の磁性薄膜とは組成
や、成分の異なる第1の磁性薄膜、114゜114′は
パーフルオロアルキルポリエーテルなどから成る有機系
潤滑膜である。
や、成分の異なる第1の磁性薄膜、114゜114′は
パーフルオロアルキルポリエーテルなどから成る有機系
潤滑膜である。
以下さらに詳細に本実施例について説明する。
円周方向に沿って、中心線平均面粗さで10n層の凹凸
があり、直径130m層のN1−PメツキAR合金基板
上に、Arガス圧5mTorr、投入電力密度2 W/
c+Jで第7表に示すように膜厚40n層の第2の磁性
膜112,112’ 、連続して膜厚20n層の第1の
磁性膜113,113’を、形成される膜とほぼ同一の
組成のターゲットを用いて形成し、○H基を有するパー
フルオロアルキルポリエーテルから成る液体潤滑剤11
4゜114′を4nm形成した。
があり、直径130m層のN1−PメツキAR合金基板
上に、Arガス圧5mTorr、投入電力密度2 W/
c+Jで第7表に示すように膜厚40n層の第2の磁性
膜112,112’ 、連続して膜厚20n層の第1の
磁性膜113,113’を、形成される膜とほぼ同一の
組成のターゲットを用いて形成し、○H基を有するパー
フルオロアルキルポリエーテルから成る液体潤滑剤11
4゜114′を4nm形成した。
第7表
いずれの磁気ディスクも単一の保磁力を有し、しかも第
1の磁性層は非晶質であるか、結晶質であってもその結
晶は100Å以下と極めて微細であった。
1の磁性層は非晶質であるか、結晶質であってもその結
晶は100Å以下と極めて微細であった。
本実施例の磁気ディスクをメタルインギャップ型(MI
G)の磁気ヘッドと共に磁気ディスク装置に組み込んで
コンタクトスタートストップ(C8S)特性を評価した
が、いずれも100K回以上優れた耐摺動性を示した。
G)の磁気ヘッドと共に磁気ディスク装置に組み込んで
コンタクトスタートストップ(C8S)特性を評価した
が、いずれも100K回以上優れた耐摺動性を示した。
また記録再生特性についても、出力半減記録密度り、。
で25 K P CI(Kilo flux chan
ge per 1nch)以上の高い特性を示した。ま
た本装置を60℃8o%RHの恒温恒湿槽に3ケ月放置
したが、いずれもエラーの増加は面当り5ケ以下であり
極きめて良好であった。
ge per 1nch)以上の高い特性を示した。ま
た本装置を60℃8o%RHの恒温恒湿槽に3ケ月放置
したが、いずれもエラーの増加は面当り5ケ以下であり
極きめて良好であった。
特にTi、Zr、If、Nb、Taを含む場合にはエラ
ーの増加は認められず、最も高い耐食性を示した。なお
、第1の磁性層と第2の磁性層との間に50λ程度以上
の非磁性層を設けたりすると保磁力の値は2つになり、
Dsoもl0KPCI以比較例として、113,113
’ を膜厚20n層のC膜とした場合には、C8S強度
は50に口重下、上記エラーの増加は200ケ以上、D
、。
ーの増加は認められず、最も高い耐食性を示した。なお
、第1の磁性層と第2の磁性層との間に50λ程度以上
の非磁性層を設けたりすると保磁力の値は2つになり、
Dsoもl0KPCI以比較例として、113,113
’ を膜厚20n層のC膜とした場合には、C8S強度
は50に口重下、上記エラーの増加は200ケ以上、D
、。
は20KPCIであった。
実施例10
以下、本発明の別の実施例を第10図により説明する。
121は強化プラスチック、強化ガラス、N1−Pメツ
キしたAQ金合金ような非磁性基板、122.122’
はCr、qr−Ti合金、M o 。
キしたAQ金合金ような非磁性基板、122.122’
はCr、qr−Ti合金、M o 。
Mo−Si合金、W、Ti、Ti−Nb合金、Ti−T
a合金等の非磁性下地層、123゜123’ l’1c
ocr、CoCrTa、CoNi。
a合金等の非磁性下地層、123゜123’ l’1c
ocr、CoCrTa、CoNi。
CoNiZr、CoNiZrCr、CoNiCr。
Co T i 、 Co T a 、 Co F e
P t、等の第2の磁性薄膜、124,124″はCo
N1N。
P t、等の第2の磁性薄膜、124,124″はCo
N1N。
CoCrN、CoN、Fe−N、N1−N等の第2の磁
性薄膜とは組織、組成、成分の異なる本発明の第1の磁
性薄膜、125,125’はパーフルオロアルキルポリ
エーテル、MoS2.C。
性薄膜とは組織、組成、成分の異なる本発明の第1の磁
性薄膜、125,125’はパーフルオロアルキルポリ
エーテル、MoS2.C。
ZrN等の非磁性潤滑膜である。
以下さらに詳細に本実施例について説明する。
円周方向に沿って、中心線平均面粗さで12n層の凹凸
があり、直径89 m 層の強化ガラス基板121上に
、DCスパッタリング法でArガス圧10mTorr、
投入電力密度5 W/a(で第8表に示すように膜厚3
00n層の非磁性下地膜122.122’ を設け、さ
らに投入電力密度3W/cJで第2の磁性ff1123
,123’ 、及び膜厚30n層の第1の磁性層124
,124’ を形成し、最後に、吸着性の末端基を有す
るパーフルオロアルキルポリエーテルから成る液体潤滑
剤125.125’ をデイツプ法で3nm形成した。
があり、直径89 m 層の強化ガラス基板121上に
、DCスパッタリング法でArガス圧10mTorr、
投入電力密度5 W/a(で第8表に示すように膜厚3
00n層の非磁性下地膜122.122’ を設け、さ
らに投入電力密度3W/cJで第2の磁性ff1123
,123’ 、及び膜厚30n層の第1の磁性層124
,124’ を形成し、最後に、吸着性の末端基を有す
るパーフルオロアルキルポリエーテルから成る液体潤滑
剤125.125’ をデイツプ法で3nm形成した。
いずれのディスクも単一の保磁力を示した。第1の磁性
層は優位的に非晶質であるか、結晶粒100Å以下の微
細な結晶粒から成る結晶質であった。さらに本実施例の
磁気ディスクを記録再分に型の薄膜磁気ヘッド(誘導型
と磁気抵抗効果型の複合ヘッド)と共に磁気ディスク装
置に組み込んでC8S特性を評価したが、いずれも60
に口重上の優れた耐摺動性を示した。また、記録再生特
性については、出力半減記録密度り、。で30KPCI
以上の高い特性を示した。本装置を60°C180%R
Hの恒温恒湿槽に3ケ月放置したが、いずれもエラーの
増加は認められず高い耐食性を示した。
層は優位的に非晶質であるか、結晶粒100Å以下の微
細な結晶粒から成る結晶質であった。さらに本実施例の
磁気ディスクを記録再分に型の薄膜磁気ヘッド(誘導型
と磁気抵抗効果型の複合ヘッド)と共に磁気ディスク装
置に組み込んでC8S特性を評価したが、いずれも60
に口重上の優れた耐摺動性を示した。また、記録再生特
性については、出力半減記録密度り、。で30KPCI
以上の高い特性を示した。本装置を60°C180%R
Hの恒温恒湿槽に3ケ月放置したが、いずれもエラーの
増加は認められず高い耐食性を示した。
比較例として、第1の磁性#124,124’の代りに
、膜厚30n層のC膜を形成した場合について検討した
が、C8S強度は50に口重下、Dsoは20KPCI
以下、エラーの増加は100ケ以上であった。
、膜厚30n層のC膜を形成した場合について検討した
が、C8S強度は50に口重下、Dsoは20KPCI
以下、エラーの増加は100ケ以上であった。
実施例11
さらに別の実施例を第11図により説明する。
131はTi合金、N1−PメツキAff合金基板等の
非磁性基板、132,132’はCr、Mo。
非磁性基板、132,132’はCr、Mo。
W、Ti、Ti−Cr等の非磁性下地層、133゜13
3′はCo−Cr、Go−Ti、Co−3i。
3′はCo−Cr、Go−Ti、Co−3i。
Co−Al、C,oCrTa、CoCrPt等の第3の
磁性合金薄膜、134,134’はCoNiZr、Co
NiZrCr、CoNiPt等の第3の磁性薄膜とは組
成、成分の異なる第2の磁性合金薄膜、135,135
’は GdTbCoFe、Co等の窒化物などから成る第1の
磁性薄膜、136,136’はパーフルオロアルキルポ
リエーテル等の非磁性被覆層である。
磁性合金薄膜、134,134’はCoNiZr、Co
NiZrCr、CoNiPt等の第3の磁性薄膜とは組
成、成分の異なる第2の磁性合金薄膜、135,135
’は GdTbCoFe、Co等の窒化物などから成る第1の
磁性薄膜、136,136’はパーフルオロアルキルポ
リエーテル等の非磁性被覆層である。
以下さらに詳細に本実施例について説明する。
円周方向に沿って、中心線平均面粗さな8n層の凹凸が
あり、直径50m層の表面ガラスコートセラミックス基
板131上に、DCスパッタリング法でArガス圧15
mTorr・、投入電力密度2W/cfKで第9表に示
すように膜厚200n層の非磁性下地7J132,13
2’ 、膜厚20n層の第3の磁性[133,133’
、膜厚20n層の第2の磁性層134,134’ 、
膜厚30n層の第1の磁性J1135,135’ を形
成した後、エステル基を有するパーフルオロアルキルポ
リエーテルから成る有機潤滑剤136,136’ を5
0nmデイツプ法で形成して磁気ディスクとした。これ
らは、いずれも単一の保磁力を示した。
あり、直径50m層の表面ガラスコートセラミックス基
板131上に、DCスパッタリング法でArガス圧15
mTorr・、投入電力密度2W/cfKで第9表に示
すように膜厚200n層の非磁性下地7J132,13
2’ 、膜厚20n層の第3の磁性[133,133’
、膜厚20n層の第2の磁性層134,134’ 、
膜厚30n層の第1の磁性J1135,135’ を形
成した後、エステル基を有するパーフルオロアルキルポ
リエーテルから成る有機潤滑剤136,136’ を5
0nmデイツプ法で形成して磁気ディスクとした。これ
らは、いずれも単一の保磁力を示した。
本実施例の磁気ディスクを誘導型薄膜磁気ヘッドもしく
はカー効果による再生用光ヘッド等と共に磁気ディスク
装置に組み込んでC8S特性を評価したが、いずれも5
0に口重上の優れた耐摺動性を示した。記録再生特性に
ついても、出力半減記録密度Dsoで30KPCI以上
の高い特性を示した。また、本装置を60℃、80%R
Hの高温高湿槽中に3ケ月間放置したが、エラーの増加
は5ケ以下と良好であった。
はカー効果による再生用光ヘッド等と共に磁気ディスク
装置に組み込んでC8S特性を評価したが、いずれも5
0に口重上の優れた耐摺動性を示した。記録再生特性に
ついても、出力半減記録密度Dsoで30KPCI以上
の高い特性を示した。また、本装置を60℃、80%R
Hの高温高湿槽中に3ケ月間放置したが、エラーの増加
は5ケ以下と良好であった。
比較例として、第1の磁性薄膜135,135’の代り
に、膜厚30n層のC膜を形成した場合には、CSS強
度は50に口重下、D、。は20KFCI以下、エラー
の増加は250ケ以上であった。
に、膜厚30n層のC膜を形成した場合には、CSS強
度は50に口重下、D、。は20KFCI以下、エラー
の増加は250ケ以上であった。
以上述べたところから明らかなように、本発明により非
磁性保護被覆層、または非磁性保護被覆層および非磁性
金属中間層を設けた磁気記録媒体は、耐摩耗性、耐腐食
性に優れるため、高密度記録に適し、実用に充分な耐久
性を持つ磁気記録媒体および磁性記録媒体および磁性記
憶装置が得られる。
磁性保護被覆層、または非磁性保護被覆層および非磁性
金属中間層を設けた磁気記録媒体は、耐摩耗性、耐腐食
性に優れるため、高密度記録に適し、実用に充分な耐久
性を持つ磁気記録媒体および磁性記録媒体および磁性記
憶装置が得られる。
さらに、複合磁性薄膜を備え、磁性合金を保護被覆層と
して用いる本発明においては、耐慴動性の高い保護膜か
らも磁束が得られるため高密度で高い再生出力が得られ
、このため記憶容量が大きく、かつ信頼性の高い磁気記
憶装置を提供できる。
して用いる本発明においては、耐慴動性の高い保護膜か
らも磁束が得られるため高密度で高い再生出力が得られ
、このため記憶容量が大きく、かつ信頼性の高い磁気記
憶装置を提供できる。
さらに、保護膜が磁性を有するため、同じ記録密度を得
るための実効的なヘッド媒体間のスペーシングをより大
きくすることができるので、信頼性をより高められる効
果もある。
るための実効的なヘッド媒体間のスペーシングをより大
きくすることができるので、信頼性をより高められる効
果もある。
第1図は本発明の実施例1における磁気ディスクの断面
、第2図は(Z r、−xN bx)o、sNa、s保
護被覆膜において合金組成と磁気ディスクの耐摩耗性の
関係を示す図、第3図は (Z ro、sN b、z)x−xCx保護被覆膜にお
いてC量と磁気ディスクの耐摩耗性の関係を示す図、第
4図は(W、、 、、 M o o、 、、)。4Ca
、、−xox保護被覆膜において○量と磁気ディスクの
耐摩耗性の関係を示す図、第5図は (Z ro、sN bo4)。s No、 5−xOx
保護被覆膜にお図、第6図はZr、、、□pt、。。、
非磁性金属中間層の膜厚と耐食性の関係を示す図、第7
図は実施例6における磁気ディスクの断面図、第8図は
実施例8における磁気記憶装置の構成図、第9図〜第1
1図はそれぞれ他の各実施例における磁気ディスクの断
面図、および第12図はCoに種々の元素を添加した時
の結晶性を示す状態図である。 符号の説明 11.51,111,121,131・・・非磁性基板
、12.12’ 、62.52’ 、122゜122’
、132,132’・・・非磁性下地層、13.13
’ 、53.53’・・・磁性層、133.133’・
・・第3の磁性層。 122.122’ 、123,123’ 、134゜1
34′・・・第2の磁性層、 113.113’、124,124’ 135゜1
35′・・・第1の磁性層、 54.54’ ・・・非磁性金属中間層、14.14’
、55.55’ ・・・非磁性保護被覆層、136
′・・・潤滑層。 801,802,803,804・・・磁気ディスク、
805.806,807,808,809゜810.8
11・・・磁気ヘッド。 812・・・可動式へクドアーム。 813・・・ボイスコイルモータ、 814・・・制御回路、 815・・・位置決め検出回路、 816・・・ヘッド選択スイッチ、 817・・・記録再生回路、 818・・・コントローラ。 簗 卒 図 第 図 θt7− (4%) Nb+Z (al %) 葛3図 Ot 1 (aj%) 30り〜8// 躬 図 i採気へツに 劣 Q 図
、第2図は(Z r、−xN bx)o、sNa、s保
護被覆膜において合金組成と磁気ディスクの耐摩耗性の
関係を示す図、第3図は (Z ro、sN b、z)x−xCx保護被覆膜にお
いてC量と磁気ディスクの耐摩耗性の関係を示す図、第
4図は(W、、 、、 M o o、 、、)。4Ca
、、−xox保護被覆膜において○量と磁気ディスクの
耐摩耗性の関係を示す図、第5図は (Z ro、sN bo4)。s No、 5−xOx
保護被覆膜にお図、第6図はZr、、、□pt、。。、
非磁性金属中間層の膜厚と耐食性の関係を示す図、第7
図は実施例6における磁気ディスクの断面図、第8図は
実施例8における磁気記憶装置の構成図、第9図〜第1
1図はそれぞれ他の各実施例における磁気ディスクの断
面図、および第12図はCoに種々の元素を添加した時
の結晶性を示す状態図である。 符号の説明 11.51,111,121,131・・・非磁性基板
、12.12’ 、62.52’ 、122゜122’
、132,132’・・・非磁性下地層、13.13
’ 、53.53’・・・磁性層、133.133’・
・・第3の磁性層。 122.122’ 、123,123’ 、134゜1
34′・・・第2の磁性層、 113.113’、124,124’ 135゜1
35′・・・第1の磁性層、 54.54’ ・・・非磁性金属中間層、14.14’
、55.55’ ・・・非磁性保護被覆層、136
′・・・潤滑層。 801,802,803,804・・・磁気ディスク、
805.806,807,808,809゜810.8
11・・・磁気ヘッド。 812・・・可動式へクドアーム。 813・・・ボイスコイルモータ、 814・・・制御回路、 815・・・位置決め検出回路、 816・・・ヘッド選択スイッチ、 817・・・記録再生回路、 818・・・コントローラ。 簗 卒 図 第 図 θt7− (4%) Nb+Z (al %) 葛3図 Ot 1 (aj%) 30り〜8// 躬 図 i採気へツに 劣 Q 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、磁性層上に少なくとも1層の非磁性保護被覆層を有
する磁気記録媒体において、該非磁性保護被覆層が、T
i、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wから
成る第1の群から選ばれた少なくとも2種の元素と、N
、C、O、Bから成る第2の群から選ばれた少なくとも
1種の元素とから成ることを特徴とする磁気記録媒体。 2、上記第1の群の1つの元素の含有量は第1の群の元
素の総量を100at%として、0.1at%以上99
.9at%以下である特許請求の範囲第1項に記載の磁
気記録媒体。 3、上記第1の群の元素の総量は、第1の群の元素と上
記第2の群の元素の総量を100at%として、10a
t%以上99at%以下である特許請求の範囲第1項記
載の磁気記録媒体。 4、上記非磁性保護被覆層が少なくともZrもしくはH
f、もしくはNbを含む特許請求の範囲第1項記載の磁
気記録媒体。 5、上記非磁性保護被覆層が少なくともWを含む特許請
求の範囲第1項記載の磁気記録媒体。 6、上記非磁性保護被覆層が少なくともNを含む特許請
求の範囲第4項に記載の磁気記録媒体。 7、上記非磁性保護被覆層が少なくともNを含む特許請
求の範囲第5項に記載の磁気記録媒体。 8、上記非磁性保護被覆層が少なくともCを含む特許請
求の範囲第5項に記載の磁気記録媒体。 9、上記非磁性保護被覆層が、互いに組成の異なる2層
もしくは3層から成る特許請求の範囲第1項に記載の磁
気記録媒体。 10、上記非磁性保護被覆層が、さらにY、Mg、Ca
、Sc、Fe、Co、Ni、Al、Si、Ru、Rh、
、Pd、Os、Ir、Pt、Mn、Cuから成る群から
選ばれた少なくとも1種の元素を、第1の群の元素の総
量に対して0.1at%以上20at%以下含む特許請
求の範囲第1項に記載の磁気記録媒体。 11、上記非磁性保護被覆層の膜厚は5nm以上60n
m以下である特許請求の範囲第1項に記載の磁気記録媒
体。 12、上記非磁性保護被覆層と磁性層との間に非磁性金
属中間層を有する特許請求の範囲第1項に記載の磁気記
録媒体。 13、上記非磁性金属中間層は、Pt、Pd、Rh、I
r、RuおよびOsから成る第4の群から選択された少
なくとも1元素を総量で0.01at%以上1at%以
下、もしくはMo、Niから成る第5の群から選択され
た少なくとも1元素を総量で0.1wt%以上1wt%
以下含み、残部がTi、Zr、Hf、NbおよびTaか
ら成る第3の群より選択された1元素から成る特許請求
の範囲第12項に記載の磁気記録媒体。 14、上記非磁性金属中間層は、Ti、V、Nb、Ta
、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Al、S
iから成る第6の群から選ばれた少なくとも1種の元素
を1wt%以上40wt%以下含むNi合金から成る特
許請求の範囲第12項に記載の磁気記録媒体。 15、上記非磁性金属中間層は、27wt%以上34w
t%以下のCuを含むNi合金から成る特許請求範囲第
14項に記載の磁気記録媒体。 16、上記非磁性金属中間層は、2wt%以上32wt
%以下のMoおよび13wt%以上25wt%以下のC
rを含むNi合金から成る特許請求の範囲第14項に記
載の磁気記録媒体。 17、上記非磁性金属中間層の膜厚は2nm以上15n
m以下である特許請求の範囲第12項に記載の磁気記録
媒体。 18、磁性層上に少なくとも1層の非磁性保護被覆層を
有する磁気記録媒体において、該非磁性保護被覆層が、
Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wか
ら成る第1の群から選ばれた少なくとも2種の元素と、
N、O、Bから成る第7の群から選ばれた少なくとも1
種の元素とから成ることを特徴とする磁気記録媒体。 19、上記第1の群から選ばれた少なくとも2種の元素
が、Ti−V、Ti−Nb、Ti−Cr、Ti−Mo、
Zr−Hf、Zr−Nb、Zr−Ta、Zr−Cr、Z
r−Mo、Zr−W、Hf−Nb、Hf−Ta、Hf−
Cr、Hf−Mo、Hf−W、V−Nb、V−Ta、V
−Cr、V−Mo、V−W、Nb−Ta、Nb−Cr、
Nb−Mo、Nb−W、Ta−CrおよびTa−Moな
る群から選択した1対の元素を含み、上記第2の群から
選択した少なくとも1種の元素がCである特許請求の範
囲第1項に記載の磁気記録媒体。 20、磁性層上に少なくとも1層の非磁性保護被覆層を
有する磁気記録媒体において、該非磁性保護被覆層が、
Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wか
ら成る第1の群から選ばれた少なくとも2種の元素と、
N、C、O、Bから成る第2の群から選ばれた少なくと
も2種の元素とから成ることを特徴とする磁気記録媒体
。 21、上記第1の群の1つの元素の含有量は第1の群の
元素の総量を100at%として、0.1at%以上9
9.9at%以下である特許請求の範囲第20項に記載
の磁気記録媒体。 22、上記第1の群の元素の総量は、第1の群の元素と
上記第2の群の元素の総量を100at%として、10
at%以上99at%以下である特許請求の範囲第20
項に記載の磁気記録媒体。 23、上記非磁性保護被覆層が少なくともZrもしくは
Hf、もしくはNbを含む特許請求の範囲第20項記載
の磁気記録媒体。 24、上記非磁性保護被覆層が少なくともWを含む特許
請求の範囲第20項記載の磁気記録媒体。 25、上記非磁性保護被覆層が少なくともNを含む特許
請求の範囲第23項に記載の磁気記録媒体。 26、上記非磁性保護被覆層が少なくともNを含む特許
請求の範囲第24項に記載の磁気記録媒体。 27、上記非磁性保護被覆層が少なくともCを含む特許
請求の範囲第24項に記載の磁気記録媒体。 28、上記非磁性保護被覆層が、互に組成の異なる2層
もしくは3層から成る特許請求の範囲第20項に記載の
磁気記媒体。 29、上記非磁性保護被覆層が、さらにY、Mg、Ca
、Sc、Fe、Co、Ni、Al、Si、Ru、Rh、
Pd、Os、Ir、Pt、Mn、Cuから成る群から選
ばれた少なくとも1種の元素を、第1の群の元素の総量
に対して0.1at%以上20at%以下含む特許請求
の範囲第20項に記載の磁気記録媒体。 30、上記非磁性保護被覆層の膜厚は5nm以上60n
m以下である特許請求の範囲第20項に記載の磁気記録
媒体。 31、上記非磁性保護被覆層の磁性層との間に非磁性金
属中間層を有する特許請求の範囲第20項に記載の磁気
記録媒体。 32、上記非磁性金属中間層は、Pt、Pd、Rh、I
r、RuおよびOsから成る第4の群から選択された少
なくとも1元素を総量で0.01at%以上1at%以
下、もしくはMo、Niから成る第5の群から選択され
た少なくとも1元素を総量で、0.1wt%以上1wt
%以下含み、残部がTi、Zr、Hf、NbおよびTa
から成る第3の群より選択された1元素から成る特許請
求の範囲第31項に記載の磁気記録媒体。 33、上記非磁性金属中間層は、Ti、V、Nb、Ta
、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Al、S
iから成る第6の群かに選ばれた少なくとも1種の元素
を1wt%以上40wt%以下含むNi合金から成る特
許請求範囲第31項に記載の磁気記録媒体。 34、上記非磁性金属中間層は、27wt%以上34w
t%以下のCuを含むNi合金から成る特許請求の範囲
第33項に記載の磁気記録媒体。 35、上記非磁性金属中間層は、2wt%以上32wt
%以下のMoおよび13wt%以上25wt%以下のC
rを含むNi合金から成る特許請求の範囲第33項に記
載の磁気記録媒体。 36、上記非磁性金属中間層の膜厚は2nm以上15n
m以下である特許請求の範囲第31項に記載の磁気記録
媒体。 37、磁性層上に少なくとも1層の非磁性保護被覆層を
有する磁気記録媒体において、該非磁性保護被覆層が、
Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wか
ら成る第1の群から選ばれた少なくとも2種の元素と、
N、O、Bから成る第7の群から選ばれた少なくとも2
種の元素とから成ることを特徴とする磁気記録媒体。 38、少なくとも2層の磁性薄膜から成る複合磁気記録
媒体において、情報記録素子側の第1の磁性薄膜が、C
o、Fe、Ni、Gdから成る第8の群から選ばれた少
なくとも1種の元素、及び、Ti、Zr、Hf、V、N
d、Ta、Cr、Mo、Wから成る第9の群から選ばれ
た少なくとも1種の元素及び、N、C、O、B、Siか
ら成る第10の群から選ばれた少なくとも1種の元素と
から成ることを特徴とする磁気記録媒体。 39、該複合磁性薄膜を構成するすべての磁性薄膜が互
いに磁気的に結合しており、外部磁界に対して単一の保
磁力で磁化反転することを特徴とする特許請求の範囲第
38項に記載の磁気記録媒体。 40、第9の群の元素の総量が、第8の群の元素と第9
の元素の総量を100at%として、3at%以上60
at%以下である第1の磁性薄膜を有することを特徴と
する特許請求の範囲第38項に記載の磁気記録媒体。 41、第10の群の元素の総量が、第8、第9の群の元
素の総量を100at%として、6at%以上、80a
t%以下であることを特徴とする第1の磁性薄膜を有す
る特許請求の範囲第38項に記載の磁気記録媒体。 42、前記第1の磁性薄膜の膜厚が5nm以上100n
m以下であることを特徴とする特許請求の範囲第38項
に記載の磁気記録媒体。 43、前記第1の磁性薄膜に直接有機系潤滑膜を設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第38項に記載の磁気
記録媒体。 44、i)磁性層上に少なくとも1層の非磁性保護被覆
層を有し且つ該非磁性保護被覆層が、Ti、Zr、Hf
、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wから成る第1の群か
ら選ばれた少なくとも2種の元素と、N、C、O、Bか
ら成る第2の群から選ばれた少なくとも1種の元素とか
ら成る磁気記録媒体の少なくとも1面、およびii)金
属磁性合金を少なくとも磁気コアの1部分として含む磁
気ヘッド、とを有し、該磁気記録媒体に信号を記録・再
生できる位置に該磁気ヘッドを設けて成る、磁気記憶装
置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21496488 | 1988-08-31 | ||
JP63-214964 | 1988-08-31 | ||
JP22867488 | 1988-09-14 | ||
JP63-228674 | 1988-09-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02168422A true JPH02168422A (ja) | 1990-06-28 |
JP2852077B2 JP2852077B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=26520615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1221434A Expired - Fee Related JP2852077B2 (ja) | 1988-08-31 | 1989-08-30 | 磁気記録媒体 |
Country Status (2)
Country | Link |
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JP (1) | JP2852077B2 (ja) |
Families Citing this family (30)
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US6938825B1 (en) | 1989-04-24 | 2005-09-06 | Ultracard, Inc. | Data system |
US5549978A (en) * | 1992-10-30 | 1996-08-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element |
JPH06151171A (ja) * | 1992-11-02 | 1994-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 軟磁性薄膜体とその製造方法およびそれを用いた磁気ヘッド |
JP3291099B2 (ja) * | 1993-03-05 | 2002-06-10 | アルプス電気株式会社 | 軟磁性合金および平面型磁気素子 |
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JPH08102163A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体及び磁気ディスク装置 |
US5523173A (en) * | 1994-12-27 | 1996-06-04 | International Business Machines Corporation | Magnetic recording medium with a CoPtCrB alloy thin film with a 1120 crystallographic orientation deposited on an underlayer with 100 orientation |
US5552204A (en) * | 1995-01-13 | 1996-09-03 | International Business Machines Corporation | Magnetic disk with boron carbide overcoat layer |
US5780135A (en) * | 1995-09-13 | 1998-07-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic disc apparatus |
JPH10198950A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-07-31 | Dainippon Printing Co Ltd | 磁気カード |
US6871787B1 (en) * | 1998-07-10 | 2005-03-29 | Ultracard, Inc. | Data storage card having a glass substrate and data surface region and method for using same |
US7036739B1 (en) | 1999-10-23 | 2006-05-02 | Ultracard, Inc. | Data storage device apparatus and method for using same |
US8397998B1 (en) | 1999-10-23 | 2013-03-19 | Ultracard, Inc. | Data storage device, apparatus and method for using same |
US7487908B1 (en) | 1999-10-23 | 2009-02-10 | Ultracard, Inc. | Article having an embedded accessible storage member, apparatus and method for using same |
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