JPH0240125A - 超電導磁気記録媒体 - Google Patents

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〕 本発明は超電導材料を用いた磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来の磁気記録媒体（例えば米国特許力４．１８９，５
０８号）は第２図に示すように、プラスチックフィルム
やアルミニウム基板２に強磁性体薄膜３が設けられてい
る。この強磁性薄膜に浮動形磁気ヘッド１等によって、
種々の情報が読み出し／書き込み（Ｒ／Ｗ）されるもの
であった。

ところで通常、ディスクを使用していない静止の状態（
第１図Ａ）では磁気記録媒体３と磁気ヘッド１とは接触
状態にあり、両者間で吸着現象（潤滑剤や摩耗粉・異物
の介在等に影響される）等の問題を起すことがある。ま
た動作中においても極めて不安定な浮動状態（同図Ｂ）
、すなわち、磁気記録媒体１と磁気ヘッド３との間にお
ｔｊる空気流４によって浮上させられている。従がって
動作中に各種の異物が流入しゃすく、より吸着を発生し
やすくさせる。これらの吸着と浮上の繰り返しによって
摺動事故（磁気ディスクのメモリー破壊）を起すことも
少なくなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、記録再生出力を高めるためには残留磁束を増加
させれば良い。このための一つとしては。

磁気記録膜の塗布膜厚を厚くすることである。しかし、
塗布膜厚を厚くすれば高周波特性が劣化する。高周波特
性を良くするためには塗布膜厚を薄くすることに加え磁
性粉の緻密性を高くし、劣化を防止する必要がある。そ
こで、連続薄膜が有効であり、中でもスパッタ法と蒸着
法による磁性薄膜は有効である。しかし、このような磁
性薄膜上で低浮上化させると接触事故（メモリーの破壊
）が多くなる。

上記の問題は光・磁気記録媒体でも同様である。

従来技術では磁気記録媒体と磁気ヘッド間との低浮上化
の問題点を解決するために、空気流の安定化の検討が主
になされてきた。

本発明の目的は磁気記録媒体上の磁気ヘッドの浮上高さ
を電磁気的にみて可能なかぎり極限の低浮上化と量とし
、しかもその安定化、安全化をはかることにより高密度
な磁気記録を達成せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

高速高密度化Ｒ／Ｗ性能を得る有効な極限低浮動特性と
高信頼化後達成するために、本発明においては磁気記録
媒体を超電導材料によって構成することにある。

〔作用〕

すなわち、超電導体（超伝導体）の内部には、表面の１
０−６ｃｍ程度のごく薄い部分を除いて磁力線が侵入し
ない。つまり、マイスナー効果（あるいはマイスナー・
オフセンフェルト効果）は超電導体の基本的性質である
。このマイスナー効果を利用した、本発明の超電導磁気
記録媒体は、その超電導体の内部（面）では磁束密度Ｂ
が１３二〇の条件を満たすところで完全反磁性となり、
磁石（磁気ヘッドのスライダーバイアス磁界）をその超
電導磁気記録媒体（本発明）に近づけるとスラィダーの
磁石は強い斥力を受ける。上記マイスナー効果によって
、超電導磁気記録媒体と磁気ヘッドとが均一に安定した
極限低浮上（マイスナー効果を得る磁界と磁気ヘッドへ
の加圧とによってきめられる）を可能とする。つまり、
より近づくことによって強い斥力が働く（はぼ距離Ｒ２
の力を受けるようになる）。よって０．１μｍ以下の極
限低浮」１化も期待できることから、実用的な垂直磁気
記録も可能になる。

また、コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）に対
し、いずれも接触することがない。よって、本発明の超
電導磁気記録媒体と、バイアス型磁気ヘッドとを組合せ
た超電導磁気ディスク装置（液体窒素Ｎ２冷却装置付）
は特に高信頼化を有するものである。

このように、この超電導体のマイスナー効果を利用する
と、あらゆる状態、すなわち、第１図（Ａ）の空気中で
の静止状態、駆動状態（Ｂ）。

真空状態（Ｃ）で示すように、すべて磁気ヘッド１０を
浮上させることができる。ここで、図の２０は磁気記録
媒体の超電導体基板を示し、３゜は磁気記録膜、１０は
磁気ヘッドを示したものである。

次に、ここでは、塗布型磁気ディスクについて述べる。

従来、例えば遠心塗布法により１μｍ前後の磁性薄膜を
アルミニウム円板面等に形成せしめた場合、膜厚が小さ
いことによる出力低下を補なうために、磁場配向や磁性
粉含率の増加さらには残留磁束密度（Ｂ　Ｐ）の大きい
利料の使用等が行なわれている。ここで、重要なことは
より低浮上化が可能であれば有利であり、このことに関
しては０．３２μｍ、０．２７μｍ、０．２５μｍ　　
と低浮上化が進められている。しかし、空気流による安
定な低浮上化（０，２２μｍ以下）は極めて困難な状態
にある。

一般に高密度のディスク等では磁性粉含率を６５％前後
、磁気テープ等では７５％前後にしている。

近年、高記録密度化とともに、塗布膜厚の薄膜化が進み
それにつれて電気信号の出力低下、高層波での分解能不
足が一段と問題となってきた。したがって高出力でしか
も分解能のすぐれた磁気記録媒体を得るためにはより高
信頼を受ける低浮上化の技術が必要となった。

例えば、記録密度３０，０ＯＯＢ　Ｐ　Ｉ以上の磁気デ
ィスクを得る場合、回転塗布法により円板の内周部で約
０．５５±０．０５　μｍ、外周部で約０．６５±０．
０５μｍの膜厚の磁性塗膜を形成せしめ、これを加熱硬
化後、内周部で約０．３５μｍ以下、外周部で約０．４
５μｍ以下になるように研削する。この際、高い処理条
件を見出すことにより高周波での分解能とＳＺＮ比がす
ぐれた高密度記録媒体を得ることが可能となる。

本発明は薄塗布におけるこれらの問題点を兄事に解決し
得たもので、記録面の全面にわたり、塗布膜厚に凹凸が
なく、表面平滑性にすぐれ、かつ電気特性および磁気特
性のすぐれた超電導磁気記録媒体を得ることを可能にし
たものである。

すなわち、本発明者らは超電導体基板上に、回転塗布法
で強磁性微粉末を高分子結合剤溶液中に分散せしめた磁
性塗料を塗布し、その未乾燥の磁気ディスクを面内配向
（外部磁界と基板自身のマイスナー効果による）あるい
は均一無配向（外部磁界を交流で印加）または垂直配向
化し、硬化後さらに加工処理した面は、地割れがなく、
しかも表面平滑性が従来より一段とすぐれ、かつ電気特
性のすぐれた超電導磁気ディスクを得ることを見出した
。

〔実施例〕

実施例を基にして本発明の構成および効果をさらに詳し
く説明する。

第３図は本発明に用いた超電導磁気ディスクの断面図で
ある。同図（Ａ）、（Ｂ）、（ｎ）において２０は本発
明方法によるミクロポアー（１０μｍから０．１μｍの
微小な穴を形成および制御することが可能）型超電導体
基板、また同図（Ｃ）の２１はプラスチック、金属体、
セラミックス内に分散したミクロポアー付超電専体の粉
（フィラー）を有する基板であり、同様に、同図（Ｄ）
の３１は磁気上記超電感体を記録媒体膜中に混入し、よ
り有効性を高めたものである。同図（Ｂ）の６０は非超
電導体基板を示し、この場合のミクロポアー型超電導体
２２は特に薄膜状のものを密着させた。なお、同図（Ａ
）〜（Ｃ）の３０は磁気記録媒体を示したものである。

本発明の特徴は第３図に示したミクロポアー型超電導体
と第４図に示す特殊磁気ヘッド（スライダーの役目とバ
イアス磁界とを有するリング状フェライト磁石または電
磁石内の中心部にＷ／Ｒ用磁気ヘッドを設けたもの）と
の相互関係にある。

第４図の（Ａ）は本発明の特殊磁気ヘッドの概略斜視図
であり、図の１０は特殊磁気ヘッドリング状磁石を示し
、１００はＷ／Ｒ用磁気ヘッドで、そのリング状ヘッド
１０内の中心部に設置、固定されている。それらが支持
体９０によって駆動される。第４図の（Ｂ）は本発明の
特殊ヘッドにおけるより望ましい構造を表すための断面
図である。

すなわち、Ｗ／Ｒ用磁低磁気ヘッド１００ャップ部１０
１がスライダ兼バイアス磁界を有したリング状磁石の磁
力の面の中心部に位置するように設置（面状で一番磁界
の強さが弱い）する。これらを樹脂７０等によって固着
する。また、リング状内側にシールド８０（パーマロイ
等の軟磁性や超電導体物質）を設ければより効果が得ら
れる。

本発明の特徴はこれらの相互関係と、Ｗ／Ｒ用磁気ヘッ
ドのギャップ部から発生する磁界が超電導体上の磁気記
録膜に有効（スライダーのバイアス磁界による消去がな
いように）にするため、すなわち、超電導磁気記録媒体
の抗磁力Ｈｃと磁気ヘッドに具備するスライダーのバイ
アス磁界Ｈｃｈ（面または端部から発生する磁界の強さ
が媒体の抗磁力Ｈｃにメモリーとして影響を与える強さ
）との相互関係は、Ｈｃ　＞　Ｈｃｈであること。

実施例１ 超電導体の基板、すなわち、出発原料としてＹ２Ｏ２，
ＢａＣ０ａ、ＣｕＯを用い、ＹとＢａ及びＣｕのモル比
が１：２：３となる様秤量した後合成樹脂ボールミルで
２４時時間式（メタノールまたはエタノール中）混合し
、次いで１００　’Ｃで１２時間乾燥し、混合粉末を得
た。この混合粉末１００重量部に有機結合剤としてポリ
ビニルアルコール（和光純薬試薬）３重量部を添加混合
し１．０００ｋｇｆ／ｃｄの圧力で直径３０ｎｗｎ厚さ
２ｍの成形体とした後、この成形体を酸素雰囲気中で９
５０℃１０時間焼結し、次いでこの焼結体をメノウ乳針
で粗砕後ジルコニア製ボールミルで２４時時間式粉砕し
平均粒径２．０μｍの超電導粉末を得た。

この超電浮体粉末１．　Ｏ０重量部に有機結合剤として
ポリビニルブチラール樹脂（例えば種水化学社製ＢＬ−
２）８重量部、可塑剤としてフタル酸エステル（犬へ化
学社製Ｂ、Ｂ、Ｐ　；ブチル・ベンジル・フタレーｈ）
４重量部、溶剤としてブタノール２０重量部、１−リク
ロルエチレン４０重量部を添加し、ボールミルにて５０
時間均一に混合してセラミックススリップ（スラリーま
たは泥ショウ）とした後、テープキャスティング法（ド
クターブレード法）により厚さ０　、８　ｍｍ　〜１　
、２　ｕｎのグリーンシートを得た。

このグリーンシートを内径２２１ＴＩＴｌφ、外径９８
ｍｍの大きさに切断した後酸素雰囲気中で９５０℃、１
０時間焼結し、３．５　インチのミクロポアー型超電導
体ディスク基板（内径２５画φ、外径９５ＩＴＩＴｌφ
）を得た。

次に、針状Ｃｏ　−Ｙ　−Ｆ　Ｃ２０Ｊｌ（平均粒径０
．３３Ｘ０．０５μｍ、抗磁力Ｈｃ：　６５００ｅ）　
３００ｇ、主としてエポキシ樹脂とフェノール樹脂より
なる混合バインダー３００ｇ、固体潤滑剤（シリコン系
、フッ素系、カーボン系２二流化モリブデン系の粉末等
）３ｇ、及びシクロヘキサノンと＋−ルエンよりなる混
合溶剤８５０ｇよりなる塗料をボールミルを用いて製造
した。この塗料をさらにイソホロンで粘度調整して粘度
９５ｃｐにしたものを前記３．５’　　の超電導体ディ
スク基板に遠心力を用いて塗布（塗布回転数２２０Ｏｒ
ｐｍ２０秒間）し、乾燥時塗布膜厚約０．５５μｍ（中
心部）の塗膜を形成させた後、通常の外部磁力の反発（
永久磁石または電磁石）による磁場配向を行なった。な
お、この超電導体ディスク基板は完全反磁性（マイスナ
ー効果）として臨界温度８０Ｋ（−１９３℃）以」二の
ものであり、液体窒素温度（７７Ｋ）でマイスナー効果
を示すが、磁場配向時にはこのマイスナー効果をなくし
、室温１７°Ｃで処理し、さらにマイスナー効果を有効
に利用し、液体Ｎ２　　（７７Ｋ）で磁場配向を行った
ものである。配向時の回転数は６０ｒｐｍとし、反発磁
石対の中心磁界２４０００ｅとした。そのときの印加時
間は１０秒である。その後、磁性塗膜を２１０００で２
時間硬化させ、加工後の固型方向でのＢｒ／　Ｂ　ｍは
０．８２であった。また、一方のものは変化の差として
大きく出なかった。

なお、磁場配向において、反発での面内配向は特に電磁
気特性の高Ｓ／Ｎ化を得た。また、外部磁界が交流（Ａ
、Ｃ）あるいはパルス状に変化する磁界によって磁場配
向させたもの、外部磁束が偏向・非可変によるもの（す
なわち永久磁石、電磁石を偏向させる）外部磁束が偏向
・可変によるもの（すなわち直流と交流の重畳によって
得られる）あるいは外部磁束が偏向・経時可変のもの（
すなわち直流とパルス（脈流も含む）の重畳によって得
られる）においても電磁気特性の低ノイズ化に有効であ
った。

実施例２ 前記の本発明超電感体ディスク基板に、本発明バイアス
磁界付特殊磁気ヘッドを組合せて通例の電磁気特性およ
び浮動特性を調べた結果、得られた電磁気特性は、信号
対雑音比Ｓ／Ｎが従来（非超電導性）と比較して磁場配
向時にマイスナー効果がないもので約１３％の向上をみ
た。なお、大気中でマイスナー効果を有効に利用できれ
ば、さらに向上が期待できる。さらに、浮動特性（マイ
スナー効果による）の安定化に共なって、ＣＳＳ。

耐摺動性という従来の問題点を十分解決する方向にあっ
た。つまり、本方式ではＣＳ　８１０万回以上という結
果を得た。

これかられかるように、本発明によると、磁性微粉粒子
がより有効に配向処理され、かつ、超電導体による電磁
変換部での有効性が可能になったことにある。

なお、通常の空気中で動作させたものと、特に窒素中で
動作させたもの、さらに、減圧もしくは真空中すなわち
５５０　ｎｗｎ　Ｈｇ　、　３００　ｎｕｎ　Ｈｇ　。

１００ｎ１００ｎ、１０ｍｍＨｇ、ｌｍｍＨｇ、１０　
’ｎｗｎＨｇ、　１０　”＋ｎｍＨｇ、　１０−５ｎ０
−５ｎ、　１０　’ｌＴｌＴｌＨｇで動作させた場合に
おいても浮動性能に特に問題は生じなかった。しかし、
信頼性と実用的（真空中の場合）なことを考慮すると１
０ｎｗｎＨｇ〜１０’ｎｍ＋＋Ｈｇの範囲が有望であっ
た。

〔発明の効果〕

このようにして得られたものは、前記、具体的に説明し
たように電磁気特性がすぐれ、特にＳ／Ｎ、Ｃ８Ｓの向
上、超電導体磁気ディスクとして問題がなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方式による磁気記録装置の概略断面図
、第２図は従来方式による磁気記録装置の概略断面図、
第３図は本発明の実施例になる磁気記録媒体の断面図、
第４図は本発明の実施しこ好適な磁気ヘッドの概略斜視
図および側断面図である。 １・・・磁気ヘッド、２・・・基板、３・・・磁気媒体
、４・空気流、５・・真空容器、１０・・・特殊磁気ヘ
ッド（本発明）、２０・・・超電導体基板、２１・・・
超電導粉体含有基板、３０・・・磁気媒体、３１・・・
超電導微粉体含有磁気記録媒体、６０・・・基板、７０
・・・樹ＪＩＭ、８０・・磁気シールド暎、９０・・支
持具、１００・Ｗ／Ｒヘッド、１０１・・・ギャップ。 Ｈ 隼 囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高分子結合剤中に磁性粉を分散させた磁性塗料を超
   電導性を有する基板上に塗布し、上記磁性体を磁場配向
   せしめた磁気記録媒体において、上記磁性塗料の塗膜が
   未乾燥もしくは未硬化の状態を維持しつつ外部磁界また
   は磁束を印加することによつて、上記超電導性を有する
   基板自身から得られるマイスナー効果をその塗膜面に作
   用せしめて上記磁場配向を施すことを特徴とする特徴と
   する超電導磁気記録媒体。 ２、上記基板は、超電導体薄膜を少なくとも一部に有し
   てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超
   電導磁気記録媒体。 ３、上記基板は、超電導材料を適宜の母材中に分散せし
   めた材料からなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の超電導磁気記録媒体。 ４、上記超電導性の基板がミクロポア構造を有してなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導磁
   気記録媒体。 ５、上記ミクロポア中に液体もしくは固体の潤滑剤を含
   有せしめてなることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の超電導磁気記録媒体。 ６、基板上の磁性塗膜面上に潤滑剤を有してなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導磁気記録
   媒体。 ７、上記磁場配向のための外部磁界が永久磁石もしくは
   直流電磁石による非可変磁界であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の超電導磁気記録媒体。 ８、上記磁場配向のための外部磁界が交流磁界等の可変
   磁界であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の超電導磁気記録媒体。 ９、上記磁場配向のための外部磁界が経時可変のパルス
   状磁界であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の超電導磁気記録媒体。 １０、上記磁場配向のための外部磁界が直流磁界と交流
   磁界を重畳してなる偏向・可変磁界であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の超電導磁気記録媒体。 １１、上記磁場配向のための外部磁界が直流磁界とパル
   ス状磁界を重畳してなる偏向・経時可変磁界であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導磁気記
   録媒体。 １２、上記特許請求の範囲第１項ないし第１１項記載の
   磁気記録媒体を真空中もしくは減圧下で使用することを
   特徴とする磁気記録再生システム。 １３、上記特許請求の範囲第１項ないし第１１項記載の
   磁気記録媒体を１０＾２から１０＾５ｍｍＨｇの減圧下
   で使用することを特徴とする磁気記録再生システム。 １４、超電導磁気記録媒体の抗磁力Ｈｃと磁気ヘッドに
   具備されるスライダーのバイアス磁界Ｈｃｈとの関係が
   、 Ｈｃ＞Ｈｃｈ であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   １１項記載の超電導磁気記録媒体を用いた磁気記録再生
   システム。