JPH0256723A - 磁気記録媒体およびその製造方法と磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気記録媒体およびその製造方法と磁気ディスク装置Info
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
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〕
本発明は磁気記録媒体に係り、特に耐ヘツド摺動性に優
れた磁気記録媒体および磁気ディスク装置に関する。
れた磁気記録媒体および磁気ディスク装置に関する。
近年、磁気記録の分野では、高密度記録化をはかるため
に、金属薄膜を用いる磁気記録媒体の研究開発が積極的
に進められている。しかしながらこの金属または合金薄
膜を用いた磁気記録媒体は耐食性や、磁気ヘッドの摺動
に対する耐久性が悪いという欠点があるため、従来から
実用化に際して種々の保護膜の検討がなされている。例
えば、特開昭61−54017号公報や特開昭6]、
−54019号公報に見られるように、磁性股上に炭素
質保護膜を形成する場合、磁性膜との結合力を強化する
ため炭素質保護膜中に鉄、コバルト、ニッケルなどの金
属を含有させるものがある。また、特開昭61−965
12号公報に見られるように、炭素質保護膜の耐ヘツド
摺動性を改善するため、カーボン層のボアの部分に潤滑
剤を含浸させるもの、さらにまた、特開昭61−220
120号公報に見られるように炭素質保護膜とその上し
こ付着させた潤滑剤との結合力を強化させるために、炭
素質保護膜上に金属酸化物層を形成するものなどが知ら
れている。
に、金属薄膜を用いる磁気記録媒体の研究開発が積極的
に進められている。しかしながらこの金属または合金薄
膜を用いた磁気記録媒体は耐食性や、磁気ヘッドの摺動
に対する耐久性が悪いという欠点があるため、従来から
実用化に際して種々の保護膜の検討がなされている。例
えば、特開昭61−54017号公報や特開昭6]、
−54019号公報に見られるように、磁性股上に炭素
質保護膜を形成する場合、磁性膜との結合力を強化する
ため炭素質保護膜中に鉄、コバルト、ニッケルなどの金
属を含有させるものがある。また、特開昭61−965
12号公報に見られるように、炭素質保護膜の耐ヘツド
摺動性を改善するため、カーボン層のボアの部分に潤滑
剤を含浸させるもの、さらにまた、特開昭61−220
120号公報に見られるように炭素質保護膜とその上し
こ付着させた潤滑剤との結合力を強化させるために、炭
素質保護膜上に金属酸化物層を形成するものなどが知ら
れている。
上記従来技術では、保護膜自体の機械的強度が十分でな
いか、保護膜と潤滑剤との付着力が小さく、磁気ヘッド
の摺動、磁気記録媒体の回転、装胃稼動時の温度上昇な
どにより、潤滑剤が保護I膜表面より、飛散したり、は
ぎとられるため、長期的に見て磁気記録媒体の耐久性が
十分ではないといった問題があった。特に、この問題は
、高速でディスクが回転する磁気ディスク装置で顕著で
あった。
いか、保護膜と潤滑剤との付着力が小さく、磁気ヘッド
の摺動、磁気記録媒体の回転、装胃稼動時の温度上昇な
どにより、潤滑剤が保護I膜表面より、飛散したり、は
ぎとられるため、長期的に見て磁気記録媒体の耐久性が
十分ではないといった問題があった。特に、この問題は
、高速でディスクが回転する磁気ディスク装置で顕著で
あった。
本発明の目的は、上記課題を解決することにあり、その
第1の目的は、炭素質保護膜が本来所持している高強度
特性を維持しつつ、その表層部を潤滑剤との付着が強化
向上するよう改質し、潤滑剤を合わせて使用することに
より、実用上十分に長期的耐久性をもつ磁気記録媒体を
、第2の目的はその製造方法を、そして第3の目的はそ
れを用いた磁気ディスク装置をそれぞれ提供することに
ある。
第1の目的は、炭素質保護膜が本来所持している高強度
特性を維持しつつ、その表層部を潤滑剤との付着が強化
向上するよう改質し、潤滑剤を合わせて使用することに
より、実用上十分に長期的耐久性をもつ磁気記録媒体を
、第2の目的はその製造方法を、そして第3の目的はそ
れを用いた磁気ディスク装置をそれぞれ提供することに
ある。
上記本発明の第1の目的は、非磁性基板−ヒに設けられ
た磁性薄膜上に炭素質保護膜とさらにこの保護膜上に有
機物から成る潤滑剤が付着形成されて成る磁気記録媒体
において、前記炭素質保護膜の表層部領域に金属元素を
含有せしめて成ることを特徴とする磁気記録媒体により
、達成される。
た磁性薄膜上に炭素質保護膜とさらにこの保護膜上に有
機物から成る潤滑剤が付着形成されて成る磁気記録媒体
において、前記炭素質保護膜の表層部領域に金属元素を
含有せしめて成ることを特徴とする磁気記録媒体により
、達成される。
すなわち1本発明の炭素質保護膜においては、金属元素
をその全面に含有させるのではなく、表層部領域に限定
して含有させるところに特徴がある。
をその全面に含有させるのではなく、表層部領域に限定
して含有させるところに特徴がある。
その理由については作用の項で詳述する。この金属元素
を含有する表層部領域の好ましい厚みは保護膜全体の0
.5〜30%である。また、炭素質保護膜全体の厚みは
、出来るだけ薄いことが望ましく通常2〜1100nが
好ましい。さらにまた、上記保護膜表層部領域に含有さ
せる金属元素としては、いずれの金属元素でもよい。そ
の理由は後の作用の項でも触れるが、周知のように金属
元素は自由電子を有しており、この自由電子が保護膜表
面における潤滑剤の付着力強化に好ましい表面状態の改
質を与えると思われるからである。しかし、実用的に好
ましいものとしては、Co、 Ni、 Fe。
を含有する表層部領域の好ましい厚みは保護膜全体の0
.5〜30%である。また、炭素質保護膜全体の厚みは
、出来るだけ薄いことが望ましく通常2〜1100nが
好ましい。さらにまた、上記保護膜表層部領域に含有さ
せる金属元素としては、いずれの金属元素でもよい。そ
の理由は後の作用の項でも触れるが、周知のように金属
元素は自由電子を有しており、この自由電子が保護膜表
面における潤滑剤の付着力強化に好ましい表面状態の改
質を与えると思われるからである。しかし、実用的に好
ましいものとしては、Co、 Ni、 Fe。
AQ、Zr、Sn、Tio、Cu、Crの少なくとも1
種であり、そしてより好ましいものとして、 Co。
種であり、そしてより好ましいものとして、 Co。
Ni、Feの少なくとも1種を挙げることができる。
炭素質保護膜の表層部領域に含有せしめる金属元素の含
有量については、少量でもそれなりの効果が認められる
が、好ましくは0.1〜20原子%(以後at%と略す
)である。潤滑剤の付着力のみを改善するのであれば2
0at%を越える含有率であっても差支えないが、含有
率が高くなると保護膜の機械的強度が著しく劣化するこ
とから両者の関係から20at%程度までが実用的で好
ましい。
有量については、少量でもそれなりの効果が認められる
が、好ましくは0.1〜20原子%(以後at%と略す
)である。潤滑剤の付着力のみを改善するのであれば2
0at%を越える含有率であっても差支えないが、含有
率が高くなると保護膜の機械的強度が著しく劣化するこ
とから両者の関係から20at%程度までが実用的で好
ましい。
次に上記本発明の第2の目的が達成される代表的な製造
方法としては、以下の2例を挙げることができる。
方法としては、以下の2例を挙げることができる。
(1)非磁性基板上に、必要に応じ下地膜の形成を施し
たのち、磁性金属ターゲットを用いて磁性薄膜を形成す
る第1のスパッタリング工程と、次いで炭素ターゲット
を用いて所定膜厚の第1の炭素質保護膜を形成する第2
のスパッタリング工程と、前記第1の夏素質保護膜の形
成に引き続き炭素と金属元素のターゲットを用いて所定
膜厚の前記金属元素含有の第2の炭素質保護膜を形成す
る第3のスパッタリング工程と、潤滑剤付着工程とを有
して成ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
たのち、磁性金属ターゲットを用いて磁性薄膜を形成す
る第1のスパッタリング工程と、次いで炭素ターゲット
を用いて所定膜厚の第1の炭素質保護膜を形成する第2
のスパッタリング工程と、前記第1の夏素質保護膜の形
成に引き続き炭素と金属元素のターゲットを用いて所定
膜厚の前記金属元素含有の第2の炭素質保護膜を形成す
る第3のスパッタリング工程と、潤滑剤付着工程とを有
して成ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(2)上記第2のスパッタリング工程の代りに。
炭化水素ガスを原料とした第1のCVD工程により上記
第1の炭素質保護膜を形成し、次いで上記第3のスパッ
タリング工程の代りに有機金属ガスと必要に応じ炭化水
素ガスとを原料とした第2のCVD工程により上記金属
元素含有の第2の炭素質保護膜を形成することを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法。
第1の炭素質保護膜を形成し、次いで上記第3のスパッ
タリング工程の代りに有機金属ガスと必要に応じ炭化水
素ガスとを原料とした第2のCVD工程により上記金属
元素含有の第2の炭素質保護膜を形成することを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法。
なお、上記のスパッタリングもしくはCVDで炭素質保
護膜を形成する工程としては、これら2つの成膜工程を
適宜組み合わせて用いることもでき、それぞれの工程の
特長を生かして用いることが望ましい、また、金属元素
のみを炭素質膜に含有させる手法として、周知のイオン
インブランティジョン(通称イオン打込み法)技術があ
るが、これにて炭素質保護膜の表層部領域に金属元素を
打ち込み含有させることも可能である。
護膜を形成する工程としては、これら2つの成膜工程を
適宜組み合わせて用いることもでき、それぞれの工程の
特長を生かして用いることが望ましい、また、金属元素
のみを炭素質膜に含有させる手法として、周知のイオン
インブランティジョン(通称イオン打込み法)技術があ
るが、これにて炭素質保護膜の表層部領域に金属元素を
打ち込み含有させることも可能である。
最後に本発明の第3の目的は、磁気ディスクの回転駆動
制御手段と、磁気ヘッドを駆動制御するアクチュエータ
と、前記磁気ヘッドに接続された入出力信号処理手段と
を有して成る磁気ディスク装置であって、前記磁気ディ
スクが上記本発明の第1の目的の達成される磁気記録媒
体から成ることを特徴とする磁気ディスク装置により、
達成される。
制御手段と、磁気ヘッドを駆動制御するアクチュエータ
と、前記磁気ヘッドに接続された入出力信号処理手段と
を有して成る磁気ディスク装置であって、前記磁気ディ
スクが上記本発明の第1の目的の達成される磁気記録媒
体から成ることを特徴とする磁気ディスク装置により、
達成される。
本発明における磁気記録媒体の保護膜・潤滑膜の必要条
件は、磁気ヘッドの摺動に対して、優れた耐久性を持つ
こと、および、電磁変換特性の劣化を抑えるために、そ
の膜厚が出来るだけ薄いことである。そして、磁気ヘッ
ドの摺動に対して、媒体に優れた耐久性を持たせるため
には、保護膜自体の強度が大きく、潤滑剤が保護膜に強
固に付着していることが望ましい。
件は、磁気ヘッドの摺動に対して、優れた耐久性を持つ
こと、および、電磁変換特性の劣化を抑えるために、そ
の膜厚が出来るだけ薄いことである。そして、磁気ヘッ
ドの摺動に対して、媒体に優れた耐久性を持たせるため
には、保護膜自体の強度が大きく、潤滑剤が保護膜に強
固に付着していることが望ましい。
本発明者らは、磁性層上に保護膜として炭素膜を形成し
、その最表面領域に金属元素を含有せしめ、さらにその
上に潤滑剤を付着させたところ。
、その最表面領域に金属元素を含有せしめ、さらにその
上に潤滑剤を付着させたところ。
保護膜と潤滑剤との結合力が強化され磁気記録媒体の耐
久性が一段と向上する知見を得て本発明を完成するに至
った。すなわち、機械的強度は大きいが、潤滑剤の付着
性が劣る炭素質保護膜の表層部領域のみに金属元素を添
加することにより、保護膜自体の強度を実質的に低下さ
せることなく、潤滑剤の付着性が向上するからである。
久性が一段と向上する知見を得て本発明を完成するに至
った。すなわち、機械的強度は大きいが、潤滑剤の付着
性が劣る炭素質保護膜の表層部領域のみに金属元素を添
加することにより、保護膜自体の強度を実質的に低下さ
せることなく、潤滑剤の付着性が向上するからである。
つまり、本発明者らは、炭素膜に対する潤滑剤の付着性
を検討するため試料として、(イ)炭素膜に何の処理を
も施すことなく直接潤滑剤を付着させたもの。
を検討するため試料として、(イ)炭素膜に何の処理を
も施すことなく直接潤滑剤を付着させたもの。
(ロ)炭素膜上に金属酸化物膜を形成した上に付着した
もの、(ハ)炭素膜の表面に金属を含む炭素膜を形成し
たものの3種につき詳細な検討を行った。勿論(ハ)の
ものが他の2者に比較して著しく潤滑剤の付着性が良好
であった。(ロ)の酸化膜を介在させたものは(イ)よ
りも付着力が大きいものの実用的には不十分のものであ
った。このように本発明の試料に係る(ハ)が優れてい
る理由について、検討してみると、炭素質保護膜中に金
属元素が含まれることにより、保護膜表面での自由電子
1度が高まり、それが潤滑剤と電気的に作用し合って潤
滑剤がより強く保護膜表面に付着するためと考えられる
。また、炭素膜中に含まれる金属元素の状態は製造条件
にもよるが、炭素と金属元素とが均一に混合し合ったも
の、その代表的なものとして、非晶質カーボン膜中に金
属元素が分散されたものが挙げられる。また、場合によ
っては一部が炭素と化合し炭化物を形成することも考え
られる。
もの、(ハ)炭素膜の表面に金属を含む炭素膜を形成し
たものの3種につき詳細な検討を行った。勿論(ハ)の
ものが他の2者に比較して著しく潤滑剤の付着性が良好
であった。(ロ)の酸化膜を介在させたものは(イ)よ
りも付着力が大きいものの実用的には不十分のものであ
った。このように本発明の試料に係る(ハ)が優れてい
る理由について、検討してみると、炭素質保護膜中に金
属元素が含まれることにより、保護膜表面での自由電子
1度が高まり、それが潤滑剤と電気的に作用し合って潤
滑剤がより強く保護膜表面に付着するためと考えられる
。また、炭素膜中に含まれる金属元素の状態は製造条件
にもよるが、炭素と金属元素とが均一に混合し合ったも
の、その代表的なものとして、非晶質カーボン膜中に金
属元素が分散されたものが挙げられる。また、場合によ
っては一部が炭素と化合し炭化物を形成することも考え
られる。
本発明の炭素質保護膜のうち金属元素を含む表層部領域
の組成は、金属元素の組成が、0. lat%より少な
いと潤滑剤の付着性の改善効果が比較的小さく、20%
を超えると、保護膜の強度が低下するため、この表層部
領域における金属元素の組成は、0.1〜20at%で
あることが望ましい。
の組成は、金属元素の組成が、0. lat%より少な
いと潤滑剤の付着性の改善効果が比較的小さく、20%
を超えると、保護膜の強度が低下するため、この表層部
領域における金属元素の組成は、0.1〜20at%で
あることが望ましい。
また1本発明の炭素質保護膜中に占める金属元素が含ま
れる表層部領域の膜厚は、全体の膜厚の30%を超えて
も0.5%より少なくても、磁気記録媒体の耐久性が劣
化するため、実用的にはこの領域の膜厚を0.5〜30
%とすることが望ましい。つまり、30%を越えると炭
素質保護膜の機械的強度が著しく低下し、0.5%より
少ないと潤滑剤の付着力強化の効果が少なくなるからで
ある。
れる表層部領域の膜厚は、全体の膜厚の30%を超えて
も0.5%より少なくても、磁気記録媒体の耐久性が劣
化するため、実用的にはこの領域の膜厚を0.5〜30
%とすることが望ましい。つまり、30%を越えると炭
素質保護膜の機械的強度が著しく低下し、0.5%より
少ないと潤滑剤の付着力強化の効果が少なくなるからで
ある。
さらにまた、本発明の炭素質保護膜の膜厚は、2nm未
満では、保護膜としての効果が少なく、100n mを
超えると磁気記録再生特性が劣化するので、2〜110
0nの範囲が好ましく、より好ましい範囲は、5〜50
nmである。
満では、保護膜としての効果が少なく、100n mを
超えると磁気記録再生特性が劣化するので、2〜110
0nの範囲が好ましく、より好ましい範囲は、5〜50
nmである。
本発明の炭素質保護膜上に付着させる潤滑剤としては、
ステアリン酸、オレイン酸のごとき飽和、不飽和脂肪酸
、もしくはこれら脂肪酸のエステルなど、さまざまなも
のが有効であるが、特に、パーフルオロポリエーテル系
潤滑剤は上記金属元素を含む保護膜との付着性が良く、
優れた効果がある。
ステアリン酸、オレイン酸のごとき飽和、不飽和脂肪酸
、もしくはこれら脂肪酸のエステルなど、さまざまなも
のが有効であるが、特に、パーフルオロポリエーテル系
潤滑剤は上記金属元素を含む保護膜との付着性が良く、
優れた効果がある。
本発明の炭素質保護膜上に付着させる潤滑剤の量は、多
すぎると、ヘッドと媒体間に粘着が生じ、また、少なす
ぎると耐久性が十分ではなくなる。
すぎると、ヘッドと媒体間に粘着が生じ、また、少なす
ぎると耐久性が十分ではなくなる。
従って、実用的な潤滑剤の付着量は、入射角70’の反
射型赤外吸収強度で、IXLO−’〜5X10−’であ
ることが望ましい。
射型赤外吸収強度で、IXLO−’〜5X10−’であ
ることが望ましい。
以下に本発明の実施例を挙げ1図面を参照しながら、さ
らに、具体的に説明する。
らに、具体的に説明する。
実施例1〜25゜
アルミニウム合金基板を用いて、スパッタリング法によ
り、第1図に示す構造の磁気記録媒体を作製した。外径
130mmφ、内径40mmφ、厚さ1 、9mmのA
Q金合金らなるディスク基板1の上に、厚さ15、un
のN1−PまたはN1−W−P等からなる非磁性メツキ
層2を形成した。次に、非磁性メツキ層2の表面を、A
Q203研磨テープ等を用いて、円周方向に微細傷が入
るように研磨し、膜厚を10μmとした。この時、半径
方向の中心線平均面粗さが10nmになるようにした。
り、第1図に示す構造の磁気記録媒体を作製した。外径
130mmφ、内径40mmφ、厚さ1 、9mmのA
Q金合金らなるディスク基板1の上に、厚さ15、un
のN1−PまたはN1−W−P等からなる非磁性メツキ
層2を形成した。次に、非磁性メツキ層2の表面を、A
Q203研磨テープ等を用いて、円周方向に微細傷が入
るように研磨し、膜厚を10μmとした。この時、半径
方向の中心線平均面粗さが10nmになるようにした。
この非磁性メツキ層2を形成し、表面粗さを制御した基
体上に、基体温度180℃、DC投入電力密度4W/■
2で、Arガスを用い、ガス圧を10mTorrとした
条件下で、Crターゲットを用い、スパッタリング法で
厚さ400n mの下地膜3を形成した。このCr下地
膜3の上に、上記と同一条件のスパッタリング法で、6
3at%Co −32at%Ni−5at%Zr合金タ
ーゲットを用いて、磁性膜4を50nmの厚さに形成し
た。次に磁性膜4の上に、上記と同一条件のスパッタリ
ング法で、炭素ターゲットを用いて、炭素からなる保護
膜5を形成し、さらに、金属元素を含有する炭素ターゲ
ットを用いて、金属元素を含有する炭素保護膜6を形成
した。炭素保護膜6としては、ターゲット組成を変える
ことにより、0.1〜20at%の金属元素を含有する
ものを作製した。ここで用いた金属元素は、Co、 N
i、 Fe。
体上に、基体温度180℃、DC投入電力密度4W/■
2で、Arガスを用い、ガス圧を10mTorrとした
条件下で、Crターゲットを用い、スパッタリング法で
厚さ400n mの下地膜3を形成した。このCr下地
膜3の上に、上記と同一条件のスパッタリング法で、6
3at%Co −32at%Ni−5at%Zr合金タ
ーゲットを用いて、磁性膜4を50nmの厚さに形成し
た。次に磁性膜4の上に、上記と同一条件のスパッタリ
ング法で、炭素ターゲットを用いて、炭素からなる保護
膜5を形成し、さらに、金属元素を含有する炭素ターゲ
ットを用いて、金属元素を含有する炭素保護膜6を形成
した。炭素保護膜6としては、ターゲット組成を変える
ことにより、0.1〜20at%の金属元素を含有する
ものを作製した。ここで用いた金属元素は、Co、 N
i、 Fe。
A Q HZr、 Sn、 Tll Cu、 Crであ
る。
る。
このようにして形成した基体を、潤滑剤溶液中に浸漬、
引き上げを行い、潤滑膜を形成した。潤滑剤としては、
パーフルオロポリエーテル系潤滑剤、およびステアリン
酸、オレイン酸などの有機カルボン酸や、これらのエス
テルを用いた。
引き上げを行い、潤滑膜を形成した。潤滑剤としては、
パーフルオロポリエーテル系潤滑剤、およびステアリン
酸、オレイン酸などの有機カルボン酸や、これらのエス
テルを用いた。
耐久性の評価は、CSS (コンタクトスタートアンド
ストップ)試験を行い、試験開始時に比べ、出力が10
%低下する時点、あるいは、エラーが増大したC8S回
数を測定することにより行った。
ストップ)試験を行い、試験開始時に比べ、出力が10
%低下する時点、あるいは、エラーが増大したC8S回
数を測定することにより行った。
また、比較試料として、磁性層上に炭素保護膜5を形成
せずに、直接、金属元素を含有する炭素保護膜6を形成
した試料、および、炭素保護膜5だけを形成した試料を
作製し、潤滑膜を形成、耐久性の評価を行った。このよ
うにして得た試料及び比較試料に分子量がおよそ200
0であるパーフルオロポリエーテルの、0.1wt%ト
リフロロトリクロロエタン溶液を用いて潤滑膜を形成し
た。第1表は、これら試料、および、比較試料の潤滑剤
付着量、C8S強度の測定結果の一例を示す、なお、潤
滑剤付着量としては、入射角70’の反射型赤外吸収分
光分析器を用いて、約1280カイザーにあられれる。
せずに、直接、金属元素を含有する炭素保護膜6を形成
した試料、および、炭素保護膜5だけを形成した試料を
作製し、潤滑膜を形成、耐久性の評価を行った。このよ
うにして得た試料及び比較試料に分子量がおよそ200
0であるパーフルオロポリエーテルの、0.1wt%ト
リフロロトリクロロエタン溶液を用いて潤滑膜を形成し
た。第1表は、これら試料、および、比較試料の潤滑剤
付着量、C8S強度の測定結果の一例を示す、なお、潤
滑剤付着量としては、入射角70’の反射型赤外吸収分
光分析器を用いて、約1280カイザーにあられれる。
C−F結合に起因する吸収ピークの大きさを用いている
。
。
第1表
なお、第1表において、保護膜の項の()内数値は膜厚
を示しており、例えば試料lのC(30nm)+ 1
at%Co −C(10nm )なる表示は、第1図の
構造と対応させると炭素保護膜5が炭素のみの組成で膜
厚30n m (C(30n m ))形成され、その
上の金属元素含有炭素保護膜6がlat%のCoを含む
炭素膜の組成で膜厚10nm (1at%Co −C(
10nm))形成された構成を意味する。
を示しており、例えば試料lのC(30nm)+ 1
at%Co −C(10nm )なる表示は、第1図の
構造と対応させると炭素保護膜5が炭素のみの組成で膜
厚30n m (C(30n m ))形成され、その
上の金属元素含有炭素保護膜6がlat%のCoを含む
炭素膜の組成で膜厚10nm (1at%Co −C(
10nm))形成された構成を意味する。
効果の比較は、CSS強度(k回、つまり単位はに回=
1000回である)で対比した。
1000回である)で対比した。
第1表から、明らかなように、同一条件で潤滑膜を形成
した時のCSS強度は、炭素質保護膜の表層部領域にの
み金属元素が存在する実施例1〜5(試料1〜5)が、
保護膜全体に金属元素が含まれる比較例1〜2(試料6
.7)および金属元素を含まない比較例3(試料8)な
どに比べて大きな値となっており、特に、CO+ N!
、Feを添加した試料が優れた耐久性を持っている。ま
た、Sn、Ti、Cu、Crなど他の金属元素を添加し
た試料でも、実施例4,5と同様の効果があることを確
認している。
した時のCSS強度は、炭素質保護膜の表層部領域にの
み金属元素が存在する実施例1〜5(試料1〜5)が、
保護膜全体に金属元素が含まれる比較例1〜2(試料6
.7)および金属元素を含まない比較例3(試料8)な
どに比べて大きな値となっており、特に、CO+ N!
、Feを添加した試料が優れた耐久性を持っている。ま
た、Sn、Ti、Cu、Crなど他の金属元素を添加し
た試料でも、実施例4,5と同様の効果があることを確
認している。
第2表は、保護膜中に含まれる金属元素濃度を変えた試
料の耐久性評価結果を示したも辺で、金属元素としてC
Oを代表例としたものである。なお、その他の金属元素
もほぼ同様な傾向を示すのでそれらについては省略した
。
料の耐久性評価結果を示したも辺で、金属元素としてC
Oを代表例としたものである。なお、その他の金属元素
もほぼ同様な傾向を示すのでそれらについては省略した
。
この表から、明らかなように、0.1〜20at%の金
属元素を含む実施例7〜11 (試料11〜15)が0
.05at%の金属元素を含む実施例6(試料10)お
よび30at%の金属元素を含む実施例12(試料16
)に比べより優れた耐久性を持っている。
属元素を含む実施例7〜11 (試料11〜15)が0
.05at%の金属元素を含む実施例6(試料10)お
よび30at%の金属元素を含む実施例12(試料16
)に比べより優れた耐久性を持っている。
第2表
また、保護膜5,6を合わせた膜厚が増大すると、磁性
層と4ヘッド間のスペーシングの増大により、記録再生
特性が劣化する傾向が見られた。
層と4ヘッド間のスペーシングの増大により、記録再生
特性が劣化する傾向が見られた。
この記録再生特性の劣化が少なく、耐久性の良好な実用
的に好ましい保護膜厚゛は、2〜1100nであった・ 第3表は、保護膜5と6を合わせた膜厚を40nmとし
、その割合を変えたときの耐久性評価結果を示したもの
である。
的に好ましい保護膜厚゛は、2〜1100nであった・ 第3表は、保護膜5と6を合わせた膜厚を40nmとし
、その割合を変えたときの耐久性評価結果を示したもの
である。
以下余白
@3表から、明らかなように、保護膜6の膜厚が、およ
そ0.2nm〜12nmまでの実施例14〜17(試料
18〜21)が、Co−Cの膜厚を0.1nmとした実
施例13(試料17)、15nmとした実施例18(試
料22)、30n mとした実施例19(試料23)よ
り大きなC8S強度を示している。このように炭素質保
護膜全体の厚さに占める金属元素を含む保護膜の厚さの
割合が0.5〜30%においてより優れた特性を示して
いる。なお、これらいずれの試料も潤滑剤付着量はおよ
そ3X10−”とした。第3表では、保護膜の総膜厚が
、 40nmの時の結果を示したが、好ましい総膜厚2
〜1100nの範囲で同様の効果があり、保護膜6の膜
厚が、保護膜5と6を合わせた全体の膜厚の0.5〜3
0%であるときにC8S強度は、特に、優れた値を示す
ことを確認している。
そ0.2nm〜12nmまでの実施例14〜17(試料
18〜21)が、Co−Cの膜厚を0.1nmとした実
施例13(試料17)、15nmとした実施例18(試
料22)、30n mとした実施例19(試料23)よ
り大きなC8S強度を示している。このように炭素質保
護膜全体の厚さに占める金属元素を含む保護膜の厚さの
割合が0.5〜30%においてより優れた特性を示して
いる。なお、これらいずれの試料も潤滑剤付着量はおよ
そ3X10−”とした。第3表では、保護膜の総膜厚が
、 40nmの時の結果を示したが、好ましい総膜厚2
〜1100nの範囲で同様の効果があり、保護膜6の膜
厚が、保護膜5と6を合わせた全体の膜厚の0.5〜3
0%であるときにC8S強度は、特に、優れた値を示す
ことを確認している。
以下余白
第4表は、潤滑膜形成時の潤滑剤濃度を変え、潤滑剤の
付着量を変えたときの耐久性評価結果の一例を示したも
のである。なお、本発明実施例における炭素質保護膜の
構成は、いずれも実施例1(試料1)と同一のものを使
用した。
付着量を変えたときの耐久性評価結果の一例を示したも
のである。なお、本発明実施例における炭素質保護膜の
構成は、いずれも実施例1(試料1)と同一のものを使
用した。
第4表から明らかなように、比較例4〜6(試料30〜
32)では、潤滑剤の付着量を多くしてもC8S強度は
25に同程度である。なお、付着量は同表の赤外吸収強
度値の大なるものほど多く、2.0XIO=の強度が潤
滑剤の膜厚にしてほぼ60人に相当する。これにたいし
、本発明実施例では、いずれも優れた耐久性を示すが、
特に実施例21〜24(試料25〜28)では、赤外吸
収強度が、I×10−3〜5X10’−”の範囲で優れ
た耐久性を有する。
32)では、潤滑剤の付着量を多くしてもC8S強度は
25に同程度である。なお、付着量は同表の赤外吸収強
度値の大なるものほど多く、2.0XIO=の強度が潤
滑剤の膜厚にしてほぼ60人に相当する。これにたいし
、本発明実施例では、いずれも優れた耐久性を示すが、
特に実施例21〜24(試料25〜28)では、赤外吸
収強度が、I×10−3〜5X10’−”の範囲で優れ
た耐久性を有する。
実施例25(試料29)も、CSS強度〉50に回で、
耐久性には優れているが、ヘッドがストップ時に粘着し
易くなり、好ましくない。
耐久性には優れているが、ヘッドがストップ時に粘着し
易くなり、好ましくない。
また1分子量がおよそ4000であるパーフルオロポリ
エーテルを用いた実験、およびステアリン酸、オレイン
酸などの有機カルボン酸や、これらの工ステルを用いた
実験でも、同様の効果があることを確認したが、パーフ
ルオロポリエーテル系潤滑剤を用いたときに、特に、媒
体の耐久性が向上した。
エーテルを用いた実験、およびステアリン酸、オレイン
酸などの有機カルボン酸や、これらの工ステルを用いた
実験でも、同様の効果があることを確認したが、パーフ
ルオロポリエーテル系潤滑剤を用いたときに、特に、媒
体の耐久性が向上した。
なお、本実施例では、スパッタリング法により、保護膜
層を形成しているが、イオンブレーティング法、CVD
法(特にプラズマCVD)等の他の手法により、保護膜
層を形成しても同様の効果がある。
層を形成しているが、イオンブレーティング法、CVD
法(特にプラズマCVD)等の他の手法により、保護膜
層を形成しても同様の効果がある。
実施例26〜30゜
基板としてポリイミドフィルムを用いて、スパッタリン
グ法によ・って、第2図に示す構造の磁気記録媒体を作
製した。スパッタ装置の試料室を、4 X 10−’
Torrまで真空排気した後、ポリイミド基板21の上
に、3mTorrのArガス圧で、高周波出力4 W
/ an ” 、基板温度100℃の条件でCo−20
wt%Cr合金磁性層24を0.3μm厚、形成した。
グ法によ・って、第2図に示す構造の磁気記録媒体を作
製した。スパッタ装置の試料室を、4 X 10−’
Torrまで真空排気した後、ポリイミド基板21の上
に、3mTorrのArガス圧で、高周波出力4 W
/ an ” 、基板温度100℃の条件でCo−20
wt%Cr合金磁性層24を0.3μm厚、形成した。
ついで、実施例1と同様にして炭素質保護膜25、金属
元素を含む炭素質保護膜26を同一スパッタリング条件
で積層した。ここで、炭素質保護膜25、金属元素を含
む炭素質保護膜26の膜厚をそれぞれ変えることにより
、保護膜の総膜厚が10.20.40゜60、1100
nであり、金属元素を含む炭素質保護膜26の膜厚の、
保護膜の総膜厚(25+ 26)に対する割合が10〜
25%となる試料を作製した。潤滑膜の形成法は実施例
1と同様である。
元素を含む炭素質保護膜26を同一スパッタリング条件
で積層した。ここで、炭素質保護膜25、金属元素を含
む炭素質保護膜26の膜厚をそれぞれ変えることにより
、保護膜の総膜厚が10.20.40゜60、1100
nであり、金属元素を含む炭素質保護膜26の膜厚の、
保護膜の総膜厚(25+ 26)に対する割合が10〜
25%となる試料を作製した。潤滑膜の形成法は実施例
1と同様である。
媒体の耐久性の試験は、各試料から、ディスク試料を切
り出し、ディスク回転装置に取り付けた後、荷重18g
のヘッドを接触させて、ディスクを2m/sの速度で連
続回転させ、再生出力が、試験開始時に比べ、10%低
下したとき、または、エラーが増大したとき、のディス
クの総回転数を測定することにより行った。
り出し、ディスク回転装置に取り付けた後、荷重18g
のヘッドを接触させて、ディスクを2m/sの速度で連
続回転させ、再生出力が、試験開始時に比べ、10%低
下したとき、または、エラーが増大したとき、のディス
クの総回転数を測定することにより行った。
第5表から、明らかなように1本実施例26〜3゜によ
り、作製した磁気記録媒体(試料33〜37)は。
り、作製した磁気記録媒体(試料33〜37)は。
比較例7,8(試料38.39)に比べて、優れた耐久
性を持つ。
性を持つ。
なお、第5表では、保護膜の添加元素として、Coを用
いた時の測定結果を示したが、他の金属を用いても同様
の効果があることを確認している。
いた時の測定結果を示したが、他の金属を用いても同様
の効果があることを確認している。
以上、詳細に説明したごとく、本発明による炭素質保護
膜の表層部領域にのみに選択的に金属元素を含有する保
護膜を設け、さらに潤滑膜を形成した磁気記録媒体は、
潤滑剤が保護膜表面に強固に付着し、また、金属元素が
保護膜の表層部だけに存在するため、保護膜自体の強度
低下を起こさず、磁気ヘッド摺動に対する優れた耐久性
を示す。
膜の表層部領域にのみに選択的に金属元素を含有する保
護膜を設け、さらに潤滑膜を形成した磁気記録媒体は、
潤滑剤が保護膜表面に強固に付着し、また、金属元素が
保護膜の表層部だけに存在するため、保護膜自体の強度
低下を起こさず、磁気ヘッド摺動に対する優れた耐久性
を示す。
したがって、この磁気記録媒体で構成した磁気ディスク
をその駆動装置に装着することにより、信頼性の高い磁
気ディスク装置を実現することができる。
をその駆動装置に装着することにより、信頼性の高い磁
気ディスク装置を実現することができる。
第1図は本発明の一実施例における磁気記録媒体の構成
を示す断面図、第2図は異なる実施例における磁気記録
媒体の構成を示す断面図である。 図において、 1・・・AQ合金基板 2・・・N1−Pメツキ層 3・・・Cr下地層 4−−−Co−Ni−Zr磁性層 5.25・・・炭素質保護膜 6.26・・・金属元素含有炭素質保護膜21・・・ポ
リイミド基板 24−Co−Cr磁性膜 代理人弁理士 中 村 純之助 第1 図 第2 図 一−−Aft8金基法 2−−−Ni−P〆11.キ層 3−−−c汀に漕 6.26−−−塗劇I含1チt#糧涙 2+−−−、l;’ノノイミー L”! 栖24−−−
Co−CrBifJ
を示す断面図、第2図は異なる実施例における磁気記録
媒体の構成を示す断面図である。 図において、 1・・・AQ合金基板 2・・・N1−Pメツキ層 3・・・Cr下地層 4−−−Co−Ni−Zr磁性層 5.25・・・炭素質保護膜 6.26・・・金属元素含有炭素質保護膜21・・・ポ
リイミド基板 24−Co−Cr磁性膜 代理人弁理士 中 村 純之助 第1 図 第2 図 一−−Aft8金基法 2−−−Ni−P〆11.キ層 3−−−c汀に漕 6.26−−−塗劇I含1チt#糧涙 2+−−−、l;’ノノイミー L”! 栖24−−−
Co−CrBifJ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、非磁性基板上に設けられた磁性薄膜上に炭素質保護
膜とさらにこの保護膜上に有機物から成る潤滑剤が付着
形成されて成る磁気記録媒体において、前記炭素質保護
膜の表層部領域に金属元素を含有せしめて成ることを特
徴とする磁気記録媒体。 2、上記金属元素を含有せしめた炭素質保護膜の表層部
領域における金属元素の含有率が0.1〜20at%で
あることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。 3、上記金属元素を含有した炭素質保護膜における表層
部領域の厚さが、前記保護膜全体の膜厚の0.5〜30
%であることを特徴とする請求項1もしくは2記載の磁
気記録媒体。 4、上記炭素質保護膜全体の膜厚が2〜100nmであ
ることを特徴とする請求項1、2もしくは3記載の磁気
記録媒体。 5、上記炭素質保護膜における表層部領域に含有せしめ
る金属元素が、Co、Ni、Fe、Al、Zr、Sn、
Ti、Cu及びCrから成る群の少なくとも1種から選
択されて成ることを特徴とする請求項1、2、3もしく
は4記載の磁気記録媒体。 6、非磁性基板上に、必要に応じ下地膜の形成を施した
のち、磁性金属ターゲットを用いて磁性薄膜を形成する
第1のスパッタリング工程と、次いで炭素ターゲットを
用いて所定膜厚の第1の炭素質保護膜を形成する第2の
スパッタリング工程と、前記第1の炭素質保護膜の形成
に引き続き炭素と金属元素のターゲットを用いて所定膜
厚の前記金属元素含有の第2の炭素質保護膜を形成する
第3のスパッタリング工程と、潤滑剤付着工程とを有し
て成ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 7、上記第2のスパッタリング工程の代りに、炭化水素
ガスを原料とした第1のCVD工程により上記第1の炭
素質保護膜を形成し、次いで上記第3のスパッタリング
工程の代りに有機金属ガスと必要に応じ炭化水素ガスと
を原料とした第2のCVD工程により上記金属元素含有
の第2の炭素質保護膜を形成することを特徴とする請求
項6記載の磁気記録媒体の製造方法。 8、磁気ディスクの回転駆動制御手段と、磁気ヘッドを
駆動制御するアクチュエータと、前記磁気ヘッドに接続
された入出力信号処理手段とを有して成る磁気ディスク
装置であって、前記磁気ディスクが請求項1、2、3、
4もしくは5記載の磁気記録媒体から成ることを特徴と
する磁気ディスク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20647188A JPH0256723A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 磁気記録媒体およびその製造方法と磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20647188A JPH0256723A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 磁気記録媒体およびその製造方法と磁気ディスク装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0256723A true JPH0256723A (ja) | 1990-02-26 |
Family
ID=16523926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20647188A Pending JPH0256723A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 磁気記録媒体およびその製造方法と磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0256723A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0426918A (ja) * | 1990-05-19 | 1992-01-30 | Hitachi Ltd | 記録媒体 |
-
1988
- 1988-08-22 JP JP20647188A patent/JPH0256723A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0426918A (ja) * | 1990-05-19 | 1992-01-30 | Hitachi Ltd | 記録媒体 |
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