JPH04222917A

JPH04222917A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04222917A
Application number: JP41424590A
Authority: JP
Inventors: Michio Miura; 三浦　道夫; Yoshiki Nishitani; 善樹西谷; Yukitoshi Suzuki; 幸俊鈴木; Yoshifumi Suzuki; 鈴木　由文
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-12-25
Filing date: 1990-12-25
Publication date: 1992-08-12

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハードディスク用磁気記
録媒体に関し、特にその表面に化学的に微小凹凸が形成
された磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置において、記録密度
を高めるためには磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間隔は
少ないほうがよい。このためには、磁気記録媒体の表面
は可及的に平滑であることが好ましい。しかし、磁気記
録媒体の表面の平滑性が過度に高いと、動作中にヘッド
が磁気記録媒体に吸着される現象が発生し、ヘッドの破
損を招来してしまう。このような現象を回避するために
、磁気記録媒体の表面には微小な凹凸が形成されている
。この微小な凹凸は、磁気記録媒体の製造工程において
基板に形成されている。

【０００３】微小凹凸を形成するための処理としては、
機械的微小凹凸形成処理及び化学的微小凹凸形成処理が
ある。機械的微小凹凸形成処理は、ラッピングテープ等
で基板表面に同心円状の線溝を形成するものである。そ
して、この微小凹凸形成処理が施こされた基板上にＣｒ
からなる下地膜を形成し、この下地膜上にＣｏを主成分
とする磁性体をコーティングすることにより、磁気記録
媒体を得る。

【０００４】なお、基板と磁性膜との間に介在しＣｒか
らなる下地膜は、Ｃｏを主成分とする磁性膜のオリエン
テーション（結晶の配向性）を改善する作用がある。即
ち、Ｃｒは磁性膜中のＣｏの結晶を膜表面に沿う方向に
配列させる。この現象は、ＣｏのＣ軸（長さ）がＣｒの
結晶（１１０）の寸法とコンパラブルであるために発生
すると考えられる。

【０００５】このように、基板に機械的微小凹凸形成処
理を施すことにより、ヘッドの破損を回避しつつ磁気記
録媒体の記録密度を向上させることができる。しかし、
機械的微小凹凸形成処理においては、高い平滑性を維持
しつつ微小な凹凸を形成することが難しく、信頼性が高
い磁気記録媒体を得にくいという欠点がある。

【０００６】一方、化学的微小凹凸形成処理においては
、良好な平滑性を保持したまま、微小な凹凸を容易に形
成することができる。

【０００７】図５は従来の化学的微小凹凸形成処理が施
された磁気記録媒体を示す断面図である。

【０００８】Ａｌ合金基板１の表面には、アルマイト層
２が設けられている。そして、このアルマイト層２のポ
アには、例えばＮｉ−Ｃｕからなる充填材３が埋め込ま
れている。この充填材３の先端はアルマイト層２から若
干突出している。この充填材３を含むアルマイト層２の
上には、Ｃｒからなる下地膜５及びＣｏＮｉＣｒからな
る磁性膜６が積層されて形成されている。そして、この
磁性膜６上には、Ｃからなる保護膜７が形成されている
。

【０００９】通常、この磁気記録媒体におけるセル径（
充填材３の間隔に相当する；図５においてｘで示す）は
　７００乃至２５００Åであり、ポア径（充填材３の直
径に相当する；図５においてｙで示す）は　３００乃至
１２００Åであり、アルマイト層２研磨後のエッチング
深さ（図５においてｚで示す）は３０乃至３００　Åで
ある。

【００１０】次に、この磁気記録媒体の製造方法を説明
する。

【００１１】先ず、研磨加工を施したＡｌ合金基板１に
陽極酸化処理を施して、基板表面に厚さが約　８μｍの
アルマイト層２を形成する。次に、ポア拡大及びバリア
調整処理を施した後、アルマイト層２のボア内にＮｉ−
Ｃｕを電析させて、Ｎｉ−Ｃｕからなる充填材３を形成
する。次に、この充填材３を含むアルマイト層２の表面
を研磨して、アルマイト層２を鏡面状態にする。その後
、例えばリン酸クロム酸混液中でエッチングを行なう。そうすると、アルマイト層２はエッチングされてその厚
さが薄くなるが、充填材３はエッチングされずに残留し
、この充填材３がアルマイト層２から若干突出した状態
になる。次いで、例えばインライン型スパッタ装置を使
用して、この充填材３を含むアルマイト層２上にＣｒか
らなる下地膜５、ＣｏＮｉＣｒからなる磁性膜６及びＣ
からなる保護膜７を順次形成する。その後、この保護膜
７上に潤滑剤をスピンコーティングする。これにより、
磁気記録媒体が完成する。

【００１２】このようにして化学的微小凹凸形成処理さ
れた磁気記録媒体は、その表面が良好な平滑性を維持し
ていると共に微小な凹凸を有しており、ヘッドの破損を
回避しつつ、高記録密度化が達成される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た化学的微小凹凸形成処理が施された従来の磁気記録媒
体は、Ｈｃ（保磁力）及びＢｒ（残留磁束密度）等の磁
気特性が比較的良好であるものの、十分であるとはいえ
ない。

【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、従来に比してより一層磁気特性が優れた磁
気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体は、基板と、Ｃｒからなる下地膜と、この下地膜と前
記基板との間に介挿された中間膜と、前記下地膜上に形
成された磁性膜とを有することを特徴とする。

【００１６】

【作用】本願発明者等は、磁気記録媒体の磁気特性をよ
り一層向上させるべく種々実験研究を行なった。その結
果、アルマイト層と下地膜との間にＴｉ等の中間膜を介
在させることにより、磁気記録媒体の磁気特性を向上で
きることが判明した。この理由は明確ではないものの、
以下のように考えられる。つまり、化学的微小凹凸形成
処理後の基板表面は、ポア中に電析したＣｕ、Ｎｉ−Ｃ
ｕ又はＳｎ等の充填材とアモルファス状のアルミナとが
無数に分散し、凹凸がランダムに設けられている。この
基板上に下地膜（Ｃｒ）及び磁性膜を形成すると、下地
膜（Ｃｒ）及び磁性膜中の結晶の配向性が乱れる。従っ
て、基板と下地膜との間に中間膜を介在させることによ
り、下地膜（Ｃｒ）の結晶構造が改善されると共に、こ
の下地膜上に形成する磁性膜の面（膜）内配向の規制力
の効果が大きくなって、Ｈｃ（保磁力）及びＢｒ（残留
磁束密度）が向上する。

【００１７】この場合に、中間膜の材料の融点が１５５
０℃未満の場合は、中間膜を構成する元素がＣｒからな
る下地膜中に拡散したり又はＣｒの粒界に侵入して、Ｃ
ｒの結晶性を乱してしまう。このため、Ｃｒの結晶配向
を利用して磁性膜中の結晶を膜表面に沿う方向に配列さ
せることができなくなってしまう。従って、中間膜の材
料の融点は１５５０℃以上であることが必要である。ま
た、この中間膜は、非磁性の遷移金属であることが好ま
しい。

【００１８】これらの条件を満たす金属として、Ｔｉ（
チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）
、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｗ（タングステン）、Ｖ（バナジウム）、Ｒｅ（
レニウム）、Ｔｃ（テクネチウム）、Ｐｔ（白金）、Ｐ
ｄ（パラジウム）、Ａｕ（金）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｒ
ｕ（ルテニウム）、Ｏｓ（オスミウム）及びＩｒ（イリ
ジウム）が考えられる。このうち、Ｖには高純度のター
ゲットを得にくいという欠点がある。また、Ｔｃは人工
元素であり、非安定であるため、自然界には殆ど存在し
ない。更に、Ｒｅは安定な元素であるが、例えば磁性膜
の磁気特性を改善する効果があるとしても、材料コスト
が極めて高価であるという欠点がある。更にまた、Ｒｈ
、Ｒｕ、Ｏｓ及びＩｒは、白金族の中でも希少な元素で
あり、工学的な価値は厳しい。即ち、材料コストがＰｔ
よりも高価になってしまう。更にまた、Ａｕは強度が低
いため、中間膜としては不適当である。

【００１９】一方、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆは、Ｃｒの結晶
構造が立方晶であるのに対して結晶構造が六方晶である
ため、中間膜として最適であるとはいえない。しかし、
これらの金属膜を基板と下地膜（Ｃｒ）との間に介在さ
せることにより、基板表面のアルマイト層とＣｕ（充填
材）との不規則な分布を解消することができる。また、
これらの金属はゲッターとして作用し、磁性膜を形成す
るときの脱酸効果により磁性膜（ＣｏＮｉＣｒ）の磁気
特性を改善することができると考えられる。

【００２０】更に、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷは、いずれ
も結晶構造が立方晶であり、格子定数ａが３．１５乃至
３．３０とＣｒの格子定数２．８８に極めて近いため、
下地膜中のＣｒの結晶性を規制する効果が大きく、磁気
特性の改善も著しい。

【００２１】更にまた、Ｐｄ及びＰｔは、いずれも立方
晶であるものの格子定数ａが約　３．８と大きいため、
中間膜として最適であるとはいえない。しかし、これら
の金属膜を基板と下地膜との間に介在させることにより
、基板表面の不規則性を解消して磁性膜の磁気特性を改
善する効果がある。

【００２２】従って、中間膜の材料としては、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ又はＰｄが好ま
しい。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。

【００２４】図１は本発明の実施例に係る磁気記録媒体
を示す断面図である。

【００２５】本実施例が従来と異なる点はアルマイト層
２とＣｒからなる下地膜５との間にＴｉからなる中間膜
４が設けられていることにある。

【００２６】即ち、本実施例においては、Ａｌ合金基板
１の表面にアルマイト層２が設けられており、このアル
マイト層２のポアにはＮｉ−Ｃｕからなる充填材３が埋
め込まれている。この充填材３はアルマイト層２の表面
から若干突出している。この充填材３を含むアルマイト
層２上にはＴｉからなる中間膜４が設けられている。そ
して、この中間膜４上には、従来と同様に、Ｃｒからな
る下地膜５、ＣｏＮｉＣｒからなる磁性膜６及びＣから
なる保護膜７が積層されて形成されている。

【００２７】中間膜４の厚さは５０乃至２０００Åであ
り、下地膜５の厚さは　２００乃至２０００Åである。また、磁性膜６の厚さは　３５０乃至８００　Åであり
、保護膜７の厚さは　１００乃至４００　Åである。更
に、従来と同様に、セル径は　７００乃至２５００Å、
ポア径は　３００乃至１２００Å、アルマイト層２研磨
後のエッチング深さは３０乃至３００　Åである。

【００２８】次に、本実施例に係る磁気記録媒体の製造
方法について説明する。

【００２９】先ず、Ｍｇを　４重量％含有するＡｌ合金
基板に陽極酸化処理を施して、基板表面にアルマイト皮
膜を形成する。なお、ガラス板の表面に蒸着等によりＡ
ｌ皮膜を形成した基板を使用し、このＡｌ皮膜の表面を
陽極酸化してもよい。次に、アルマイト皮膜のポア中に
Ｎｉ−Ｃｕを電析させて、充填材を形成する。充填材と
しては、Ｎｉ−Ｃｕの外に、Ｃｕ及びＳｎ等を使用する
ことができる。

【００３０】次に、アルミナ粉末等を使用して、基板表
面を平滑に研磨する。その後、例えばリン酸クロム酸混
合液中で基板をケミカルエッチングする。これにより、
アルマイト皮膜がエッチングされてその厚さが減少し、
充填材がエッチングされずに残留して、基板表面に微小
な凹凸が形成される。

【００３１】次に、この基板の表面上に、例えばスパッ
タリングによりＴｉ膜（中間膜）を形成する。その後、
このＴｉ膜上にＣｒ膜（下地膜）を形成し、このＣｒ膜
上にＣｏＮｉＣｒ又はＣｏＣｒＴａ等の磁性膜を形成す
る。この場合に、Ｔｉが酸素ゲッターとして作用し、Ｃ
ｒ膜及び磁性膜のエピタキシャル成長が促進され、磁性
体の磁気特性が向上する。次いで、磁性膜上にＣからな
る保護膜を形成する。これにより、本実施例に係る磁気
記録媒体が完成する。

【００３２】図２は横軸にＴｉ膜厚をとり、縦軸にＨｃ
（保磁力）、角型性（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ
　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；以下、ＳＦＤという）、
Ｂｒ（残留磁束密度），Ｂｓ（飽和磁束密度）及びＢｒ
／Ｂｓ比をとって、Ｔｉ膜（中間膜）の厚さと磁気特性
との関係を示すグラフ図である。但し、下地膜はＣｒか
らなりその厚さは１９００Åである。また、磁性膜はＮ
ｉが３０重量％、Ｃｒが　７．５重量％、残部がＣｏか
らなるＣｏＮｉＣｒにより構成されており、その厚さは
　４５０Åである。この図２から明らかなように、基板
と下地膜との間に厚さが　２００Å以上のＴｉ膜を介在
させることにより、Ｔｉ膜が無いとき（Ｔｉの膜厚が０
のとき）に比して、磁気記録媒体の磁気特性が向上する
。但し、Ｔｉ膜厚が２０００Åを超えると、Ｂｒ及びＢ
ｓが低下するため、Ｔｉ膜厚は　２００乃至２０００Å
とすることが好ましい。

【００３３】図３は、横軸にＴｉ膜の厚さをとり、縦軸
に読み取り時の信号レベルをとって、Ｔｉ膜の厚さと出
力との関係を示すグラフ図である。但し、磁性膜の膜厚
は４５０Åであり、入力信号の周波数は５ＭＨｚである
。この図３からも明らかなように、Ｔｉの中間膜を介在さ
せることにより、磁気記録媒体の磁気特性が従来（Ｔｉ
の膜厚が０のとき）に比して改善される。

【００３４】図４（ａ）は中間膜が無い従来の磁気記録
媒体の磁化曲線（Ｍ−Ｈ曲線）を示すグラフ図、図４（
ｂ）は中間膜として厚さが１０００ÅのＴｉ膜が設けら
れた本発明の実施例に係る磁気記録媒体の磁化曲線を示
すグラフ図である。なお、いずれの場合においても、下
地膜（Ｃｒ）の厚さは２０００Åである。図４（ａ）に
おいて、Ｈｃ＝−１１９６　（Ｏｅ）、Ｂｓδ＝３５９
　（Ｇμｍ）、Ｂｒδ＝３０５　（Ｇμｍ）、Ｓ＊＝０
．８８１　、θ＝０．２０１　及びＳＦＤ＝１９７．３
　（Ｏｅ）である。また、図４（ｂ）において、Ｈｃ＝
−１３０２　（Ｏｅ）、Ｂｓδ＝３９５　（Ｇμｍ）、
Ｂｒδ＝３４５　（Ｇμｍ）、Ｓ＊＝０．９３５　、θ
＝０．２１５　及びＳＦＤ＝１０６．４　（Ｏｅ）であ
る。この図４（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、本
実施例に係る磁気記録媒体は、従来に比して、角型性、
Ｈｃ（保磁力）及びＢｒ（残留磁束密度）等の磁気特性
が向上している。

【００３５】次に、中間膜の種類を替えて磁気記録媒体
を製造し、その磁気特性を調べた結果について説明する
。

【００３６】下記表１は、種々の金属を中間膜として使
用した場合の本発明に係る磁気記録媒体の磁気特性を調
べた結果をまとめたものである。但し、中間膜の厚さは
いずれも１０００Å、下地膜（Ｃｒ）の厚さは１９００
Å、磁性膜の厚さは　４５０Åである。また、磁性膜は
、３０重量％のＮｉ及び　７．５重量％のＣｒを含有し
、残部がＣｏからなる。更に、ＢｒはＢｒδから算出し
た値であり、例えばＢｒδが　　３２０　Ｇμｍであり
、磁性膜の厚さが　４５０Åであるとすると、Ｂｒ＝　
３２０（Ｇμｍ）／０．０４５　（μｍ）＝７１１１（
Ｇ）である。

【００３７】この表１から明らかなように、中間膜とし
てこれらの金属膜を基板と下地膜との間に介在させるこ
とにより、中間膜が無い場合（図２においてＴｉ＝０の
とき）に比して、Ｈｃ（保磁力）及びＢｒ（残留磁束密
度）が高いと共に、ＳＦＤが小さく、磁力特性が優れた
磁気記録媒体を得ることができる。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板と下地膜との間に中間膜を介挿したから、磁性記録媒
体のＨｃ（保磁力）及びＢｒ（残留磁束密度）等の磁気
特性が従来に比して向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る磁気記録媒体を示す断面
図である。

【図２】本発明の実施例に係る磁気記録媒体の中間膜の
厚さと磁気特性との関係を示すグラフ図である。

【図３】本発明の実施例に係る磁気記録媒体の中間膜の
厚さと読み取り時の出力との関係を示すグラフ図である
。

【図４】（ａ）は従来の磁気記録媒体の磁化曲線を示す
グラフ図、（ｂ）は本発明の実施例に係る磁気記録媒体
の磁化曲線を示すグラフ図である。

【図５】従来の磁気記録媒体を示す断面図である。

【符号の説明】

１；基板２；アルマイト層３；充填材４；中間膜５；下地膜６；磁性膜７；保護膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　基板と、Ｃｒからなる下地膜と、この
下地膜と前記基板との間に介挿された中間膜と、前記下
地膜上に形成された磁性膜とを有することを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項２】　　前記中間膜はＴｉ、Ｚｒ及びＨｆから
なる群から選択された金属からなることを特徴とする請
求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】　　前記中間膜はＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷ
からなる群から選択された金属からなることを特徴とす
る請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】　　前記中間膜はＰｄ又はＰｔからなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。