JPH04258810A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種記憶媒体として用
いられる磁気記録媒体に関し、特に所謂ハードディスク
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンピュータ等の記憶媒体とし
ては、ランダムアクセスが可能な円板状の磁気ディスク
が広く用いられており、なかでも応答性に優れること、
記憶容量が多いことから、基板にアルミニウム等の硬質
材料を用いた磁気ディスク（ハードディスク）が使用さ
れている。

【０００３】この磁気ディスクにおいては、磁気ヘッド
との接触による衝撃等に耐えられるように、通常は基板
と磁性層との間にある程度高い硬度を有する非磁性下地
層が形成される。この非磁性下地層により基板の硬度を
増大させることができるとともに、基板と磁性層の密着
性を高めて磁性層の脱落等の障害を防止することができ
る。

【０００４】かかる構成を有する磁気ディスクにおいて
は、近年の高密度記録化に対応するために磁気ヘッドの
浮上量（フライングハイト）の微小化が進められており
、それに伴いヘッドクラッシュ等の重大な障害が問題と
なっている。そこで、このような問題を回避し、良好な
機械的耐久性や走行性を得るためには、磁気ディスクの
表面性を制御することが要求され、これまで磁性層が設
けられる基板の表面性を制御することによって磁気ディ
スクの表面性を改善しようという思想が生まれている。

【０００５】従来より、基板の表面性を制御する方法と
しては、磁性層を成膜する前に基板の表面にテクスチャ
ー処理（基板表面を微細に荒らす処理）を施す方法が知
られている。テクスチャー処理を行うと、基板の表面に
微細な凹凸が形成され、形状異方性が付与される。そし
て、この基板上に形成される磁性層の表面は上記基板の
表面形状に応じて凹凸状とされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようにテクスチャ
ー処理を施した磁気ディスクにおいては、基板の表面形
状が電磁変換特性や耐久性等に大きく影響している。従
って、良好な電磁変換特性や耐久性を得るためには、テ
クスチャー処理された基板の表面性を最適化させること
が重要な課題とされる。これまで基板の表面性を表す指
標としては、専ら表面粗さが用いられている。

【０００７】しかし、表面粗さにより基板の表面性を制
御する方法は、データのバラツキが大きく、実用的とは
言い難い。そこで、本発明はこのような実情に鑑みて提
案されたものであって、基板の表面性を良好に制御して
、優れた電磁変換特性や耐久性を有する磁気記録媒体を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、剛性基板の表面粗
さを制御するとともに、径方向の磁気異方性ｔに対する
周方向の磁気異方性ｒの値を規定することにより、電磁
変換特性を確保しつつ、耐久性を向上させることができ
ることを見出し、本発明を完成するに至ったものである
。即ち、本発明は円盤状の剛性基板上に磁性層が形成さ
れてなる磁気記録媒体において、径方向の磁気異方性ｔ
と周方向の磁気異方性ｒの比ｒ／ｔが１．１以上とされ
るとともに、前記剛性基板の表面粗さが中心線平均粗さ
Ｒａで２０〜６０Åとされていることを特徴とするもの
である。

【０００９】本発明の磁気記録媒体においては、径方向
の磁気異方性ｔと周方向の磁気異方性ｒの比ｒ／ｔを以
て、電磁変換特性や耐久性の向上を図る上の基準として
いることに特徴がある。前記磁気異方性の比ｒ／ｔは、
径方向の保磁力に対する周方向の保磁力の値により表す
のが最も好適であるが、角形比の比率で表してもよい。 前記磁気異方性の比ｒ／ｔは、１．１以上とされ、好ま
しくは１．５以上、２．５以下である。磁気異方性の比
ｒ／ｔが１．１未満の場合には、十分な電磁変換特性を
得ることができない。

【００１０】また、上記剛性基板の表面は、中心線平均
粗さＲａが２０〜６０Åの範囲内であるように制御され
る。この中心線平均粗さＲａが２０Åよりも小さいと、
ヘッドの走行性が劣化する虞れがあるとともに、十分な
磁気異方性が得られず、電磁変換特性が低下する傾向に
ある。逆に６０Åを越えると、ヘッドクラッシュ等が問
題となり再び耐久性が低下する。上記磁気異方性ｒの比
ｒ／ｔや剛性基板の表面粗さを上記範囲内に制御する方
法としては、例えばテクスチャー処理時のテクスチャー
条件、磁性層の成膜条件等を最適化する方法が考えられ
る。

【００１１】

【作用】テクスチャー処理された剛性基板上に形成され
る磁性層の径方向の磁気異方性ｔと周方向の磁気異方性
ｒの比ｒ／ｔを１．１以上とするとともに、剛性基板の
表面粗さを中心線平均粗さＲａで２０〜６０Åの範囲内
に抑えることにより、良好な電磁変換特性が向上すると
ともに耐久性が向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明がこの実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。本実施例の磁気ディスクは、図１に
示すように表面にＮｉ−Ｐメッキ膜２が形成されたアル
ミ基板１上に磁性層３が形成されてなる。上記Ｎｉ−Ｐ
メッキ膜２は、上記アルミ基板１の表面硬度を高めると
ともに、上記磁性層３に対する密着性を確保することを
目的として設けられるものである。従って、この種のハ
ードディスクにおいては、このＮｉ−Ｐメッキ膜２を表
面に形成した状態のアルミ基板１が剛性基板として取り
扱われる。

【００１３】この剛性基板の表面、即ちアルミ基板１上
に形成されたＮｉ−Ｐメッキ膜２の表面には、テクスチ
ャー処理が施され、所定の形状を有するテクスチャー痕
が形成される。これにより、形状磁気異方性の付与によ
る電磁変換特性の向上が図られる。上記Ｎｉ−Ｐメッキ
膜２の表面粗さは、耐久性を向上させる目的から、中心
線平均粗さＲａで２０〜６０Åとされる。Ｎｉ−Ｐメッ
キ膜２の表面粗さを上記範囲内に制御するためには、テ
クスチャー処理の際に、テクスチャー条件を適宜選定す
ることが好ましい。

【００１４】このようにテクスチャー処理された上記Ｎ
ｉ−Ｐメッキ膜２上には、磁性層３が形成される。この
磁性層３の表面は、上記Ｎｉ−Ｐメッキ膜２の表面形状
に応じて微細な凹凸状となる。このような磁性層３では
、上記Ｎｉ−Ｐメッキ膜２の表面粗さを上記範囲内に抑
えることにより、良好な表面性が確保されている。従っ
て、ヘッドクラッシュ等が防止されるとともに、磁気ヘ
ッドに対する上記磁性層３の実質的な摩擦係数が抑えら
れ、耐久性を向上させることができる。この磁性層３を
構成する磁性材料としては、特に限定されず、その成膜
方法としても従来より公知の成膜技術が何れも適用可能
とされるが、本実施例ではスパッタによるＣｏＣｒＴａ
膜が使用される。

【００１５】図２は、このような磁気ディスクの径方向
のヒステリシス曲線（Ｍ−Ｈループ）と周方向のヒステ
リシス曲線をそれぞれ測定した結果を示す。図２に示す
ように、径方向の保磁力ＨＣ１は１４４０Ｏｅ、周方向
の保磁力ＨＣ２が７００Ｏｅを示し、これらの磁気異方
性の比ｒ／ｔは２．０６であることが確認された。なお
、本実施例の磁気ディスクにおいては、必要に応じて上
記磁性層３上にカーボンを用いた保護膜や潤滑剤層等が
順次積層されても良い。

【００１６】ここで、上述のような構成を有する磁気デ
ィスクにおいて、磁気ディスクの径方向の磁気異方性ｔ
と周方向の磁気異方性ｒの比ｒ／ｔが電磁変換特性に及
ぼす影響を検討するために、以下のような実験を行った
。即ち、上記Ｎｉ−Ｐメッキ膜２のテクスチャー処理時
のテクスチャー条件や上記磁性層３の成膜条件（ガス圧
、成膜温度、バイアス印加等）を変化させて種々の磁気
ディスクを作製し、得られた磁気ディスクの磁気異方性
の比ｒ／ｔ（周方向の磁気異方性ｒ／径方向の磁気異方
性ｔ）と出力特性（ｄＢ）の関係を調べた。

【００１７】図３は上記磁気ディスクの磁気異方性の比
ｒ／ｔ（横軸）に対する出力特性（縦軸）の変化を表す
。なお、上記磁気異方性の比ｒ／ｔは、径方向の保磁力
に対する周方向の保磁力の比で示され、例えば径方向の
保磁力ＨＣ１が１５００Ｏｅ、周方向の保磁力ＨＣ２が
１０００Ｏｅである時、磁気異方性の比ｒ／ｔは１．５
とされる。図３に示すように、磁気異方性の比ｒ／ｔが
１〜２．５となる範囲で変化させた場合、磁気異方性の
比ｒ／ｔが大きくなると、出力が増加する傾向にあるこ
とが判った。特に、磁気異方性ｒの比ｒ／ｔが１．１以
上の範囲では十分な出力特性を確保することができ、さ
らに１．５以上の範囲では１．０の場合に比べて＋１ｄ
Ｂ以上の高出力が得られた。

【００１８】次に、上記Ｎｉ−Ｐメッキ膜２の表面粗さ
が異なる４種類の磁気ディスクを用いて、それぞれ耐久
性を調べた。この結果を図４に示す。なお、表面粗さは
中心線平均粗さＲａで示した。図４に示すように、中心
線平均粗さＲａが２０Åの場合と５０Åの場合では、Ｃ
ＳＳ回数を２００００回とした時でも摩擦係数は増加は
殆ど見られず、極めて良好な耐久性を示した。これに対
して、Ｎｉ−Ｐメッキ膜２の表面が平滑すぎる場合（中
心線平均粗さＲａが１０Åの場合）や逆に表面平滑度が
不足する場合（中心線平均粗さＲａが１００Åの場合）
では、十分な耐久性を確保することができないことが判
った。

【００１９】また、このようなＮｉ−Ｐメッキ膜２の表
面粗さを中心線平均粗さＲａで１０〜６０Åの範囲で変
化させた場合、図３に示すように、Ｎｉ−Ｐメッキ膜２
の表面粗さは上記磁気異方性の比ｒ／ｔと相関関係にあ
り、Ｎｉ−Ｐメッキ膜２の表面粗さが粗くなるほど、即
ち中心線平均粗さＲａが増加するにつれて、出力が増加
する傾向を示した。従って、Ｎｉ−Ｐメッキ膜２の表面
粗さを制御するとともに、上記磁気異方性の比ｒ／ｔを
１．１以上とすれば、良好な効果が得られることが判っ
た。

【００２０】なお、このような磁気ディスクにおいては
、実際の使用に当たり、磁気ディスクのうねり（平坦度
）が耐久性を向上させる上で重要な要因となる。磁気デ
ィスクのうねりを制御する方法としては、磁気ディスク
の平坦度を悪化させる要因となるテクスチャー処理時の
加工精度や磁性層の成膜時のスパッタ温度を適宜選定す
ること等が考えられる。そこで、磁性層の成膜時のスパ
ッタ温度を変化させた時の磁気ディスクのうねりと耐久
性の関係を調べた。

【００２１】先ず、上記アルミ基板１上にＮｉ−Ｐメッ
キ膜２を成膜した後、Ｎｉ−Ｐメッキ膜２の表面粗さが
中心線平均粗さＲａで５０Å程度にテクスチャー処理を
施した。そして、温度を２７０℃としてスパッタリング
を行って上記Ｎｉ−Ｐメッキ膜２上に２０００Å厚の磁
性層３を形成した後、カーボンからなる保護膜（膜厚４
００Å）、潤滑剤（膜厚３０Å）を順次積層させて磁気
ディスクを作製した。得られた磁気ディスクのうねりを
静電容量形非接触センサーにより測定したところ、１８
μｍであった。

【００２２】次に、上記磁性層３の成膜時のスパッタ温
度を２００℃に代えて、その他は上述と同様にして磁気
ディスクを作製し、この磁気ディスクのうねりを測定し
たところ、８μｍであった。これらの磁気ディスクを用
いて、ＣＳＳ試験を行ったところ、後者（うねりが８μ
ｍ）では、２００００回後でもヘッドクラッシュがなく
、良好な耐久性を示したのに対して、前者（うねりが１
８μｍ）では、ＣＳＳ回数が７６００回の時にヘッドク
ラッシュが生じてしまった。更に、うねりが２０μｍを
越える磁気ディスクでは、うねりが大きすぎるために、
ヘッドが追従できず、安定なヘッド走行性が得られなか
った。従って、良好な耐久性を確保するためには、うね
りを２０μｍ以下に抑えることが好ましく、１０μｍ以
下とすることがより好ましいことが判った。

【００２３】

【発明の効果】上述のように、本発明では、剛性基板の
表面粗さが中心線平均粗さＲａで２０〜６０Åとなるよ
うに剛性基板の表面性を制御するとともに、径方向の磁
気異方性ｔと周方向の磁気異方性ｒの比ｒ／ｔを１．１
以上に制御するので、良好な電磁変換特性、耐久性を実
現することできる。また、径方向の磁気異方性ｔと周方
向の磁気異方性ｒの比ｒ／ｔは、剛性基板のテクスチャ
ー処理時のテクスチャー条件や磁性層の成膜条件を適宜
選定することにより容易に制御することができ、データ
のバラツキも非常に小さいので、電磁変換特性や耐久性
の向上を図る上で非常に有効な基準である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ディスクの構造を示す断
面図である。

【図２】本発明を適用した磁気ディスクの径方向のヒス
テリシス曲線と周方向のヒステリシス曲線を併せて示す
特性図である。

【図３】磁気ディスクの径方向と周方向の磁気異方性の
比ｒ／ｔ並びに表面粗さに対する出力特性の変化を表す
特性図である。

【図４】Ｎｉ−Ｐメッキ膜の表面粗さが異なる４種類の
磁気ディスクのＣＳＳ回数と摩擦係数の関係を表す特性
図である。

【符号の説明】

１・・・アルミ基板１ ２・・・Ｎｉ−Ｐメッキ膜 ３・・・磁性層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　円盤状の剛性基板上に磁性層が形成さ
   れてなる磁気記録媒体において、径方向の磁気異方性ｔ
   と周方向の磁気異方性ｒの比ｒ／ｔが１．１以上とされ
   るとともに、前記剛性基板の表面粗さが中心線平均粗さ
   Ｒａで２０〜６０Åとされていることを特徴とする磁気
   記録媒体。