JPH08203059A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

Info

Publication number
JPH08203059A
JPH08203059A JP1347195A JP1347195A JPH08203059A JP H08203059 A JPH08203059 A JP H08203059A JP 1347195 A JP1347195 A JP 1347195A JP 1347195 A JP1347195 A JP 1347195A JP H08203059 A JPH08203059 A JP H08203059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
magnetic recording
recording medium
magnetic
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1347195A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigehiko Fujimaki
成彦 藤巻
Makoto Kito
諒 鬼頭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1347195A priority Critical patent/JPH08203059A/ja
Publication of JPH08203059A publication Critical patent/JPH08203059A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】非晶質構造を有し、そのラマンスペクトルの主
ピークが1440cm~1付近に位置する保護膜3を備え
た磁気記録媒体。 【効果】保護膜3は主として単結合した炭素の非晶質構
造から成るので、耐久性,耐摺動性に優れた磁気記録媒
体が得られ、高密度な磁気記録が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ,ワープ
ロ等の電子機器の外部記憶装置として広く用いられてい
る磁気ディスク装置等の磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスパッタ磁気ディスクは、非磁性
金属,ガラス,カーボン,セラミックス,プラスチック
等の非磁性材料から成る基板上に、鉄,コバルト,ニッ
ケルまたはこれらの合金から成る金属薄膜磁性層と、炭
素のみから成る保護膜と、主鎖にパーフロロポリエーテ
ルを持つ高分子化合物からなる潤滑膜とが順次積層した
構成となっている。
【0003】そして、このようなスパッタ磁気ディスク
の高記録密度化の達成には、スパッタ磁気ディスクの構
成の一部である金属薄膜磁性層の高保磁力化などによる
磁気特性の改善だけでは解決できず、保護膜の膜厚を薄
くすることで、磁気ヘッドとスパッタ磁気ディスクの隙
間を狭くし、磁気ヘッドからの磁界の広がりをできる限
り抑制することが有効な解決法となる。特に、磁気ヘッ
ドが媒体表面を走行して情報を読み書きするコンタクト
レコーディング方式が望ましい。しかし、保護膜の膜厚
が薄くなるにつれ金属薄膜磁性層が損傷,摩耗され易く
なり、使用寿命が低下するという問題が生じる。この問
題は、従来の非晶質炭素のみからなる保護膜では解決で
きず、解決手段として、従来の炭素膜に比べて諸特性が
ダイヤモンドに近いダイヤモンド状炭素の保護膜など種
々の提案がある。ダイヤモンド状炭素膜は1970代以
降から活発に研究が行われてきたが、とくに最近では磁
気記録媒体への応用研究も数多く報告されている。具体
的に例示すると、特開昭62-241124号,特開平1-172203
号,特開平1-208309号,特開平2-29919号公報がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の保護膜は、
これまでに実用化されているスパッタリングで形成した
炭素保護膜に比べると硬度が約2倍の硬質炭素から成
り、耐摩耗性に優れるが、膜厚が20nm未満では使用
寿命が著しく悪くなるという問題を生じる。
【0005】本発明の目的は、スパッタ磁気ディスクの
高記録密度化を達成し、コンタクト或はニアコンタクト
レコーディング方式おいて金属薄膜磁性層の損傷、摩耗
量増大、使用寿命低下を解決することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、前記保護膜
として非晶質構造を有し、そのラマンスペクトルの主ピ
ーク位置が1440cm~1付近にある高強度炭素膜によっ
て達成できる。
【0007】このような非晶質炭素膜の構造評価には検
出感度の優れるラマン分光法が最も頻繁に用いられる。
各種炭素材料のラマンスペクトルを比較すると次の通り
である。
【0008】グラファイト結晶は縮合6員環の連なった
層からなる完全な対称構造体と見なされ、結合軸に沿っ
た面内の伸縮振動(E2gモード)がラマンスペクトルに
於いてシャープなピークとして1580cm~1に現れるこ
とで知られている。
【0009】一方、グラファイト結晶の乱れた非晶質構
造の炭素膜ではラマンスペクトルはブロードで、主ピー
クはこれよりも低波数側に位置する。このようなピーク
の広がりは炭素の骨格構造に於ける対称性の欠如により
振動の自由度が増すためと解釈できる。また、ピーク位
置がグラファイト結晶の場合に比べてより低波数に位置
するのは、炭素原子対の結合次数が低い部分での伸縮振
動や変角振動の寄与が加わることに起因すると推定され
る。
【0010】例えば、CH4ガスを炭素源とし、高周波
プラズマCVD法で形成した従来技術による非晶質炭素
膜では1550cm~1付近に主ピークが観測され、炭素
の単結合構造体であるダイヤモンド結晶では1330c
m~1付近にシャープなピークが観測される。すなわち、
結合次数が低い単結合型のダイヤモンド類似構造に近い
ほど主ピークの位置は低波数側にシフトすることにな
る。
【0011】一方、本発明の高強度炭素膜のラマンスペ
クトルの特徴は、図2に示すように主ピークが従来技術
の非晶質炭素膜の場合に比べて約100cm~1も低波数側
に位置することである。それ故、C-Cの結合次数は低
く、単結合に近い非晶質構造から成るものと推定でき
る。このため、本発明の高強度炭素膜は光の吸収が少な
く、光学バンドギャップは2.0〜5.0eVの範囲に
あり、抵抗率は1010〜1016Ωcmで、ヌープ硬度は
4000〜8000kg/mm2である。
【0012】このような高強度炭素膜は、炭素源として
CH4,C22等の炭化水素ガスを5〜50%の割合で
水素に混合したガスを原料にマイクロ波CVD法,有磁
場マイクロ波CVD法,熱フィラメントCVD法,電子
衝撃CVD法,アークプラズマCVD法等で形成され
る。同様の高強度炭素膜は、炭素源としてCO,CO2
等の炭酸ガス、CH3OH,C25OH等のアルコール
を用いても形成できる。これらの方法に於ける膜成長機
構は、気相中の原子状水素による表面結合水素の脱離等
で発生する反応サイトに活性な炭素種がラジカル反応で
結合する。すなわち、固体表面に発生した反応サイトが
炭素の架橋結合により結ばれると同時に、余分な炭化水
素がプラズマ中のイオン衝撃等によるイオン効果で除去
され、単結合構造を主体とする炭素膜が成長する。
【0013】熱フィラメント法では反応種となるラジカ
ルを加熱されたフィラメントの近くを炭素源が通過する
ときに生成する。電子衝撃CVD法では固体表面に吸着
した炭化水素等の炭素源に電子を照射して反応に寄与す
る活性種を生成する。一方、プラズマを利用した方法で
は1010〜1012cm~3程度の高密度プラズマを発生する
マイクロ波CVD法,有磁場マイクロ波CVD法などが
反応種の生成に有効である。このうち、有磁場マイクロ
波CVD法は1〜0.01Torrの低い圧力範囲で成
膜できるため、特に大面積化やプラズマ制御が容易であ
るなど利点が多い。但し、プラズマ密度や基板温度が上
記の条件より更に高くなると単結合部分の構造は結晶化
して多結晶ダイヤモンド膜が形成される。多結晶ダイヤ
モンド膜になると平滑性が失われ、摩擦係数及び内部応
力の増大、潤滑剤付着性の劣化が生じるなど保護膜とし
て好ましくない性質も示すようになる。このときのラマ
ンスペクトルは結晶化したダイヤモンド構造による鋭い
ピークを1330cm~1に示すので、本発明の高強度炭
素膜とは区別できる。
【0014】
【作用】本発明の高強度炭素膜は主として単結合した炭
素を主体とする非晶質構造から成り、硬度や抵抗率は大
きくダイヤモンドに近い性質を示す一方、平滑性,摩擦
係数,内部応力などは非晶質炭素膜と類似した性質を有
する耐摺動材料である。従って、本発明の高強度炭素膜
を保護膜として備えた磁気記録媒体、磁気ヘッド、その
他の摺動部品等では耐久性が向上する。
【0015】
【実施例】図1は、発明の一実施例を示す磁気ディスク
の断面図で、非磁性基板1と、磁気記録膜2と、保護膜
3と、潤滑膜4を積層した構造から成る。非磁性基板1
にはスパッタ磁気ディスクとして3000〜6000rp
mの回転に耐えてヘッドと接触しても変形しない特性を
有していれば特に限定されないが、一般的に慣用されて
いるものを例示すると、アルミニウム,アルミニウム−
マグネシウム合金,SUS,黄銅等の非磁性金属、各種
ガラス,カーボン,アルミナ,シリカ,チタニア等のセ
ラミックス、ポリエステル,エポキシ樹脂,ポリカーボ
ネート樹脂,ポリアラミド樹脂,フッ素樹脂等のプラス
チック及びこれらを炭素繊維,ガラス繊維,金属繊維等
で補強した繊維強化プラスチックを用いることができ
る。また磁気記録膜2には、スパッタ磁気ディスクの磁
気記録膜として、磁気ヘッドで記録再生が可能なよう
に、例えば、保磁力が500Oe以上で飽和磁化が70
emu/g以上の特性を有していればよく、特に限定さ
れないが、一般的に慣用されているものを例示すると、
鉄,コバルト,ニッケル、それらの合金及びそれらに珪
素,ホウ素,リン,バナジウム,ロジウム,亜鉛,銅,
銀,タングステン,マンガン,クロム,白金,希土類金
属などを添加したものを用いることができる。なお、本
実施例では非磁性基板1は板厚約2mmのAl製のディ
スク用基板にNi-Pめっき膜を約10μmの厚さで形
成したものである。磁気記録膜2は、厚さ約100nm
のCr下地層と、厚さ約50nmのCoを主体とする合
金層の積層膜から成る。保護膜3は非晶質構造を有し、
ラマンスペクトルの主ピークが1443cm~1に位置する
膜厚20nmの高強度炭素膜である。潤滑剤4は、保護
膜3に付着したフッ素系潤滑剤であるパーフロロポリエ
ーテルからなる厚さ約5nmの潤滑層である。
【0016】図2は、メタンと水素の混合ガスを原料に
以下の条件で有磁場マイクロ波CVD法により形成した
保護膜3のラマンスペクトルである。
【0017】原料ガス メタン 10sccm 水素ガス 100sccm 雰囲気厚 0.3Torr μ波出力 1.2kW(2.45GHz) ラマンスペクトルは514.5nmの励起波長で測定
し、主ピーク位置を読みとった。図3は、比較のためメ
タンを原料に以下の条件で高周波プラズマCVD法によ
り形成したダイヤモンド状炭素膜のラマンスペクトルで
ある。
【0018】原料ガス メタン 雰囲気圧 0.05Torr RF電力 0.5kW ラマンスペクトルは図2と同じく514.5nmの励起
波長で測定したが、本発明の高強度炭素膜に比べて単結
合型炭素の寄与が少なく、主ピークは1550cm~1に位
置する。
【0019】表1は保護膜3及びダイヤモンド状炭素か
ら成る厚さ20nmの保護膜を備えた磁気ディスクにつ
いて、R30のサファイアを摺動子を20gの荷重で押
し付け、走行速度2m/sで摺動テスト及び磁気ディス
ク装置に組み込んで行ったCSS寿命テストの結果を示
す。
【0020】
【表1】
【0021】CSS寿命テストはヘッドの始動から浮上
及び着地から停止に至る各スライディング時間6秒と浮
上時間1秒を1サイクルとして行った。耐摺動強度、C
SSサイクル寿命に於て本発明の高強度保護膜を備えた
磁気ディスクの方が明らかに優れた結果を示した。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば磁気記録媒体の使用寿命
及び耐摩耗性の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す磁気ディスクの断面
図。
【図2】本発明の一実施例を示す磁気ディスクの保護膜
で測定したラマンスペクトル図。
【図3】本発明の一実施例を示す磁気ディスクの保護膜
で測定したラマンスペクトルとの比較に用いたダイヤモ
ンド状炭素膜で測定したラマンスペクトル図。
【符号の説明】
1…非磁性基板、2…磁気記録媒体、3…保護膜、4…
潤滑膜。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性基板上に、金属薄膜媒体と、保護膜
    と、潤滑膜とを含んで順次積層する磁気記録媒体におい
    て、前記保護膜が非晶質構造の炭素膜で、そのラマンス
    ペクトルにおける1440±20cm~1の波数領域に半
    値幅80〜160cm~1の主ピークを有することを特徴
    する磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の炭素膜が、ヌープ硬度4
    000〜8000kg/mm2である磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の炭素膜が、比抵抗1010
    〜1016Ωcmである磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】請求項1に記載の炭素膜が、光学バンドギ
    ャップ2.0〜5.0eVである磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】請求項1に記載の炭素膜が、膜厚20nm
    未満である磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】請求項1に記載の炭素膜が、炭化水素ガ
    ス,炭酸ガス,アルコールと水素とを含む原料にマイク
    ロ波CVD法,熱フィラメントCVD法,電子衝撃CV
    D法,アークプラズマCVD法,有磁場マイクロ波CV
    D法のいづれかで形成される磁気記録媒体。
JP1347195A 1995-01-31 1995-01-31 磁気記録媒体 Pending JPH08203059A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1347195A JPH08203059A (ja) 1995-01-31 1995-01-31 磁気記録媒体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1347195A JPH08203059A (ja) 1995-01-31 1995-01-31 磁気記録媒体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08203059A true JPH08203059A (ja) 1996-08-09

Family

ID=11834055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1347195A Pending JPH08203059A (ja) 1995-01-31 1995-01-31 磁気記録媒体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08203059A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326436B2 (en) 2003-08-25 2008-02-05 Sony Corporation Magnetic recording medium and method of fabricating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326436B2 (en) 2003-08-25 2008-02-05 Sony Corporation Magnetic recording medium and method of fabricating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4247535B2 (ja) ロードアンロード方式用磁気ディスク、ロードアンロード方式用磁気ディスクの製造方法及びロードアンロード方式用磁気ディスクの評価方法
US6602621B2 (en) Magnetic recording medium, method for producing the same, and magnetic storage apparatus
US4833031A (en) Magnetic recording medium
US5776602A (en) Magnetic recording medium having a carbon protective film containing nitrogen and oxygen and overcoated with a lubricant
US20080187781A1 (en) Magnetic recording head and media overcoat
US9040125B2 (en) Covalently bound monolayer for a protective carbon overcoat
JPH06195691A (ja) 磁気記録媒体およびその製造方法
Yeo Ultrathin carbon-based overcoats for extremely high density magnetic recording
JPH08203059A (ja) 磁気記録媒体
JPS61142525A (ja) 磁気記録媒体
US7280312B2 (en) Method for producing a protective thin film for a magnetic head
JP2008276913A (ja) 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
JPH06325354A (ja) 磁気記録媒体
JPH07192254A (ja) 磁気ディスクおよびその製造方法
JP2547034B2 (ja) 磁気記録媒体
JPH06267063A (ja) 磁気ディスクおよびその製造方法
JPH10289437A (ja) 磁気記録媒体及び磁気記憶装置
JP3507831B2 (ja) 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記憶装置
JP2513688B2 (ja) 磁気記録媒体
JP2001034925A (ja) 磁気記録媒体
KR20020057371A (ko) 수직 자기 기록 매체
JPH04355228A (ja) 光記録媒体
Yang et al. Use of Ni/sub x/Si/sub y/as an interlayer for wear and corrosion resistance
JPH06187628A (ja) 磁気記録媒体及び磁気記憶装置
JPH11306539A (ja) 磁気記憶装置