JPH09326114A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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Publication number
JPH09326114A
JPH09326114A JP8141501A JP14150196A JPH09326114A JP H09326114 A JPH09326114 A JP H09326114A JP 8141501 A JP8141501 A JP 8141501A JP 14150196 A JP14150196 A JP 14150196A JP H09326114 A JPH09326114 A JP H09326114A
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JP
Japan
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protective layer
layer
magnetic
carbon
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP8141501A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Kokado
雄一 小角
Yoshinori Honda
好範 本田
Shigehiko Fujimaki
成彦 藤巻
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8141501A priority Critical patent/JPH09326114A/en
Publication of JPH09326114A publication Critical patent/JPH09326114A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the sliding resistant reliability of a magnetic recording medium and to embody a high recording density. SOLUTION: This medium consists of a magnetic layer 3 consisting of a ferromagnetic material allay thin film arranged on a substrate 1, a protective layer 4 mainly composed of the carbon arranged on this magnetic layer 3 and a lubricating layer 5 arranged on this protective layer 4. The protective layer 4 has baron covalent bonded to the carbon and nitrogen and the wave number of the main peak of its Raman spectra is set within a range from 1,500 to 1,565cm<-1> . The protective layer 4 may further contain hydrogen. The lubricating layer 5 preferably consists of a component strongly fixed to the protective layer and that weakly fixed thereto.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器の主記憶
装置等に用いられる磁気記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium used for a main storage device of information equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置は、コンピュータ等の
情報機器の主記憶装置としてなくてはならないものとな
っており、画像や音声等の大量データ高速処理の必要性
増大に伴ってますます大容量、かつ記録再生の高速化が
必要となっている。このためには記録密度をさらに高
め、かつ高速な読み取り、書き込み動作が不可欠であ
る。記録密度に関しては記録再生ヘッドの素子から記録
媒体である磁気ディスクの記録膜までの実質距離をでき
る限り縮め、トラック幅を狭くすること、高速動作に関
してはデータ処理の高速化とともに高速回転、高速シー
クが必要である。これらの改良に伴って、従来は十分に
余裕ある間隔をもって動作していた磁気ヘッドと磁気デ
ィスクとがほとんど接しながら高速で運動する、いわゆ
る間欠接触の状態での動作を余儀なくされる。しかも上
記のように磁気ヘッド素子と磁気ディスク記録膜の実質
距離を縮めるためにはその間にある保護層及び潤滑層を
できるだけ薄くする、例えば、保護層を10nm又はそ
れ以下、潤滑層を2nm又はそれ以下とする必要があ
り、磁気ディスク表面と磁気ヘッドとの平均間隔が30
nm又はそれ以下となり、場合によっては接触すること
も有り得るようになる。このように極めて厳しい条件下
で実用に耐える磁気ディスクを得るためには保護層、潤
滑層及びヘッドの接触部の材質、形状をいかに設計する
かがキーポイントである。
2. Description of the Related Art Magnetic disk devices have become indispensable as main storage devices for information devices such as computers, and have a larger capacity as the need for high-speed processing of large amounts of data such as images and sounds increases. Moreover, it is necessary to speed up recording and reproduction. For this purpose, it is indispensable to further increase the recording density and read and write at high speed. Regarding the recording density, the actual distance from the element of the recording / reproducing head to the recording film of the magnetic disk that is the recording medium should be shortened as much as possible to narrow the track width.For high-speed operation, high-speed rotation and high-speed seek as well as high-speed data processing. is necessary. Along with these improvements, the magnetic head and the magnetic disk, which have conventionally been operating with a sufficiently long interval, are forced to operate in a so-called intermittent contact state in which the magnetic head and the magnetic disk move at high speed while being almost in contact with each other. Moreover, in order to shorten the substantial distance between the magnetic head element and the magnetic disk recording film as described above, the protective layer and the lubricating layer between them are made as thin as possible, for example, the protective layer is 10 nm or less, and the lubricating layer is 2 nm or less. The average distance between the magnetic disk surface and the magnetic head should be 30 or less.
nm or less, and contact may possibly occur. In order to obtain a magnetic disk that can be put to practical use under such extremely severe conditions, the key point is how to design the materials and shapes of the protective layer, the lubricating layer, and the contact portion of the head.

【0003】磁気ディスクの保護層及び潤滑層について
は従来から耐摩耗性、耐摺動性、耐蝕性等の向上の観点
から改良が加えられてきている。保護層についてはグラ
ファイトをAr雰囲気でスパッタリングすることにより
形成するアモルファスカーボン膜や同じくグラファイト
をAr+H2又はAr+CH4雰囲気でスパッタリングす
ることにより形成する水素化アモルファスカーボン膜等
が実用になっている。このほか炭化水素ガスのプラズマ
CVDでダイヤモンド状カーボンを形成したり、Siや
Ti、W、Fe等種々の元素を添加したカーボン膜やS
iO2等さまざまな保護膜が検討されている。
The protective layer and the lubricating layer of a magnetic disk have been conventionally improved from the viewpoint of improving wear resistance, sliding resistance, corrosion resistance and the like. As the protective layer, an amorphous carbon film formed by sputtering graphite in an Ar atmosphere, a hydrogenated amorphous carbon film formed by sputtering graphite in an Ar + H 2 or Ar + CH 4 atmosphere, and the like are in practical use. In addition to this, diamond-like carbon is formed by plasma CVD of hydrocarbon gas, or carbon film or S added with various elements such as Si, Ti, W, and Fe.
iO 2, such as a variety of protective film has been studied.

【0004】これらの保護層の内、カーボンに水素を添
加した保護層は、耐摩耗性は向上しているが、その効果
には限界があり、10nm以下の膜厚では使用に耐えな
い。また、TiCやWCを添加した保護層は、潤滑作用
が切れると瞬時にクラッシュしてしまうという欠点があ
る。これらはいずれも炭素原子同志の強固な結合を一部
阻害するために生ずるものと考えられる。すなわち、水
素添加の場合には水素原子が結合すると初めはグラファ
イト的なカーボンの結合であるsp2結合を少なくする
ので強度が向上するが、ある程度以上水素が入ると−C
3の形でカーボン原子の結合のネットワークを終端さ
せたり、−(CH2)n−の形のポリマー構造が増えて
強度が逆に弱くなってしまうためである。また、Tiや
W等侵入型炭化物を形成する元素を混入させた場合は摺
動における発熱により炭素が抜けて金属が残るため、高
温で非常に弱い膜となってしまう。
Of these protective layers, the protective layer in which hydrogen is added to carbon has improved wear resistance, but its effect is limited and cannot be used with a film thickness of 10 nm or less. Further, the protective layer to which TiC or WC is added has a drawback that it crashes instantly when the lubricating action is cut off. All of these are considered to occur because they partially block the strong bond between carbon atoms. That is, in the case of hydrogenation, when hydrogen atoms are bonded, the sp2 bond, which is a graphite-like bond of carbon, is reduced at first, so the strength is improved, but when hydrogen is added to a certain extent, -C
This is because the carbon atom bond network is terminated in the form of H 3 , or the polymer structure in the form of — (CH 2 ) n— is increased and the strength is weakened. Further, when an element that forms an interstitial carbide such as Ti or W is mixed, the heat is generated during sliding to remove carbon and leave a metal, resulting in a very weak film at high temperature.

【0005】これらに対し、ホウ素、窒素、Si等共有
結合性の元素を添加したグラファイト状カーボンの保護
膜が特開昭63−102017号に開示されている。ま
た、対摩耗性、対蝕性に優れた保護膜として、ホウ素、
Si等を含むダイヤモンド状カーボンを用いた例が特開
昭60−29936号に記載されている。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 63-102017 discloses a protective film of graphite-like carbon to which a covalent bond element such as boron, nitrogen or Si is added. Further, as a protective film having excellent wear resistance and corrosion resistance, boron,
An example using diamond-like carbon containing Si and the like is described in JP-A-60-29936.

【0006】一方潤滑層に関しては、末端に吸着性の官
能基をもつパーフロロポリエーテル系潤滑油がもっぱら
用いられており、保護層との結合性を改良した末端基を
持つ潤滑剤が多数知られている。
On the other hand, for the lubricating layer, perfluoropolyether type lubricating oil having an adsorptive functional group at the end is mainly used, and many lubricants having an end group having improved binding property with the protective layer are known. Has been.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭60−29
936号に記載の従来技術は、潤滑性が劣り、そのため
十分な耐久性が得られないという問題があった。また、
上記特開昭63−102017号に記載の従来技術は、
グラファイト状カーボンと組み合わせているため炭素自
身の強度が不足しており、特に10nm以下の極薄い膜
では実用に耐えるのは困難であるという問題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The conventional technique described in No. 936 has a problem that lubricity is inferior and therefore sufficient durability cannot be obtained. Also,
The conventional technique described in JP-A-63-102017 is as follows.
Since the carbon itself is combined with the graphite-like carbon, the strength of the carbon itself is insufficient, and there is a problem that it is difficult to withstand practical use, especially with an extremely thin film of 10 nm or less.

【0008】本発明の目的は、膜厚が薄くても対蝕性に
優れ、対摩耗性に優れた保護膜を有し、高密度記録、高
速回転に適した信頼性の高い磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a highly reliable magnetic recording medium suitable for high-density recording and high-speed rotation, which has a protective film excellent in corrosion resistance and abrasion resistance even if the film thickness is thin. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基体上に配置され
た強磁性体合金薄膜からなる磁性層、この磁性層上に配
置された炭素を主構成成分とする保護層及びこの保護層
上に配置された潤滑層からなり、この保護層が炭素と共
有結合したホウ素及び窒素を有し、かつ、そのラマンス
ペクトルの主ピークの波数が1500cm-1から156
5cm-1の範囲にあるようにしたものである。
In order to achieve the above object, a magnetic recording medium of the present invention has a magnetic layer made of a ferromagnetic alloy thin film arranged on a non-magnetic substrate, and arranged on this magnetic layer. And a lubricating layer disposed on the protective layer, the protective layer having boron and nitrogen covalently bonded to carbon, and the wavenumber of the main peak of the Raman spectrum. Is 1500 cm -1 to 156
It is designed to be in the range of 5 cm -1 .

【0010】保護層に含まれる炭素は実質的にグラファ
イト構造のカーボンを含まないもので、非晶質のダイヤ
モンド状のカーボンである。保護層に含まれる炭素がグ
ラファイト構造をとっていないことを確認するためには
ラマンスペクトルを測定するのがよい。すなわち、Ar
イオンレーザーの514.5nmの波長の光源で測定し
たラマンスペクトルをピーク分離したとき、主ピークが
1580cm-1に近いところにあればグラファイト構造
を持ち、1565cm-1より小さいところにあればグラ
ファイト成分が実質的にないものと考えることができ
る。また、主ピークの波数が1500cm-1より小さい
ものは通常の方法では作製することが困難である。
The carbon contained in the protective layer is substantially free of carbon having a graphite structure and is amorphous diamond-like carbon. Raman spectra should be measured to confirm that the carbon contained in the protective layer does not have a graphite structure. That is, Ar
When the Raman spectrum measured by the light source of the ion laser with a wavelength of 514.5 nm is peak-separated, it has a graphite structure if the main peak is near 1580 cm -1, and the graphite component if it is below 1565 cm -1. It can be thought of as virtually nothing. In addition, it is difficult to produce a material having a main peak having a wave number of less than 1500 cm −1 by an ordinary method.

【0011】上記ホウ素と窒素の原子比率は、共に5か
ら25%であることが好ましい。この磁気記録媒体の保
護層は、さらに水素を含むことができる。このとき水素
の原子比率は0.1から30%であることが好ましい。
ただし、ホウ素、窒素、水素の合計は50%未満である
こと、つまり炭素が50%以上であることが好ましい。
保護層の厚さは4から10nmであることが好ましい。
また、保護層の密度は、1.7から2.5g/cm3
あることが好ましい。
The atomic ratio of boron to nitrogen is preferably 5 to 25%. The protective layer of this magnetic recording medium may further contain hydrogen. At this time, the atomic ratio of hydrogen is preferably 0.1 to 30%.
However, the total of boron, nitrogen, and hydrogen is preferably less than 50%, that is, carbon is preferably 50% or more.
The thickness of the protective layer is preferably 4 to 10 nm.
The density of the protective layer is preferably 1.7 to 2.5 g / cm 3 .

【0012】潤滑層は、65%以上96%以下の保護層
に強く固着した成分と、4%以上35%以下の保護層に
弱く固着した成分とからなることが好ましく、前者の成
分が70%以上95%以下、後者の成分が5%以上30
%以下であることがより好ましい。
The lubricating layer preferably comprises 65% or more and 96% or less of the components strongly adhered to the protective layer and 4% or more and 35% or less of the components weakly adhered to the protective layer, and the former component is 70%. More than 95%, less than 5% of the latter 30
% Or less is more preferable.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の磁気ディスクの断面構造
の一例を図1に示す。また、本発明の磁気ディスクの他
の例を図2〜4に示す。各図にみられるように、本発明
の磁気ディスクは、基板1の上に必要ならば硬質層1’
を設け、さらに下地層2、磁性層3、保護層4、潤滑層
5を順次積層した構造を持つ。図1では保護層4と磁性
層3の界面がほぼ平坦であり、保護層4の表面に凹凸が
形成されている。一方図2〜4では磁性層3の下に凹凸
があり、均一な膜厚の保護層4がその上に形成されてい
る。
FIG. 1 shows an example of a cross-sectional structure of a magnetic disk of the present invention. Further, other examples of the magnetic disk of the present invention are shown in FIGS. As seen in each figure, the magnetic disk of the present invention comprises a hard layer 1'on the substrate 1 if necessary.
And a base layer 2, a magnetic layer 3, a protective layer 4, and a lubricating layer 5 are sequentially laminated. In FIG. 1, the interface between the protective layer 4 and the magnetic layer 3 is substantially flat, and the surface of the protective layer 4 has irregularities. On the other hand, in FIGS. 2 to 4, there are irregularities under the magnetic layer 3, and the protective layer 4 having a uniform film thickness is formed thereon.

【0014】まず、図1を用いて本発明の磁気ディスク
の構成を説明する。基板1は、中央に穴の開いた円板状
基板であり、通常は硬質層1’としてNiPめっきを施
したアルミニウム−マグネシウム合金又は強度を増すた
めに強化処理を施したガラス基板が用いられる。本発明
においてはその材質に特別の指定はないが、表面はでき
る限り平滑なものがよく、中心線平均粗さで数nm以
下、好ましくは1nm以下とするのがよい。
First, the structure of the magnetic disk of the present invention will be described with reference to FIG. The substrate 1 is a disc-shaped substrate having a hole in the center, and usually, an aluminum-magnesium alloy plated with NiP as a hard layer 1 ′ or a glass substrate subjected to a strengthening treatment for increasing strength is used. In the present invention, the material is not specified, but the surface is preferably as smooth as possible, and the center line average roughness is several nm or less, preferably 1 nm or less.

【0015】下地層2は磁性層3の結晶性を良くするた
めのもので、必ずしも必要ではないが、例えばCr又は
その合金を用いることができる。もちろん多層構造にす
ることも可能である。磁性層3は信号を記録するための
もので、例えばCo系合金材料等が用いられる。CoC
rTa、CoCrPt、CoCrV、CoNiCr、C
oNiV等の3元系合金がよく用いられるが、これらに
第4の元素を加えたり、酸化物を加えたりすることもで
きる。また、多層構造とすることもできるし、複数の磁
性層の間に非磁性層を挟んでもよい。いずれも本発明の
本質にかかわるものではない。保護層4及び潤滑層5の
材料については後述する。
The underlayer 2 is for improving the crystallinity of the magnetic layer 3 and is not necessarily required, but for example, Cr or its alloy can be used. Of course, a multi-layer structure is also possible. The magnetic layer 3 is for recording signals, and is made of, for example, a Co-based alloy material. CoC
rTa, CoCrPt, CoCrV, CoNiCr, C
A ternary alloy such as oNiV is often used, but it is possible to add a fourth element or an oxide to these. Further, it may have a multilayer structure, or a non-magnetic layer may be sandwiched between a plurality of magnetic layers. None of these relate to the essence of the present invention. The materials of the protective layer 4 and the lubricating layer 5 will be described later.

【0016】図1において保護層4には微細な凹凸が形
成されるが、これは磁気ヘッドとの接触面積を減らし、
摩擦力を小さくするためのもので、高さ約10から20
nm、平均径0.1から10μmの丘状突起をできるだ
け均一に設けるのがよい。この凹凸を形成するために
は、例えば保護層4まで形成した磁気ディスクの表面に
微細な粒子を分散吸着させ、これをマスクとしてプラズ
マエッチングすることにより保護層4を一定深さエッチ
ングし、その後微細粒子のマスクを洗浄除去するのがよ
い。この外にも磁性層3まで平坦な膜を設けた後、別の
物質を島状に堆積させ、さらにその上に保護層4を均一
厚みで形成することもできる。
In FIG. 1, fine irregularities are formed on the protective layer 4, which reduces the contact area with the magnetic head,
To reduce the frictional force, the height is about 10 to 20
It is preferable to provide the hill-shaped projections having a diameter of 0.1 nm and an average diameter of 0.1 to 10 μm as uniformly as possible. In order to form the unevenness, for example, fine particles are dispersed and adsorbed on the surface of the magnetic disk on which the protective layer 4 is formed, and the protective layer 4 is etched to a certain depth by performing plasma etching using the fine particles as a mask. The particle mask should be washed away. In addition to this, after forming a flat film up to the magnetic layer 3, another substance may be deposited in an island shape, and the protective layer 4 may be formed thereon with a uniform thickness.

【0017】図2〜4は下地層2の下に凹凸を形成した
例であり、やはりディスク表面の接触面積を小さくして
ヘッドとの摩擦力を低減する効果がある。図2では硬質
層1’であるNiPめっき層の表面に機械加工等で微細
な傷をつける方法であり、図3ではレーザー等でNiP
めっき層の表面を一部溶解し、生じるうねり6を利用し
て凹凸をつけた例である。また、図4は島状堆積物7を
下地層2の下に形成した例である。これはもちろん磁性
層3と下地層2の間に設けても同じである。
2 to 4 show an example in which unevenness is formed under the base layer 2, which also has the effect of reducing the contact area of the disk surface and reducing the frictional force with the head. In FIG. 2, a method for making fine scratches on the surface of the NiP plating layer, which is the hard layer 1 ′, by machining, etc.
This is an example in which the surface of the plating layer is partially melted and unevenness is created by utilizing the undulations 6 generated. Further, FIG. 4 is an example in which the island-shaped deposit 7 is formed under the base layer 2. This is of course the same even if it is provided between the magnetic layer 3 and the underlayer 2.

【0018】いずれの場合にも保護層表面での凹凸の形
状は最大高さ10nmから20nm、接触点密度1×1
3個/mm2〜1×105個/mm2、接触点の平均径は
0.1から10μmであることが望ましい。接触点が上
記範囲未満では磁気ヘッドに対し片あたりしたり接触点
当たりの応力が大きいため突起が破壊されやすく、上記
範囲を越えると磁気ヘッドが吸着して摩擦力が大きくな
るため安定に浮上しない。また、接触点の平均径が大き
いとやはり磁気ヘッドとの吸着力が大きすぎる。
In any case, the shape of the irregularities on the surface of the protective layer has a maximum height of 10 nm to 20 nm and a contact point density of 1 × 1.
It is preferable that the number of contact points is 0 3 pieces / mm 2 to 1 × 10 5 pieces / mm 2 , and the average diameter of the contact points is 0.1 to 10 μm. If the contact point is less than the above range, the protrusions are easily broken due to one-sided contact with the magnetic head or the stress per contact point is large, and if the contact point exceeds the above range, the magnetic head attracts and the frictional force becomes large and the surface does not float stably. . If the average diameter of the contact points is large, the attraction force with the magnetic head is too large.

【0019】保護層4は、炭素とホウ素と窒素からな
り、場合によっては水素をさらに含む。炭素は、非晶質
のダイヤモンド状炭素で、実質的にグラファイト成分を
持たない構造である。すなわち、炭素同志のsp2結合
からなる六角形網目状構造をほとんど持たないものであ
る。もちろん、六角形のsp2構造を全く持たないもの
であればよいが、わずかに含まれても実質的にグラファ
イト特有の物性を持たなければよい。すなわち塑性変形
し易く抵抗が低いという性質がなければよい。前記の塑
性変形し易いという性質はグラファイトの層間結合が非
常に弱いために生じるもので、グラファイト状カーボン
の潤滑特性に大きな寄与をなすものであるが、例えば、
実質膜厚10nm以下の場合は逆に強度劣化の大きな原
因となる。従ってこれをできる限り含まないものがよ
い。
The protective layer 4 is composed of carbon, boron and nitrogen, and optionally further contains hydrogen. Carbon is an amorphous diamond-like carbon and has a structure substantially having no graphite component. That is, it has almost no hexagonal network structure composed of sp2 bonds of carbon atoms. Of course, it is sufficient if it does not have a hexagonal sp2 structure at all, but even if it is contained slightly, it does not have to have the physical properties peculiar to graphite. That is, it suffices if it does not have the property of being easily plastically deformed and having low resistance. The property of being easily plastically deformed occurs because the interlayer bond of graphite is very weak, and makes a great contribution to the lubricating characteristics of graphite-like carbon.
On the contrary, when the actual film thickness is 10 nm or less, it is a major cause of strength deterioration. Therefore, it is preferable not to include this as much as possible.

【0020】保護層4に含まれる炭素がグラファイト構
造をとっていないことを確認するためにはラマンスペク
トルを測定するのがよい。すなわち、Arイオンレーザ
ーの514.5nmの波長の光源で測定した1000c
-1〜1800cm-1の波数領域でのラマンスペクトル
をピーク分離したとき、主ピークが1580cm-1に近
いところにあればグラファイト構造を持つことが分か
り、1565cm-1より小さいところにあればグラファ
イト成分が実質的にないものと考えることができる。
In order to confirm that the carbon contained in the protective layer 4 does not have a graphite structure, it is preferable to measure the Raman spectrum. That is, 1000c measured with a light source having a wavelength of 514.5 nm of an Ar ion laser.
When the Raman spectrum in the wave number region of m -1 to 1800 cm -1 is separated into peaks, it is found that the graphite structure is present when the main peak is near 1580 cm -1, and the graphite structure is found when it is below 1565 cm -1. It can be considered to be substantially free of ingredients.

【0021】また、保護層4に含まれるホウ素、窒素
は、炭素と合わせて共有結合の強固なネットワークを形
成しているのがよく、これを調べるには光電子分光によ
りカーボン、窒素、ホウ素の結合状態を分析すればよ
い。すなわち、それぞれの原子がC−N、C=N、C−
B、B−Nの結合をしていれば互いに3次元的なネット
ワークを形成していることが分かる。一方、結合が−C
≡N、N≡Nのように末端的になっていればネットワー
クが切れていることを意味する。さらにこのネットワー
クが強固であるかどうかを定量化するためには微小硬度
を測定すればよく、押し込み硬度15GPa以上である
ことが好ましい。
Further, it is preferable that boron and nitrogen contained in the protective layer 4 form a strong covalent bond network together with carbon. To investigate this, the bond of carbon, nitrogen and boron is determined by photoelectron spectroscopy. You can analyze the condition. That is, each atom is C-N, C = N, C-
It can be seen that if B and B-N are connected, they form a three-dimensional network. On the other hand, the bond is -C
If it is a terminal such as ≡N or N≡N, it means that the network is broken. Further, in order to quantify whether or not this network is strong, a minute hardness may be measured, and an indentation hardness of 15 GPa or more is preferable.

【0022】本発明の保護層4を形成するには直流又は
交流のマグネトロンスパッタによるのがよく、その際タ
ーゲット材料としてC、B、Nからなるターゲットを用
いる場合と、C、Bからなるターゲットを用いて窒素ガ
スを含む雰囲気でスパッタリングする場合とがある。い
ずれの方法を用いてもよいが、3元系ターゲット材料が
安定に利用できない場合は後者の方法が安価であり好ま
しい。また、水素をさらに含ませる場合には後者におい
て窒素と水素又は窒素とメタン等炭化水素ガスの混合ガ
スを含む雰囲気でスパッタリングすればよい。このほ
か、窒素と水素と炭素からなる化合物、たとえばCH3
CN等を用いてもよい。いずれの場合も不活性ガスとし
てAr、He、Ne、Xe等を用いることができ、工業
的にはArを用いるのが安価で好ましい。
In order to form the protective layer 4 of the present invention, direct current or alternating current magnetron sputtering is preferably used. At that time, when a target made of C, B, N is used as a target material and when a target made of C, B is used. There is a case where sputtering is used in an atmosphere containing nitrogen gas. Either method may be used, but if the ternary target material cannot be used stably, the latter method is inexpensive and preferable. When hydrogen is further contained, in the latter case, sputtering may be performed in an atmosphere containing a mixed gas of nitrogen and hydrogen or a mixed gas of nitrogen and a hydrocarbon gas such as methane. In addition, compounds consisting of nitrogen, hydrogen and carbon, such as CH 3
You may use CN etc. In any case, Ar, He, Ne, Xe or the like can be used as the inert gas, and it is industrially preferable to use Ar because it is inexpensive.

【0023】一方、潤滑層5については通常用いられる
パーフロロポリエーテル系潤滑油をごく薄く塗布するの
がよく、商品名AM2001Rや、その他の市販の潤滑
油を用いてもよい。本発明の保護層は表面に窒素やホウ
素からなる官能基が多く存在するため、水に対しても親
和性があり、耐蝕性や摺動特性上過剰な水分が吸着する
ことはは好ましくないので、これを排除するために上記
官能基と強固に固着し、表面エネルギーを低くするよう
な潤滑剤を用いるのがよい。この例として、末端に水酸
基、アルコール基、エステル基、カルボキシル基、アミ
ノ基、アミン塩基、アミド基等を持つフッ素化ポリアル
キル又はフッ素化アルキルポリエーテル等が挙げられ
る。潤滑層として、同じ種類の潤滑剤分子からなるもの
でも、異なる複数の潤滑剤分子からなるものでもよい。
On the other hand, for the lubricating layer 5, it is preferable to apply a commonly used perfluoropolyether type lubricating oil very thinly, and a trade name AM2001R or other commercially available lubricating oil may be used. Since the protective layer of the present invention has many functional groups consisting of nitrogen and boron on the surface, it has an affinity for water, and it is not preferable that excessive moisture is adsorbed in view of corrosion resistance and sliding characteristics. In order to eliminate this, it is preferable to use a lubricant that firmly adheres to the above-mentioned functional group and lowers the surface energy. Examples of this include a fluorinated polyalkyl or fluorinated alkyl polyether having a hydroxyl group, an alcohol group, an ester group, a carboxyl group, an amino group, an amine base, an amide group or the like at the terminal. The lubricating layer may be composed of the same kind of lubricant molecules or a plurality of different lubricant molecules.

【0024】本発明の効果をさらに向上させるためには
上記潤滑層を保護層表面に強く固着した成分と弱く固着
した成分とから構成するのがよい。すなわち、強く固着
した成分とは前記保護層の表面官能基と強い吸着又は化
学結合により固定されて通常の磁気ディスクの使用条件
では移動しない成分であり、表面の官能基を覆ってディ
スク自体の表面エネルギーを小さく保つ役目を果たす。
また、弱く固着した成分とは保護層表面との相互作用に
より或は表面形状の微細なすきまに入り込んで固定さ
れ、加熱又は摺動による温度上昇で比較的容易に移動し
得る成分である。
In order to further improve the effect of the present invention, it is preferable that the lubricating layer is composed of a component strongly fixed to the surface of the protective layer and a component weakly fixed to the surface of the protective layer. That is, the strongly adhered component is a component that is fixed by strong adsorption or chemical bonding with the surface functional group of the protective layer and does not move under the normal use condition of the magnetic disk, and covers the functional group on the surface of the surface of the disk itself. It serves to keep energy low.
The weakly adhered component is a component that is fixed by interaction with the surface of the protective layer or by entering into a minute gap of the surface shape, and can be relatively easily moved by a temperature rise caused by heating or sliding.

【0025】これらは同じ種類の潤滑剤分子であっても
よい。表面の上記の官能基の量により、保護層表面に強
く固着する成分の量は制限されるので、この量以外の潤
滑剤分子は弱く固着する成分として存在することにな
る。また、末端に極性の官能基のある潤滑剤と、極性の
官能基のない潤滑剤と2種の潤滑剤を組み合わせれば、
前者が保護層表面に強く固着し、後者が弱く固着する。
本発明において潤滑層の形成方法は特に規定されるもの
ではなく、一般に良く用いられるディップ法、スピン塗
布法等を用いることができる。
These may be the same type of lubricant molecule. The amount of the above-mentioned functional group on the surface limits the amount of the component strongly adhered to the surface of the protective layer, so that the lubricant molecules other than this amount exist as weakly adhered components. Also, by combining a lubricant having a polar functional group at the terminal, a lubricant having no polar functional group, and two kinds of lubricants,
The former adheres strongly to the surface of the protective layer, and the latter adheres weakly.
In the present invention, the method for forming the lubricating layer is not particularly limited, and a dip method, a spin coating method or the like which is commonly used can be used.

【0026】上記のような保護層と潤滑層の組合わせが
好適であるのは下記の理由による。まず、保護層材質に
関しては10nm以下の薄膜で耐蝕性や異物混入時のス
クラッチ等に対して強度を確保するためには緻密かつ低
欠陥なものでなければならない。結晶性の物質ではグレ
ーン間にどうしても隙間ができやすく、欠陥の原因とな
るため非晶質で安定かつ平滑な材質とする必要がある。
The combination of the protective layer and the lubricating layer as described above is suitable for the following reason. First, regarding the material of the protective layer, a thin film having a thickness of 10 nm or less must be dense and have a low defect in order to ensure corrosion resistance and strength against scratches and the like when foreign matter is mixed. Since a crystalline substance is apt to form a gap between grains and causes defects, it is necessary to use an amorphous, stable and smooth material.

【0027】一般に磁気ディスクの保護膜として用いら
れているカーボン膜は、グラファイト構造のカーボンを
アルゴン雰囲気又はアルゴンと水素やメタン等の混合ガ
ス雰囲気で形成されているが、スパッタリングのときに
元のグラファイトの構造が完全に原子状態にまで分解さ
れているわけではなく、数原子から数十原子の炭素がグ
ラファイトの骨格を持って結合した粒子がそのままスパ
ッタリングされるためにこのような構造が含まれたもの
となる。グラファイトの構造は柔らかく、塑性変形によ
り耐摩耗性を低下させるばかりでなく、大きな塊で膜中
に含まれることによって欠陥の原因ともなる。さらに磁
性膜の性能を上げるために成膜時の基板温度を上げると
さらにグラファイトの構造が成長し、凹凸が生じやすく
なる等の欠点をもっている。水素の混入はそのようなグ
ラファイト構造の成長を妨げるが、元から存在するグラ
ファイト微結晶を低減することはできない。
Generally, a carbon film used as a protective film for a magnetic disk is formed of carbon having a graphite structure in an argon atmosphere or a mixed gas atmosphere of argon and hydrogen, methane or the like. The structure of is not completely decomposed to the atomic state, and particles having carbon of several atoms to several tens of atoms bonded with the graphite skeleton are directly sputtered, so such a structure was included. Will be things. The structure of graphite is soft and not only deteriorates wear resistance due to plastic deformation, but also causes defects by being contained in the film in a large lump. Further, if the substrate temperature during film formation is increased in order to improve the performance of the magnetic film, the structure of graphite further grows, and irregularities easily occur. The inclusion of hydrogen hinders the growth of such a graphite structure, but it cannot reduce the native graphite crystallites.

【0028】本発明の保護膜は上記のようなグラファイ
ト微結晶がほとんど含まれず、さらにカーボンのマトリ
ックス中にホウ素と窒素が均一に混入し、高温でもグラ
ファイト構造の成長を妨げるために高い耐摩耗特性が得
られるのである。
The protective film of the present invention contains almost no such graphite fine crystals as described above, and further, boron and nitrogen are uniformly mixed in the carbon matrix, which hinders the growth of the graphite structure even at high temperatures, and thus has high wear resistance. Is obtained.

【0029】しかしながら、保護層のグラファイト構造
を実質的になくした場合には潤滑性の低下が予測され
る。さらに表面では窒素やホウ素を含む官能基がかなり
の濃度で存在し、水分との反応や吸着或は有機物質の汚
染による耐蝕性や耐摺動性劣化が生じる。これを防ぐた
めに保護層の表面に潤滑層を設けた。この潤滑層はヘッ
ドとの接触における摩擦力を低減し、発熱を防ぐことに
よって摺動特性を向上させるだけでなく、保護層の表面
エネルギーを低下させて汚染や水分吸着を防ぐ作用を担
っている。一方で表面に存在するホウ素、窒素及びそれ
らと酸素の結合した官能基は潤滑剤との結合力が高くし
かも結合した状態では化学的には安定なので潤滑剤を分
解することも少なく、結果として寿命を飛躍的に長くす
ることができるのである。
However, if the graphite structure of the protective layer is substantially eliminated, a decrease in lubricity is expected. Furthermore, functional groups containing nitrogen and boron are present on the surface in a considerable concentration, which causes deterioration of corrosion resistance and sliding resistance due to reaction with water, adsorption or contamination of organic substances. To prevent this, a lubricating layer was provided on the surface of the protective layer. This lubricating layer not only reduces the frictional force in contact with the head, improves the sliding characteristics by preventing heat generation, but also lowers the surface energy of the protective layer and prevents contamination and moisture adsorption. . On the other hand, the boron, nitrogen, and functional groups of oxygen bonded to them on the surface have a high bond strength with the lubricant and are chemically stable in the bonded state, so the lubricant is less likely to decompose, resulting in a shorter service life. Can be dramatically increased.

【0030】本発明では潤滑層を強い固着成分と弱い固
着成分との複合層とすることでさらに磁気ディスクの信
頼性を向上させている。すなわち、強い固着成分は前記
保護層の親水性基と結合して表面を化学的に保護し、通
常の摺動においては固定されて動かない。一方弱い固着
成分は静止状態では動かないが、摺動等で温度が上がる
と固定部分がはずれて動きだし、損傷等で保護層の表面
から潤滑層が一部剥離した部分へこの移動成分が再付着
して覆うことにより再び潤滑作用を発揮するものであ
り、結果的に磁気ディスクの信頼性を飛躍的に向上させ
る。本発明ではカーボンの表面に存在する窒素を含む官
能基とホウ素を含む官能基のいずれかが強固な結合を形
成し、他方が弱い結合を形成するために容易に上記の2
成分を持つ磁気ディスクを構成することができるものと
考えられる。なお、強固に固着した潤滑剤とは150度
Cの温度でベークした後フロロエーテル系溶剤で洗浄し
ても剥離しないもの、弱く固着した潤滑剤とはベークせ
ずに前記溶媒で洗浄しても剥離しないが、150度Cの
温度でベークした後前記溶媒で洗浄すると剥離するもの
をさす。
In the present invention, the reliability of the magnetic disk is further improved by forming the lubricating layer as a composite layer of a strong fixed component and a weak fixed component. That is, the strongly fixed component binds to the hydrophilic group of the protective layer to chemically protect the surface and is fixed and does not move during normal sliding. On the other hand, the weakly adhered component does not move in the stationary state, but when the temperature rises due to sliding etc., the fixed part starts to move and starts moving, and this moving component reattaches to the part where the lubrication layer has partially peeled from the surface of the protective layer due to damage etc Then, the lubricating effect is exhibited again by covering it, and as a result, the reliability of the magnetic disk is dramatically improved. In the present invention, one of the functional group containing nitrogen and the functional group containing boron existing on the surface of carbon forms a strong bond and the other forms a weak bond, so that the above-mentioned 2
It is believed that a magnetic disk with components can be constructed. Note that a firmly fixed lubricant does not peel even if it is baked at a temperature of 150 ° C. and then washed with a fluoroether solvent, and a weakly fixed lubricant does not peel and is washed with the above solvent. It does not peel, but it peels when it is baked at a temperature of 150 ° C. and then washed with the solvent.

【0031】〈実施例1〉非磁性NiPめっきを施した
外径3.5インチのAl−Mg合金製ディスク基板の表
面を平滑研磨し、その両面に円周方向の微細な加工溝を
設けた。加工後の表面粗さはRaで約10nmであっ
た。この基板を洗浄して異物や有機汚染を除去して乾燥
させた後、多層膜連続形成装置を用いて成膜を行った。
成膜工程においては基板をロードロック室から真空中に
導入し、赤外線ヒーターで300℃まで加熱した後順次
Cr下地層、CoCrPt磁性層、保護層を形成した。
それぞれの厚さはCr下地層が20nm、CoCrPt
磁性層が20nm、保護層が10nmとなるよう条件を
調節した。ここで保護層を形成する際、ターゲットには
ホウ素20%を含むカーボンを用い、雰囲気ガスとして
窒素を40%含むアルゴンを用い、直流プレーナマグネ
トロンスパッタリングによりガス圧5mTorr、電力
密度10W/mm2で10秒間スパッタした。この基板
を真空槽から出した後、ディップ法により極性末端基を
持つパーフロロポリエーテル骨格の潤滑剤を約1.5n
mの平均厚さとなるように塗布した。
Example 1 The surface of an Al--Mg alloy disk substrate having an outer diameter of 3.5 inches and plated with non-magnetic NiP was smooth-polished, and finely machined grooves in the circumferential direction were provided on both surfaces thereof. . The surface roughness Ra after processing was about 10 nm. After the substrate was washed to remove foreign matters and organic contamination and dried, film formation was performed using a continuous multilayer film forming apparatus.
In the film forming step, the substrate was introduced into a vacuum from a load lock chamber, heated to 300 ° C. with an infrared heater, and then a Cr underlayer, a CoCrPt magnetic layer, and a protective layer were sequentially formed.
The thickness of each is 20 nm for the Cr underlayer and CoCrPt.
The conditions were adjusted so that the magnetic layer had a thickness of 20 nm and the protective layer had a thickness of 10 nm. Here, when forming the protective layer, carbon containing 20% of boron was used as a target, argon containing 40% of nitrogen was used as an atmosphere gas, and DC planar magnetron sputtering was performed at a gas pressure of 5 mTorr and a power density of 10 W / mm 2 for 10 times. Sputtered for a second. After removing this substrate from the vacuum chamber, about 1.5 n of a lubricant having a perfluoropolyether skeleton having polar end groups was prepared by a dip method.
It was applied so that the average thickness was m.

【0032】このようにして製造した磁気ディスクの保
護層の分析を行ったところ、カーボンとホウ素と窒素の
比率はそれぞれ7:2:1であり、ラマンスペクトルで
はカーボンのピークは1520cm-1となっており、グ
ラファイト成分がほとんどないことが分かった。さらに
電気抵抗を測定したところ3×109Ωcmであった。
また、光電子分光によりホウ素及び窒素の結合を調べた
ところ、いずれも大部分が炭素原子と結合していること
が分かった。さらに微小深さの押し込み硬度計によりこ
のディスクの硬度とヤング率を測定したところ、それぞ
れ25GPa、120GPaであった。
Analysis of the protective layer of the magnetic disk thus manufactured revealed that the ratio of carbon, boron and nitrogen was 7: 2: 1 respectively, and the peak of carbon in Raman spectrum was 1520 cm -1. It was found that there was almost no graphite component. Further, the electric resistance was measured and found to be 3 × 10 9 Ωcm.
Further, when the bond between boron and nitrogen was examined by photoelectron spectroscopy, it was found that most of them were bonded to carbon atoms. Further, when the hardness and Young's modulus of this disk were measured with an indentation hardness meter having a minute depth, they were 25 GPa and 120 GPa, respectively.

【0033】上記のようにして作製した磁気ディスクを
Al23−TiCセラミックスでできた長さ2mm、幅
1.5mm、厚さ0.4mmのブロックの底面にイオン
ミリングによりスライダ加工を行って作製したテスト用
ヘッドを用いて荷重5gf、回転速度5m/sで連続摺
動試験を行った。結果は図5の曲線Aのように初期から
摩擦力が1.5gf以下で100k回まで大きな変動は
なかった。また、停止後そのままスライダを接触させて
1日おき、その後の回転立ち上がり摩擦力を測定したと
ころ、約2.5gfであり、粘着力も小さいことが分か
った。このディスクの摺動部及びテスト用ヘッドのスラ
イダ面を光学顕微鏡及びAFMで観察したが、摩耗は検
出されなかった。また、ディスク摺動部の潤滑剤量を測
定したところ未摺動部の約95%であり、ほとんど減少
していないことが分かった。
The magnetic disk produced as described above was subjected to slider milling by ion milling on the bottom surface of a block made of Al 2 O 3 -TiC ceramics having a length of 2 mm, a width of 1.5 mm and a thickness of 0.4 mm. Using the manufactured test head, a continuous sliding test was performed at a load of 5 gf and a rotation speed of 5 m / s. As a result, as shown by the curve A in FIG. 5, the frictional force was 1.5 gf or less from the initial stage and there was no large change up to 100 k times. Further, when the slider was kept in contact with the slider after stopping for 1 day and the frictional force after rotation was measured, it was found to be about 2.5 gf, and the adhesive force was also small. The sliding portion of this disk and the slider surface of the test head were observed with an optical microscope and AFM, but no abrasion was detected. Further, when the amount of lubricant in the sliding portion of the disk was measured, it was about 95% of the non-sliding portion, and it was found that there was almost no decrease.

【0034】〈比較例1〉保護層の成膜時のターゲット
をグラファイトとし、雰囲気を純アルゴンとして、他は
実施例1と同じようにして磁気ディスクを作製した。ラ
マンスペクトルのカーボンのピークは1580cm-1
あり、グラファイト成分が含まれることが分かった。電
気抵抗は2Ωcmであり、押し込み硬度計による硬度と
ヤング率はそれぞれ12GPa、90GPaであった。
これを実施例1と同じように摺動試験を行ったところ、
結果は図5の曲線Bのように初期は摩擦力が1.5gf
以下であったが、回転数と共に増加し、15k回でクラ
ッシュした。
Comparative Example 1 A magnetic disk was produced in the same manner as in Example 1 except that graphite was used as the target during the formation of the protective layer and the atmosphere was pure argon. The carbon peak of the Raman spectrum was 1580 cm -1 , and it was found that the graphite component was contained. The electric resistance was 2 Ωcm, and the hardness and Young's modulus measured by the indentation hardness meter were 12 GPa and 90 GPa, respectively.
When this was subjected to a sliding test in the same manner as in Example 1,
The result is that the initial frictional force is 1.5 gf as shown by the curve B in FIG.
Although it was below, it increased with the number of rotations and crashed at 15k times.

【0035】〈比較例2〉保護層の成膜時のターゲット
をグラファイトとし、雰囲気を水素を20%含むアルゴ
ンとして、他は実施例1と同じようにして磁気ディスク
を作製した。ラマンスペクトルのカーボンのピークは1
568cm-1であり、グラファイト成分が含まれるが比
較例1に比べその量が少ないことが分かった。電気抵抗
は1×1011Ωcmであり、押し込み硬度計による硬度
とヤング率はそれぞれ15GPa、13GPaであっ
た。これを実施例1と同じように摺動試験を行ったとこ
ろ、結果は図5の曲線Cのように初期は摩擦力が1.5
gf以下であり、30k回までは増加しなかったが、そ
れ以降は回転数と共に増加し、100k回では7.5g
fに達した。また、停止後そのままスライダを接触させ
て1日おき、その後の回転立ち上がり摩擦力を測定した
ところ、約15gfであり、著しく粘着していることが
分かった。
Comparative Example 2 A magnetic disk was manufactured in the same manner as in Example 1 except that graphite was used as a target during the formation of the protective layer and argon was used as the atmosphere containing 20% of hydrogen. Raman spectrum has a carbon peak of 1
It was 568 cm −1 , and it was found that the graphite component was contained but the amount thereof was smaller than that of Comparative Example 1. The electric resistance was 1 × 10 11 Ωcm, and the hardness and Young's modulus measured by the indentation hardness meter were 15 GPa and 13 GPa, respectively. When this was subjected to a sliding test in the same manner as in Example 1, the result was that the initial frictional force was 1.5 as shown by the curve C in FIG.
It was less than gf and did not increase up to 30k times, but it increased with the number of revolutions thereafter, and 7.5g at 100k times.
reached f. Further, the slider was kept in contact with the slider after the suspension, and the slider was kept in contact with the slider for one day. Then, the frictional force after rotation was measured, and it was found to be about 15 gf.

【0036】このディスクの摺動部及びテスト用ヘッド
のスライダ面を光学顕微鏡及びAFMで観察したとこ
ろ、ディスク面では保護膜が約5nm摩耗し、スライダ
面にも傷がみられた。さらにスライダ端部に潤滑剤の集
まった部分が見られた。また、ディスク摺動部の潤滑剤
量を測定したところ未摺動部の約30%であり、約70
%がなくなっていることが分かった。
When the sliding portion of the disk and the slider surface of the test head were observed with an optical microscope and AFM, the protective film was worn by about 5 nm on the disk surface, and the slider surface was also scratched. Further, a part where lubricant was collected was found at the end of the slider. Also, when the amount of lubricant in the sliding portion of the disk was measured, it was about 30% of the non-sliding portion.
It turns out that% is gone.

【0037】〈比較例3〉保護層の成膜時のターゲット
は実施例1と同じホウ素を含むグラファイトとし、雰囲
気を純アルゴンとして、他は実施例1と同じようにして
磁気ディスクを作製した。ラマンスペクトルのカーボン
のピークは1570cm-1であり、まだグラファイト成
分が含まれることが分かった。電気抵抗は7×104Ω
cmであり、押し込み硬度計による硬度とヤング率はそ
れぞれ18GPa、16GPaであった。これを実施例
1と同じように摺動試験を行ったところ、結果は図5の
曲線Dのように初期から摩擦力が2gf以上であり、そ
の後徐々に増加し、100k回では5.8gfに達し
た。また、停止後そのままスライダを接触させて1日お
き、その後の回転立ち上がり摩擦力を測定したところ、
約9gfであり、粘着傾向であることが分かった。
Comparative Example 3 A magnetic disk was prepared in the same manner as in Example 1 except that the target used for forming the protective layer was graphite containing boron as in Example 1 and the atmosphere was pure argon. The carbon peak of the Raman spectrum was 1570 cm -1 , and it was found that the graphite component was still contained. Electric resistance is 7 × 10 4 Ω
cm, and the hardness and Young's modulus measured by an indentation hardness meter were 18 GPa and 16 GPa, respectively. When this was subjected to a sliding test in the same manner as in Example 1, the result was that the frictional force was 2 gf or more from the initial stage as shown by the curve D in FIG. 5, and then gradually increased to 5.8 gf at 100 k times. Reached In addition, when the slider was kept in contact with the slider after stopping for 1 day and the frictional force after rotation was measured,
It was about 9 gf and was found to be sticky.

【0038】このディスクの摺動部及びテスト用ヘッド
のスライダ面を光学顕微鏡及びAFMで観察したとこ
ろ、ディスク面での保護膜の摩耗はみられなかったが、
スライダ面に傷がみられた。また、ディスク摺動部の潤
滑剤量を測定したところ未摺動部の約60%であり、潤
滑剤が約40%減少していることが分かった。
Observation of the sliding portion of the disk and the slider surface of the test head with an optical microscope and AFM showed that the protective film was not worn on the disk surface.
The slider surface was scratched. Further, when the amount of the lubricant on the sliding portion of the disk was measured, it was found to be about 60% of the non-sliding portion, and it was found that the amount of the lubricant was reduced by about 40%.

【0039】〈実施例2〜12〉実施例1の保護膜作製
時のターゲット組成及び雰囲気ガス成分を表1のように
変えて他はそれぞれ同じようにして保護膜を作製し、潤
滑剤を塗布して磁気ディスクを作製した。そのときの保
護膜組成をESCA分析によって求めた結果を同様に表
1に記載した。これらを実施例1と同じ摺動試験にかけ
たところ、表2にに示す結果が得られた。同様にして表
3に示す比較例の磁気ディスクを作製した。この摺動試
験等の結果を表4に示した。
<Examples 2 to 12> The protective film of Example 1 was changed in the same manner as in Table 1 except that the target composition and atmospheric gas components were changed to the same as in Table 1 to form a protective film, and a lubricant was applied. Then, a magnetic disk was produced. The results of ESCA analysis of the protective film composition at that time are also shown in Table 1. When these were subjected to the same sliding test as in Example 1, the results shown in Table 2 were obtained. Similarly, the magnetic disk of the comparative example shown in Table 3 was produced. The results of this sliding test and the like are shown in Table 4.

【0040】これらの結果からホウ素、窒素を含み、グ
ラファイト成分を実質的に持たない炭素(非晶質のダイ
ヤモンド状炭素)又は水素化炭素の保護膜は摩擦力が上
がりにくく、磁気ヘッドを接したまま放置しても粘着し
にくいことが分かる。さらに、ホウ素の比率が5〜25
%でかつ窒素の比率が5〜25%であるものがよい特性
を示すことが分かった。また、窒素比率の多いものほど
1日放置後の摩擦力が上昇しにくいことが分かった。
From these results, the protective film of carbon (amorphous diamond-like carbon) or hydrogenated carbon containing boron and nitrogen and having substantially no graphite component does not easily increase the frictional force, so that it comes into contact with the magnetic head. It can be seen that it does not stick easily even if left alone. Furthermore, the ratio of boron is 5 to 25
It has been found that those having a nitrogen content of 5 to 25% exhibit good characteristics. It was also found that the one having a higher nitrogen ratio is less likely to increase the frictional force after being left for one day.

【0041】この実施例及び比較例の磁気ディスクを5
0Cで1hr加熱した後フロリナート溶媒に浸し、超音
波をかけて10分間洗浄を行い、その後の潤滑剤減少率
を調べた。結果は表2、表4の右端に示す。加熱後の減
少率が小さい物ほど、100k回摺動試験後から1日放
置後の摩擦力上昇分が小さいことが分かった。
The magnetic disks of this example and the comparative example were 5
After heating at 0 C for 1 hr, the product was immersed in a Fluorinert solvent, ultrasonically washed for 10 minutes, and then the lubricant reduction rate was examined. The results are shown at the right end of Tables 2 and 4. It was found that the smaller the decrease rate after heating, the smaller the increase in the frictional force after one day of standing after the sliding test of 100 k times.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】[0046]

【発明の効果】以上述べたように、本発明により薄い保
護膜でも十分な強度及び耐摺動性を有する磁気記録媒体
を得ることができる。また、潤滑剤の粘着耐性も向上さ
せることができるため信頼性が優れた磁気記録媒体とす
ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a magnetic recording medium having sufficient strength and sliding resistance even with a thin protective film. Moreover, since the adhesion resistance of the lubricant can be improved, a magnetic recording medium having excellent reliability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の磁気ディスクの一実施例の構造を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of a magnetic disk of the present invention.

【図2】本発明の磁気ディスクの他の実施例の構造を示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of another embodiment of the magnetic disk of the present invention.

【図3】本発明の磁気ディスクのさらに他の実施例の構
造を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of still another embodiment of the magnetic disk of the present invention.

【図4】本発明の磁気ディスクのさらに他の実施例の構
造を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of still another embodiment of the magnetic disk of the present invention.

【図5】本発明及び比較例の磁気ディスクの摺動試験結
果を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the results of a sliding test of magnetic disks of the present invention and a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 1’…硬質層 2…下地層 3…磁性層 4…保護層 5…潤滑層 6…うねり 7…島状堆積物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 1 '... Hard layer 2 ... Underlayer 3 ... Magnetic layer 4 ... Protective layer 5 ... Lubricating layer 6 ... Waviness 7 ... Island deposit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非磁性基体上に配置された強磁性体合金薄
膜からなる磁性層、該磁性層上に配置された炭素を主構
成成分とする保護層及び該保護層上に配置された潤滑層
からなる磁気記録媒体において、上記保護層は、炭素と
共有結合したホウ素及び窒素を有し、かつ、そのラマン
スペクトルの主ピークの波数は、1500cm-1から1
565cm-1の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒
体。
1. A magnetic layer composed of a ferromagnetic alloy thin film arranged on a non-magnetic substrate, a protective layer containing carbon as a main constituent and arranged on the magnetic layer, and a lubrication arranged on the protective layer. In the magnetic recording medium composed of layers, the protective layer has boron and nitrogen covalently bonded to carbon, and the Raman spectrum has a main peak wave number of 1500 cm −1 to 1 cm 1.
A magnetic recording medium having a range of 565 cm -1 .
【請求項2】請求項1記載の磁気記録媒体において、上
記保護層は、さらに水素を含むことを特徴とする磁気記
録媒体。
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the protective layer further contains hydrogen.
【請求項3】請求項1又は2記載の磁気記録媒体におい
て、上記潤滑層は、65%以上96%以下の保護層に強
く固着した成分と、4%以上35%以下の保護層に弱く
固着した成分とからなることを特徴とする磁気記録媒
体。
3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the lubricating layer strongly adheres to the protective layer of 65% or more and 96% or less and weakly adheres to the protective layer of 4% or more and 35% or less. A magnetic recording medium comprising the above component.
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