JPH10208228A - Magnetic recording medium and magnetic storage device using same - Google Patents

Magnetic recording medium and magnetic storage device using same

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JPH10208228A
JPH10208228A JP876697A JP876697A JPH10208228A JP H10208228 A JPH10208228 A JP H10208228A JP 876697 A JP876697 A JP 876697A JP 876697 A JP876697 A JP 876697A JP H10208228 A JPH10208228 A JP H10208228A
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JP
Japan
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film
magnetic recording
self
recording medium
magnetic
Prior art date
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Application number
JP876697A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Matsunuma
悟 松沼
Yuzuru Hosoe
譲 細江
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10208228A publication Critical patent/JPH10208228A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To isolate a lubricant from dangling bonds and contaminants on the surface of a protective film and to obtain a magnetic recording medium not deteriorating its lubricating performance and having stable sliding characteristics and weather resistance over a long period of time by forming a self-textured monomolecular film on the protective film and then forming a thin org. lubricant film on the monomolecular film. SOLUTION: A Cr film 5, a magnetic recording film 4 and a protective film 3 of amorphous carbon are successively formed on a glass substrate 6 in a device for continuously forming a film by successively. The resultant magnetic disk is taken out of the device, dipped in a soln. of dodecanethiol in ethanol and successively rinsed with ethanol and pure water to form a self-textured monomolecular film 2. A fluorine-contg. org. lubricant film is then formed on the monomolecular film 2 by a soln. dip-coating method. The densely self- textured monomolecular film of dodecanethiol bonds chemically to the protective film through sulfur.

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、磁気記録媒体及び
磁気記憶装置に係り、さらに詳細にはハードディスク、
フロッピーディスク、磁気テープ等のようにヘッドが一
時的あるいは定常的に接触するタイプの磁気記録媒体の
積層構造及び磁気記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium and a magnetic storage device, and more particularly, to a hard disk,
The present invention relates to a laminated structure of a magnetic recording medium such as a floppy disk, a magnetic tape, and the like, in which a head comes into contact temporarily or constantly, and a magnetic storage device.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば大型電子計算機、パーソナルコ
ンピュータ、ネットワークサーバ、ムービーサーバ等の
大容量記憶装置として使用される磁気記録ディスク(以
下、磁気ディスクと称する)は、非磁性基板の表面に記
録密度の高い強磁性薄膜がスパッタ法などにより形成さ
れる。また、その上に非晶質炭素から成る保護膜を形成
し、さらに、耐摺動性、耐食性を高めるために保護膜上
にフッ素系潤滑剤を塗布することなどが一般的に行われ
ている。
2. Description of the Related Art For example, a magnetic recording disk (hereinafter, referred to as a magnetic disk) used as a large-capacity storage device such as a large-sized computer, a personal computer, a network server, a movie server, etc. A high ferromagnetic thin film is formed by a sputtering method or the like. Further, it is common practice to form a protective film made of amorphous carbon thereon, and further apply a fluorine-based lubricant on the protective film in order to enhance sliding resistance and corrosion resistance. .

【0003】この場合、安定な潤滑特性を得るためには
熱的、化学的に安定で、耐飛散性に優れた潤滑剤を用い
る必要がある。また、経時的にこれらの潤滑特性を保つ
必要がある。さらに近年、記録密度を向上させるために
記録ヘッドと磁気ディスクの間隔を狭くする必要が生じ
ており、このことは磁気ディスクの摺動条件がさらに厳
しくなることを意味している。よって、磁気ディスクに
おいては、すでに航空宇宙機器の潤滑剤として実績のあ
る合成潤滑剤であるパーフルオロポリエーテルが一般的
に用いられている。しかし、通常のパーフルオロポリエ
ーテルではヘッドとの摺動によって飛散したり、高温条
件下では潤滑剤が摺動面から消失して潤滑性能が低下す
る傾向があった。
In this case, in order to obtain stable lubricating properties, it is necessary to use a lubricant which is thermally and chemically stable and has excellent splash resistance. In addition, it is necessary to maintain these lubrication characteristics over time. Further, in recent years, it has become necessary to reduce the distance between the recording head and the magnetic disk in order to improve the recording density, which means that the sliding conditions of the magnetic disk become more severe. Therefore, in magnetic disks, perfluoropolyether, which is a synthetic lubricant that has already been used as a lubricant for aerospace equipment, is generally used. However, in the case of ordinary perfluoropolyether, there is a tendency that the lubricant is scattered by sliding with the head, or the lubricant disappears from the sliding surface under high temperature conditions, and the lubricating performance is reduced.

【0004】このような問題を解決するために、たとえ
ば特開昭61−4727号公報に開示されるように、い
かり機能を持つ末端基を含むパーフルオロアルキルエー
テルのような潤滑剤を保護膜上に塗布する技術が提案さ
れている。また、IEEE Transactions on Magnetics,3
1卷2922〜2924頁(1995年)には、保護膜
上に厚さ3nmの金薄膜を形成し、その上に自己組織化
単分子膜を形成した磁気ディスクが報告されている。
In order to solve such a problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-4727, a lubricant such as perfluoroalkyl ether containing a terminal group having an irritating function is coated on the protective film. Has been proposed. IEEE Transactions on Magnetics, 3
1 Vol. 2922-2924 (1995) reports a magnetic disk in which a 3 nm-thick gold thin film is formed on a protective film and a self-assembled monomolecular film is formed thereon.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術(I
EEE Transactions on Magnetics,31卷2922〜2
924頁(1995年))では、自己組織化単分子膜の
下の金薄膜が軟らかいために十分な耐摺動特性が得られ
なかったことが報告されている。また、自己組織化単分
子膜のみを形成しても、それ自体には潤滑性がないため
に摩擦係数は高く、いったん自己組織化単分子膜の破断
が起きれば、連鎖的な膜の破壊へと進行する。
The prior art (I)
EEE Transactions on Magnetics, 31 Vol. 2922-2
924 (1995) report that sufficient sliding resistance could not be obtained because the gold thin film under the self-assembled monolayer was soft. In addition, even if only a self-assembled monolayer is formed, the coefficient of friction is high due to lack of lubricity itself. And proceed.

【0006】さらに、前記した他の従来技術(特開昭6
1−4727号公報)では、潤滑剤の末端基が保護膜表
面にいかり機能によって付着し、優れた耐飛散性と耐摺
動性を発揮する。しかし、近年のヘッドの浮上量低下及
び回転速度の高速化に伴って耐摺動性が不足する傾向が
あった。潤滑膜の薄膜化も摺動による潤滑剤の消失に拍
車をかけることになった。それは化学的な潤滑剤分子の
破壊といわれるメカニズムによるものである。つまり、
通常スパッタ法あるいはCVD法によって形成されるア
モルファスカーボンには、必然的に末端が化学的に終端
されていない結合が多数存在する。これは、ダングリン
グボンドと呼ばれており、実験的にも検出されている。
そして、このダングリングボンドが潤滑剤の末端基の吸
着についての活性点となるが、その反面、ダングリング
ボンドが触媒的な作用をして、潤滑剤を分解することも
最近明らかになった。これは、ダングリングボンドと潤
滑剤分子が直接相互作用する場合もあれば、ダングリン
グボンドとその吸着作用で表面に吸着した水分子や炭化
水素系の汚染物が反応して、新たな活性中間種を生みだ
し、それが、潤滑剤分子を分解する場合もある。このよ
うなダングリングボンド起因の潤滑剤の分解過程は、浮
上量低下と粘着防止のために潤滑膜厚を薄くした最近の
磁気ディスクで特に顕著となっている。
Further, the above-mentioned other prior art (Japanese Unexamined Patent Publication No.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-4727, the terminal group of the lubricant adheres to the surface of the protective film by an irritating function, and exhibits excellent scattering resistance and sliding resistance. However, with the recent decrease in the flying height of the head and the increase in the rotation speed, the sliding resistance tends to be insufficient. The thinning of the lubricating film also spurred the loss of the lubricant due to sliding. It is due to a mechanism called chemical lubricant molecule destruction. That is,
Usually, amorphous carbon formed by a sputtering method or a CVD method necessarily has many bonds whose terminals are not chemically terminated. This is called a dangling bond and has been detected experimentally.
The dangling bond serves as an active site for the adsorption of the terminal group of the lubricant. On the other hand, it has recently been revealed that the dangling bond acts as a catalyst to decompose the lubricant. This is because the dangling bond may interact directly with the lubricant molecule, or the dangling bond and the water molecule or hydrocarbon-based contaminant adsorbed on the surface by the adsorption may react to form a new active intermediate. It produces seeds, which can break down lubricant molecules. Such a decomposition process of the lubricant caused by the dangling bond is particularly remarkable in a recent magnetic disk in which the lubricating film thickness is reduced in order to reduce the flying height and prevent sticking.

【0007】本発明の目的は、これらダングリングボン
ド起因の潤滑剤分解反応を起こさないような、長期的な
良好な耐摺動特性を発揮する耐久性と信頼性に優れた磁
気記録媒体を提供することにある。本発明の他の目的
は、保護膜上に均一な分子膜が密に形成され、磁気ヘッ
ドと磁気ディスクが摺動中に真実接触点を生じないよう
な、磁気ヘッド低浮上化と磁気ディスク回転速度の高速
化に対応した磁気記録媒体を提供する。
An object of the present invention is to provide a magnetic recording medium which does not cause a lubricant decomposition reaction caused by these dangling bonds, exhibits good long-term sliding resistance, and has excellent durability and reliability. Is to do. Another object of the present invention is to reduce the flying height of the magnetic head and the rotation of the magnetic disk so that a uniform molecular film is densely formed on the protective film so that a true contact point does not occur during sliding between the magnetic head and the magnetic disk. Provided is a magnetic recording medium corresponding to a higher speed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、少なくと
も磁気記録膜とその上に設けられた保護膜とを有し、保
護膜上に自己組織化単分子膜が形成されており、自己組
織化単分子膜上に有機物潤滑剤からなる薄膜を形成して
なる磁気記録媒体により達成される。
An object of the present invention is to provide at least a magnetic recording film and a protective film provided thereon, wherein a self-assembled monolayer is formed on the protective film. This is attained by a magnetic recording medium in which a thin film made of an organic lubricant is formed on a monomolecular film.

【0009】自己組織化単分子膜は、保護膜上に水平方
向の分子間隔が0.2nm以上1nm以下の実質的に一
定の間隔で並ぶ水平面並進対称性を持った単分子膜であ
ることが望ましい。形成のしやすさからは、自己組織化
単分子膜の水平面の分子間隔は、0.4nm〜0.6n
mの範囲にあることが望ましい。
The self-assembled monolayer may be a monolayer having a horizontal translational symmetry in which the horizontal molecular intervals are arranged at substantially constant intervals of not less than 0.2 nm and not more than 1 nm on the protective film. desirable. From the viewpoint of ease of formation, the molecular spacing in the horizontal plane of the self-assembled monolayer is 0.4 nm to 0.6 n.
m is desirable.

【0010】ここで、自己組織化単分子膜としては、イ
オウ原子を保護膜側に配向した、炭素数3以上30以下
のアルカンチオールなどから形成することが形成のしや
すさから望ましい。また、自己組織化単分子膜は、炭素
数の異なる2種類以上のアルカンチオールから形成して
もよい。
Here, the self-assembled monomolecular film is desirably formed from an alkanethiol having 3 to 30 carbon atoms in which sulfur atoms are oriented to the protective film side, from the viewpoint of ease of formation. Further, the self-assembled monolayer may be formed from two or more kinds of alkanethiols having different carbon numbers.

【0011】また、自己組織化単分子膜のアルカンチオ
ールの保護膜と反対側の終端のメチル基が水酸基、アミ
ノ基、フッ化メチル基のいずれか1つあるいは2つ以上
の基で置換されていてもよい。
In addition, the terminal methyl group on the opposite side of the alkanethiol protective film of the self-assembled monolayer is substituted with one or more of a hydroxyl group, an amino group and a methyl fluoride group. You may.

【0012】さらにまた、自己組織化単分子膜のアルカ
ンチオールは、イオウ原子と反対側の終端がメチル基と
フッ化メチル基からなる2種類のアルカンチオールであ
り、フッ化メチル基を持つアルカンチオールの炭素数が
メチル基を持つアルカンチオールの炭素数より多いもの
とすることができる。この場合のフッ化メチル基を持つ
アルカンチオールの分子数は、自己組織化単分子膜の全
分子数の5%以上80%以下であることが望ましい。
Further, the alkane thiol of the self-assembled monolayer is composed of two kinds of alkane thiols having a methyl group and a methyl fluoride group at the end opposite to the sulfur atom, and an alkane thiol having a methyl fluoride group. Has more carbon atoms than the alkanethiol having a methyl group. In this case, the number of molecules of the alkanethiol having a methyl fluoride group is desirably 5% to 80% of the total number of molecules of the self-assembled monolayer.

【0013】フッ素含有有機物の潤滑剤としては、主鎖
構造がパーフルオロポリエーテル系高分子、炭化水素も
しくはフッ化炭素のいずれか、又はその2つ以上の混合
物から成ることが望ましい。この場合、フッ素含有有機
物の潤滑剤から成る薄膜の厚さは、0.2nmより薄い
と均一な膜にならず、また10nmより厚くするとメニ
スカスによる粘着の悪影響が生じるため、0.2nm以
上、10nm以下であることが望ましい。ただし、潤滑
剤は安定な摺動と耐久性のあるものならば他の有機系潤
滑剤や無機系潤滑剤を用いても良い。
[0013] As the fluorine-containing organic lubricant, it is desirable that the main chain structure is composed of a perfluoropolyether polymer, a hydrocarbon or a fluorocarbon, or a mixture of two or more thereof. In this case, if the thickness of the thin film made of the fluorine-containing organic lubricant is less than 0.2 nm, a uniform film is not obtained. If the thickness is more than 10 nm, an adverse effect of meniscus adhesion occurs. It is desirable that: However, as the lubricant, other organic lubricants and inorganic lubricants may be used as long as they have stable sliding and durability.

【0014】保護膜としては、非晶質炭素、ケイ素含有
非晶質炭素、窒素含有非晶質炭素、ホウ素含有非晶質炭
素、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム及び立方晶窒化ホウ
素のいずれかがよい。これら非晶質炭素保護膜の形成方
法には、グラファイトをターゲットとした不活性ガス
中、あるいは不活性ガスとメタンなどの炭化水素ガスの
混合ガス中のスパッタリングにより形成する方法や、炭
化水素ガス、アルコール、アセトン、アダマンタンなど
の有機化合物を単独あるいは水素ガス、不活性ガスなど
を混合して、プラズマCVDにより形成する方法、ある
いは有機化合物をイオン化して電圧をかけて加速し、基
板に衝突させて形成する方法などがある。
The protective film is preferably made of any of amorphous carbon, silicon-containing amorphous carbon, nitrogen-containing amorphous carbon, boron-containing amorphous carbon, silicon oxide, zirconium oxide and cubic boron nitride. These amorphous carbon protective films may be formed by sputtering in an inert gas targeting graphite, or a mixed gas of an inert gas and a hydrocarbon gas such as methane, or a hydrocarbon gas, Alcohol, acetone, organic compounds such as adamantane alone or mixed with hydrogen gas, inert gas, etc., by a method of forming by plasma CVD, or by ionizing the organic compound, applying a voltage, accelerating, and colliding with the substrate And the like.

【0015】磁気記録媒体の基板には、たとえばアルミ
ニウム基板やガラス基板やグラファイト基板などの非磁
性基板が使用される。アルミニウム基板には表面をニッ
ケル・リンなどでめっきしてもよい。また、基板を回転
させながらダイヤモンド砥粒や研磨用テープを押し当て
ることにより基板上に同心円状の微細な溝を形成し、ヘ
ッドの浮上特性を改良したり、磁気異方性を制御するな
どのことも行われる。さらに、ガラス基板では強酸など
の薬品により表面を化学的にエッチングして微細な凹凸
をつけ、ヘッドと接触する面積を減らし、摺動時の接線
力を減少させても良い。これらは、保護膜表面を微細な
粒子でマスキングしてエッチングしても同様の効果が期
待できる。
As the substrate of the magnetic recording medium, for example, a non-magnetic substrate such as an aluminum substrate, a glass substrate or a graphite substrate is used. The surface of the aluminum substrate may be plated with nickel or phosphorus. In addition, by pressing diamond abrasive grains or polishing tape while rotating the substrate, fine concentric grooves are formed on the substrate to improve the floating characteristics of the head and control the magnetic anisotropy. Things are also done. Further, the surface of the glass substrate may be chemically etched with a chemical such as a strong acid to form fine irregularities, to reduce the area in contact with the head, and to reduce the tangential force during sliding. In these, the same effect can be expected even if the surface of the protective film is masked with fine particles and etched.

【0016】磁気記録媒体の基板上には、磁気記録膜を
成膜する前に記録膜の磁気特性を良好なものにするため
にクロムなどの下地膜をスパッタ法などで成膜しても良
い。基板上の磁気記録膜は、コバルト・ニッケル、コバ
ルト・クロム、コバルト・クロムにプラチナ、タンタ
ル、バナジウム、サマリウムなどを少量混ぜたものが使
われる。
Before forming the magnetic recording film, a base film such as chromium may be formed on the substrate of the magnetic recording medium by a sputtering method or the like in order to improve the magnetic properties of the recording film. . As the magnetic recording film on the substrate, a material obtained by mixing a small amount of platinum, tantalum, vanadium, samarium, or the like with cobalt / nickel, cobalt / chromium, or cobalt / chromium is used.

【0017】また、前記磁気記録媒体と、これを記録方
向に駆動する駆動部と、電磁誘導型の記録部と磁気抵抗
効果型の再生部からなる磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁
気記録媒体に対して相対運動させる手段と、記録再生信
号処理手段等を用いて磁気記憶装置を構成することによ
り、1平方インチあたり3ギガビット以上の記録密度を
実現することができる。
Also, the magnetic recording medium, a drive unit for driving the magnetic recording medium in a recording direction, a magnetic head comprising an electromagnetic induction type recording unit and a magnetoresistive effect type reproducing unit, and a magnetic head for the magnetic recording medium By constructing a magnetic storage device using a means for causing relative movement by means of a recording and reproducing signal processing means, etc., a recording density of 3 gigabits per square inch or more can be realized.

【0018】本発明によると、保護膜上に自己組織化単
分子膜を形成し、自己組織化単分子膜の上に有機物潤滑
剤から成る薄膜を形成することによって、保護膜表面に
あるダングリングボンドが潤滑剤から隔離され、ダング
リングボンド起因の潤滑剤分子の分解反応を防ぐことが
できる。さらに、自己組織化単分子膜は、形成時に表面
の汚染物や吸着水を排除しながら密に詰まった単分子膜
を形成するので、保護膜表面から汚染物や水を除去する
ことが可能になる。このことにより、水や汚染物による
潤滑剤の劣化や粘性の劣化を防止することが可能にな
る。イオウ原子を保護膜側に配向した、炭素数3以上3
0以下のアルカンチオールは、自己組織力が強力で、こ
の目的に最も適している。
According to the present invention, by forming a self-assembled monolayer on the protective film and forming a thin film made of an organic lubricant on the self-assembled monolayer, the dangling on the surface of the protective film is reduced. The bond is isolated from the lubricant, and the decomposition reaction of the lubricant molecule due to the dangling bond can be prevented. Furthermore, the self-assembled monolayer forms a tightly packed monolayer while eliminating contaminants and adsorbed water on the surface during formation, making it possible to remove contaminants and water from the protective film surface. Become. This makes it possible to prevent deterioration of the lubricant and viscosity due to water and contaminants. Sulfur atom oriented to the protective film side, carbon number 3 or more 3
Alkanethiols of 0 or less have strong self-organizing power and are most suitable for this purpose.

【0019】また、自己組織化単分子膜の上に潤滑性を
持つ有機薄膜を形成することによって、自己組織化単分
子膜のみでは実現できない表面潤滑性が得られる。すな
わち、下層の自己組織化単分子膜が規則性、平滑性、化
学的安定性の役割を負い、上層の有機潤滑膜が潤滑性能
を発揮するのである。
Further, by forming an organic thin film having lubricity on the self-assembled monolayer, surface lubricity which cannot be realized only by the self-assembled monolayer can be obtained. That is, the lower self-assembled monolayer plays a role of regularity, smoothness, and chemical stability, and the upper organic lubricating film exhibits lubricating performance.

【0020】さらには、自己組織化単分子膜を炭素数の
異なる2種類以上のアルカンチオールによって形成する
と、結果的に表面に分子レベルの大きさの凹凸を形成す
ることができる。この凹凸は、混合するアルカンチオー
ルの比率や大きさのちがいによって自由に制御できる。
この凹凸を形成することによって、その上に塗布する潤
滑膜の溜具合を制御できるので、摩擦力を制御すること
が可能になる。さらにまた、この凹凸により回転による
潤滑剤の飛散を抑えることも可能となる。今まで、こう
いった潤滑剤の下の形状を変えることは、基板のテクス
チャ加工や、保護膜表面のエッチングによってなされて
いたが、いづれも凹凸の形状は、μmのオーダーであっ
て、しかもプロセス依存度が大きく、制御が難しかっ
た。自己組織化単分子膜は、表面の化学的性質と形状を
分子レベルで同時に制御できる始めての方法である。
Further, when the self-assembled monolayer is formed of two or more kinds of alkanethiols having different carbon numbers, concavities and convexities having a molecular level can be formed on the surface. The unevenness can be freely controlled by changing the ratio and size of the alkanethiol to be mixed.
By forming these irregularities, the state of accumulation of the lubricating film to be applied thereon can be controlled, so that the frictional force can be controlled. Furthermore, the unevenness makes it possible to suppress the scattering of the lubricant due to the rotation. Up to now, changing the shape under such a lubricant has been done by texturing the substrate or etching the surface of the protective film, but in any case, the shape of the unevenness is on the order of μm, and the process Dependency was large and control was difficult. Self-assembled monolayers are the first method that can simultaneously control the surface chemistry and shape at the molecular level.

【0021】自己組織化単分子膜のアルカンチオールの
保護膜と反対側の終端のメチル基が水酸基、アミノ基、
フッ化メチル基のいずれか1つあるいは2つ以上の基で
置換されると、より積極的な表面化学性質の制御とな
る。これらは、末端官能基を持ったタイプのパーフルオ
ロポリエーテルを潤滑剤として使用する場合に、潤滑剤
の表面の飛散性を制御することが可能である。
The terminal methyl group on the opposite side of the alkanethiol protective film of the self-assembled monolayer is a hydroxyl group, an amino group,
Substitution with any one or more of the methyl fluoride groups provides more aggressive control of surface chemistry. These can control the scatterability of the lubricant surface when a type of perfluoropolyether having a terminal functional group is used as the lubricant.

【0022】さらには、自己組織化単分子膜のアルカン
チオールのイオウ原子と反対側の終端がメチル基とフッ
化メチル基からなる2種類のアルカンチオールにして、
なおかつフッ化メチル基を持つアルカンチオールの炭素
数がメチル基を持つアルカンチオールの炭素数より多く
すると、凸の部分が摩擦係数が小さく、凹の部分が自己
組織力を発揮するようになる。この場合のフッ化メチル
基を持つアルカンチオールの分子数は、自己組織化単分
子膜の全分子数の5%以上80%以下とすると、自己組
織力を損なわずに、凸部の摩擦係数を下げることができ
る。
Further, the alkanethiol of the self-assembled monolayer has two kinds of alkanethiols each having a methyl group and a methyl fluoride group at the end opposite to the sulfur atom.
If the number of carbon atoms of the alkanethiol having a methyl fluoride group is larger than the number of carbon atoms of the alkanethiol having a methyl group, the convex portion has a small friction coefficient, and the concave portion exerts a self-organizing force. In this case, if the number of molecules of the alkanethiol having a methyl fluoride group is 5% or more and 80% or less of the total number of molecules of the self-assembled monolayer, the friction coefficient of the convex portion can be reduced without impairing the self-assembly force. Can be lowered.

【0023】また、本発明の磁気記録媒体と再生部に磁
気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドを組み合わせた場合
には、従来に比べ高い記録密度を有する信頼性の高い磁
気ディスク装置を実現することが可能となる。すなわ
ち、磁気抵抗効果型ヘッドは感度が高いが、静電破壊等
を防止するために、一般的に、スライダ面にカーボン等
の保護膜を形成する必要がある。このスライダ面に形成
される保護膜の厚みは通常10〜20nm程度である。
ヘッド浮上量を一定とした場合には、このスライダ面の
保護膜の厚みの分だけ媒体とヘッドの感磁部の距離が遠
くなるため出力が低下してしまい、高感度な磁気抵抗効
果型ヘッドの性能を十分に引き出すことは難しい。これ
に対し、媒体として自己組織化単分子膜の上に潤滑剤層
を有する本発明の磁気記録媒体を用いた場合には、ダン
グリングボンドによる潤滑剤の劣化が抑えられるため、
ヘッド浮上量を低くすることができ、高感度な磁気抵抗
効果型ヘッドの性能を十分に引き出し、高い記録密度を
実現することが可能となる。
Further, when the magnetic recording medium of the present invention is combined with a magnetic head using a magnetoresistive element in the reproducing section, a highly reliable magnetic disk device having a higher recording density than the conventional one can be realized. Becomes possible. That is, although the magnetoresistive head has high sensitivity, it is generally necessary to form a protective film of carbon or the like on the slider surface in order to prevent electrostatic breakdown and the like. The thickness of the protective film formed on the slider surface is usually about 10 to 20 nm.
When the flying height of the head is constant, the output is reduced because the distance between the medium and the magnetically sensitive part of the head is increased by the thickness of the protective film on the slider surface, and the output is reduced. It is difficult to bring out the full performance of the. In contrast, when the magnetic recording medium of the present invention having a lubricant layer on a self-assembled monolayer as a medium is used, since deterioration of the lubricant due to dangling bonds is suppressed,
The flying height of the head can be reduced, and the performance of a highly sensitive magnetoresistive head can be sufficiently brought out to realize a high recording density.

【0024】なお、本発明の耐トライボ化学反応潤滑性
薄膜形成技術は、磁気ディスク、磁気テープ、磁気カー
ドなどの磁気記録媒体のほかに、ディスクと接触する可
能性のあるヘッドを使う場合に光ディスク、光磁気ディ
スクに適用することができ、さらに恒久的な潤滑性が要
求される各種機械部品、摺動部品などにも適用すること
ができる。
The tribo-resistant chemically reactive lubricating thin film forming technique of the present invention can be applied to a magnetic recording medium such as a magnetic disk, a magnetic tape, or a magnetic card, or an optical disk when a head which may come into contact with the disk is used. The present invention can be applied to various types of mechanical parts and sliding parts that require permanent lubrication.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、記録媒体としては、周知の
ように磁気ディスク(ハードディスク、フロッピーディ
スク)と磁気テープなどがあるが、以下の説明ではいず
れも磁気ディスクを代表例にした。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As a recording medium, a magnetic disk (hard disk, floppy disk), a magnetic tape, and the like are well known, but in the following description, a magnetic disk is used as a representative example.

【0026】〔実施例1〕図1は、本発明の第1の実施
例に関わる磁気記録媒体の概略断面図を示したものであ
る。同図において、1は有機物潤滑剤からなる薄膜、2
は自己組織化単分子膜、3はスパッタ法で形成された非
晶質炭素保護膜、4はコバルト・ニッケル合金系磁気記
録膜、5はクロム膜、6はガラス製基板(直径2.5イ
ンチ)である。有機物潤滑剤は、パーフルオロメチレン
オキサイドとパーフルオロエチレンオキサイドのセグメ
ントの共重合体にアルコール官能基が末端基としてつい
た平均分子量3000のものである。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic sectional view of a magnetic recording medium according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a thin film made of an organic lubricant, 2
Denotes a self-assembled monomolecular film, 3 denotes an amorphous carbon protective film formed by a sputtering method, 4 denotes a cobalt-nickel alloy magnetic recording film, 5 denotes a chromium film, and 6 denotes a glass substrate (2.5 inches in diameter). ). The organic lubricant has an average molecular weight of 3000 in which a copolymer of perfluoromethylene oxide and perfluoroethylene oxide segments has an alcohol functional group as a terminal group.

【0027】この構成の磁気ディスクは次に示すような
方法で製造した。まず、周知の連続スパッタ成膜装置に
より、基板6の上に厚さ20nmのクロム・チタン合金
下地膜5、厚さ25nmのコバルト・クロム・プラチナ
合金膜4、厚さ20nmの非晶質炭素保護膜3を順次形
成した。その後、磁気ディスクをスパッタ装置より取り
出して、ドデカンチオールのエタノール溶液(濃度:
0.001mol/l)に10分間浸漬し、その後、エ
タノール、純水の順でリンスし、自己組織化単分子膜2
を形成した。それから、フッ素含有有機物の潤滑膜を溶
液浸漬塗布法によって自己組織化単分子膜上に形成し
た。塗布条件としては、フッ化炭素系溶剤に前記パーフ
ルオロポリエーテル潤滑剤を0.0005mol/lず
つの濃度で溶解した液に前記磁気ディスクを4分間浸漬
し、0.5mm/秒の速度で引き上げた。
The magnetic disk having this configuration was manufactured by the following method. First, a 20-nm-thick chromium / titanium alloy base film 5, a 25-nm-thick cobalt-chromium-platinum alloy film 4, and a 20-nm-thick amorphous carbon protective film are formed on a substrate 6 by a known continuous sputtering film forming apparatus. Film 3 was formed sequentially. Thereafter, the magnetic disk was taken out of the sputtering apparatus, and an ethanol solution of dodecanethiol (concentration:
(0.001 mol / l) for 10 minutes, followed by rinsing with ethanol and pure water in this order.
Was formed. Then, a lubricating film of a fluorine-containing organic substance was formed on the self-assembled monolayer by a solution immersion coating method. The application conditions were as follows. The magnetic disk was immersed for 4 minutes in a solution in which the perfluoropolyether lubricant was dissolved in a fluorocarbon-based solvent at a concentration of 0.0005 mol / l, and pulled up at a speed of 0.5 mm / sec. Was.

【0028】磁気ディスクの表面をFT−IR(フーリ
エ変換赤外吸収分光法)によって分析したところ、保護
膜表面に1nmの膜厚で前記のパーフルオロポリエーテ
ル潤滑膜が形成されていることが確認された。また、潤
滑膜の形成の前に磁気ディスク表面をエックス線光電子
分光法と走査型トンネル顕微鏡によって観察したとこ
ろ、図1のように密に自己組織化し、保護膜にイオウを
介して化学結合したドデカンチオールの単分子膜が形成
されていることが確認された。このドデカンチオールの
単分子膜の水平方向の分子間隔は約0.4nmである。
When the surface of the magnetic disk was analyzed by FT-IR (Fourier transform infrared absorption spectroscopy), it was confirmed that the perfluoropolyether lubricating film having a thickness of 1 nm was formed on the protective film surface. Was done. In addition, the surface of the magnetic disk was observed by X-ray photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscope before forming the lubricating film. As shown in FIG. 1, dodecanethiol was densely self-organized and chemically bonded to the protective film via sulfur. It was confirmed that a monomolecular film was formed. The horizontal molecular spacing of this monolayer of dodecanethiol is about 0.4 nm.

【0029】本実施例の磁気ディスクの動摩擦係数をア
ルミニウム・チタンカーバイド(AlTiC)製のスラ
イダーから成るヘッドを用いて測定した。測定時の磁気
ディスクの回転数は1rpm、荷重は1.5gfとし、
半径20mmの位置でヘッドにかかる接線方向の力を歪
ゲージセンサーで測定し、動摩擦係数を得た。その結
果、本実施例の磁気ディスクの動摩擦係数は、0.01
であった。
The dynamic friction coefficient of the magnetic disk of this embodiment was measured using a head made of a slider made of aluminum / titanium carbide (AlTiC). The rotation speed of the magnetic disk at the time of measurement was 1 rpm, the load was 1.5 gf,
The tangential force applied to the head at a radius of 20 mm was measured with a strain gauge sensor to obtain a coefficient of dynamic friction. As a result, the dynamic friction coefficient of the magnetic disk of this embodiment is 0.01
Met.

【0030】耐摺動特性の評価には、コンタクト・スタ
ート・ストップ試験(以下、CSS試験という)を行っ
た。CSS試験は、周知のように、ディスク面にヘッド
を接触させた状態でディスクを回転させ、ヘッドを浮上
させた後、再びディスクを停止するというサイクルを一
定間隔で繰り返す試験である。回転立ち上がり時間は2
秒、定速高速回転時間は2秒、立ち下がり時間は2秒、
停止時間は2秒、高速回転時の回転数は10000rp
mであった。その結果、CSS繰り返し30万回後も磁
気ディスク表面に損傷が見られなかった。また、前述の
動摩擦係数をCSS繰り返し30万回後に測定したとこ
ろ、0.015であって、動摩擦係数の上昇が抑えられ
ていることが確認された。これは、とりもなおさず、潤
滑剤が自己組織化単分子膜によって保護膜表面にあるダ
ングリングボンドから隔離され、ヘッドとの摺動中に起
りやすいトライボ化学反応による分解が抑えられたこと
によるものである。
To evaluate the sliding resistance, a contact start / stop test (hereinafter referred to as a CSS test) was performed. As is well known, the CSS test is a test in which a disk is rotated while the head is in contact with the disk surface, the head is floated, and then the disk is stopped again at regular intervals. Rotation rise time is 2
Second, constant speed high speed rotation time is 2 seconds, fall time is 2 seconds,
Stop time is 2 seconds, rotation speed at high speed is 10,000 rpm
m. As a result, no damage was observed on the surface of the magnetic disk even after 300,000 CSS repetitions. Further, when the above-mentioned dynamic friction coefficient was measured after 300,000 times of CSS repetition, it was 0.015, and it was confirmed that the increase in the dynamic friction coefficient was suppressed. This is because the lubricant is isolated from the dangling bonds on the surface of the protective film by the self-assembled monolayer, and the decomposition due to the tribochemical reaction that easily occurs during sliding with the head is suppressed. Things.

【0031】本実施例の磁気ディスクの水に対する接触
角を測定したところ、107度であって、ポリテトラフ
ルオロエチレンと同等のはっ水性を示した。さらに、本
実施例の磁気ディスクを80℃、90%RHの恒温恒湿
環境で50時間放置するという実験を行ったところ、放
置後の磁気ディスク表面には全く腐食点は見られなかっ
た。これらの結果は、自己組織化単分子膜の形成時に保
護膜表面の有機物汚染物や吸着水が排除されて、潤滑層
の耐候性が向上した結果である。
When the contact angle of the magnetic disk of this embodiment to water was measured, it was 107 degrees, indicating water repellency equivalent to that of polytetrafluoroethylene. Further, when an experiment was performed in which the magnetic disk of this example was left for 50 hours in a constant temperature and humidity environment of 80 ° C. and 90% RH, no corrosion point was observed on the surface of the magnetic disk after leaving. These results are the result of removing the organic contaminants and the adsorbed water on the surface of the protective film during the formation of the self-assembled monolayer, and improving the weather resistance of the lubricating layer.

【0032】〔実施例2〕図2は、本発明の第2の実施
例に関わる磁気記録媒体の概略断面図を示したものであ
る。図2において、3はスパッタ法で形成された非晶質
炭素保護膜、4はコバルト・クロム・プラチナ合金系磁
気記録膜、5はクロム・チタン合金膜、6はガラス製基
板(直径2.5インチ)、1は実施例1と同等のパーフ
ルオロポリエーテル潤滑膜、7は炭素数の異なる2種類
以上のアルカンチオール混合物からなる自己組織化単分
子膜である。
Embodiment 2 FIG. 2 is a schematic sectional view of a magnetic recording medium according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 3 is an amorphous carbon protective film formed by a sputtering method, 4 is a cobalt-chromium-platinum alloy magnetic recording film, 5 is a chromium-titanium alloy film, and 6 is a glass substrate (2.5 mm in diameter). Inch), 1 is a perfluoropolyether lubricating film equivalent to that of Example 1, and 7 is a self-assembled monomolecular film composed of a mixture of two or more alkanethiols having different carbon numbers.

【0033】本実施例では、実施例1と同じ連続成膜装
置、基板を使って保護膜まで形成した磁気ディスクを用
意した。その後、磁気ディスクをドデカンチオールとデ
カンチオールのエタノール溶液(濃度はそれぞれ0.0
005mol/l)に10分間浸漬し、引き上げた後エ
タノール、純水の順でリンスした。このようにして、保
護膜上に炭素数の異なる2種類以上のアルカンチオール
混合物からなる自己組織化単分子膜7を形成した。それ
から、フッ素含有有機物の潤滑膜を溶液浸漬塗布法によ
って自己組織化単分子膜上に形成した。塗布条件として
は、フッ化炭素系溶剤に前記パーフルオロポリエーテル
潤滑剤を0.0005mol/lずつの濃度で溶解した
液に前記磁気ディスクを4分間浸漬し、0.5mm/秒
の速度で引き上げた。
In the present embodiment, a magnetic disk in which a protective film was formed using the same continuous film forming apparatus and substrate as in Example 1 was prepared. Thereafter, the magnetic disks were placed in an ethanol solution of dodecanethiol and decanethiol (concentrations of 0.02 respectively).
005 mol / l) for 10 minutes, lifted and rinsed with ethanol and pure water in this order. In this way, a self-assembled monomolecular film 7 composed of a mixture of two or more alkanethiols having different carbon numbers was formed on the protective film. Then, a lubricating film of a fluorine-containing organic substance was formed on the self-assembled monolayer by a solution immersion coating method. The application conditions were as follows. The magnetic disk was immersed for 4 minutes in a solution in which the perfluoropolyether lubricant was dissolved in a fluorocarbon-based solvent at a concentration of 0.0005 mol / l, and pulled up at a speed of 0.5 mm / sec. Was.

【0034】潤滑剤の塗布の前に磁気ディスク表面をエ
ックス線光電子分光法と走査型トンネル顕微鏡で観察す
ると、密に充填した自己組織化単分子膜の表面に2種類
のアルカンチオールの長さの差に相当する0.1nm程
度の凹凸が形成されていることが確認された。潤滑剤の
塗布後に実施例1と同様にFT−IRで潤滑膜の厚さを
測定すると、1nmであった。本実施例の磁気ディスク
の動摩擦係数を実施例1と同等のヘッド、測定条件で測
定したところ0.01であった。
Observation of the surface of the magnetic disk by X-ray photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy before the application of the lubricant revealed that the difference in the length of the two types of alkanethiols on the surface of the densely packed self-assembled monolayer. It was confirmed that irregularities of about 0.1 nm corresponding to were formed. After applying the lubricant, the thickness of the lubricating film was measured by FT-IR in the same manner as in Example 1, and it was 1 nm. The dynamic friction coefficient of the magnetic disk of this example was measured under the same head and measurement conditions as in Example 1, and was 0.01.

【0035】実施例1と同等のCSS試験30万回後の
動摩擦係数は0.016であって、2種類の長さの異な
るアルカンチオールによる自己組織化単分子膜によって
保護膜表面のダングリングボンドがマスクされ、ヘッド
との摺動を起因としたダングリングボンドによる潤滑剤
の分解反応が効果的に阻止されていることが確認され
た。
The coefficient of dynamic friction after 300,000 CSS tests equivalent to that of Example 1 was 0.016, and the dangling bond on the surface of the protective film was formed by a self-assembled monomolecular film of two different lengths of alkanethiol. Was masked, and it was confirmed that the decomposition reaction of the lubricant due to dangling bonds caused by sliding with the head was effectively prevented.

【0036】本実施例の磁気ディスクの水に対する接触
角は、108度であった。実施例1と同条件で恒温恒湿
環境の放置試験では、腐食点は観測されなかった。
The contact angle of the magnetic disk of this embodiment to water was 108 degrees. A corrosion point was not observed in a standing test in a constant temperature and humidity environment under the same conditions as in Example 1.

【0037】〔実施例3〕図3は、本発明の第3の実施
例に関わる磁気記録媒体の概略断面図を示したものであ
る。図3において、3はスパッタ法で形成された非晶質
炭素保護膜、4はコバルト・クロム・プラチナ合金系磁
気記録膜、5はクロム・チタン合金膜、6はガラス製基
板(直径2.5インチ)、1は実施例1と同様のパーフ
ルオロポリエーテル潤滑膜、8は自己組織化単分子膜で
ある。ただし、この自己組織化単分子膜は、イオウの反
対側の終端がフッ化メチル基で置換されたアルキルチオ
ール(トリフルオロメチルウンデカンチオール)とデカ
ンチオールの2種類の分子から形成されている。
Embodiment 3 FIG. 3 is a schematic sectional view of a magnetic recording medium according to a third embodiment of the present invention. 3, reference numeral 3 denotes an amorphous carbon protective film formed by sputtering, 4 denotes a cobalt-chromium-platinum alloy-based magnetic recording film, 5 denotes a chromium / titanium alloy film, and 6 denotes a glass substrate (2.5 mm in diameter). Inch), 1 is the same perfluoropolyether lubricating film as in Example 1, and 8 is a self-assembled monolayer. However, this self-assembled monolayer is formed of two types of molecules, an alkylthiol (trifluoromethylundecanethiol) and a decanethiol in which the terminal on the opposite side of sulfur is substituted with a methyl fluoride group.

【0038】本実施例においても実施例1と同等の連続
成膜装置、基板を使って保護膜まで形成した磁気ディス
クを用意した。その後、磁気ディスクをトリフルオロメ
チルウンデカンチオールとデカンチオールのエタノール
溶液(濃度はそれぞれ0.0005mol/l)に10
分間浸漬し、引き上げた後エタノール、純水の順でリン
スした。このようにして、保護膜上に自己組織化単分子
膜8を形成した。それから、フッ素含有有機物の潤滑膜
を溶液浸漬塗布法によって自己組織化単分子膜上に形成
した。塗布条件としては、フッ化炭素系溶剤に前記パー
フルオロポリエーテル潤滑剤を0.0005mol/l
ずつの濃度で溶解した液に前記磁気ディスクを4分間浸
漬し、0.5mm/秒の速度で引き上げた。
Also in this embodiment, a magnetic disk in which a protective film was formed using a continuous film forming apparatus and a substrate equivalent to that of Embodiment 1 was prepared. Thereafter, the magnetic disk was placed in an ethanol solution of trifluoromethylundecanethiol and decanethiol (concentration 0.0005 mol / l each) for 10 minutes.
After immersion for a minute and lifting, it was rinsed in the order of ethanol and pure water. Thus, a self-assembled monolayer 8 was formed on the protective film. Then, a lubricating film of a fluorine-containing organic substance was formed on the self-assembled monolayer by a solution immersion coating method. As the application conditions, the above-mentioned perfluoropolyether lubricant was added to the fluorocarbon-based solvent at 0.0005 mol / l.
The magnetic disk was immersed for 4 minutes in a solution dissolved at each concentration and pulled up at a speed of 0.5 mm / sec.

【0039】潤滑剤の塗布の前に磁気ディスク表面をエ
ックス線光電子分光法と走査型トンネル顕微鏡で観察す
ると、密に充填した自己組織化単分子膜の表面に2種類
のアルカンチオールの長さの差に相当する0.2nm程
度の凹凸が形成されていることが確認された。その割合
は、エックス線光電子分光法によるフッ素と炭素の表面
元素濃度の比較から1:1であることがわかった。ま
た、走査型トンネル顕微鏡と摩擦力顕微鏡の観察の比較
から、フッ化メチル基のほうが凸部にあることもわかっ
た。
Observation of the surface of the magnetic disk by X-ray photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy before the application of the lubricant revealed that the difference between the lengths of the two alkanethiols on the surface of the densely packed self-assembled monolayer. It was confirmed that unevenness of about 0.2 nm corresponding to was formed. The ratio was found to be 1: 1 from the comparison of the surface element concentrations of fluorine and carbon by X-ray photoelectron spectroscopy. Also, a comparison of the observations by a scanning tunneling microscope and a friction force microscope revealed that the methyl fluoride group was in the convex portion.

【0040】潤滑剤の塗布後に実施例1と同様にFT−
IRで潤滑膜の厚さを測定すると、1nmであった。本
実施例の磁気ディスクの動摩擦係数を実施例1と同等の
ヘッド、測定条件で測定したところ0.01であった。
After the application of the lubricant, FT-
The thickness of the lubricating film measured by IR was 1 nm. The dynamic friction coefficient of the magnetic disk of this example was measured under the same head and measurement conditions as in Example 1, and was 0.01.

【0041】実施例1と同等のCSS試験30万回後の
動摩擦係数は0.017であって、2種類の長さの異な
るアルカンチオールによる自己組織化単分子膜によって
保護膜表面のダングリングボンドがマスクされ、ヘッド
との摺動を起因としたダングリングボンドによる潤滑剤
の分解反応が効果的に阻止されていることが確認され
た。
The coefficient of kinetic friction after 300,000 CSS tests equivalent to that of Example 1 was 0.017, and dangling bonds on the surface of the protective film were formed by a self-assembled monomolecular film of two kinds of alkanethiols having different lengths. Was masked, and it was confirmed that the decomposition reaction of the lubricant due to dangling bonds caused by sliding with the head was effectively prevented.

【0042】本実施例の磁気ディスクの水に対する接触
角は、108度であった。実施例1と同条件で恒温恒湿
環境の放置試験では、腐食点は観測されなかった。
The contact angle of the magnetic disk of this embodiment to water was 108 degrees. A corrosion point was not observed in a standing test in a constant temperature and humidity environment under the same conditions as in Example 1.

【0043】〔実施例4〕図4は、本発明の第4の実施
例に関わる磁気記録媒体の概略断面図を示したものであ
る。図4において、3はスパッタ法で形成された非晶質
炭素保護膜、4はコバルト・クロム・プラチナ合金系磁
気記録膜、5はクロム・チタン合金膜、6はガラス製基
板(直径2.5インチ)、1はパーフルオロポリエーテ
ル潤滑膜、9は自己組織化単分子膜である。ただし、こ
の自己組織化単分子膜は、イオウの反対側の終端が水酸
基で置換されたアルキルチオール(ヒドロキシウンデカ
ンチオール)とウンデカンチオールの2種類の分子から
形成されている。
Fourth Embodiment FIG. 4 is a schematic sectional view of a magnetic recording medium according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, 3 is an amorphous carbon protective film formed by a sputtering method, 4 is a cobalt-chromium-platinum alloy magnetic recording film, 5 is a chromium-titanium alloy film, and 6 is a glass substrate (2.5 mm in diameter). Inch), 1 is a perfluoropolyether lubricating film, 9 is a self-assembled monolayer. However, this self-assembled monolayer is formed of two types of molecules, an alkyl thiol (hydroxyundecanethiol) and an undecanethiol in which the terminal on the opposite side of sulfur is substituted with a hydroxyl group.

【0044】本実施例においても実施例1と同等の連続
成膜装置、基板を使って保護膜まで形成した磁気ディス
クを用意した。その後、磁気ディスクをヒドロキシウン
デカンチオールとウンデカンチオールのエタノール溶液
(濃度はそれぞれ0.0005mol/l)に10分間
浸漬し、引き上げた後エタノール、純水の順でリンスし
た。このようにして、保護膜上に自己組織化単分子膜9
を形成した。それから、フッ素含有有機物の潤滑膜を溶
液浸漬塗布法によって自己組織化単分子膜上に形成し
た。塗布条件としては、フッ化炭素系溶剤にパーフルオ
ロポリエーテル潤滑剤を0.0005mol/lずつの
濃度で溶解した液に前記磁気ディスクを4分間浸漬し、
0.5mm/秒の速度で引き上げた。パーフルオロポリ
エーテル潤滑剤としては、主鎖構造がパーフルオロメチ
レンオキサイドとパーフルオロエチレンオキサイドの共
重合体(平均分子量2800)であり、両末端が、ピペ
ロニル官能基のものを用いた。
In this embodiment, a magnetic disk in which a protective film was formed using a continuous film forming apparatus and a substrate equivalent to that of the first embodiment was prepared. Thereafter, the magnetic disk was immersed in an ethanol solution of hydroxyundecanethiol and undecanethiol (each having a concentration of 0.0005 mol / l) for 10 minutes, pulled up, and then rinsed in the order of ethanol and pure water. Thus, the self-assembled monolayer 9 is formed on the protective film.
Was formed. Then, a lubricating film of a fluorine-containing organic substance was formed on the self-assembled monolayer by a solution immersion coating method. As the application conditions, the magnetic disk was immersed for 4 minutes in a solution in which a perfluoropolyether lubricant was dissolved in a fluorocarbon-based solvent at a concentration of 0.0005 mol / l,
It was raised at a speed of 0.5 mm / sec. As the perfluoropolyether lubricant, one having a main chain structure of a copolymer of perfluoromethylene oxide and perfluoroethylene oxide (average molecular weight 2800) and having both ends of a piperonyl functional group was used.

【0045】潤滑剤の塗布の前に磁気ディスク表面をエ
ックス線光電子分光法と走査型トンネル顕微鏡で観察す
ると、水酸基を表面に出したものとメチル基を表面に出
したものの2種類のアルカンチオールからなる密に充填
した自己組織化単分子膜が形成されていることが確認さ
れた。その割合は、エックス線光電子分光法による酸素
と炭素の表面元素濃度の比較から1:1であることがわ
かった。
Observation of the surface of the magnetic disk by X-ray photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy before the application of the lubricant reveals that two types of alkanethiols, one having a hydroxyl group exposed on the surface and one having a methyl group exposed on the surface. It was confirmed that a densely packed self-assembled monolayer was formed. The ratio was found to be 1: 1 from the comparison of the surface element concentrations of oxygen and carbon by X-ray photoelectron spectroscopy.

【0046】潤滑剤の塗布後に実施例1と同様にFT−
IRで潤滑膜の厚さを測定すると、1nmであった。本
実施例の磁気ディスクの動摩擦係数を実施例1と同等の
ヘッド、測定条件で測定したところ0.01であった。
After the application of the lubricant, FT-
The thickness of the lubricating film measured by IR was 1 nm. The dynamic friction coefficient of the magnetic disk of this example was measured under the same head and measurement conditions as in Example 1, and was 0.01.

【0047】実施例1と同等のCSS試験30万回後の
動摩擦係数は0.018であって、2種類の長さの異な
るアルカンチオールによる自己組織化単分子膜によって
保護膜表面のダングリングボンドがマスクされ、ヘッド
との摺動を起因としたダングリングボンドによる潤滑剤
の分解反応が効果的に阻止されていることが確認され
た。
The coefficient of kinetic friction after 300,000 CSS tests equivalent to that of Example 1 was 0.018, and the dangling bond on the surface of the protective film was formed by a self-assembled monomolecular film of alkanethiol having two different lengths. Was masked, and it was confirmed that the decomposition reaction of the lubricant due to dangling bonds caused by sliding with the head was effectively prevented.

【0048】本実施例の磁気ディスクの水に対する接触
角は、106度であった。実施例1と同条件で恒温恒湿
環境の放置試験では、腐食点は観測されなかった。
The contact angle of the magnetic disk of this embodiment to water was 106 degrees. A corrosion point was not observed in a standing test in a constant temperature and humidity environment under the same conditions as in Example 1.

【0049】〔実施例5〕本実施例では、図1に断面構
造を略示する実施例1と同様の磁気ディスクを作製し
た。ただし、潤滑剤には、炭素数が20のポリブテンを
使用した。潤滑膜厚は、2nmである。
[Embodiment 5] In this embodiment, a magnetic disk similar to that of Embodiment 1 whose sectional structure is schematically shown in FIG. 1 was manufactured. However, polybutene having 20 carbon atoms was used as the lubricant. The lubricating film thickness is 2 nm.

【0050】実施例1と同様にして、AlTiC製のヘ
ッドを用いて動摩擦係数を測定すると、0.017であ
った。実施例1と同条件のCSS試験30万回後の動摩
擦係数の値は、0.024であった。本実施例の磁気デ
ィスクの水に対する接触角は、106度であった。ま
た、実施例1と同条件で行った恒温恒湿環境の放置試験
では、腐食点は観測されなかった。
When the dynamic friction coefficient was measured using the AlTiC head in the same manner as in Example 1, it was 0.017. The value of the dynamic friction coefficient after 300,000 times of the CSS test under the same conditions as in Example 1 was 0.024. The contact angle of the magnetic disk of this example with water was 106 degrees. In a standing test in a constant temperature and humidity environment performed under the same conditions as in Example 1, no corrosion point was observed.

【0051】〔実施例6〕本実施例では、図1に断面構
造を略示する実施例1と同様の磁気ディスクを作製し
た。ただし、潤滑剤には、炭素数が16のフルオロエス
テルを使用した。潤滑膜厚は、1.5nmである。
[Embodiment 6] In this embodiment, a magnetic disk similar to that of Embodiment 1 whose sectional structure is schematically shown in FIG. 1 was manufactured. However, a fluoroester having 16 carbon atoms was used as the lubricant. The lubricating film thickness is 1.5 nm.

【0052】実施例1と同様にして、AlTiC製のヘ
ッドを用いて動摩擦係数を測定すると、0.016であ
った。実施例1と同条件のCSS試験30万回後の動摩
擦係数の値は、0.020であった。本実施例の磁気デ
ィスクの水に対する接触角は、107度であった。ま
た、実施例1と同条件で行った恒温恒湿環境の放置試験
では、腐食点は観測されなかった。
When the dynamic friction coefficient was measured using the AlTiC head in the same manner as in Example 1, it was 0.016. The value of the coefficient of dynamic friction after 300,000 CSS tests under the same conditions as in Example 1 was 0.020. The contact angle of the magnetic disk of this example with water was 107 degrees. In a standing test in a constant temperature and humidity environment performed under the same conditions as in Example 1, no corrosion point was observed.

【0053】〔実施例7〕本発明による磁気記憶装置の
平面模式図及び縦断面模式図を図5(a)及び図5
(b)に示す。この装置は、磁気記録媒体10と、これ
を回転駆動する駆動部11と、磁気ヘッド12及びその
駆動手段13と、磁気ヘッドの記録再生信号処理手段1
4を有してなる周知の構成を持つ磁気記憶装置である。
[Embodiment 7] FIGS. 5 (a) and 5 (a) are a schematic plan view and a schematic longitudinal sectional view of a magnetic storage device according to the present invention.
(B). This apparatus comprises a magnetic recording medium 10, a driving unit 11 for rotating the magnetic recording medium 10, a magnetic head 12 and its driving means 13, and a recording / reproducing signal processing means 1 for the magnetic head.
4 is a magnetic storage device having a known configuration including

【0054】磁気ヘッドの構造を図6に示す。この磁気
ヘッドは基体21上に形成された記録用の電磁誘導型磁
気ヘッド、再生用の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを併せ持
つ複合型ヘッドである。前記記録用ヘッドはコイル18
を挟む上部記録磁極19と下部記録磁極兼上部シールド
層17からなり、記録磁極間のギャップ層厚は0.3μ
mとした。また、コイルには厚さ3μmのCuを用い
た。前記再生用ヘッドは磁気抵抗センサ15とその両端
の電極パタン20からなり、磁気抵抗センサは共に1μ
m厚の下部記録磁極兼上部シールド層と下部シールド層
16で挟まれ、前記シールド層間距離は0.25μmで
ある。尚、図6では記録磁極間のギャップ層、及びシー
ルド層と磁気抵抗センサとのギャップ層は省略してあ
る。
FIG. 6 shows the structure of the magnetic head. This magnetic head is a composite type head having both an electromagnetic induction type magnetic head for recording and a magnetoresistive magnetic head for reproduction formed on the base 21. The recording head is a coil 18
The upper recording magnetic pole 19 and the lower recording magnetic pole / upper shield layer 17 sandwiching the magnetic recording medium, and the gap layer thickness between the recording magnetic poles is 0.3 μm.
m. Cu having a thickness of 3 μm was used for the coil. The reproducing head comprises a magnetoresistive sensor 15 and electrode patterns 20 at both ends thereof.
It is sandwiched between a lower recording magnetic pole / upper shield layer having a thickness of m and the lower shield layer 16, and the shield interlayer distance is 0.25 μm. In FIG. 6, the gap layer between the recording magnetic poles and the gap layer between the shield layer and the magnetoresistive sensor are omitted.

【0055】図7に磁気抵抗センサの断面構造を示す。
磁気センサの信号検出領域22は、酸化Alのギャップ
層23上に横バイアス層24、分離層25、磁気抵抗強
磁性層26が順次形成された部分からなる。磁気抵抗強
磁性層には、20nmのNiFe合金を用いた。横バイ
アス層には25nmのNiFeNbを用いたが、NiF
eRh等の比較的電気抵抗が高く、軟磁気特性の良好な
強磁性合金であれば良い。横バイアス層は磁気抵抗強磁
性層を流れるセンス電流がつくる磁界によって、前記電
流と垂直な膜面内方向(横方向)に磁化され、磁気抵抗
強磁性層に横方向のバイアス磁界を印加する。これによ
って、媒体からの漏洩磁界に対して線形な再生出力を示
す磁気センサが得られる。磁気抵抗強磁性層からのセン
ス電流の分流を防ぐ分離層には、比較的電気抵抗が高い
Taを用い、膜厚は5nmとした。
FIG. 7 shows a sectional structure of the magnetoresistive sensor.
The signal detection region 22 of the magnetic sensor includes a portion in which a lateral bias layer 24, a separation layer 25, and a magnetoresistive ferromagnetic layer 26 are sequentially formed on a gap layer 23 of Al oxide. A 20 nm NiFe alloy was used for the magnetoresistive ferromagnetic layer. Although 25 nm of NiFeNb was used for the lateral bias layer, NiF
Any ferromagnetic alloy having relatively high electric resistance such as eRh and having good soft magnetic properties may be used. The lateral bias layer is magnetized in an in-plane direction (lateral direction) perpendicular to the current by a magnetic field generated by a sense current flowing through the magnetoresistive ferromagnetic layer, and applies a lateral bias magnetic field to the magnetoresistive ferromagnetic layer. As a result, a magnetic sensor showing a linear reproduction output with respect to the leakage magnetic field from the medium can be obtained. For the separation layer for preventing the shunt of the sense current from the magnetoresistive ferromagnetic layer, Ta having relatively high electric resistance was used, and the film thickness was 5 nm.

【0056】信号検出領域の両端にはテーパー形状に加
工されたテーパー部27がある。テーパー部は、磁気抵
抗強磁性層を単磁区化するための永久磁石層28と、そ
の上に形成された信号を取り出すための一対の電極20
からなる。永久磁石層は保磁力が大きく、磁化方向が容
易に変化しないことが必要であり、CoCr,CoCr
Pt合金等が用いられる。
At both ends of the signal detection area, there are tapered portions 27 which are processed into a tapered shape. The tapered portion includes a permanent magnet layer 28 for converting the magnetoresistive ferromagnetic layer into a single magnetic domain, and a pair of electrodes 20 formed thereon for extracting a signal.
Consists of The permanent magnet layer needs to have a large coercive force and the magnetization direction does not easily change.
A Pt alloy or the like is used.

【0057】磁気記録媒体10としては、実施例1で述
べた媒体を用いた。ここで磁気記録膜の特性として保磁
力Hcが2.7kOeの媒体を用いた。本実施例の磁気
記憶装置を用い、ヘッド浮上量35nm、線記録密度2
30kFCI、トラック密度13kTPIの条件で記録
再生特性を評価したところ4.5の装置S/Nが得られ
た。また、磁気ヘッドへの入力信号を8−9符号変調処
理を施すことにより、1平方インチあたり3ギガビット
の記録密度で記録再生することができた。しかも、内周
から外周までのヘッドシーク試験5万回後のビットエラ
ー数は10ビット/面以下であり、MTBFで15万時
間が達成できた。
As the magnetic recording medium 10, the medium described in the first embodiment was used. Here, a medium having a coercive force Hc of 2.7 kOe was used as a characteristic of the magnetic recording film. Using the magnetic storage device of this embodiment, the head flying height was 35 nm, and the linear recording density was 2
When the recording / reproducing characteristics were evaluated under the conditions of 30 kFCI and a track density of 13 kTPI, an apparatus S / N of 4.5 was obtained. Further, by performing an 8-9 code modulation process on the input signal to the magnetic head, recording and reproduction could be performed at a recording density of 3 gigabits per square inch. Moreover, the number of bit errors after 50,000 head seek tests from the inner circumference to the outer circumference was 10 bits / plane or less, and 150,000 hours could be achieved with MTBF.

【0058】〔実施例8〕実施例7と同様な構成である
が、再生用ヘッドの磁気抵抗センサと記録媒体の膜構成
が異なる磁気記憶装置についての実施例を以下に示す。
磁気抵抗センサは図8に示す様に、酸化Alギャップ層
23上に、磁性層に(111)配向をとらせるためのT
aバッファ層29が5nm、7nmの第一の磁性層3
0、1.5nmのCu中間層31、3nmの第二の磁性
層32、10nmのFe−50at%Mn反強磁性合金
層33が順次形成された構造である。第一の磁性層には
Ni−20at%Fe合金を使用し、第二の磁性層には
Coを使用した。反強磁性層からの交換磁界により、第
二の磁性層の磁化は一方向に固定されている。これに対
し、第二の磁性層と非磁性層を介して接する第一の磁性
層の磁化の方向は、磁気記録媒体からの漏洩磁界により
変化するため、抵抗変化が生じる。このような二つの磁
性層の磁化の相対的方向の変化に伴う抵抗変化はスピン
バルブ効果と呼ばれるが、本実施例では再生用ヘッドに
この効果を利用したスピンバルブ型磁気ヘッドを使用し
た。テーパー部は実施例7の磁気センサと同一構成であ
る。
[Embodiment 8] An embodiment of a magnetic storage device having the same structure as that of the embodiment 7 but different in the film configuration of the recording medium from the magnetoresistive sensor of the reproducing head will be described below.
As shown in FIG. 8, the magnetoresistive sensor has a T on the Al oxide layer 23 for causing the magnetic layer to have a (111) orientation.
a buffer layer 29 is 5 nm, 7 nm first magnetic layer 3
It has a structure in which a Cu intermediate layer 31 of 0 and 1.5 nm, a second magnetic layer 32 of 3 nm, and an Fe-50 at% Mn antiferromagnetic alloy layer 33 of 10 nm are sequentially formed. A Ni-20 at% Fe alloy was used for the first magnetic layer, and Co was used for the second magnetic layer. The magnetization of the second magnetic layer is fixed in one direction by the exchange magnetic field from the antiferromagnetic layer. On the other hand, the direction of magnetization of the first magnetic layer, which is in contact with the second magnetic layer via the non-magnetic layer, changes due to the leakage magnetic field from the magnetic recording medium, so that a resistance change occurs. Such a change in resistance due to a change in the relative direction of magnetization of the two magnetic layers is called a spin valve effect. In this embodiment, a spin valve magnetic head utilizing this effect is used as a reproducing head. The tapered portion has the same configuration as the magnetic sensor of the seventh embodiment.

【0059】磁気記録媒体としては、実施例1で述べた
媒体を用いた。ここで磁気記録膜の特性として保磁力H
cが2.7kOeの媒体を用いた。本実施例の磁気記憶
装置を用い、ヘッド浮上量35nm、線記録密度230
kFCI、トラック密度13kTPIの条件で記録再生
特性を評価したところ4.5の装置S/Nが得られた。
また、磁気ヘッドへの入力信号を8−9符号変調処理を
施すことにより、1平方インチあたり3ギガビットの記
録密度で記録再生することができた。しかも、内周から
外周までのヘッドシーク試験5万回後のビットエラー数
は10ビット/面以下であり、MTBFで15万時間が
達成できた。
The medium described in Example 1 was used as a magnetic recording medium. Here, the coercive force H is a characteristic of the magnetic recording film.
A medium having a c of 2.7 kOe was used. Using the magnetic storage device of this embodiment, a head flying height of 35 nm and a linear recording density of 230
When the recording / reproducing characteristics were evaluated under the conditions of kFCI and track density of 13 kTPI, an apparatus S / N of 4.5 was obtained.
Further, by performing an 8-9 code modulation process on the input signal to the magnetic head, recording and reproduction could be performed at a recording density of 3 gigabits per square inch. Moreover, the number of bit errors after 50,000 head seek tests from the inner circumference to the outer circumference was 10 bits / plane or less, and 150,000 hours could be achieved with MTBF.

【0060】〔比較例1〕実施例1と同等の基板に同条
件で非晶質保護膜までを成膜した磁気ディスクに、実施
例1と同等のパーフルオロポリエーテル潤滑剤を1nm
の膜厚で溶液浸漬塗布したものを比較例1として作成し
た。
[Comparative Example 1] A perfluoropolyether lubricant equivalent to that of Example 1 was applied to a magnetic disk having an amorphous protective film formed on the same substrate as that of Example 1 under the same conditions at 1 nm.
A solution dip-coated with a film thickness of 1 was prepared as Comparative Example 1.

【0061】実施例1と同等の各種評価試験を行ったと
ころ、以下の結果を得た。 (1)動摩擦係数は0.02であった。 (2)CSS30万回後の動摩擦係数は0.8に上昇し
た。CSS30万回後の摺動トラックには摩耗痕が観測
された。 (3)水に対する接触角は107度であった。また、実
施例1と同条件の恒温恒湿環境試験後の磁気ディスク表
面にはごくわずかな変色が見られた。
When various evaluation tests equivalent to those in Example 1 were performed, the following results were obtained. (1) The coefficient of dynamic friction was 0.02. (2) The coefficient of kinetic friction after 300,000 times of CSS increased to 0.8. Wear marks were observed on the sliding track after 300,000 times of CSS. (3) The contact angle with water was 107 degrees. Further, the surface of the magnetic disk after the constant temperature and humidity test under the same conditions as in Example 1 showed very slight discoloration.

【0062】〔比較例2〕実施例4と同様の回転駆動す
る駆動部と、磁気ヘッド及びその駆動手段と、磁気ヘッ
ドの記録再生信号処理手段と、比較例1で述べた磁気記
録媒体とによって構成される磁気記憶装置を作成した。
ここで磁気記録膜の特性として保磁力Hcが3.2kO
eの媒体を用いた。
[Comparative Example 2] A rotary drive unit, a magnetic head and its driving means, a magnetic head recording / reproducing signal processing means, and a magnetic recording medium described in Comparative Example 1 are used. The configured magnetic storage device was created.
Here, as a characteristic of the magnetic recording film, the coercive force Hc is 3.2 kO.
e medium was used.

【0063】本比較例の磁気記憶装置を用い、ヘッド浮
上量35nm、シールド層間隔0.35μm以下、線記
録密度230kFCI、トラック密度13kTPIの条
件で記録再生特性を評価したところ4.5の装置S/N
が得られた。また、磁気ヘッドへの入力信号を8−9符
号変調処理を施すことにより、1平方インチあたり3ギ
ガビットの記録密度で記録再生することができた。しか
し、内周から外周までのヘッドシーク試験5万回後のビ
ットエラー数は800ビット/面以上であり、MTBF
は9万時間以下であった。
Using the magnetic storage device of this comparative example, the recording / reproducing characteristics were evaluated under the conditions of a head flying height of 35 nm, a shield layer interval of 0.35 μm or less, a linear recording density of 230 kFCI, and a track density of 13 kTPI. / N
was gotten. Further, by performing an 8-9 code modulation process on the input signal to the magnetic head, recording and reproduction could be performed at a recording density of 3 gigabits per square inch. However, the number of bit errors after 50,000 head seek tests from the inner circumference to the outer circumference is 800 bits / plane or more.
Was less than 90,000 hours.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によると、
磁気記録膜と保護膜とを有する磁気記録媒体において、
保護膜上に、自己組織化単分子膜を形成し、自己組織化
単分子膜の上に有機物潤滑剤から成る薄膜を形成するこ
とによって、潤滑剤が保護膜表面にあるダングリングボ
ンドや汚染物から隔離されるので、ヘッドとの摺動によ
るトライボ化学反応に誘起される潤滑剤の分解が抑えら
れて、潤滑性能が低下することなく、長期に安定した耐
摺動特性と耐候性を備えた磁気記録媒体を実現すること
ができる。
As described in detail above, according to the present invention,
In a magnetic recording medium having a magnetic recording film and a protective film,
By forming a self-assembled monolayer on the protective film and forming a thin film composed of an organic lubricant on the self-assembled monolayer, the lubricant becomes dangling bonds and contaminants on the protective film surface. Because it is isolated from the head, the decomposition of the lubricant induced by the tribochemical reaction caused by the sliding with the head is suppressed, and the sliding performance and weather resistance are stable for a long time without deterioration of the lubrication performance. A magnetic recording medium can be realized.

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

【図1】本発明による磁気ディスクの一例の概略断面
図。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of a magnetic disk according to the present invention.

【図2】本発明による磁気ディスクの他の例の概略断面
図。
FIG. 2 is a schematic sectional view of another example of the magnetic disk according to the present invention.

【図3】本発明による磁気ディスクの他の例の概略断面
図。
FIG. 3 is a schematic sectional view of another example of the magnetic disk according to the present invention.

【図4】本発明による磁気ディスクの他の例の概略断面
図。
FIG. 4 is a schematic sectional view of another example of the magnetic disk according to the present invention.

【図5】磁気記憶装置の概略図であり、(a)は平面模
式図、(b)はそのA−A’縦断面図。
5A and 5B are schematic diagrams of a magnetic storage device, in which FIG. 5A is a schematic plan view, and FIG.

【図6】磁気ヘッドの断面構造を示す立体模式図。FIG. 6 is a schematic three-dimensional view showing a cross-sectional structure of a magnetic head.

【図7】磁気ヘッドの磁気抵抗センサ部の断面構造の模
式図。
FIG. 7 is a schematic diagram of a cross-sectional structure of a magnetoresistive sensor section of the magnetic head.

【図8】磁気ヘッドの磁気抵抗センサ部の断面構造の模
式図。
FIG. 8 is a schematic diagram of a cross-sectional structure of a magnetoresistive sensor section of the magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…有機物潤滑剤からなる薄膜、2…自己組織化単分子
膜、3…非晶質炭素保護膜、4…磁気記録膜、5…クロ
ム膜、6…ガラス製基板、7…炭素数の異なる2種類以
上のアルカンチオールから成る自己組織化単分子膜、8
…異なる炭素数で異なる最表面化学種を2種以上含む自
己組織化単分子膜、9…最表面に異なる化学種を2種以
上含む自己組織化単分子膜、10…磁気記録媒体、11
…磁気記録媒体駆動部、12…磁気ヘッド、13…磁気
ヘッド駆動部、14…記録再生信号処理系、15…磁気
抵抗センサ、16…下部シールド層、17…上部シール
ド記録磁極兼用層、18…コイル、19…上部記録磁
極、20…導体層、21…基体、22…信号検出領域、
23…シールド層と磁気抵抗センサの間のギャップ層、
24…横バイアス層、25…分離層、26…磁気抵抗強
磁性層、27…テーパー部、28…永久磁石層、29…
バッファ層、30…第一の磁性層、31…中間層、32
…第二の磁性層、33…反強磁性層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thin film made of an organic lubricant, 2 ... Self-assembled monomolecular film, 3 ... Amorphous carbon protective film, 4 ... Magnetic recording film, 5 ... Chromium film, 6 ... Glass substrate, 7 ... Different carbon number A self-assembled monolayer composed of two or more alkanethiols, 8
... Self-assembled monolayer containing two or more kinds of outermost surface chemical species having different carbon numbers, 9 ... Self-assembled monolayer containing two or more kinds of different chemical species on the outermost surface, 10 ... Magnetic recording medium, 11
... Magnetic recording medium drive unit, 12 ... Magnetic head, 13 ... Magnetic head drive unit, 14 ... Recording / reproducing signal processing system, 15 ... Magnetic resistance sensor, 16 ... Lower shield layer, 17 ... Upper shield recording magnetic pole combined layer, 18 ... Coil, 19: upper recording magnetic pole, 20: conductor layer, 21: base, 22: signal detection area,
23: gap layer between the shield layer and the magnetoresistive sensor;
Reference numeral 24: lateral bias layer, 25: separation layer, 26: magnetoresistive ferromagnetic layer, 27: tapered portion, 28: permanent magnet layer, 29:
Buffer layer, 30 first magnetic layer, 31 intermediate layer, 32
... second magnetic layer, 33 ... antiferromagnetic layer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも磁気記録膜とその上に設けら
れた保護膜とを有し、前記保護膜上に自己組織化単分子
膜が形成されており、前記自己組織化単分子膜上に有機
物潤滑剤からなる薄膜が形成されていることを特徴とす
る磁気記録媒体。
1. A self-assembled monomolecular film having at least a magnetic recording film and a protective film provided thereon, wherein an organic substance is formed on the self-assembled monomolecular film. A magnetic recording medium comprising a thin film formed of a lubricant.
【請求項2】 少なくとも磁気記録膜とその上に設けら
れた保護膜とを有し、前記保護膜上に水平方向の分子間
隔が0.2nm以上1nm以下の実質的に一定の間隔で
並ぶ水平面並進対称性を持った自己組織化単分子膜が形
成されており、前記自己組織化単分子膜上に有機物潤滑
剤からなる薄膜が形成されていることを特徴とする磁気
記録媒体。
2. A horizontal plane having at least a magnetic recording film and a protective film provided thereon, and having a substantially constant horizontal molecular interval of 0.2 nm or more and 1 nm or less on the protective film. A magnetic recording medium, wherein a self-assembled monolayer having translational symmetry is formed, and a thin film made of an organic lubricant is formed on the self-assembled monolayer.
【請求項3】 前記自己組織化単分子膜がイオウ原子を
前記保護膜側に配向した、炭素数3以上30以下のアル
カンチオールから形成されてなることを特徴とする請求
項1及至2記載の磁気記録媒体。
3. The self-assembled monomolecular film according to claim 1, wherein said self-assembled monolayer is formed of an alkanethiol having 3 to 30 carbon atoms in which sulfur atoms are oriented toward said protective film. Magnetic recording medium.
【請求項4】 前記自己組織化単分子膜が炭素数の異な
る2種類以上のアルカンチオール混合物からなることを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の磁気記録
媒体。
4. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein said self-assembled monolayer comprises a mixture of two or more alkanethiols having different numbers of carbon atoms.
【請求項5】 前記自己組織化単分子膜のアルカンチオ
ールの保護膜と反対側の終端のメチル基が水酸基、アミ
ノ基、フッ化メチル基のいずれか1つあるいは2つ以上
の基で置換されてなることを特徴とする請求項3又は4
記載の磁気記録媒体。
5. The self-assembled monolayer, wherein the terminal methyl group on the side opposite to the alkanethiol protective film is substituted with one or more of a hydroxyl group, an amino group and a methyl fluoride group. 5. The method according to claim 3, wherein
The magnetic recording medium according to the above.
【請求項6】 前記アルカンチオールはイオウ原子と反
対側の終端がメチル基とフッ化メチル基からなる2種類
のアルカンチオールであり、フッ化メチル基を持つアル
カンチオールの炭素数がメチル基を持つアルカンチオー
ルの炭素数より多く、フッ化メチル基を持つアルカンチ
オールの分子数が自己組織化単分子膜の全分子数の5%
以上80%以下であることを特徴とする請求項4記載の
磁気記録媒体。
6. The alkanethiol is two kinds of alkanethiols having a methyl atom and a methyl fluoride group at the end opposite to the sulfur atom, and the alkanethiol having a methyl fluoride group has a methyl group. Alkanethiol having more than carbon number of alkanethiol and having methyl fluoride group is 5% of the total number of molecules of the self-assembled monolayer.
5. The magnetic recording medium according to claim 4, wherein said magnetic recording medium is at least 80%.
【請求項7】 前記有機物潤滑剤の主鎖構造がパーフル
オロポリエーテル系高分子、炭化水素もしくはフッ化炭
素のいずれか、又はその2つ以上の混合物から成ること
を特徴とする請求項1及至6記載の磁気記録媒体。
7. The organic lubricant according to claim 1, wherein the main chain structure of the organic lubricant comprises a perfluoropolyether polymer, a hydrocarbon or a fluorocarbon, or a mixture of two or more thereof. 7. The magnetic recording medium according to 6.
【請求項8】 前記有機物潤滑剤からなる薄膜の厚さが
0.2nm以上10nm以下であることを特徴とする請
求項1〜7のいずれか1項記載の磁気記録媒体。
8. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the thickness of the thin film made of the organic lubricant is 0.2 nm or more and 10 nm or less.
【請求項9】 前記保護膜が非晶質炭素、ケイ素含有非
晶質炭素、窒素含有非晶質炭素、ホウ素含有非晶質炭
素、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム及び立方晶窒化ホウ
素から選ばれる少なくとも1つの材料で構成されて成る
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の磁
気記録媒体。
9. The protection film according to claim 1, wherein the protective film is at least one selected from amorphous carbon, silicon-containing amorphous carbon, nitrogen-containing amorphous carbon, boron-containing amorphous carbon, silicon oxide, zirconium oxide, and cubic boron nitride. The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 8, wherein the magnetic recording medium is made of one material.
【請求項10】 少なくとも磁気記録膜とその上に設け
られた保護膜とを有し、前記保護膜上に自己組織化単分
子膜が形成されており、前記自己組織化単分子膜上に有
機物潤滑剤からなる薄膜が形成されている磁気記録媒体
と、前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、
記録部と再生部とを備える磁気ヘッドと、前記磁気ヘッ
ドを前記磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、
記録再生信号処理手段とを有することを特徴とする磁気
記憶装置。
10. A self-assembled monolayer having at least a magnetic recording film and a protective film provided thereon, wherein an organic substance is formed on the self-assembled monolayer. A magnetic recording medium on which a thin film made of a lubricant is formed, and a drive unit for driving the magnetic recording medium in a recording direction,
A magnetic head including a recording unit and a reproducing unit, and a unit that relatively moves the magnetic head with respect to the magnetic recording medium;
A magnetic storage device comprising: a recording / reproducing signal processing unit.
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