JPH10255248A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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Publication number
JPH10255248A
JPH10255248A JP5460397A JP5460397A JPH10255248A JP H10255248 A JPH10255248 A JP H10255248A JP 5460397 A JP5460397 A JP 5460397A JP 5460397 A JP5460397 A JP 5460397A JP H10255248 A JPH10255248 A JP H10255248A
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JP
Japan
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substrate
magnetic
coercive force
underlayer
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP5460397A
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English (en)
Inventor
Masahiro Oka
正裕 岡
Makoto Ookijima
真 大木島
Yukihiro Miyamoto
幸博 宮元
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.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な保磁力を持ち、保磁力の面内分布が小
さく均一な特性を持った磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 表面の算術平均粗さRaが1nm以下、
かつ、表面上に機械的加工による同心円状のテキスチャ
ーを有さない非磁性基板上に、Geを90原子%を超え
る量含有する下地層、Crを80原子%を超える量含有
する下地層、Co合金磁性層を順次設けてなる磁気記録
媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置な
どに使用される磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク媒体は、例えば、NiP無
電解めっきを施したAl−Mg系合金基板上にスパッタ
リング法によりCr下地層、Co合金磁性層、カーボン
などを主成分とする保護層の順に成膜されるのが一般的
である。磁気ディスク装置においては、記録再生用ヘッ
ドが磁気ディスク媒体上を一定の浮上量で飛んでいるの
が普通であるが、近年、磁気ディスクの面記録密度の急
激な増加に伴ってこの浮上量が極めて小さい値になって
きている。これに対応するためには媒体の表面の平滑性
および表面粗さはそれ以上に小さいものでなければなら
なくなっている。既に媒体表面粗さはRaで1nm以下
(数オングストローム)程度まで小さくなっており、こ
のため、基板そのもののRaも1nm以下のものが使用
されている。
【0003】また一部では耐衝撃性、表面平滑性などの
見地から、Al−Mg系合金基板に代わってやはり表面
の算術平均粗さRaが1nm以下というガラス、Si、
Tiなどからなる代替基板が使用され始めている。これ
らをはじめとするRaが1nm以下である基板群を以下
では平滑基板と呼ぶ。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これまでのNiPめっ
きを施したAl−Mg合金基板においては多くの場合、
その表面に砥粒による研磨等の機械的加工を施し、基板
円周方向に略同心円状のテキスチャーを設けるのが一般
的であった。そして、一般的なスパッタリング型磁気デ
ィスクにおいては、基板上に設けられたCr下地層およ
びCo合金磁性層の結晶構造が前述のテキスチャーに沿
って配向し、結果的にディスクの円周方向に強い一軸磁
気異方性を持つことが知られていた。
【0005】このことにより、実際に磁気記録が行われ
る方向すなわちディスクの円周方向で測定した場合の保
磁力は十分大きい値を得ることができたのである。しか
し、前述の平滑基板においては、これまで使われてきた
同心円状のテキスチャーを施した基板に比べ、十分な磁
気特性、特に保磁力を得ることが困難である。
【0006】なぜならば、このような基板上にCr下地
層、Co合金磁性層を形成しても従来のような円周方向
への強い一軸磁気異方性が得られないために円周方向の
保磁力も低下してしまうからである。また、これと同時
に大きな問題となるのが保磁力、残留磁束密度、磁気異
方性などの静磁気特性の値の基板面内変動が大きくなっ
てしまうことである。
【0007】すなわち、同心円状のテキスチャー加工が
施されている基板を使用した場合は、このテキスチャー
のはたらきでかなり強力に基板円周方向への磁気異方性
が生じるため、基板面全域にわたっての静磁気特性の値
のばらつきはほとんど問題とならないレベルであった。
しかし、上述の平滑基板群を用いて製造した磁気記録媒
体においては、同心円状テキスチャーによる積極的な磁
気異方性制御が得られず、かわりに基板表面を平滑化す
る際の鏡面研磨加工等により生じた不規則なポリッシュ
痕、研磨痕などの表面構造に沿って好ましくない局所的
な磁気異方性が生じてしまい、静磁気特性の面内変動が
無視できないほど大きくなってしまうことが多く、これ
が媒体製造上極めて大きな問題となっていた。
【0008】保磁力を増大させる手段としては、磁性膜
の材料にPtを添加するなどして材料自体の異方性磁界
Hkを高めることなどが試みられているが、高価なPt
を使用することによるコストの上昇、媒体ノイズの増加
など多くの課題が残されているのが実状である。また、
この場合でも静磁気特性の面内変動の問題は全く改善す
ることができない。
【0009】さらに、テキスチャーのない平滑基板は、
従来から使用されてきた機械的テキスチャー加工を施さ
れたRaが1nmを越える基板に比べて、ヘッドスライ
ダとの摩擦係数が大きく、磁気ディスクドライブに用い
られる際の耐久性を確保するのが困難であった。本発明
はこのような機械的テキスチャーを施さない平滑基板、
すなわちRaが1nm以下のNiPめっき付きAl−M
g合金基板、ガラス、シリコン、チタンなどの基板を用
いて、十分な保磁力を持ちなおかつ面内の保磁力分布が
小さく抑えられた磁気記録媒体を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、表面の
算術平均粗さRaが1nm以下、かつ、表面上に機械的
加工による同心円状のテキスチャーを有さない非磁性基
板上に、Geを90原子%を超える量含有する下地層、
Crを80原子%を超える量含有する下地層、Co合金
磁性層を順次設けてなることを特徴とする磁気記録媒体
に存する。好ましくは、磁気ヘッドがCSSを行う領域
のみにエネルギー線照射によるテキスチャー加工が施さ
れてなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明における非磁性基板としては、算術平均粗
さRa(JIS B0601)が1nm以下であって、
アルミナ、ダイヤモンドなどの砥粒や研磨テープなどを
用いた機械的手法で形成された同心円状のテキスチャー
が施されていない基板を用いる。
【0012】基板の材質は例えばAl−Mg合金、ソー
ダガラス、アルミノシリケートガラス、シリコン、カー
ボン、チタン、セラミックス、各種の樹脂などが挙げら
れる。基板表面には、無電解メッキ法あるいはスパッタ
法によりNiP合金層が施されていることが好ましい。
【0013】本発明の効果は、基板の表面粗さRaが1
nm以下のいずれの場合においても十分得られるが、ヘ
ッド浮上量はできるだけ小さいことが高密度磁気記録の
実現には有効であることから、基板表面のRaは好まし
くは0.7nm以下、さらに好ましくは0.5nm以下
である。なお、Raは、半径0.2μmの触針式表面粗
さ計を用いて測定した値である。
【0014】本発明においては、上記非磁性基板を洗浄
および乾燥後、基板上に、Ge下地層、Cr下地層、C
o合金磁性層、必要に応じて保護層および潤滑層を順次
積層して磁気ディスクを形成する。膜厚の比較的小さい
Ge下地層をあらかじめスパッタリング法を用いて形成
した後にCr下地層、Co系合金磁性層を形成すること
により、Ge下地層を形成しない場合と比較して、保磁
力を損なうことなく、場合によってはむしろ増加させな
がら、基板表面に残されたかすかなポリッシュ痕などの
微小構造の影響による静磁気特性の面内変動を小さく抑
えることができる。
【0015】この理由としては、極薄いGe薄膜におい
てはGeの結晶粒がひとつひとつ独立した形に凝集して
おり、この物理的な膜形状がこれに続いて形成されたC
r下地層およびCo合金磁性層に引き継がれることによ
り、最終的にCo合金磁性層の結晶粒が細かく分離した
形になり、結晶粒間交換相互作用が小さくなってこれが
磁性層の静磁気特性を膜構造面から制御し、結果として
静磁気特性の変動を最小限に抑える働きをしているもの
と考えられる。
【0016】Ge下地層の膜厚は上述のように比較的小
さく、好ましくは2〜50nm、より好ましくは5〜2
0nmである。Ge下地層の材料としてはGeのみから
なる薄膜のほか、合計で10原子%以下の他の1〜2元
素を含有してもよい。Cr下地層の膜厚は、目的とする
媒体磁気特性にあわせて任意に設定できるが、通常10
〜100nm程度に調整される。Cr下地層の材料とし
てはCrのみからなる薄膜のほか、合計で20原子%以
下の他の1〜2元素を含有してもよい。当然ながら、他
の元素としては下地層の効果を損なわないようなものが
選択される。
【0017】Co合金磁性層の材料としては、通常用い
られる磁気ディスク用材料が使用可能である。例えば、
CoNiCr、CoCr、CoCrTa、CoCrP
t、CoCrPtTa、CoCrPtB、CoNiP
t、CoNiCrBTa、CoSmなどである。これら
媒体の最上部には保護層を施してもよい。保護層の材料
としてはアモルファスカーボン膜や水素化カーボン膜な
どのC膜、あるいはSiO2、Zr23など、通常用い
られる保護層材料が使用可能である。また、保護層は2
層以上の膜から構成されていてもかまわない。
【0018】さらに保護層の上部にはフッ素系液体潤滑
剤などのような任意の潤滑剤を塗布し、潤滑層を設ける
のが一般的である。非磁性基板上に下地層、Co系磁性
層を形成する成膜方法は、直流スパッタリング法、高周
波スパッタリング法、真空蒸着法などの物理的蒸着法で
あればよい。また、基板に対して一定の電圧を印加しな
がら成膜しても本発明の効果にはなんら影響はない。基
板バイアス電圧の値は目的とする媒体の特性にあわせて
任意に設定ができるが、通常、数百ボルト程度である。
【0019】本発明の磁気記録媒体は、Ge下地層、C
r下地層、Co合金磁性層を連続スパッタリング成膜し
て製造するのが一般的である。この場合には、インライ
ン装置などの磁気ディスク製造用スパッタリング装置を
利用して大量生産を図り製品のコストダウンが可能であ
る。ただし、それぞれの真空チャンバ内圧力、基板温
度、放電出力などの成膜条件を適宜選択して各層を独立
して成膜したり、下地層を成膜した後、一旦大気中に取
り出し、再び成膜装置に挿入し、排気、基板加熱後、C
o合金磁性層を成膜するなどのことも可能である。
【0020】上記Co合金磁性層の成膜後は、通常、引
き続きインライン装置でアモルファスカーボン保護膜や
水素化カーボン保護膜などを成膜し、その後、液体潤滑
剤などを塗布する。なお、成膜時には、一般的に基板を
加熱することが優れた磁気特性を得るために好ましい
が、樹脂基板などの耐熱性の低い基板についてはこの限
りでない。
【0021】本発明においては、好ましくは、磁気ヘッ
ドがCSS(コンタクトスタートアンドストップ)を行
う領域のみエネルギー線照射によるテキスチャー加工が
施されてなる。ここで本発明において、エネルギー線照
射によるテキスチャー加工とは、磁気記録媒体の基板な
どの表面にパルス状レーザーなどのエネルギー線を照射
して基板などの表面に突起を形成することである。この
エネルギー線照射によるテキスチャー加工は機械的なテ
キスチャー加工とは異なり、円周方向への一軸磁気異方
性を発生させる効果はない。
【0022】これらエネルギー線照射によるテキスチャ
ー加工により形成された突起の高さは一般的に5〜10
0nm程度であり、また、突起密度は面積1mm2あた
り103〜108個程度である。その配列は螺旋状に並ん
でいるものや、不規則に並んでいるものなどさまざまで
ある。本発明においては、媒体表面粗さRaが1nm以
下であれば、データ記録再生領域にエネルギー線照射に
よるテキスチャー加工が施されていてもよい。
【0023】磁気ディスク装置においては、磁気ヘッド
がCSSを行う領域のみにエネルギー線照射によるテキ
スチャー加工を施して適切な高さの突起を設けることに
より、CSS領域では摩擦係数を下げて耐久性を増し、
かつデータ記録再生領域ではテキスチャー加工を施さな
いため表面粗さを最小限に抑えることができ、高密度記
録が可能となるという利点がある。
【0024】従って、CSS領域にのみエネルギー線照
射によるテキスチャー加工を施すことにより、静磁気特
性において優れ、また耐久性においても極めて優れた磁
気記録媒体を得ることができる。エネルギー線照射は基
板上に直接行っても、あるいは媒体を構成するいずれか
の薄膜上に行ってもよい。また、照射方法についても特
に制限はなく、どのような光源を使用してもよい。
【0025】
【実施例】次に、実施例および比較例により本発明を更
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1 Al−Mg基板にNiP無電解めっき層を約20μm厚
さに形成した後、下記の研磨条件により基板表面の研磨
を行った。
【0026】研磨条件 研磨機:9B−IVポリッシュマシン パッド:Politex DG 研磨液:Praxair 2716 4倍希釈液+界面
活性剤(0.45μm径のアルミナ砥粒) スラリー供給量:130〜180ml/min 加工圧力:100g/cm2 回転数:30rpm キャリア材質:GF 研磨時間:3〜4min 得られたNiPめっき付きAl−Mg基板の表面粗さR
aは0.5nmであり、表面には不規則なポリッシュ痕
が見られた。このときNiPめっきの厚さは約10μm
であった。
【0027】なお、表面粗さは、触針式表面粗さ計(商
品名:タリステップ触針:0.2×0.2μm)を用い
て基板上の250μmの長さにわたって粗さを測定し、
これを場所の異なる6箇所で繰り返し、それぞれの測定
結果から得られた平均表面粗さをさらに平均して決定し
た。この基板に、枚葉型スパッタリング装置を用いて以
下のように薄膜を形成した。
【0028】まず、真空チャンバを4×10-8torr
まで排気し、その状態でランプヒータを用いて基板温度
を約250℃まで加熱した。そののち、チャンバ内に微
量の高純度アルゴンガスを導入し、チャンバ内真空度が
4.5×10-3Torrとなるように調整し、基板上に
Ge下地層10nm、Cr下地層20nm、Co−13
Cr−4Ta(原子%)の合金磁性層20nm、アモル
ファスカーボン保護層10nmを順次形成した。なお、
Co合金磁性層を形成する際、基板に−200Vの直流
電圧を印加した。
【0029】次に、得られた試料につき、Kerr効果
を利用して媒体表面の保磁力分布を測定し、標準偏差σ
を求めた。測定には最大印加磁界5kOeに設定したK
errループ利用磁気特性測定装置を使用した。測定位
置は半径r=20、30、40、44.5mmで角度θ
=0、30、60、90、120、150、180、2
10、240、270、300、330度の点であり、
試料1枚につき合計48点であった。なお、角度0度の
方向は任意に決定した。結果を表−1に示した。なお、
保磁力の標準偏差σは、測定点数をn、各点での保磁力
の測定値をxi、保磁力の平均値をxとし、これらを下
記式(1)及び式(2)にあてはめて求めた。
【0030】
【数1】
【0031】比較例1 Ge下地層を形成しないこと以外は実施例1と同様にし
て磁気記録媒体を作製し、保磁力を測定した。結果を表
−1に示した。
【0032】
【表1】
【0033】表−1より、Ge下地層を設けた実施例1
では、比較例1より高い保磁力を示し、かつ、保磁力の
標準偏差σも半分以下に抑えられていることが分かる。
【0034】実施例2 実施例1と同様に作製した基板を使用し、磁気ヘッドが
CSSを行う領域のみに次のようにテキスチャー加工を
施した。300mWに精度良く制御されたアルゴンパル
スレーザーを、基板線速度857mm/s、平均照射時
間2.5μ秒で基板上に照射し、突起を形成させた。突
起は基板表面のうち、半径r=17mm〜21mmのド
ーナツ状の全領域にわたって平均突起密度4120個/
mm2、平均突起高さ37nmで形成した。
【0035】なお、表面粗さの測定は実施例1と同様に
行ったが、測定はテキスチャー加工が施された領域以外
の場所で行った。このようにテキスチャーを形成した基
板に、実施例1と同じ枚葉型スパッタリング装置を用い
て以下のように薄膜を形成した。まず、真空チャンバを
4×10-8torrまで排気し、その状態でランプヒー
タを用いて基板温度を約250℃まで加熱した。そのの
ち、チャンバ内に微量の高純度アルゴンガスを導入し、
チャンバ内真空度が4.5×10-3Torrとなるよう
に調整し、基板上にGe下地層10nm、Cr下地層2
0nm、Co−20Ni−12Cr−4Ta−3B(原
子%)の合金磁性層20nm、アモルファスカーボン保
護層10nmを順次形成した。Co合金磁性層を形成す
る際には、基板に−200Vの直流電圧を印加した。次
に、得られた試料につき、実施例1と同様に媒体表面の
保磁力分布を測定した。結果を表−1に示す。また、得
られた試料はCCSテストにおいて高い耐久性を示し
た。
【0036】比較例2 Ge下地層を形成しないこと以外は実施例2と同様にし
て磁気記録媒体を作製し、保磁力を測定した。結果を表
−1に示した。なお、得られた試料はCCSテストにお
いて高い耐久性を示した。表−1より、Ge下地層を設
けた実施例2では保磁力の標準偏差σが比較例2の半分
程度に抑えられていることが分かる。
【0037】また、実施例2ではCo−20Ni−12
Cr−4Ta−3B合金磁性層を用いたため保磁力値そ
のものも高い。Co−20Ni−12Cr−4Ta−3
B合金磁性層は高保磁力が出やすく、また、Ge下地層
の挿入により保磁力値が増大する効果も高いためであ
る。すなわち実施例2では、耐久性が高く、かつ保磁力
値が高く面内分布も小さい磁気記録媒体が得られた。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、機械的なテキスチャー
を施さないRaが1nm以下の平滑基板を用いても、十
分な保磁力を持ち、保磁力の面内分布が小さく均一な特
性を持った磁気記録媒体を提供することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面の算術平均粗さRaが1nm以下、
    かつ、表面上に機械的加工による同心円状のテキスチャ
    ーを有さない非磁性基板上に、Geを90原子%を超え
    る量含有する下地層、Crを80原子%を超える量含有
    する下地層、Co合金磁性層を順次設けてなることを特
    徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 磁気ヘッドがCSSを行う領域のみにエ
    ネルギー線照射によるテキスチャー加工が施されてなる
    ことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
JP5460397A 1997-03-10 1997-03-10 磁気記録媒体 Pending JPH10255248A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5460397A JPH10255248A (ja) 1997-03-10 1997-03-10 磁気記録媒体

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JP5460397A JPH10255248A (ja) 1997-03-10 1997-03-10 磁気記録媒体

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ID=12975321

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10573805B2 (en) 2017-09-21 2020-02-25 Toshiba Memory Corporation Magnetic memory device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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