JPS60242515A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は磁気記録媒体に係り、特に記録磁性層の上に
酸化アルミニウム薄膜および潤滑層を有する磁気記録媒
体に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、情報処理技術の発達に伴ってメモリ装置が担う情
報量は飛躍的に増加し、フロッピーディスクなどの磁気
記録媒体に対する大容量化の要求もますます高まってい
る。この要求に応えるため高密度記録の可能な磁気記録
媒体の研究・開発が活発になされている。特に、現在一
般に使用されている塗布型磁気記録媒体に対し、記録磁
性層としてＣｏ−０ｒなどの金属磁性薄膜をスパッタや
蒸着により形成した金属薄膜磁気記録媒体が高密度記録
に適した媒体として有望視されている。

ところで、塗布型媒体では磁性粉をバインダ等と混ぜて
基体上に塗布することにより記録磁性層が形成されるた
め、磁性層中に潤滑剤を混入させることが容易であり、
それによって媒体と磁気ヘッドとの間の潤滑性を維持し
、媒体およびヘッドの耐久性を十分に得ることができる
。

これに対し、金属薄膜媒体では記録磁性層中に潤滑剤を
混入させることが困難であるため、フェライト製などの
硬い材るのは上記の実験結果から走行すると、媒体表面
やヘッドの表面にスクラッチ等の損傷が生じ易くなる。

この場合には、媒体およびヘッドの耐久性が損われるば
かりでなく、媒体やヘッドの摩耗粉の付着により媒体・
ヘッド間の距離が増大してスペーシング・ロスが大きく
なり、記録再生周波数特性が著しく劣化する。

そこで、金属薄膜媒体の場合には記録磁性層上に潤滑剤
を塗布することが考えられるが、スパッタリング等によ
り形成された膜は表面性が非常に良好であるため、潤滑
剤のぬれ性が悪く、従ってこの上に潤滑剤を十分な付着
力で、しがも均一に塗布することは困難であり、上述し
た問題は依然として解決されない。

［発明の目的］ この発明の目的は、記録磁性層を金属薄膜で形成した場
合でも潤滑層を十分な付着力で均一に形成することが可
能であって、媒体自身および磁気ヘッドの耐久性を著し
く高めることができ、記録再生特性も良好な磁気記録媒
体を提供することである。

［発明の概要］ この発明に係る磁気記録媒体は、記録磁性層上に酸化ア
ルミニウムｓｍが形成され、この酸化アルミニウム薄膜
上にＩＩＩＷＩ層が形成された磁気記録媒体であって、
特に酸化アルミニウム薄膜を構成する酸素の原子数がア
ルミニウムの原子数の３／２未満であることを特徴とし
てい−る。

すなわち、記録磁性層の上に酸化アルミニウム＊Ｓを形
成することは公知であり、またｆｌＩｌ滑層を形成する
ことも公知であるが、この発明は特に酸化アルミニウム
薄膜を酸素欠損の状態にすることによって、ｌｌｌ！Ｉ
滑層を塗布し易くしたものである。

このような酸素の欠損が生じた、つまり酸素の原子数が
アルミニウムの原子数の３／２未満であるような酸化ア
ルミニウム薄膜は、例えば酸素欠乏雰囲気中でのスパッ
タリングなどの方法で容易に形成が可能である。

酸化アルミニウム薄膜の酸素欠損の程度は特に限定され
ないが、酸化アルミニウム薄膜の組成式をＡｊ２２０ヨ
ーｘとしたとき、Ｘカ０．００５〜０．３　＋７）範囲
内にあることが望ましい。Ｘがこの範囲内におさまる程
度に酸化アルミニウム薄膜を酸素欠損状態にすると、酸
化アルミニウム薄膜自身の硬度を十分に維持しつつ、潤
滑層との結合力を非常に効果的に高めることができる。

［発明の効果コ この発明によれば、酸素欠損が生じている酸化アルミニ
ウム薄膜を介して潤滑層が形成されていることにより、
潤滑層が良好に、かつ均一に形成された磁気記録媒体が
提供される。これは酸化アルミニウムＮ膜に酸素欠損が
生じると、アルミニウム原子に孤立電子対が生じ、酸素
欠損がない酸化アルミニウム薄膜、すなわち一般にアル
ミナと称されているＡｇ２Ｏ３に比べて活性化され、酸
化アルミニウム薄膜とその上に形成される潤滑層との結
合力が強められるためである。

従って、この発明によるとｃｏ−Ｃｒ合金薄膜のような
金属薄膜を記録磁性層とした磁気記録媒体においても、
媒体と磁気ヘッドとの間の潤滑作用が十分に行なわれる
ので、媒体やヘッドの摩耗・損傷が著しく減少し、耐久
性が大幅に向上する。

また、潤滑層として例えば液体潤滑剤を塗布する場合、
酸化アルミニウムＩＩＩと潤滑剤とのぬれ性がよく均一
な厚さに潤滑剤を塗布することができるため、スペーシ
ング・ロスが減少して信号再生時の出力低下および出力
変動が小さくなり、エラー率も減少する。従って、記録
再生特性が向上する。

さらに、酸化アルミニウム簿膜は例えば記録磁性層を形
成するＧｏ−Ｃｒ系合金膜等の磁性金属薄膜に比べて材
質が硬いため、媒体表面を機械的に保護しスクラッチ等
を入りにくくするのみならず、記録磁性層を外気から遮
断することにより゛耐腐蝕性をも向上させる効果がある
ことはいうまでもない。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の磁気記録媒体を示す断面
図である。図において、基体１は樹脂製のフィルム状基
体であり、この基体１上に記録磁性層として例えば直流
マグネトロンスパッタリングにより厚さ０．５μｍのＣ
ｏ−Ｃｒ合金薄膜２が形成されている。垂直磁気記録媒
体の場合、このｃｏ−Ｃｒ合金薄膜２は膜面に垂直な方
向に磁化容易軸を持つように配向される。

そして、Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜２上に厚さ２００人程度の
酸化アルミニウム薄膜３が形成され、さらにこの酸化ア
ルミニウム薄膜３の上に液体潤滑層４が塗布・形成され
ている。

酸化アルミニウム薄膜３は例えば酸化アルミニウム・タ
ーゲットを用いた高周波スパッタリングにより形成され
る。この場合、スパッタ用真空室を予め１．０−７Ｔ　
ｏｒｒ程度まで真空に引き、不純物ガスを十分除いた後
、酸素ガスを通常の酸化アルミニウム△ｎ２０ｇ（アル
ミナ）の形成の場合より少なめに、すなわち１０〜７〜
１０＝Ｔｏｒｒ程度まで導入し、その後アルゴンガスを
導入して、全圧を１０’　Ｔｏｒｒ程度にして行なった
。このようにして形成された酸化アルミニウム薄膜３は
酸素欠損状態にあり、その組成式はＡβ２０Ｅｌ−Ｘと
なる。この場合、Ｘの値はスパッタ雰囲気の酸素分圧お
よび成膜速度によって、Ｏより大きい範囲で任意に制御
することが可能である。また、Ｘの値の測定は、例えば
ＬｉＦ結晶上に１μｍ程度のＡ（１２０３−ｘを形成し
て、ＸＭＡ　（Ｘ線マイクロアナライザ）により分析す
ることで行なうことができる。

こうして形成された酸化アルミニウム薄膜３は、酸素欠
損状態により活性化しているため、その上に液体潤滑剤
を塗布して潤滑層４を形成する際、潤滑剤のぬれ性が良
く均一に塗布することができる。また、酸化アルミニウ
ム簿膜３と潤滑層４との結合力も強くなる。従って、磁
気記録媒体および磁気ヘッドの耐久性向上に大きく寄与
することができる。

第１表はスパッタ雰囲気の酸素分圧比と成膜速度により
Ｘの値を変えた場合の耐久性の変化を調べた実験結果を
示すものである。但し、実験は上述した構成の磁気記録
媒体をフロッピーディスクの形態に作成し、このディス
クを毎分３００回転で回転走行させながら、フェライト
磁気ヘッドをディスク上の同一トラックに接触させて行
なった。

ここで、耐久性は媒体（ディスク）およびヘッドの少な
くとも一方が著しい損傷を受けるまでの走行回数（パス
）である。著しい損傷とは媒体の場合、酸化アルミニウ
ム薄膜３およびｃｏ−Ｃｒ合金薄膜２の少なくとも一部
がけずれて、基体１の表面が露出した状態をいう。

第１表 また、第２図はこうしてめられた耐久性とＸの値との関
係をプロットしたものである。

以上の結果から、Ｘの値が零より大きいとき、すなわち
酸化アルミニウム薄膜３を構成する酸素の原子数がアル
ミニウムの原子数の３／２未満になると、耐久性が著し
く向上することがわかる。

特にＸの値がｏ、ｏｏｓ〜０．３の範囲内が好適であり
、この範囲内にすると耐久性は５０万バス以上と、Ｘが
零以下の場合に比べて１桁以上も向上し、最大では実に
２５０万パスを越える値が得られる。

栗求される耐久性の程度は用途等によって異なるが、５
ｏ万パス以上あればほぼ実用に耐えることができる。従
って、Ｘの値は上述した０、００５〜０．３の範囲にあ
ることが特に望ましい。

なお、Ｘの値が０．０２を越えると耐久性がピークから
下がってくるのは、酸素欠損状態になると潤滑層４の付
着性が向上する反面、酸化アルミニウム薄膜３自身の硬
度が減少してゆくからである。

しかしながら、Ｘが零の場合よりも耐久性が低下するの
は上記の実験結果から類推されるようにＸの値が非常に
大きく、例えば３に近くなって、酸化アルミニウム薄膜
３が酸化アルミニウムとしての性質を失い、アルミニウ
ムに近くなったときであるから、その状態では酸化アル
ミニウム薄膜という呼称そのものが成立しなくなる。

このように、この発明によれば酸化アルミニウムｓｕｎ
を酸素の原子数を、アルミニウムのそれの３／２未満と
して酸素欠損状態とすることにより、その上に形成され
る潤滑層の付着力を増大させて、磁気記録媒体自身およ
び磁気ヘッドの耐久性を著しく高めることができ、また
潤滑層が均一に形成されることで信号再生出力の低下や
変動が小さくなり、エラー率を減少させることが可能と
なる。

第３図はこの発明の他の実施例の磁気記録媒体を示すも
ので、非磁性基体１１上に蒸着法により記録磁性層とし
てのＣｏ−Ｃｒ合金薄膜１２が形成され、その上に酸化
アルミニウム薄膜１３が例えばマグネトロンスパッタリ
ングにより形成され、さらにその上に固体潤滑層１４が
スパッタリングにより形成されている。酸化アルミニウ
ム薄膜１３は酸素分圧がアルゴン分圧の１０％程度のア
ルゴン雰囲気中でスパッタリング形成されることにより
、やはり酸素欠損の状態となっている。

このように形成された磁気記録媒体においても、前記実
施例で説明した磁気記録媒体と同様に優れた耐久性が得
られる。

この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱ない範囲で種々変形実施することが可能
である。

例えば記録磁性層としてはＣｏ−Ｃｒ合金薄膜を例示し
たが、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ合金薄膜等でもよく、特にこの
発明は表面に潤滑層を形成する必要のある金属薄膜を記
録磁性層とする磁気記録媒体に有効である。また、基体
および潤滑層の材質も種々選択することができる。さら
に、この発明は垂直磁気記録媒体のみでなく、面内磁気
記録媒体にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る磁気記録媒体の断面
図、第２図は同実施例の磁気記録媒体における酸化アル
ミニウム薄膜（Ａｊ２２０ａ−ｘ）のＸの値と耐久性と
の関係を示す図、第３図はこの発明の他の実施例にかか
る磁気記録媒体の断面図である。 １・・・樹脂製フィルム状基体、２・・・ｃ　ｏ　−ｃ
　’ｒ合金薄膜（記録磁性層）、３・・・酸化アルミニ
ウム簿膜、４・・・液体潤滑層、１１・・・非磁性基体
、１２・・・ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜（記録磁性層）、１３
・・・酸化アルミニウム薄膜、１４・・・固体潤滑層。 出願人代理人、弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 ０　０．１　０、ｌ　υ、３　０．４ 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　記録磁性層上に酸化アルミニウム薄膜が形成さ
   れ、この酸化アルミニウム薄膜上に潤滑層が形成された
   磁気記録媒体において、前記酸化アルミニウム薄膜を構
   成する酸素の原子数がアルミニウムの原子数の３／２未
   満であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）Ｍ化アルミニウム薄膜の組成式をＡ　／２２０３
   −Ｘ　トシタトキ、Ｘｌ、００５〜０．３１７）ｆｆｉ
   囲内に選定することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気記録媒体。
3. （３）記録磁性層が金属薄膜であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
4. （４）記録磁性層を形成する金属薄膜がＣ０−０ｒ系合
   金薄膜であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の磁気記録媒体。