JPS61115230A - 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
酸化ジルコニウム薄膜および潤滑層を有する磁気記録媒
体（こ関する。

〔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Ｅこ、現在
一般（ζ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１こ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１ζ塗布すること１こ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１こ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１こ潤滑剤
を混入させることが困難であるため、フェライト製など
の硬い材質の磁気ヘッドが媒体上を走行すると、媒体表
面やヘッドの表面１こ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・ロスが犬
キ＜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１こは記録磁性層上ｆこ潤
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ｆこ良好であるため
、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、しか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一１こ形成することが
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ｆこ酸化
ジルコニウム薄膜が形成され、この酸化シリコニウム薄
膜上ｔこ潤滑層が形成された磁気記録媒体であって、特
に酸化ジルコニウム薄膜を構成する酸素の原子数がジル
コニウムの原子数の２倍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１こ酸化ジルコニウム薄膜を
形成することは公知であり、また潤滑層を形成すること
も公知であるが、この発明は特１こ酸化ジルコニウム薄
膜を酸素欠損の状態１こすることによって、潤滑層を塗
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　　１
子数がジルコニウムの原子数の２倍未満であるような酸
化ジルコニウム薄膜は、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１こ形成が可能である。

酸化ジルコニウム薄膜の酸素欠損の程度は特に限定され
ないが、酸化ジルコニウム薄膜の組成式をＺｒＯ２−ｘ
とじたとき、ＸがＯ＜　Ｘ　＜　０．５の範囲内１こあ
ることが望ましい。Ｘがこの範囲内におさまる程度１こ
酸化ジルコニウム薄膜を酸素欠損状態にすると、酸化ジ
ルコ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（こ高めることができる。

〔発明の効果〕

この発明１こよれば、酸素欠損が生じている酸化ジルコ
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Ｅこ、かつ均−ｆこ形成された磁気記録
媒体が提供される。これは酸化ジルコニウム薄膜に酸素
欠損が生じると、酸素原子に孤立電子対が生じ、酸素欠
損がない酸化ジルコニウム薄膜、）こ比べて活性化され
、酸化ジルコニウム薄膜とその上（こ形成される潤滑層
との結合力が強められるためである。

従って、この発明ｔこよると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１こ向上する。

また、潤滑層として例えば液体潤滑剤を塗布する場合、
酸化ジルコニウム薄膜と潤滑剤とのぬれ性がよく均一な
厚さ１こ潤滑剤を塗布することかで＼４、 きるため、スペーシング・ロスか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、酸化ジルコニウム薄膜は例えば記録磁性層を形
成するＣｏ−０ｒ系合金膜等の磁性金属膜１こ比べて材
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１こ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１こ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（こおいて、基体１は樹脂製のフィルム吠
基体であり、この基体１上１こ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１こより厚さ０．５μ
ｍのＣｏ−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Ｉζ
垂直な方向に磁化容易軸を持つよう１こ配向される。そ
して、Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜２上（こ厚さ２００人程鹿の
酸化ジルコニウム薄膜３が形成され、さらにこの酸化ジ
ルコニウム薄膜３の上に液体潤滑層４が塗布・形成され
ている。

酸化ジルコニウム薄膜３は例えば酸化ジルコニウム・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１０　Ｔｏｒｒ
程度まで真空１こ引き、不純物ガスを十分除いた後、酸
素ガスを通常の酸化ジルコニウム（ＺｒＯｌ）の形成の
場合より少なめに、すなわち１０′″′〜１０’Ｔｏｒ
ｒ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１こして行なった。この上う１
こして形成された酸化ジルコニウム薄膜３は酸素欠損状
態１こあり、その組成式はＺｒＯ，−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
１こよって、０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（１００）８
ｉウエノ・上１こ０．３μｍ程度のＺｒＯ，ｘを形成し
てＦＬＢＳ　（ラザフオードバツクスキャツタリング）
１こ上り分析することで行うことができる。

こうして形成された酸化ジルコニウム薄膜３は、酸素欠
損状態ｆこ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、酸化ジルコニ
ウム薄膜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をこ大きく
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（こよ
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１こ接触
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、ＩＩ化ジルコニ
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表面が露出した状態をいう。

第　　１　　表 以上の結果から、Ｘの値が零より大きいとき、すなわち
酸化ジルコニウム薄膜３を構成する酸素の原子数がジル
コニウムの原子数の２倍未満になると、耐久性が著しく
向上することがわかる。特１こＸの値が０．１＜Ｘ＜０
．３　の範囲内が好適であり、この範囲内にすると耐久
性はパス以上と、Ｘが零以下の場合ｉこ比べて１桁以上
も向上し、最大では実ｆこ万パスを越える値が得られる
。要求される耐久性の程度は用途等によって異なるが、
５０万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、１＜Ｘ＜０．３　　の範
囲にあることが特に望ましい。

なお、Ｘの値が０．５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、酸化ジルコニウム薄膜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煩雑されるようにＸの値が非常に
大きく、例えば２に近くなって、酸化ジルコニウム薄膜
３が酸化ジルコニウムとしての性質を失い、ジルコニウ
ムに近くなったときであるから、その状態では酸化ジル
コ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ジルコニウム薄膜を
酸素の原子数をジルコニウムのそれの２倍未満として酸
素欠損状態とすることにより、その上ｆこ形成される潤
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（こ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Ｉζ
酸化ジルコニウム薄膜１３が例えばマグネトロンスパッ
タリング蚤こより形成され、さらＥこその上１ζ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
ジルコニウム薄膜１３は酸素分圧がアルゴン分圧の１０
チ糧度のアルゴン零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。

この上う１こ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をこ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］ここの発明は表面に潤滑層を形成する必要の
ある金属層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ｆこ係る磁気記録媒体の断
面図、第２図はこの発明の他の実施例に係る磁気記録媒
体の断面図である。 １・・・樹脂薬フィルタ伏基体 ２−・・Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜（記録磁性層）３・・・酸
化ジルコニウム薄膜 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・・
・酸化ジルコニウム薄膜 １４・・・固体潤滑層 代理人弁理士　則　近　憲　佑　（ほか１名）第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録磁性層上に酸化ジルコニウム薄膜が形成され
   、この酸化ジルコ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、前記酸化ジルコニウム薄膜を構成
   する酸素の原子数がジルコニウムの原子数の２倍未満で
   あることを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）酸化ジルコニウム薄膜の組成式をＺｒＯ＿２＿−
   ＿ｘとしたとき、Ｘを０＜Ｘ＜０．５の範囲内に選定す
   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Ｃｏ−Ｃｒ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。