JPS61120341A

JPS61120341A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS61120341A
Application number: JP24022384A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Tanaka; 陽一郎田中; Masayuki Sunai; 正之砂井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-11-14
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1986-06-07

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、特に垂直磁気異方性を
有する記録磁性層を備えた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等の磁気記
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、特に最近では膜面に垂直な方向の磁化を利用し
て記録を行なう垂直磁気記録用の磁気記録媒体の研究・
開発が活発になされている。垂直磁気記録用の磁気記録
媒体は垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備えた媒体
であり、現在実用されている面内記録用の磁気記録媒体
の多くを構成している塗布型媒体よりも、記録磁性層と
してＱｏ−Ｃｒ系合金等の金属薄膜をスパッタや蒸着に
より形成した金属薄膜型媒体、あるいはＢａフェライト
やＳｒフェライト等のマグネトプラムバイト型結晶構造
を有する酸化物薄膜型媒体が高密度記録により適した媒
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、記録磁性層が弾力性を持っており、また磁性層中に
潤滑剤を混入させることも可能であり、それによって媒
体と磁気ヘッド間の接触を良好に維持し、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１１１１ｇ！媒体や駿化物ｉ１！ＩＩ
型媒体においては記録磁性層が弾力性をほとんど持たな
いため、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にスクラッ
チ等の損傷が生じ易くなる。その場合には、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・ヘッド間の実効的な距離が
壇大してスペーシング・ロスが大きくなり、周波数特性
の劣化や、再生時の出力低下および出力変動の要因とな
る。

そこで、金属薄膜型媒体や酸化物３１１１Ｉ型媒体の場
合には、記録磁性層の上にこれを保護するための硬質の
保護層を形成することが考えられる。保護層の具体例と
しては酸化珪素、酸化アルミニウムおよび窒化チタン等
の薄膜が従来提案されている。しかし、保護層が酸化ア
ルミニウムのように磁気ヘッドに比べて硬すぎる材質の
場合、媒体は保護されるが磁気が摩耗・損傷を受ける。

逆に保護層が酸化珪素薄膜のように比較的軟らかい材質
の場合、磁気ヘッドが摩耗・損傷を受けることはないが
、記録媒体が磁気ヘッドの接触により損傷を受け、媒体
に対する保護層としての役割を果たさなくなってしまう
。

この場合、保護層を厚く形成すれば少なくとも記録磁性
層の摩耗防止には有効と考えられるが、垂直磁気記録の
高密度記録特性の点から好ましくない。すなわち、垂直
磁気記録方式は本質的に記録密度が面内磁気記録方式よ
りもはるかに高く、記録波長を短くできるのであるが、
そのためにはヘッド・媒体間の実効的な距離を極度に小
ざく抑える必要があり、従って保護層の厚みも制限され
る。このように保護層の厚さを垂直磁気記録方式の高密
度記録特性を損わない程度に抑えると、耐久性の向上効
果はあまり期待できなくなる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、例えばフロッピーディスクの′よう
に磁気ヘッドが連続的に接触して走行する場合でも、垂
直磁気記録の高密度記録特性を損うことなく、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る
磁気記録媒体を提供することにある。

（発明の概要〕この発明に係る磁気記録媒体は、垂直磁気異方性を有す
る記録磁性層上に保護層としてまず高硬度の第１の保護
層を形成し、さらにその上に該第１の保護層より低硬度
の第２の保護層を形成したことを特徴としている。

（発明の効果）この発明によれば、第１の保護層が高硬度であることに
より、記録磁性層が磁気ヘッドとの連続的な接触による
摩耗・損傷から確実に保護される。

一方、磁気ヘッドが接触する側の第２の保ＩＩ層は比較
的低硬度であることにより、磁気ヘッドの摩耗・損傷も
抑制される。従って、この磁気記録媒体上を磁気ヘッド
が連続走行しても摩耗粉の発生は非常に少なく、摩耗粉
によるスペーシング・ロスの増大が抑えられる。

そして、この発明によると特に保護層の全厚が比較的薄
くとも上述した摩耗・損傷の防止効果が得られることか
ら、媒体・ヘッド間の実効的スペーシングを小さくする
ことができ、周波数特性の向上を図るとともに再生時の
出力低下および出力変動を小さくし、垂直磁気記録方式
の記録特性を飛躍的に高めることが可能となる。

さらに、上記のように保護層を２層にするとピンホール
等の保護層欠陥が著しく減少するので、記録磁性層を外
気から良く遮断し、その腐蝕、酸化等を効果的に防止す
ることができる。

また、この発明によれば保護層材質の自由度が増すので
、第２の保護層として潤滑剤のぬれ性の良好なもの選択
することで、潤滑層を均一に、かつ記録再生特性を損わ
ない程度に十分薄く形成することができ、媒体とヘッド
の摩耗・損傷がさらに確実に防止される。

〔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は例えば樹脂製のフィルム
状基体であり、この基体１上に記録磁性層２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０．３〜
０．５μｍのＣ〇−Ｃｒ系合金薄膜が形成されている。

この記録磁性層２は膜面に垂直方向に磁化容易軸を持つ
ように配向されている。すなわち、記録磁性層２は垂直
磁気異方性を有している。そして、記録磁性層２上にま
ず比較的高硬度の第１の保護層３として例えば酸化アル
ミニウム薄膜が形成され、さらにその上にこれより低硬
度の第２の保護層５として例えば窒化珪素薄膜が形成さ
れている。また、この第２の保護層４上に、必要に応じ
！ｌＦ１層５として例えばフロロカーボン系潤滑層が形
成されている。

ここで、第１の保護層３としての酸化アルミニウム薄膜
、および第２の保護層４としての窒化珪素ｉ膜は、それ
ぞれ例えば酸化アルミニウムターゲット、窒化珪素ター
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
。これら酸化アルミニウム薄膜および窒化珪素薄膜の膜
厚は、合計で１０〜１０００人程度、好ましくは５０〜
４００人程度である。また、ｍ＊ＦＩＩ５は例えばスピ
ンコーティング法により塗布形成される。

酸化アルミニウムはビッカース硬度が約２８００ｈ／履
２と非常に硬いため、上記のように酸化アルミニウム薄
膜を記録磁性層２上に第１の保護層３として設けると、
記録磁性層２が磁気ヘッドとの連続的接触から良く保護
される。一方、窒化珪素はビッカース硬度が約１５００
Ｋｇ／ｍ”と、酸化アルミニウムよりやや軟かいので、
磁気ヘッド、の摩耗・！Ｉｍを防止することができる。

さらに、窒化珪素は潤滑剤、特に７０ロカーボン系潤滑
剤に対するぬれ性が酸化アルミニウムよりも良好である
ため、潤滑層５は均一に、かつ非常に薄く形成され、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。

従って、フロッピーディスクのように磁気ヘッドが媒体
に連続的に接触して走行する場合でも、記録媒体や磁気
ヘッドの摩耗・損傷が著しく軽減され、耐久性の大幅な
向上を図るとともに、スペーシングロスの減少により高
密度な記録特性が得られる。

第１表はＱＯ−Ｃｒ系合金薄膜からなる記録磁性層上に
高周波スパッタリングにより種々の保護層を形成した磁
気記録媒体について、耐久性を調べた実験結果を示した
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製し、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（
バス）である。著しい損傷とは媒体についていえば、第
１．第２の保ＩＩ層および記録磁性層の少なくとも一部
がけずれて、基体の表面が露出した状態をいう。また、
比較例として示した保護層が１層のみの媒体においても
、その保護層および記録層の少なくとも一部がけずれて
基体の表面が露出した状態を著しい損傷とする。

また、第１表には各材質の保護層の潤滑剤に対するぬれ
性についても併せて示した。但し、第１の保護層または
第２の保護層が形成された段階で、水平に維持した媒体
上に４．０μ２のフｏｏカーボン系ａｌＷ４剤を滴下し
たときの潤滑剤の面積の広がり速さを測定し、その速さ
をぬれ性とした。

第１表第１表から明らかなように、この発明に基く高硬度の第
１の保護層とこれより低硬度の第２の保ＩＩＩＩ！！と
の組合せからなる保護層を設けた磁気記録媒体は、従来
の単層の保：ａＢを有する媒体に比べ、保護層がより薄
い膜厚、即ち垂直磁気記録用媒体に適した膜厚４００Å
以下において、耐久性に著しい向上を示している。また
、磁気ヘッドの摩耗・損傷についても、単層の保護層の
ものに比較して大きく軽減された。

この理由は、前述したように高硬度である第１の保ｍｍ
によって記録磁性層が磁気ヘッドとの接触に対し効果的
に保護されることと、磁気ヘッドと接触するのは比較的
低硬度である第２の保護層であることによる。また、特
に第２の保ｒＩｔ層として上記のように潤滑剤のぬれ性
の良好な材質のものを選ぶことができるのも、媒体およ
び磁気ヘッドの摩耗・損傷を抑制し、また潤Ｆｎ層の厚
さを薄くして記録特性の向上を図る上で太き（貢献して
いる。

第２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、樹脂製のフィルム状基体１１上にまず下地軟磁性
層１２として例えばパーマロイ薄膜が蒸着法により形成
され、その上に記録磁性層１３として例えばＢａ−フェ
ライト薄膜が高周波スパッタリングにより積層形成され
、その上に第１の保護層１４として例えば炭化珪素１ｉ
１１！＊が高周波マグネトロンスパッタリングにより形
成され、さらにその上に第２の保護１１１５゛として例
えば酸化珪素薄膜が同様に高周波マグネトロンスパッタ
リングにより形成されている。下地軟磁性層１２として
はパーマロイｎｍのほか、Ｃｏ−Ｚｒ系合金薄膜または
センダスト合金１Ｍ！Ｊ等を使用できる。

また、第２の保１４１５上に好ましくはフロロカーボン
系のｒＲ潤滑剤らなる潤滑層１６が形成されている。

このような構成の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垂直磁気記録特
性と、高い耐久性が得られる。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施することができる
。例えば記録磁性層としては垂直磁気異方性を有するも
のであれば、前述したちの以外の材質でもよく、また金
属薄膜に限らず、マグネトプラムバイト型の酸化物薄膜
でもよい。また、第１の保護層と第２の保護層の組合せ
についても前述した例に限定されないことはいうまでも
ない。

【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・・・樹脂製フィルム状基体、２・・・記録磁性層、
３・・・第１の保護層、４・・・第２の保護層、５・・
・潤滑層、１１・・・・・・樹脂製フィルム状基体、１
２・・・下地軟磁性層、１３・・・記録磁性層、１４・
・・第１の保護層、１５・・・第２の保護層、１６・・
・潤滑層。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１　図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備えた磁気
記録媒体において、前記記録磁性層上に高硬度の第１の
保護層を形成し、その上に該第１の保護層より低硬度の
第２の保護層を形成したことを特徴とする磁気記録媒体
。
（２）記録磁性層が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１項記載の磁気記録媒体。
（３）記録磁性層がマグネトプラムバイト型の薄膜であ
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）第２の保護層上に潤滑層を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の磁
気記録媒体。
（５）第２の保護層が第１の保護層より潤滑剤に対する
ねれ性の良い材質であることを特徴とする特許請求の範
囲第４項記載の磁気記録媒体。
（６）第１の保護層が酸化アルミニウム薄膜であり、第
２の保護層が窒化珪素薄膜であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の磁気記録
媒体。
（７）第１の保護層が酸化アルミニウム薄膜であり、第
２の保護層が酸化珪素薄膜であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の磁気記録
媒体。
（８）第１の保護層が炭化珪素薄膜であり、第２の保護
層が酸化珪素薄膜であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項〜第５項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（９）第１の保護層が炭化珪素薄膜であり、第２の保護
層が窒化珪素薄膜であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項〜第５項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（１０）該磁気記録媒体がフロッピーディスクであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第９項のいずれ
かに記載の磁気記録媒体。