JPS62202314A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は記録層として強磁性金属薄膜を用いた、磁気ハ
ードディスク、フレキシブルディスク、磁気テープ等の
磁気記録媒体に係り、特に磁気ヘッドとの接触に対する
耐摩耗性、耐摺動性に優れた特性を有する保護膜に有す
る磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来、強磁性金属薄膜を用いた磁気記録媒体の保護膜と
しては、特開昭５０−１０４６０２号に記載されている
ようにＳｉＣ，Ｂ１０膜等の硬質膜、特開昭５３−１４
３２０６号記載のダイヤモンド状炭素質膜、あるいは特
開昭５２−２０８０４号記載のＳｉＯ２膜等が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

磁気記録の分野における記録密度の向上には、めざまし
いものがあり、磁気記録媒体の種類も、磁性粉を有機バ
インダ中に分散して基板上に塗布した塗布型の媒体から
、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等を主成分とした強磁性金属薄膜を
用いた、いわゆる連続磁性薄膜媒体へと移行しつつある
。この連続磁性薄膜媒体は、飽和磁束密度が高く、また
磁気特性の制御が容易である等の特長をもち記録密度を
格段と高め得る可能性がある。しかし、実用化上の最大
の問題点は磁気ヘッドとの接触により、晴間的に媒体に
大きな衝撃力が加わった時に、媒体が破壊されるのをい
かに守るかという点にある。

そのためには、保護膜を用いるのが一般的手段である。

保護膜の材質としては、磁気ヘッドと接触した時の大き
な応力に対して耐える必要があるため、一般的に硬度が
高く、降伏応力が大きく、かつヘッド材質との摩擦係数
が小さいものが選ばれる。この代表的な例が前記したよ
うに、ダイヤモンド状炭素質膜、ＳｉＣ，３４Ｃ等の炭
化物系膜などである。これらの膜はいずれも高硬度であ
り、磁気ヘッドに対する摩擦係数も小さく優れた保護膜
である。しかし、炭化物系膜、カーボン質膜では、Ｆｅ
、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属膜との密着性が悪いという欠点が
あり、また炭化物系の保護膜ではカーボン組成を制御す
るのがむずかしく、安定な強度をもつ保護膜が得にくい
という欠点があった。

本発明の目的は、上記した炭化物系保護膜とカーボン質
保護膜の欠点を改善し、金属磁性薄膜との密着性に優れ
、かつ両者の保護膜が持つ優れた耐摩耗性、耐摺動作を
安定に実現する新規な保護膜とその製造方法を供給する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、図１に示したように強磁性金属薄膜表面に
まず炭化物を構成する金属元素の薄膜を形成した後、カ
ーボン薄膜を形成し、さらに上記した金ＪＸ＃膜とカー
ボン膜の多層膜を交互に順次形成し、最後に最表面層を
カーボン膜とすることによってなされる。このようにし
て作られた保護膜は金属膜３ｎｍ以上あれば十分な効果
をもつが最適な膜厚は実際に記録再生する時の最短波長
におけるスペーシング損失によって決定され、記録波長
１μｍ以下において使用する場合は１５〜３０ｎｍとす
るのがよい。

また炭化物を構成する元素の薄膜の厚さ、あるいはカー
ボン膜の厚さは０．５〜１０ｎｍの範囲であればよく、
一般的には２〜５層ｍの厚さで多層膜を順次形成すれば
よい。

〔作用〕

本発明による多層保護膜では、最初に形成する炭化物を
構成する金属元素の薄膜は１強磁性金属薄膜との密着性
を向上させる働きをもち、最表面のカーボン膜は磁気ヘ
ッドとの接触走行時における摩擦係数を減少させ、耐摩
耗性を向上させる働きをもつ、また多層膜構造とするこ
とにより、金属膜とカーボン膜の界面において強固な炭
化物が形成され、膜内部の強度を向上させる働きをもつ
。

さらに本発明による多層保護膜では、各店の厚さをＱ、
５〜２層ｍ程度に極薄化することにより。

カーボン膜と炭化物を構成する金属元素のｇａ間の元素
の拡散が層内において均一に行なわれ、より構造的に強
い膜を得ることができる。また多層保護膜を形成した後
真空中で加熱することにより、カーボン膜と金属元素膜
との相互拡散が促進され、各層の厚さが２層ｍ以上と比
較的に厚い場合においても炭素物の形成が行なわれ、よ
り強固な膜を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を実施例をもって説明することにす
る。

実施例１ ターゲットにＣｏＣｒ合金（Ｃｒ２０ｗｔ％）カーボン
、Ｓｉターゲットの合計３つを備えたマグネトロンスパ
ッタリング装置を用いて、ポリイミドのベースフィルム
上に厚さ０．３μｍのＣｏＣｒ膜を被着形成した後、Ｓ
ｉ膜を５層ｍ、次にカーボン膜を５層ｍ、さらにＳｉ膜
を５層ｍ、カーボン膜を５層ｍの厚さに順次形成し厚膜
が合計２０ｎｍの４層の多層保護膜を形成した。膜の形
成条件はいずれの場合にもＲＦパワｌｋｗ、アルゴン圧
５Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ、基板温度１００℃としており
、膜厚はスパッタリング時間によって調節した。またこ
れらの膜は真空を破ることなく同一真空中で連続的に形
成した。

さらに膜の形成条件を変えることなく、Ｓｉターゲット
のかわりにＢ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｗのターゲットを用いて、
同一構造の保護膜を有したＣｏＣｒ膜媒体全媒体した。

また比較用サンプルとして上記した元素の炭化物ターゲ
ット、あるいはカーボンターゲットを用いて厚さ２０ｎ
ｍの単層膜から成る保護膜を有するＣｏＣｒ膜媒体全媒
体膜を形成していない媒体を作製した。ここで言う炭化
物とはＳｉＣ，ＢａＣ。

ＺｒＣ，Ｃｒ５Ｃｚ、ＷＣ等の組成をもつものであり、
これらの粉末を焼結することによりターゲットとしたも
のである。

以上のような方法で作製した試料の保護膜強度を、以下
に述べるような球面摺動法によって調べた。ＣｏＣｒ媒
体を５．２５’φ　の大きさに打抜き、その表面にパー
フルオロポリニーテール系の液体潤滑剤を均一に塗布し
た後ガラス円板上に貼り付けた。さらに保護膜の強度を
調べる摺動子の材料として、磁気ヘッドに広く用いられ
ているＭｎ・Ｚｎフェライトを選び、その先端を曲率半
径５ｒｍＲに研摩加工した。この摺動子を支持台に取り
付け、摺動子の先端を荷重２０ｇｒで媒体表面に押しつ
けながら、媒体を周速２　ｍ　／　ｓ、回転数６０Ｏｒ
ｐｍで回転させた。その時、摺動子が受ける接線力の変
化を記録し、接線力が振動し始めたり、あるいは急激に
変化するまでの回転数（パス回数）をもって保護膜の摺
動強度とした。

実施例１と比較例において作製した各種媒体の保護膜強
度を評価した結果を表１に示した６表１から明らかなよ
うに、本発明による実施例はいずれもカーボン膜のみか
らなる保護膜あるいは炭化物から成る単層の保護膜より
摺動強度が強くなっている。また本実施例においては示
さなかったが、Ｔｉ、Ｔａ、Ｖの薄膜とカーボン層を組
合せ多層化することにより、膜強度が向上することも確
認している。

実施例２ 実施例］と同じマグネットロンスパッタ装置を用いて、
　ＣｏＣｒ膜の上にＳｉとカーボン、Ｂとカーボンある
いはＣｒとカーボン膜の組合せからなる保護膜を形成し
た３種類の試料を作製した。ＣｏＣｒと保護膜の作製条
件は実施例１と同じであるが、本実施例においては、保
護膜各層の厚さを０．５ｎｍとして合計４０層、全膜厚
２０ｎｍの多層保護膜を形成した。これらの試料の保護
膜強度を実施例１と同じ方法で評価した。その結果、Ｓ
′１とカーボン膜から成る保護膜では摺動強度は４　、
３００に回、Ｂとカーボン膜から成る保護膜で、２，７
００に回、Ｃｒとカーボン膜から成る保護膜で３，１０
０に回となった。これらの結果から、カーボン層やｓｉ
ｔ　ＢＩ　ＣｒＭを薄くすることによって保護膜強度が
一段と向上することが分かる。

実施例３ 実施例１と同一条件でＳｉとカーボン、Ｂとカーボン、
Ｃｒとカーボンの組合わせからなる保護膜を有した３種
類のＣｏＣｒ膜媒体全媒体した。これらの試料を１０−
７Ｔｏｒｒ代の真空中で、３５０’Ｃで３０分間加熱処
理した後、実施例１と同じ方法で保護膜強度を評価した
。その結果、Ｓｉとカーボン膜を積層した保護膜では摺
動強度３，４００に回、Ｂとカーボン積層膜で２，１０
０に回、Ｃｒとカーボン積層膜で２，４００に回となっ
た。以上の結果から、積層した保護膜を真空中で熱処理
することにより、保護膜の強度が一層向上することが分
かる。

〔発明の効果〕

以上の実施例から明らかなように１本発明によれば、カ
ーボン膜と炭化物を形成する金属元素の薄膜を積層する
ことにより、保護膜の摺動強度を一般と向上させること
ができる。その結果、厚さ２０ｎｍ８度の保護膜でも耐
摺動性が著しく向上するとともに、高密度記録における
スペーシング損失を大幅に減少させろことができる。

なお９本実施例において保護膜の形成法として、スパッ
タリング法を用いたが、真空蒸着法、イオンブレーティ
ング法、イオンビームスパッタリング法でも同様に効果
があるのは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の保護膜を有した磁気記録媒体の断面図
である。 ］・・・基板、２・・・強磁性薄膜、３・・・金属膜、
４・・・カ早　１　　回 又７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の形状を有したＡｌ基板、もしくはＡｌ基板上
   にＮｉ−Ｐめっきを施した基板表面、あるいはポリエス
   テルテレフタレート、ポリイミド、ポリフェニレンサル
   ファイド等の有機高分子フィルムの表面にＦｅ、Ｎｉ、
   Ｃｏ等を主成分とした強磁性金属薄膜を記録層として形
   成した磁気記録媒体において、該強磁性金属薄膜表面に
   保護膜として、カーボン膜と金属膜を交互に複数重ねた
   多層膜を有していることを特徴とした磁気記録媒体。 ２、特許請求の範囲第１項に記載した磁気記録媒体にお
   いて、保護膜を構成する金属膜がＳｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｖ、
   Ｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ等の炭化物を形成する元素からな
   ることを特徴とした磁気記録媒体。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体におい
   て、強磁性金属薄膜と第２項記載の元素から成る金属薄
   膜が直接、接するとともに、保護膜の最表面がカーボン
   膜であることを特徴とした磁気記録媒体。