JPS62239419A - 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】 ｒ　Δ　１１１１　　ハＳ、　　＋７　−Ｊ−７士上　
引４　ム　…茎　）本発明は磁気記録装置に用いられる
磁気ディスクなどの磁気記録媒体に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年磁気記録装置に用いられる磁気ディスクなどの磁気
記録媒体はますます高記録密度となる傾向にあり、これ
に伴い磁気記録媒体の磁性層の膜厚を従来の約１μｍ程
度から０．１μｍ以下まで薄くし、保磁力（Ｈｅ）もよ
り高くする必要が生じている。そのため磁気記録媒体の
製造方法もサブミクロンオーダでは磁性層の膜厚が不均
一になるスピンコード法に代って、均一な薄膜を容易に
形成することが可能なスパッタ法やメッキ法が注目され
るとともに、従来の鉄酸化物例えばγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁
性層はその磁気特性、特に残留磁束密度が小さく出力が
低いということから、ａ付層としてスパッタ法によって
形成されるコバルト（ＣＯ）系合金例工ばコバルト−ニ
ッケル（Ｎｉ）合金磁性薄膜が使用されるようになった
。Ｎｉ含有螢の範囲は加〜３０ａｔ％がよいことが知ら
れている。

第５図に例えばＣｏ−Ｎｉ合金ε性薄膜の磁性層を備え
たディスク状磁気記録媒体の要部構成断面図を示す。

第５図の磁気記録媒体は合金基板１上に非磁性基体層２
を被覆し、この非磁性基体層２の上ｔこさらに非磁性金
属下地層３を介してＣｏ−Ｎｉ合金薄膜の磁性層４ａを
被覆し、磁性Ｎ４ａ上に保穫潤滑膜５を被覆したもので
ある。

このように構成された磁気記録媒体の合金基板１はアル
ミニウム合金が多用されているが、場合によってはプラ
スチ、りを用いてもよく、所定の面粗さ、平行度および
平面度に仕上げられる。非磁性基体層２はニッケルーり
ん（Ｎｉ−Ｐ）合金を無電解メッキしたもの、もしくは
基板１自体をアルマイト処理して得たものが好ましく、
いずれも所定の硬さを必要とし、表面は機械的研磨によ
り表面仕上げを行なう。非磁性金属下地層３は一般にク
ロム（Ｃｒ）ヲ用いてスパッタ法などにより形成する。

この下地層３はＣｏ−Ｎｉ合金薄膜磁性Ｎ４ａの保磁力
（１−１ｃ　’＞を高める作用をもつものであり、下地
ｊ曽３の厚さによっても磁性層４ａの保Ｓ力が変化する
。下地）ｖ！３は膜厚の増加とともに磁性層４ａの保磁
力を飽和させる傾向があり、その保磁力を飽和させる下
地層３のＩＪＩＡバハま材料によって大きく異なる。し
たがって実用的な磁気記録媒体を作製するときは下地層
３のＨσ厚ばあまり厚くすることなく、薄膜の形成時間
を短かくし適当な保磁力を磁性層４ａに付与するように
している。下地層３にｉ付層４ａをスパッタにより形成
した後、引き続きカーボンもしくは二酸化珪素（５ｉＣ
）２　）などの保饅潤滑膜５を連研して被覆する。

以上のようにして得られるＣｏ−Ｎｉ合金薄膜をスパッ
タ法により形成した磁性層をもつ磁気記録媒体は良好な
磁気特性を示すという点で有効なものである。しかしな
がら、このＣｏ−Ｎｉ合金薄膜についてその後の研究が
進むにつれて、初期の磁気特性はすぐれているが、薄膜
磁性層自体の耐食性が十分でないために、使用される環
境によっては磁気特性の劣化を起こすことがわかった。

これに対して種々の対策も試みられている。その一つは
耐ゼ性という点からみれば鉄酸化物は周囲ＦＲ境ζこ対
して安定しているから、例えばγ−ｐｅ２０３ヲスバゾ
タによって薄膜化するのがよいが、そｔ））反面前述の
ように鉄酸化物薄膜は磁気特性のらち特に観留磁束密度
が低く、しかも鉄酸化物をスパッタ法により薄膜として
形成するには、スパッタ条件や熱処理など複雑な手順を
要するので問題点が多く好ましくない。第２の対策は例
えば金属材料の分野で屡々行なわれているようにクロム
（Ｃｒ）を添加することによって耐食性を向上させると
いう手法を利用することであるが、ＣＯ系合金にＣｒを
単独添加しても耐食性は向上するものの逆に磁気特性が
低下するのを避けることができない。第３の対策として
Ｃｏ　−Ｎ　ｉ合金薄膜の表面に周囲環境の影響を完全
にａ断することのできる保護膜を形成することも効果的
とみられるが、（ＩＢ気ヘッドとの潤滑性や薄模状の保
護膜に必要な硬さや緻密性を保持することなどを同時に
満足する保護膜は未だ見られない。

１こまり形））叉される磁性！（りは、イ呆τイタ脱に
はシ甫助的な効果をｊυ１侍し、従来相反関係にちると
みなされていた磁気特性と耐ｆξ性を両豆させたすぐれ
たものを（ｐ発する必要がある。

〔・発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的はＣＯ系合金の磁気特性を↑ｑうことなく、耐食性も
向−ヒｔまた薄ｊ匹磁性層を形成した（１移気記録媒体
を提供することにある。

〔発明の要点〕

本発明は不活性ガス雰囲気中でアルミニウム基板−ヒの
Ｎ１−Ｐ層の上ｄこ連続的にスパッタｌ−で形成した下
地層、磁性層および保護潤滑１漢かへなる積１〜＃膜の
磁性層としてチタン（Ｔｉ）を適量含有したＣｏ−Ｎｉ
合金磁性薄膜を形成することにより達せられる。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。

ｇ＞　１図に本発明により得られた磁気記録媒体の写り
　喜へ　事１°！Ｘ　ｒ、Ｖ　　障什　面　トンｌ　ス
一　士　＋−ｐ＋；＜ｑ＋安１　ノー　４ヒ　４山　名
状　４ト　Ｘ−同　−符号で表わしである。第１図１は
第５しＩと基本的な構成は同じであるが、第１図が第５
図と易なる点は磁性層４にＣｏ　−Ｎｉ−Ｔｉ合金薄膜
を用いた所ｔこある。

ま丁非磁性合金基＆１として旋盤加工および加圧焼鈍に
より、十分ζこ小さなうねり′４″なわち円周。

半径方向とも２０μｍ以下の面に仕上げたディスク状ア
ルミニウム板を用い、この上にＮ１−Ｐ合金の無市解メ
ッキを約加１ｔＷＬの厚さに被膜し、メッキ被腓を平均
表面粗さ０．０２μ渭、岸さ１５μｍまで絣面仕上げを
行なうこと（こより非磁性基体２を形成する。次いで非
磁性基体２の上に非磁性金属下地層３としてＣｒをスパ
ッタして形成するがＣｒ膜の）Ｖさは、前述のよつに磁
性層４の磁気特性に影響を与えるので、Ｑ、　１　μｍ
　：Ｌｒｌ丙で０．３μｍまで少化させた。下地層３を
形成した後、直ちに引き説き同じスパッタ槽内で磁性層
４として本発明によるＣ。

３ｔ）　ａ　ｔ％Ｎｉ−’ｌ”ｉ合金をスパッタにより
下地層３の上に５０ＯＡの、１４さとなるように設けた
。この磁性合金博・Ｉ−については′ｌ゛！を添加する
効果を明らかにするため、’ｌ’ｉ含有量を１５ａｔ％
まで変えたものを作製した。この際下地層３に伏いて磁
性ＷＩ４をスパッタするまでにあまりに長い時間スバ、
り槽内に放置したり、大気曇こ曝したりすると、下地層
の効果を発揮することができず、磁性層４の必要とする
大きな保磁力が得られなくなる。例えば下Ｊ１！！層３
７ｉ−形成した後、大気ｌこ曝して磁性Ｎ４をその上に
形成した場合、磁性１＊　４の保磁力は僅か２０００ｅ
にしかならない。これはスパッタ槽内に長時開放１６′
シたときも同様の結果となるから、下地層３の形成後は
直ちに磁性層４のスパッタを実施しなければならない。

最後に表面保護潤滑膜５としてカーボンをスパッタして
膜厚５００　Ａに形成することにより、この磁気記録媒
体を作製した。

次に以上のごとくして得られた磁気記録媒体の緒特性に
ついて述べる。＠２図ｔａ＋〜ｆｄｌは磁性層４トシて
設はりＣｏ−３０ａｔ’ｌｏ　Ｎｉ−Ｔｉ合金（７）　
Ｔ　ｉ含有量を変えたときの磁気特性との関係を示した
線図であり、いずれも横軸をＴｉ含有量とし、縦畑を磁
気特性としてプロットしたものである。すなわち゛■゛
１含有量に対して第２図（ａｌは保磁力、第２図（ｂｌ
は保持力角形比（ダ）、第２図（Ｃ）は残留磁束密ｍ（
Ｂｒ）と膜厚（δ）との積、第２図（ｄ）は飽、１．０
磁束密反（Ｂｓ　）と膜厚（δ）との積の関係線図であ
る。ただしこのときその他の条件は全く同じに設定して
あり、いずれも）ｔＦスパッタ装櫨を用いて田力５００
Ｗ、全ガス圧４．ＯｘｌＯＴｏｒｒ　、基板温度は室温
である。なお下地層３Ｑ）Ｃｒの膜厚はすべて３０００
　Ａとした。

第２図（ａｌ〜（山かられかるようにｉ’　ｉ含有量に
対して貞電も大きく変る一気特性は（ａ）図のＨｅであ
って磁気記録媒体として有効な９０００ｅ以上の得られ
る１゛ｉ含有惜の範囲は０．３〜６．５ａｔ％であり、
１００００ｅを超える最も好ましい範囲は０．５〜５ａ
ｔ％である。この範囲のＴｉ含有量についてみると（ｃ
）図のＢｒ・δ、（ｄ）図のＢｓ・δはいずれも低下の
傾向をこある。しかしこの程度の低下は磁気特性の上で
とくに問題となることはない。

仄に下地層３として設けたＣｒ被膜の厚さに対−，１−
、シニ、Ｇｔ　　＆Ｌ　　Ｗ　　Ａ　　Ｏ）　Ｌ４ｃ　
　（ｆｌ　　ｍ’　　イｌ’　　ｙ’ｙ　　’Ｍグ　’
Ａ　　Ｉ”Ｒｆ　　／Ｉ）名−＜Ｉ　ｔｒ　云　ｃヒ−
この場合は磁性Ｊ・ご４は前述の第２図（ａｌの結果に
基づきＣｏ　−３ｏ　ａ　ｔ％Ｎｉ−２，５ａｔ％ｉ’
ｉを選び、その他の条件も一足とした。第３図において
横軸は０．１μｍ間隔に目盛ったＣｒ被膜の厚さ、縦軸
は磁性層４のＨｃとして示しであるが、第３図ではほか
に二つの比較例を併記し、本発明と従来例七を対比させ
本発明の有効性を明らかにしている。比較例１の磁気記
録媒体の製造方法は上述の実施例の場合と全く同様であ
るが磁性層がＣＯ単独の薄膜である点のみが異なり、比
較例２では同様に磁性層をＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉの薄膜
とし、１゛ｉを添加してないものである。

第３図から本発明に係るＣｏ　−３（１；］　ｔ％Ｎｉ
−２，５３ｉ％Ｎｉの磁性層は下地のＣｒ被膜によりＨ
ｅを高くする効央が顕著であり、Ｃｒ膜ｔ＝Ｏ，３μｍ
以上で）ｌｃが大きな値で飽λＵに達することがわかる
。これに対して比較例１および比較例２はＣｒ膜厚を増
してもる゛磁性層のＨｃ　＆ｔあまり大きくならず、本
発明におけるＣｏ−：幻ａｔ％Ｎｉ合金への１加効果が
明瞭である。また下地層３はＣｒの代りにＢｉを用いる
ことができ、１３１の膜厚を５００λ程度とすることに
より、Ｃｒの場合と同様の効果が得られる。

さらに本発明の磁気記録媒体の磁性層の耐食性について
言及する。

第４図は温度４０℃、相対湿度８０％の雰囲気中に曝し
たＣｏ　−３０ａ　ｔ％Ｎｉ　−２，５ａｔ％Ｔｉの磁
性層をもっ６°Ｂ気記録媒体を記録装置に用いたときの
エラー個数の変化を示した線図であるが、比較のために
第３図のときと同じ比較例１と比較例２を併記した。

第４図は磁気記録媒体の放置期間に対するエラー個数の
変化を示したものであって、エラー個数は本発明の記録
媒体が１２　ｗｅｅｋｓ放置してはじめて１偵かにエラ
ーがカウントされるのに対して、比較例１．比較例２の
ものは短い日数のうちにエラー個数が急激に増加し、使
用に耐えなくなる。この場合、磁性層全体の磁気特性は
環境条件によって比較的長時１ｉｌ大きな変化を示すこ
とはないが、湿気などの雰囲気に曝されたとき、従来の
磁性層は表面の微小な局部からｊＩＩ次腐置きれて変質
することに起因している。これに対しｉ’　ｉを適量添
加したＧＨ磁性層有する本発明の凪気記録Ｗ体は第４図
から耐食性もすぐれたものであることがわかる。

なお紀４し１には図示してないが、０．３〜５，５ａｔ
％の範囲でＴｉを添加したものについて同様の結果を得
ることができる。

また本発明の磁気記録３体を磁気記録装置に組み込んで
Ｃ８Ｓ試験を行なった結果、２万回のコンタクト・スタ
ート会ストップに対しても記録媒体表面になんら傷を発
生せず、再生出力もは々んと低下することなく、十分な
耐久性をもっていることがわかった。

以上説明してきたように、本発明の磁気記録媒体はすぐ
れた磁気特性と耐食性を兼備したものということができ
る。

〔発明の効果〕

磁気ディスクなどの磁気記録媒（末は記録密度をあげる
ために磁性層の膜厚を薄くし、磁気特開を向上させるた
めにスパッタによるＣｏ−Ｎｉ系合金薄模が用いられる
ようにσつだが、一方でこの磁性層はＣｏ−Ｎｉ系合金
では使用玖を境シこおける耐食性が例えは鉄酸化物膜な
どより劣るという欠点をもっていたのに対し、本発明は
Ｃｏ−Ｎｉ系合金に０．３〜６．５ａｔ％のＴｉを含ん
だ磁性層を用いて、基板上に非磁性基体層、下地層、磁
性層および保護潤滑膜をこの順に堆積して７よる磁気記
録媒体として従来と同様に構成したものであって磁性層
のＣｏ　−Ｎｉ系合金にＴｉを添加したことにより、Ｃ
ｒ下地層が磁性層のＨｃ　７ｉ−高めるのに極めて効果
的に働くと同時に磁性層自体の耐食性を著しく向上させ
、磁気特性と耐食性という従来相反関係にあった問題を
一挙に解決し、この両者を一つの記録媒体で兼ね備える
ことができ、しかも本発明の記録媒体は製造効率もよく
、記録装置の出力も十分であり、長寿ｆｒｉ　ｆ　株持
することができるという多くの点で大きな利点を有する
ものである。

４、ン１面の祐１４な説明 第１図は本発明の磁気記録媒体の要部構成断面図、第２
図は磁性層の’ｌ’　ｉ含有基゛と磁気特性との関係を
示す線図、第３図は下地層の厚さに対する磁性＋ｉ　の
　Ｈｅ　　の−：Ｚ　　イｋ、シｌ；−７Ｅ　す＋％ｌ
＜ｌ　ｍｌ　　　　ｍ　　ａ　　Ｉｉ；に１ムヤ　セ、
目Ｕ　、＋（１°Ｃ１相対湿度８０％の雰囲気中に一否
した磁気記録媒体のエラー個数の変化を示す線図、第５
図は従来の磁気記録媒体の要部構成断面図である。

■・・・合金基板、２・・・非磁性基体〕９八　３・・
・非磁性金属下地磨、４，４ａ・・・磁性層、５・・・
保＃４潤滑膜。

第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上の主表面を被覆した非磁性基体上に、非磁性
   金属下地層、磁性層および保護潤滑膜をこの順に連続ス
   パッタして積層形成した磁気記録媒体において、前記磁
   性層がＴｉを０．３〜６．５ａｔ％含むＣｏ−Ｎｉ合金
   からなることを特徴とする磁気記録媒体。 ２）特許請求の範囲第１項記載の媒体において、磁性層
   のＴｉ含有量が０．５〜５ａｔ％であることを特徴とす
   る磁気記録媒体。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の媒体にお
   いて、非磁性金属下地層としてＣｒを用いることを特徴
   とする磁気記録媒体。 ４）特許請求の範囲第１項または第２項記載の媒体にお
   いて、非磁性金属下地層としてＢｉを用いることを特徴
   とする磁気記録媒体。